CN109233309A - 一种环保型冷拌用改性乳化沥青 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型冷拌用改性乳化沥青，由SBS改性乳化沥青、稳定剂、冷拌剂、PH值调节剂、抗剥落剂和光引发剂组成，上述各组分重量份分别为，改性乳化沥青（84－86）份、稳定剂（0.1－0.3）份、固含量为50%的冷拌剂水溶液（7－9）份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液（6－8）份、抗剥落剂（0.4－0.6）份、光引发剂（0.05－0.5）份；所述的稳定剂为聚氧化乙烯，所述的冷拌剂为木质素硫酸盐类、碱木质素或PH≧12的碱性造纸废液，所述PH值调节剂为氢氧化钠，所述抗剥落剂为丁苯乳胶、可溶性酚醛树脂、萜烯‑酚醛树脂乳液或石油树脂乳液。本发明在储存、拌和、运输及摊铺过程中不破乳，而混合料摊铺在路面后能够实现尽快破乳。

Description

一种环保型冷拌用改性乳化沥青

技术领域

本发明涉及一种改性乳化沥青，尤其是涉及一种环保型冷拌用改性乳化沥青。

背景技术

道路用沥青混合料基本都是传统的热拌热铺。生产施工过程中粉尘和沥青烟对环境的污染是不可避免的，尽管近几年人们采取很多措施，投入大量资金，都没能根本解决污染问题。

研究沥青混合料冷拌冷铺，关键是冷拌用改性乳化沥青的研制。改性乳化沥青应用于道路面层已经得到广泛的应用，如稀浆封层，微表处，含砂雾封层，冷补料等。但真正用于沥青混合料的冷拌冷铺，而且是大规模批量生产，至今还没能实现。

总结国内外冷拌冷铺的经验，冷拌冷铺之所以没能规模性推广，因素很多，但主要原因是：

1．如何控制乳化沥青的破乳时间，乳化沥青在冷拌时很容易破乳，特别是当施工气温高于30℃时，破乳时间更快，一般为90-180秒，这么短的时间完成沥青混合料的施工是完全不足的。

2．混合料摊铺后尽快开放交通，这就取决于乳化沥青的破乳时间，有些报导虽然控制了乳化沥青的破乳，但施工后几天或十几天不能开放交通，如果这几天再遇下雨，无疑对路面的使用性能造成影响。

3．有些冷拌采用溶剂型稀释沥青，这种方法成本过高，且轻质油份的挥发会造成二次污染，不易采用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种在储存、拌和、运输及摊铺过程中不破乳，而混合料摊铺在路面后能够实现尽快破乳、达到尽早开放交通的环保型冷拌用改性乳化沥青。

为解决上述技术问题，本发明环保型冷拌用改性乳化沥青，由SBS改性乳化沥青、稳定剂、冷拌剂、PH值调节剂、抗剥落剂和光引发剂组成，上述各组分重量份分别为，改性乳化沥青（84－86）份、稳定剂（0.1－0.3）份、固含量为50%的冷拌剂水溶液（7－9）份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液（6－8）份、抗剥落剂（0.4－0.6）份、光引发剂（0.05－0.5）份；所述的稳定剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、羟甲基纤维素或有机膨润土，所述的冷拌剂为木质素硫酸盐类、碱木质素或PH≧12的碱性造纸废液，所述PH值调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、硅酸钠或碳酸钠，所述抗剥落剂为丁苯乳胶、可溶性酚醛树脂、萜烯-酚醛树脂乳液或石油树脂乳液，所述光引发剂为上海产的2959水性光引发剂或南京产的819DW水性光引发剂。

作为本发明的改进，所述各组分重量份分别为，SBS改性乳化沥青85份、稳定剂0.2份、固含量为50%的冷拌剂水溶液8份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液7份、抗剥落剂0.5份、光引发剂0.05份；所述改性乳化沥青由SBS改性沥青、胺化木质素、磷酸和水调配而成，各组分重量百分数分别为，改性乳化沥青占60%、胺化木质素占1.8%、磷酸占0.2%、水占38%；所述的稳定剂为聚氧化乙烯，所述固含量为50%的冷拌剂水溶液为碱木素水溶液，所述固含量为30%的PH值调节剂水溶液为氢氧化钠水溶液，所述的抗剥落剂为萜烯-酚醛树脂乳液，所述的光引发剂为Darocar2959。

