CN109439003A - 一种路面铺设用复合改性沥青及其制备方法和应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种路面铺设用复合改性沥青及其制备方法和应用方法。其中，所述复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，所述胶粉为废旧轮胎橡胶研磨而成的30～80目粉末，所述胶粉的加入量为基质沥青质量的18%，所述橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的2～4%。本发明能够显著提高改性沥青的改性效果，降低改性沥青的黏度，能够使改性沥青的性能稳定、可靠，提高改性沥青与集料的粘附性，有利于后续施工容易、可靠地进行；另外，本发明“变废为宝”，具有显著的经济效益和环保效益。

Description

一种路面铺设用复合改性沥青及其制备方法和应用方法
技术领域
本发明涉及道路工程沥青路面铺设用的沥青材料，具体是一种路面铺设用的活化剂-胶粉复合改性沥青，以及该复合改性沥青的制备方法和应用方法。
背景技术
在道路工程中，通过铺设沥青路面，能够提高路面的抗流动性、柔性和弹性，从而提高路面的耐磨耗能力和延长使用寿命。沥青路面的铺设是通过沥青混合料而实现的，而沥青混合料则是以改性沥青和岩石集料配伍组合而成的。
路面铺设用的改性沥青是以基质沥青为主要基材原料、以胶粉(主要是橡胶粉料)为主要改性原料而组成，胶粉的掺量通常是基质沥青质量的15％以上。其制备工艺措施主要是，将胶粉在基质沥青中进行溶胀、脱硫和裂解反应而得改性沥青。
然而，此路面铺设用的改性沥青由于仅靠单一的胶粉对基质沥青进行改性，其存在改性技术难度大、质量不易掌控的技术问题，这主要体现为：胶粉在基质沥青中主要发生溶胀作用而脱硫裂解反应较少，缺少充分的化学反应，导致大部分胶粉仅以溶胀形式存在于基质沥青中，形成固-液两相体系，改性效果及存储稳定性较差，影响后续应用性能，比如在应用过程中容易使改性沥青与集料的粘附性能不足，从而铺设路面上的高温抗车辙能力(即抗流动性能)降低，增加施工技术难度，并会影响路面的耐磨耗能力和使用寿命。
此外，现有路面铺设用改性沥青是以商用成品的橡胶粉料作为胶粉的，其成本偏高，这会增大改性沥青的制备成本，进而会增大路面油化的施工成本。
发明内容
本发明的技术目的在于：针对上述路面铺设用改性沥青的特殊性和现有技术的不足，提供一种成本低、改性效果好、性能稳定可靠、易于施工的路面铺设用复合改性沥青，以及该复合改性沥青的制备方法和应用方法。
本发明实现其技术目的所采用的技术方案是：一种路面铺设用复合改性沥青，所述复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，所述胶粉为废旧轮胎橡胶研磨而成的30～80目粉末，所述胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，所述橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的2～4％。
作为优选方案之一，所述基质沥青为70#沥青、90#沥青或110#沥青。
作为优选方案之一，所述橡胶活化剂为B450型橡胶活化剂，所述橡胶活化剂的密度为0.91g/cm3、熔点为54℃、粒径为2～4mm。
一种上述路面铺设用复合改性沥青的制备方法，所述制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至180～190℃；
步骤2.搅拌基质沥青；
在基质沥青中按前、后顺序分多次添加复合改性剂；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌至少1h；
步骤3.搅拌完毕后，在180～190℃的发育温度下保温至少1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
作为优选方案之一，制备方法步骤2中所述搅拌是采用强力搅拌器或高速剪切胶体磨以5000～6000r/min的转速进行搅拌。
作为优选方案之一，制备方法步骤2中所述复合改性剂的加入是，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间至少为10min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中。
一种上述路面铺设用复合改性沥青的应用方法，所述应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将所述复合改性沥青加热至180～195℃；
将集料加热至180～195℃；
步骤2.按油石比为5.6～6.0％的比例，将步骤1中的所述复合改性沥青和所述集料，在至少180℃的温度条件下拌和，拌和时间至少为90s；
步骤3.在至少180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉继续拌和，拌和时间至少为90min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在145～155℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
作为优选方案之一，应用方法步骤1中所述集料为辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料。进一步的，所述集料的级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，所述集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，所述集料的通过率为90～100％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，所述集料的通过率为50～75％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，所述集料的通过率为20～34％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，所述集料的通过率为15～26％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，所述集料的通过率为14～24％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，所述集料的通过率为12～20％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，所述集料的通过率为10～16％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，所述集料的通过率为9～15％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，所述集料的通过率为6～12％。
作为优选方案之一，应用方法步骤3中所述矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，所述矿粉在步骤4中的所述混合料中的表观相对密度为2.691g/cm3。
本发明的有益技术效果是：
1.本发明的复合改性沥青配方中添加了橡胶活化剂，该橡胶活化剂作为一种具有双键结构的聚合物，能够有效促进胶粉在基质沥青中充分溶胀及脱硫裂解反应，使胶粉和基质沥青发生充分的化学改性，基质沥青中的硫与胶粉中的硫交联起来形成稳定的网状或链状结构，这样就会显著提高改性沥青的改性效果，降低改性沥青的黏度，能够使改性沥青的性能稳定、可靠，提高改性沥青与集料的粘附性，有利于后续施工容易、可靠地进行；另外，本发明的胶粉采用经清洁处理的废旧轮胎橡胶研磨而成，不仅将废弃的橡胶轮胎“变废为宝”，而且废旧橡胶轮胎研磨而成的胶粉成本相较商用成品橡胶粉料而言得以大幅降低，可见，以废旧橡胶轮胎研磨而成的胶粉用作路面铺设用沥青的改性，具有显著的经济效益和环保效益，能够有效降低路面油化的施工成本，实用性强；
2.本发明的制备方法首先将胶粉和橡胶活化剂配制成了复合改性剂，并在基质沥青的持续搅拌过程中将复合改性剂分批次逐步加入到基质沥青中，从而能够有效地使胶粉和橡胶活化剂在基质沥青实现均匀分布，进而能够在基质沥青中形成充分地溶胀及脱硫裂解反应，使改性沥青内部形成稳定的均相网络结构，改性效果优异，性能稳定、可靠，黏度低，在应用中与集料的粘附性好，有利于后续施工容易、可靠进行，进而有利于增强沥青混合料的高温抗车辙能力；
3.本发明的应用方法针对本发明复合改性沥青在路面铺设中的应用而设计，其能够使本发明的复合改性沥青与对应配伍的集料形成良好的粘附性，进而使路面油化施工能够得以容易、可靠的实现，以本发明应用方法铺设而成的油化路面具有高抗流动性(即高温下的抗车辙能力好)、高柔性和弹性(即低温下的抗开裂能力好)以及耐磨耗能力好、使用寿命长，满足了现代化公路和道路的建设技术要求。
附图说明
图1为本发明的制备工艺及应用工艺的流程示意图。
图2为本发明实施例1中的集料级配曲线图。
具体实施方式
本发明涉及道路工程沥青路面铺设用的沥青材料，具体是一种路面铺设用的活化剂-胶粉复合改性沥青，以及该复合改性沥青的制备方法和应用方法，下面以多个实施例对本发明的技术方案内容作清楚、详细地说明。
实施例1
本发明的复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，其配比含量是，将选取的基质沥青质量作为基准量，则胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的4％。前述含量配比换算为具体质量数值，则配方量如下：基质沥青为1000kg、胶粉为180kg、橡胶活化剂为7.2kg。
在上述配方中，胶粉为回收的废旧轮胎橡胶经洗涤清洁后研磨而成，粒度大小约为30目粉末。
在上述配方中，基质沥青选用克拉玛依90#沥青，其主要技术指标是：25℃针入度/0.1mm约为87.9、10℃延度/cm＞100、5℃延度/cm约为4.6、软化点(TR&B)/℃约为47.5、密度/(g/cm3)约为0.9862，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
在上述配方中，橡胶活化剂作为促进基质沥青与胶粉充分反应的助剂，其选用B450型橡胶活化剂，该橡胶活化剂的外观为半透明的、粒径约2～4mm的固体颗粒，该橡胶活化剂的密度约为0.91g/cm3、熔点约为54℃。
参见图1所示，上述复合改性沥青的制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至约185℃；
步骤2.采用强力搅拌器以约5500r/min的转速对基质沥青进行搅拌；
在基质沥青的搅拌过程中，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间约为10min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中；当然，基质沥青的搅拌时间起点可以以复合改性剂的初次加入作为起点；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌约1h；
步骤3.搅拌完毕后，在约185℃的发育温度下保温约1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