本发明环保型冷拌用改性乳化沥青具有以下优点：

1.所有改性材料和添加剂无毒无害，而且PH值调节为6.5-7.5属于中性材料，对环境没有任何污染，因此它是一种环保型材料。

2.储存稳定性明显增强，可在5-45℃温度条件下储存180天，不离析沉淀，不絮凝破乳。

3.破乳时间可控，根据不同的施工要求，变化添加剂的比率，控制破乳时间。比如常温下（25℃）破乳时间可在30-180分钟内任意调整。

4.空气和光照下破乳固化，冷拌剂在380nm以下波长光线照射下会降解破乳，形成新的高分子化合物，这些物质会增强沥青的粘度，光照破乳的方法即高效节能，又实用环保。

5.适用于各种酸碱性石材，打破了沥青混合料生产只能用碱性石料的束缚，充分利用当地资源，只要石材的物理指标符合要求，酸性石材同样可以使用。

6.施工温度范围宽，可在10-40℃温度下施工，只要有光照，可以实现当天施工当天开放交通。

7.适用于路面任何冷施工工艺，如微表处，含砂雾封层，水泥路面“白改黑”，当然也可用于粘结层和冷灌缝使用。

具体实施方式

本发明环保型冷拌用改性乳化沥青，由SBS改性乳化沥青、稳定剂、冷拌剂、PH值调节剂、抗剥落剂和光引发剂组成，上述各组分重量份分别为，改性乳化沥青（84－86）份、稳定剂（0.1－0.3）份、固含量为50%的冷拌剂水溶液（7－9）份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液（6－8）份、抗剥落剂（0.4－0.6）份、光引发剂（0.05－0.5）份；所述的稳定剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、羟甲基纤维素或有机膨润土，所述的冷拌剂为木质素硫酸盐类、碱木质素或PH≧12的碱性造纸废液，如果是酸性造纸废液需要加氢氧化钠调解至PH≧12，所述PH值调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、硅酸钠或碳酸钠，所述抗剥落剂为丁苯乳胶、可溶性酚醛树脂、萜烯-酚醛树脂乳液或石油树脂乳液，所述光引发剂为上海产的2959水性光引发剂或南京产的819DW水性光引发剂。所述各组分重量份分别为，SBS改性乳化沥青85份、稳定剂0.2份、固含量为50%的冷拌剂水溶液8份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液7份、抗剥落剂0.5份、光引发剂0.05份；所述改性乳化沥青由SBS改性沥青、胺化木质素、磷酸和水调配而成，各组分重量百分数分别为，改性乳化沥青占60%、胺化木质素占1.8%、磷酸占0.2%、水占38%；所述的稳定剂为聚氧化乙烯，所述固含量为50%的冷拌剂水溶液为碱木素水溶液，所述固含量为30%的PH值调节剂水溶液为氢氧化钠水溶液，所述的抗剥落剂为萜烯-酚醛树脂乳液，所述的光引发剂为Darocar2959。

本发明中添加稳定剂的作用是使改性乳化沥青储存过程中不沉淀分层，不絮凝破乳，使批量生产的冷拌用改性乳化沥青在几个月内都稳定储存。稳定剂也可称为增稠剂，它是一种流变助剂，以提高水相的粘稠度达到乳化沥青稳定的储存，另外通过改进调节乳化沥青的粘稠度实现施工的和易性。

本发明中加入冷拌剂的目的是保证拌和时乳化沥青不破乳，并提高混合料的和易性。经多年实践，我们采用木质素控制乳化沥青的破乳，木质素有一很重要的特点，在空气和光照下氧化降解，重新聚合形成新的高分子化合物，这种化合物对沥青有增粘作用，这正是我们需要的一点，平时密封避光储存，摊铺路面后在空气和光的照射下破乳。

本发明中SBS改性乳化沥青普遍是酸性，PH值较低，拌和时很容易破乳。而且强酸性对设备的腐蚀，操作者的安全，环境保护都是不利因素。将PH值调节为中性，不仅为乳化沥青的储存拌和创造条件，更为沥青混合料所用石材有了新的选择。调节PH值的另一目的是使改性乳化沥青在生产沥青混合料时适应任何酸碱性石材，以往沥青混合料的生产多依赖于碱性和中性石材，酸性石材即使物理指标符合要求也不能使用。根据本发明各组分组成及含量，PH值可调节至6.5-7.5之间。