参见图1所示，上述复合改性沥青的应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.选取辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料作为集料，具体级配按下列比例组合搭配(参见图2所示)：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，集料的通过率约为94％，级配上限为100％，级配下限为90％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，集料的通过率约为64.1％，级配上限为75％，级配下限为50％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，集料的通过率约为27％，级配上限为34％，级配下限为20％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，集料的通过率约为22％，级配上限为26％，级配下限为15％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，集料的通过率约为18％，级配上限为24％，级配下限为14％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，集料的通过率约为15％，级配上限为20％，级配下限为12％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，集料的通过率约为12％，级配上限为16％，级配下限为10％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，集料的通过率约为9％，级配上限为15％，级配下限为9％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，集料的通过率约为6％，级配上限为12％，级配下限为6％；
将选取的集料加热至约185℃；
将本发明的复合改性沥青亦加热至约185℃；
步骤2.按油石比为5.8％的比例，将步骤1中的复合改性沥青和集料，在约180℃的温度条件下拌和，拌和时间约为90s；
步骤3.选取矿粉，该矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求；
在约180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉，矿粉的加入量要求在下述步骤4中的混合料中的表观相对密度约保持为2.691g/cm3；
继续拌和，拌和时间约为90min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在约150℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
实施例2
本发明的复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，其配比含量是，将选取的基质沥青质量作为基准量，则胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的4％。前述含量配比换算为具体质量数值，则配方量如下：基质沥青为1000kg、胶粉为180kg、橡胶活化剂为7.2kg。
在上述配方中，胶粉为回收的废旧轮胎橡胶经洗涤清洁后研磨而成，粒度大小约为40目粉末。
在上述配方中，基质沥青选用克拉玛依90#沥青，其主要技术指标是：25℃针入度/0.1mm约为87.9、10℃延度/cm＞100、5℃延度/cm约为4.6、软化点(TR&B)/℃约为47.5、密度/(g/cm3)约为0.9862，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
在上述配方中，橡胶活化剂作为促进基质沥青与胶粉充分反应的助剂，其选用B450型橡胶活化剂，该橡胶活化剂的外观为半透明的、粒径约2～4mm的固体颗粒，该橡胶活化剂的密度约为0.91g/cm3、熔点约为54℃。
参见图1所示，上述复合改性沥青的制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至约188℃；
步骤2.采用强力搅拌器以约5800r/min的转速对基质沥青进行搅拌；
在基质沥青的搅拌过程中，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间约为10min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中；当然，基质沥青的搅拌时间起点可以以复合改性剂的初次加入作为起点；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌约1h；
步骤3.搅拌完毕后，在约188℃的发育温度下保温约1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
参见图1所示，上述复合改性沥青的应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.选取辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料作为集料，具体级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，集料的通过率约为96％，级配上限为100％，级配下限为90％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，集料的通过率约为62％，级配上限为75％，级配下限为50％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，集料的通过率约为30％，级配上限为34％，级配下限为20％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，集料的通过率约为18％，级配上限为26％，级配下限为15％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，集料的通过率约为15％，级配上限为24％，级配下限为14％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，集料的通过率约为14％，级配上限为20％，级配下限为12％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，集料的通过率约为11％，级配上限为16％，级配下限为10％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，集料的通过率约为10％，级配上限为15％，级配下限为9％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，集料的通过率约为8％，级配上限为12％，级配下限为6％；