冷拌沥青混合料在乳化沥青破乳前，沥青薄膜非常脆弱，在摊铺熨平时薄膜非常容易脱落。加入抗剥落剂后，会提高乳化沥青与石料的化学结合力，保证沥青混合料的施工质量。抗剥落剂实际是一种增粘剂，主要是使乳化沥青对石料表面产生必要的初粘力。它和稳定剂不同，稳定剂是对水相的增稠增粘，增粘剂是使沥青黏度增加。一个是破乳前的稳定性，一个是破乳后的粘附性。增粘剂的选择和用量对粘附性效果影响很大，首先选用的增粘剂要与乳化沥青有很好的相容性，第二是增粘剂本身应有很强的粘附性，第三增粘剂的用量有一定的限度，并不是用量越多越好。

沥青混合料摊铺后，尽快破乳成型固化，尽快开放交通，这是本研究的核心技术。木质素有一个重要的特点，在空气和光照下会氧化降解。在空气中氧化降解速度是非常缓慢的，在阳光照射下，特别是380nm以下波长光线照射下会加速木质素的降解，从而加快破乳速度。因此再加入一定量的光引发剂，促进乳化沥青破乳快凝。光引发剂的作用是吸收一定波长的能量，促进木质素迅速降解。这要根据施工时所需时间的要求，变化引发剂用量的多少，从而使乳化沥青的破乳时间达到可控制的目的。光引发剂主要选用水溶性光引发剂。选择水性光引发剂。主要为上海产的2959水性光引发剂或南京产的819DW水性光引发剂。

本发明环保型冷拌用改性乳化沥青主要技术指标与传统的改性乳化沥青相比较，在以下方面有明显改善提高：

从上表可以看出，本发明环保型冷拌用改性乳化沥青的储存稳定性较传统的改性乳化沥青有大幅度延长，而开放交通时间明显缩短。

本发明调配工艺如下：调配工艺为先将改性乳化沥青经计量加入搅拌罐中，开动搅拌器，然后加入冷拌剂和稳定剂。搅拌1小时后加入PH值调节剂、抗剥落剂和光引发剂，继续搅拌2小时，总体调配时间不小于3小时，成品输入卧式改性乳化沥青储罐，密封避光保存。

Claims (2)

1.一种环保型冷拌用改性乳化沥青，其特征在于：由SBS改性乳化沥青、稳定剂、冷拌剂、PH值调节剂、抗剥落剂和光引发剂组成，上述各组分重量份分别为，改性乳化沥青（84－86）份、稳定剂（0.1－0.3）份、固含量为50%的冷拌剂水溶液（7－9）份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液（6－8）份、抗剥落剂（0.4－0.6）份、光引发剂（0.05－0.5）份；所述的稳定剂为聚乙烯醇、聚氧化乙烯、羟甲基纤维素或有机膨润土，所述的冷拌剂为木质素硫酸盐类、碱木质素或PH≧12的碱性造纸废液，所述PH值调节剂为氢氧化钠、碳酸氢钠、硅酸钠或碳酸钠，所述抗剥落剂为丁苯乳胶、可溶性酚醛树脂、萜烯-酚醛树脂乳液或石油树脂乳液，所述光引发剂为上海产的2959水性光引发剂或南京产的819DW水性光引发剂。

2.如权利要求1所述的环保型冷拌用改性乳化沥青，其特征在于：所述各组分重量份分别为，SBS改性乳化沥青85份、稳定剂0.2份、固含量为50%的冷拌剂水溶液8份、固含量为30%的PH值调节剂水溶液7份、抗剥落剂0.5份、光引发剂0.05份；所述改性乳化沥青由SBS改性沥青、胺化木质素、磷酸和水调配而成，各组分重量百分数分别为，改性沥青占60%、胺化木质素占1.8%、磷酸占0.2%、水占38%；所述的稳定剂为聚氧化乙烯，所述固含量为50%的冷拌剂水溶液为碱木素水溶液，所述固含量为30%的PH值调节剂水溶液为氢氧化钠水溶液，所述的抗剥落剂为萜烯-酚醛树脂乳液，所述的光引发剂为Darocar2959。