将选取的集料加热至190℃；
将本发明的复合改性沥青亦加热至190℃；
步骤2.按油石比为6.0％的比例，将步骤1中的复合改性沥青和集料，在约180℃的温度条件下拌和，拌和时间约为90s；
步骤3.选取矿粉，该矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求；
在180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉，矿粉的加入量要求在下述步骤4中的混合料中的表观相对密度约保持为2.691g/cm3；
继续拌和，拌和时间约为90min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在约148℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
实施例3
本发明的复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，其配比含量是，将选取的基质沥青质量作为基准量，则胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的3％。前述含量配比换算为具体质量数值，则配方量如下：基质沥青为1000kg、胶粉为180kg、橡胶活化剂为5.4kg。
在上述配方中，胶粉为回收的废旧轮胎橡胶经洗涤清洁后研磨而成，粒度大小约为80目粉末。
在上述配方中，基质沥青选用克拉玛依90#沥青，其主要技术指标是：25℃针入度/0.1mm约为87.9、10℃延度/cm＞100、5℃延度/cm约为4.6、软化点(TR&B)/℃约为47.5、密度/(g/cm3)约为0.9862，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
在上述配方中，橡胶活化剂作为促进基质沥青与胶粉充分反应的助剂，其选用B450型橡胶活化剂，该橡胶活化剂的外观为半透明的、粒径约2～4mm的固体颗粒，该橡胶活化剂的密度约为0.91g/cm3、熔点约为54℃。
参见图1所示，上述复合改性沥青的制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至约181℃；
步骤2.采用强力搅拌器以约6000r/min的转速对基质沥青进行搅拌；
在基质沥青的搅拌过程中，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间约为10min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中；当然，基质沥青的搅拌时间起点可以以复合改性剂的初次加入作为起点；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌约1h；
步骤3.搅拌完毕后，在约181℃的发育温度下保温约1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
参见图1所示，上述复合改性沥青的应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.选取辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料作为集料，具体级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，集料的通过率约为98％，级配上限为100％，级配下限为90％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，集料的通过率约为70％，级配上限为75％，级配下限为50％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，集料的通过率约为25％，级配上限为34％，级配下限为20％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，集料的通过率约为20％，级配上限为26％，级配下限为15％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，集料的通过率约为17％，级配上限为24％，级配下限为14％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，集料的通过率约为12％，级配上限为20％，级配下限为12％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，集料的通过率约为10％，级配上限为16％，级配下限为10％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，集料的通过率约为10％，级配上限为15％，级配下限为9％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，集料的通过率约为7％，级配上限为12％，级配下限为6％；
将选取的集料加热至约193℃；
将本发明的复合改性沥青亦加热至约193℃；
步骤2.按油石比为5.6％的比例，将步骤1中的复合改性沥青和集料，在约180℃的温度条件下拌和，拌和时间约为90s；
步骤3.选取矿粉，该矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求；
在约180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉，矿粉的加入量要求在下述步骤4中的混合料中的表观相对密度约保持为2.691g/cm3；
继续拌和，拌和时间约为90min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在约153℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
实施例4
本发明的复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，其配比含量是，将选取的基质沥青质量作为基准量，则胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的3％。前述含量配比换算为具体质量数值，则配方量如下：基质沥青为1000kg、胶粉为180kg、橡胶活化剂为5.4kg。
在上述配方中，胶粉为回收的废旧轮胎橡胶经洗涤清洁后研磨而成，粒度大小约为60目粉末。
在上述配方中，基质沥青选用为70#沥青，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
在上述配方中，橡胶活化剂作为促进基质沥青与胶粉充分反应的助剂，其选用B450型橡胶活化剂，该橡胶活化剂的外观为半透明的、粒径约2～4mm的固体颗粒，该橡胶活化剂的密度约为0.91g/cm3、熔点约为54℃。
参见图1所示，上述复合改性沥青的制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至约180℃；
步骤2.采用高速剪切胶体磨以约5900r/min的转速对基质沥青进行搅拌；
在基质沥青的搅拌过程中，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间约为12min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中；当然，基质沥青的搅拌时间起点可以以复合改性剂的初次加入作为起点；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌约1.2h；
步骤3.搅拌完毕后，在约180℃的发育温度下保温约1.2h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
参见图1所示，上述复合改性沥青的应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.选取辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料作为集料，具体级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，集料的通过率约为90％，级配上限为100％，级配下限为90％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，集料的通过率约为57％，级配上限为75％，级配下限为50％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，集料的通过率约为33％，级配上限为34％，级配下限为20％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，集料的通过率约为26％，级配上限为26％，级配下限为15％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，集料的通过率约为21％，级配上限为24％，级配下限为14％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，集料的通过率约为18％，级配上限为20％，级配下限为12％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，集料的通过率约为15％，级配上限为16％，级配下限为10％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，集料的通过率约为12％，级配上限为15％，级配下限为9％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，集料的通过率约为10％，级配上限为12％，级配下限为6％；
将选取的集料加热至约180℃；
将本发明的复合改性沥青亦加热至约180℃；
步骤2.按油石比为5.7％的比例，将步骤1中的复合改性沥青和集料，在约180℃的温度条件下拌和，拌和时间约为95s；
步骤3.选取矿粉，该矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求；
在约180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉，矿粉的加入量要求在下述步骤4中的混合料中的表观相对密度约保持为2.691g/cm3；
继续拌和，拌和时间约为92min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在约145℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
实施例5
本发明的复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，其配比含量是，将选取的基质沥青质量作为基准量，则胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的2％。前述含量配比换算为具体质量数值，则配方量如下：基质沥青为1000kg、胶粉为180kg、橡胶活化剂为3.6kg。
在上述配方中，胶粉为回收的废旧轮胎橡胶经洗涤清洁后研磨而成，粒度大小约为50目粉末。
在上述配方中，基质沥青选用为110#沥青，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
在上述配方中，橡胶活化剂作为促进基质沥青与胶粉充分反应的助剂，其选用B450型橡胶活化剂，该橡胶活化剂的外观为半透明的、粒径约2～4mm的固体颗粒，该橡胶活化剂的密度约为0.91g/cm3、熔点约为54℃。
参见图1所示，上述复合改性沥青的制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至约183℃；
步骤2.采用高速剪切胶体磨以约5700r/min的转速对基质沥青进行搅拌；
在基质沥青的搅拌过程中，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间约为11min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中；当然，基质沥青的搅拌时间起点可以以复合改性剂的初次加入作为起点；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌约1.1h；
步骤3.搅拌完毕后，在约183℃的发育温度下保温约1.1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
参见图1所示，上述复合改性沥青的应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.选取辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料作为集料，具体级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，集料的通过率约为95％，级配上限为100％，级配下限为90％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，集料的通过率约为60％，级配上限为75％，级配下限为50％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，集料的通过率约为22％，级配上限为34％，级配下限为20％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，集料的通过率约为19％，级配上限为26％，级配下限为15％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，集料的通过率约为16％，级配上限为24％，级配下限为14％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，集料的通过率约为13％，级配上限为20％，级配下限为12％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，集料的通过率约为12％，级配上限为16％，级配下限为10％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，集料的通过率约为11％，级配上限为15％，级配下限为9％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，集料的通过率约为9％，级配上限为12％，级配下限为6％；
将选取的集料加热至约188℃；
将本发明的复合改性沥青亦加热至约188℃；
步骤2.按油石比为5.8％的比例，将步骤1中的复合改性沥青和集料，在约188℃的温度条件下拌和，拌和时间约为92s；
步骤3.选取矿粉，该矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求；
在188℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉，矿粉的加入量要求在下述步骤4中的混合料中的表观相对密度约保持为2.691g/cm3；
继续拌和，拌和时间约为91min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在约155℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
实施例6
本发明的复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，其配比含量是，将选取的基质沥青质量作为基准量，则胶粉的加入量为基质沥青质量的18％，橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的3.5％。前述含量配比换算为具体质量数值，则配方量如下：基质沥青为1000kg、胶粉为180kg、橡胶活化剂为6.3kg。
在上述配方中，胶粉为回收的废旧轮胎橡胶经洗涤清洁后研磨而成，粒度大小约为55目粉末。
在上述配方中，基质沥青选用克拉玛依90#沥青，其主要技术指标是：25℃针入度/0.1mm约为87.9、10℃延度/cm＞100、5℃延度/cm约为4.6、软化点(TR&B)/℃约为47.5、密度/(g/cm3)约为0.9862，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
在上述配方中，橡胶活化剂作为促进基质沥青与胶粉充分反应的助剂，其选用B450型橡胶活化剂，该橡胶活化剂的外观为半透明的、粒径约2～4mm的固体颗粒，该橡胶活化剂的密度约为0.91g/cm3、熔点约为54℃。
参见图1所示，上述复合改性沥青的制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1.将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至约190℃；
步骤2.采用高速剪切胶体磨以约5000r/min的转速对基质沥青进行搅拌；
在基质沥青的搅拌过程中，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间约为13min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中；当然，基质沥青的搅拌时间起点可以以复合改性剂的初次加入作为起点；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌约1.3h；
步骤3.搅拌完毕后，在约190℃的发育温度下保温约1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
参见图1所示，上述复合改性沥青的应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1.选取辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料作为集料，具体级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，集料的通过率为100％；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，集料的通过率约为97％，级配上限为100％，级配下限为90％；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，集料的通过率约为72％，级配上限为75％，级配下限为50％；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，集料的通过率约为30％，级配上限为34％，级配下限为20％；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，集料的通过率约为24％，级配上限为26％，级配下限为15％；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，集料的通过率约为20％，级配上限为24％，级配下限为14％；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，集料的通过率约为17％，级配上限为20％，级配下限为12％；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，集料的通过率约为14％，级配上限为16％，级配下限为10％；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，集料的通过率约为13％，级配上限为15％，级配下限为9％；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，集料的通过率约为11％，级配上限为12％，级配下限为6％；
将选取的集料加热至约195℃；
将本发明的复合改性沥青亦加热至约195℃；
步骤2.按油石比为5.9％的比例，将步骤1中的复合改性沥青和集料，在约185℃的温度条件下拌和，拌和时间约为90s；
步骤3.选取矿粉，该矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，其技术性质满足中国《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求；
在约180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉，矿粉的加入量要求在下述步骤4中的混合料中的表观相对密度约保持为2.691g/cm3；
继续拌和，拌和时间约为90min；
步骤4.将步骤3的混合料铺设在路面上，并在约150℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
对比例1
本对比例的技术内容如下：
-将克拉玛依90#基质沥青加热至185℃；
-在基质沥青中掺入基质沥青质量的18％的胶粉，该胶粉的粒度为30目；
-在185℃的温度条件下利用强力搅拌器以5500r/min的转速将胶粉和基质沥青进行搅拌1h；同时，为保证胶粉在基质沥青中充分溶胀，搅拌完成后将其保持发育温度为185℃，溶胀发育为1h，即得到胶粉改性沥青；
-将胶粉改性沥青加热至185℃；将集料亦加热至185℃；
-将胶粉改性沥青和集料按油石比为5.6％进行拌和，拌和温度为180℃，拌和时间为90s；
-加入矿粉继续拌和，拌和时间为90min，拌和温度保持不变，仍为180℃；
-将拌和得到的胶粉改性沥青混合料进行碾压或击实成型，成型温度为150℃。
对比例2
本对比例的技术内容如下：
-将克拉玛依90#基质沥青加热至188℃；
-在基质沥青中掺入基质沥青质量的18％的胶粉，该胶粉的粒度为40目；
-在188℃的温度条件下利用强力搅拌器以5800r/min的转速将胶粉和基质沥青进行搅拌1h；同时，为保证胶粉在基质沥青中充分溶胀，搅拌完成后将其保持发育温度为188℃，溶胀发育为1h，即得到胶粉改性沥青；
-将胶粉改性沥青加热至190℃；将集料亦加热至190℃；
-将胶粉改性沥青和集料按油石比为6.0％进行拌和，拌和温度为180℃，拌和时间为90s；
-加入矿粉继续拌和，拌和时间为90min，拌和温度保持不变，仍为180℃；
-将拌和得到的胶粉改性沥青混合料进行碾压或击实成型，成型温度为148℃。
对比例3
本对比例的技术内容如下：
-将克拉玛依90#基质沥青加热至181℃；
-在基质沥青中掺入基质沥青质量的18％的胶粉，该胶粉的粒度为60目；
-在181℃的温度条件下利用强力搅拌器以6000r/min的转速将胶粉和基质沥青进行搅拌1h；同时，为保证胶粉在基质沥青中充分溶胀，搅拌完成后将其保持发育温度为181℃，溶胀发育为1h，即得到胶粉改性沥青；
-将胶粉改性沥青加热至193℃；将集料亦加热至193℃；
-将胶粉改性沥青和集料按油石比为5.6％进行拌和，拌和温度为180℃，拌和时间为90s；
-加入矿粉继续拌和，拌和时间为90min，拌和温度保持不变，仍为180℃；
-将拌和得到的胶粉改性沥青混合料进行碾压或击实成型，成型温度为153℃。
本发明实施例1、实施例2和实施例3获得的改性沥青的测验技术指标，与对比例1、对比例2和对比例3获得的改性沥青的测验技术指标进行了对比，对比数据见表1所示。
表1本发明实施例1、2和3获得的改性沥青技术指标与对比例1、2和3获得的改性沥青技术指标的对比数据
从表1可以清楚地看出，本发明实施例1、2和3获得的改性沥青的针入度、软化点、延度、AR型车辙因子和弹性恢复，相较对比例1、2和3获得的改性沥青具有显著的提高，而布氏黏度、蠕变劲度和疲劳因子指标则相较对比例1、2和3具有明显的降低，由此表明，本发明的复合改性沥青较普通胶粉改性沥青具有较好的高温性能、低温特性和施工易性。
此外，本发明实施例1、实施例2和实施例3获得的改性沥青混合料的路用性能测验技术指标，与对比例1、对比例2和对比例3获得的改性沥青混合料的路用性能测验技术指标进行了对比，对比数据见表2所示。
表2本发明实施例1、2和3获得的改性沥青混合料路用性能技术指标与对比例1、2和3获得的改性沥青混合料路用性能技术指标的对比数据
从表2可以清楚地看出，本发明实施例1、2和3的动稳定度、破坏应变和冻融劈裂强度均相较对比例1、2和3有大幅度地提高，由此表明，利用本发明的复合改性沥青制备获得的沥青混合料比普通胶粉改性沥青制备获得的沥青混合料，具有较好的高温、低温和抗水损害能力，同时也说明本发明的复合改性沥青对不同目数的胶粉均有较高的适用性。
以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：本发明依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种路面铺设用复合改性沥青，其特征在于，所述复合改性沥青是以基质沥青为基材原料、以胶粉和橡胶活化剂为改性原料而组成，所述胶粉为废旧轮胎橡胶研磨而成的30～80目粉末，所述胶粉的加入量为基质沥青质量的18%，所述橡胶活化剂的加入量为胶粉质量的2～4%。
2.根据权利要求1所述路面铺设用复合改性沥青，其特征在于，所述基质沥青为70#沥青、90#沥青或110#沥青。
3.根据权利要求1所述路面铺设用复合改性沥青，其特征在于，所述橡胶活化剂为B450型橡胶活化剂，所述橡胶活化剂的密度为0.91g/cm3、熔点为54℃、粒径为2～4mm。
4.一种权利要求1所述路面铺设用复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 将配方量的胶粉和橡胶活化剂混合均匀，形成复合改性剂；
将配方量的基质沥青加热至180～190℃；
步骤2. 搅拌基质沥青；
在基质沥青中按前、后顺序分多次添加复合改性剂；
复合改性剂添加完毕后，持续搅拌至少1h；
步骤3. 搅拌完毕后，在180～190℃的发育温度下保温至少1h，使胶粉在基质沥青中充分溶胀发育，即得复合改性沥青。
5.根据权利要求4所述路面铺设用复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤2中所述搅拌是采用强力搅拌器或高速剪切胶体磨以5000～6000r/min的转速进行搅拌。
6.根据权利要求4所述路面铺设用复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤2中所述复合改性剂的加入是，将复合改性剂均匀的分为三份，以间隔时间至少为10min而按前、后顺序将三份复合改性剂依序添加到基质沥青中。
7.一种权利要求1所述路面铺设用复合改性沥青的应用方法，其特征在于，所述应用方法包括下列工艺步骤：
步骤1. 将所述复合改性沥青加热至180～195℃；
将集料加热至180～195℃；
步骤2. 按油石比为5.6～6.0%的比例，将步骤1中的所述复合改性沥青和所述集料，在至少180℃的温度条件下拌和，拌和时间至少为90s；
步骤3. 在至少180℃的温度条件下，在步骤2的混合料中加入矿粉继续拌和，拌和时间至少为90min；
步骤4. 将步骤3的混合料铺设在路面上，并在145～155℃的温度条件下进行碾压或击实的成型处理。
8.根据权利要求7所述路面铺设用复合改性沥青的应用方法，其特征在于，步骤1中所述集料为辉绿岩颗粒料和辉绿岩粉末料的混合物料。
9.根据权利要求8所述路面铺设用复合改性沥青的应用方法，其特征在于，所述集料的级配按下列比例组合搭配：
当筛孔的尺寸为16.0mm时，所述集料的通过率为100%；
当筛孔的尺寸为13.2mm时，所述集料的通过率为90～100%；
当筛孔的尺寸为9.5mm时，所述集料的通过率为50～75%；
当筛孔的尺寸为4.75mm时，所述集料的通过率为20～34%；
当筛孔的尺寸为2.36mm时，所述集料的通过率为15～26%；
当筛孔的尺寸为1.18mm时，所述集料的通过率为14～24%；
当筛孔的尺寸为0.6mm时，所述集料的通过率为12～20%；
当筛孔的尺寸为0.3mm时，所述集料的通过率为10～16%；
当筛孔的尺寸为0.15mm时，所述集料的通过率为9～15%；
当筛孔的尺寸为0.075mm时，所述集料的通过率为6～12%。
10.根据权利要求7所述路面铺设用复合改性沥青的应用方法，其特征在于，步骤3中所述矿粉是由石灰岩经研磨而成的细粉，所述矿粉在步骤4中的所述混合料中的表观相对密度为2.691g/cm3。
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