CN109777135B - 一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂及其应用 - Google Patents
一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青20~30份,改性后的橡胶粉57~68份,改性后的砾岩粉15~25份;改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉均采用双阴极等离子溅射法制备;本发明还公开了一种改性沥青的制备方法,该方法将基质沥青与橡胶沥青改性剂混合后发育,得改性沥青。本发明通过对橡胶粉和砾岩粉活化改性,提高了橡胶沥青改性剂在沥青中的分散性及相容性,从而提高了沥青的粘度和软化点,使沥青具备更好的高低温性能、弹性恢复性能和稳定性;本发明改性沥青的制备方法简单,制备的改性沥青具有强度高、韧性好、耐水性好、耐温性能优异、耐疲劳性能好等特点,具有广阔的推广应用前景。
Description
技术领域
本发明属于沥青改性剂制备技术领域,具体涉及一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂及其应用。
背景技术
截至2017年底,全国公路总里程477.35万公里,其中二级及以上公路62.22万公里,其中沥青路面占绝大部分比例。目前全国公路养护里程比例高达98%,每年需要维修及养护的公路里程非常大。由于养护所用沥青改性剂大部分采取进口,这从原材料端提升了路面造价,若能形成一种改性剂,其成分中主要使用废旧材料,且获取方便,并且能部分替代进口产品,对降低路面造价,实现废旧材料循环再生利用是一个有效促进。
随着我国社会经济的高速发展,国民汽车保有量迅速增加,随之而来的便是大量废旧轮胎的处理问题。废旧橡胶属于热固性聚合物材料,自身很难降解,不仅恶化自然生态环境、破坏植物生长,而且在潮湿的环境下极易滋生蚊虫、传播疾病,且堆积的废轮胎极易自燃,形成大火,并向大气释放了大量的黑烟和有毒物质,是一个很难处理的固体污染问题。随着我国对节约资源与保护环境的日渐重视,对公路行业来说,如何充分利用废旧轮胎资源,提高废旧轮胎的循环利用率,改变目前状况,以节约资源,减少废旧轮胎污染成为当务之急。
橡胶和沥青同属于高分子有机材料,具备一定程度的天然亲和性,而且废胶粉的价格远低于SBS改性剂,橡胶粉加入沥青中可以改善沥青路面使用品质、延长使用寿命、降低工程造价。高性能、低成本的废旧轮胎橡胶粉若是可以应用到沥青路面材料中,将形成环境保护、废物利用、改善沥青混合料性能、延长道路寿命、降低路面工程造价的多赢局面,具有极大的现实意义。而且,在国内基质沥青的性能越来越好的前提下,废旧轮胎橡胶粉和基质沥青的配合使用,在设计和施工良好的情况下,将橡胶的性能在沥青材料中体现,增加路面使用温度下的弹性,提高路面抗反射裂缝以及抗疲劳能力,可实现双赢局面。但改性沥青或者橡胶沥青在运输过程中,由于运距和路况的原因,很容易出现离析现象,导致沥青的稳定性不佳。特别是橡胶沥青在制备混合料的时候,由于橡胶沥青的粘度很大,会导致混合料拌和不均匀,和易性较差。这些不足都会在路面的实际使用过程中限制它们的使用。
现有技术中很少有针对橡胶胶粉进行活化的研究,仅有的几个专利主要是通过外掺剂改善橡胶胶粉性能,且主要应用在其他领域,未见其在道路沥青领域的应用介绍。而应用在道路沥青领域的活化橡胶颗粒,其主要考虑了与沥青的相容性和工艺简便性,如何在不影响施工进度的前提下,改善沥青及沥青混合料的性能考虑较少,活化剂和增容剂对沥青与集料的粘结影响也并未说明,即使可以提高沥青的改性性能,但若限制了混合料的性能,则其适用性范围会受限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂。该橡胶沥青改性剂中的改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的颗粒粒径更为均匀,比表面积更大,提高了橡胶沥青改性剂在沥青中的分散性及与沥青的相容性,提高了沥青的粘度和软化点,使沥青具备更好的高低温性能、弹性恢复性能和稳定性,显著提高了沥青的施工和易性。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案为:一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青20~30份,改性后的橡胶粉57~68份,改性后的砾岩粉15~25份;所述软基质沥青的标号不低于90号;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本发明对橡胶粉和砾岩粉进行活化改性,在橡胶粉和砾岩粉的表面均沉积纳米涂层,得到的改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的颗粒粒径更加均匀,比表面积更大,以此为原料制备得到的橡胶沥青改性剂更容易分散在沥青中,避免了结团聚集的现象,提高了橡胶沥青改性剂与沥青的相容性,提高了沥青的粘度和软化点,使沥青具备更好的高低温性能、弹性恢复性能和稳定性,显著提高了沥青的施工和易性;另外,橡胶沥青改性剂增大了沥青应用时与其它粗集料和细集料的粘附性,增加了沥青的裹覆厚度,进而提高了沥青的水稳定性,使沥青路面具有强抗疲劳能力,延长其使用寿命。
上述的一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂由以下质量份数的原料制成:软基质沥青22~25份,改性后的橡胶粉60~65份,改性后的砾岩粉18~23份。上述优选范围的原料制成的橡胶沥青改性剂在沥青中的分散性能更佳,与沥青的相容性更好。
上述的一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂由以下质量份数的原料制成:软基质沥青27份,改性后的橡胶粉65份,改性后的砾岩粉18份。上述最优范围的原料制成的橡胶沥青改性剂在沥青中的分散性能最佳,与沥青的相容性最好。
上述的一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,步骤二中所述双阴极等离子溅射采用质量纯度为99.9%的Ti为靶材。采用上述靶材得到的改性后的橡胶粉或者改性后的砾岩粉的颗粒更为均匀,提高了增强沥青性能的橡胶沥青改性剂在沥青中的分散性及与沥青的相容性。
另外,本发明还提供了一种应用增强沥青性能的橡胶沥青改性剂制备改性沥青的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机进行剪切,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的5%~25%;所述高速剪切机的转速为3000r/min~4500r/min,剪切时间为30min~40min;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育25min~40min,得到改性沥青。
本发明将增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入到加热后的基质沥青中经高速剪切和发育制备得到改性沥青,由于橡胶沥青改性剂更容易分散在基质沥青中且与基质沥青的相容性好,橡胶沥青改性剂中的改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉与基质沥青形成致密的内部互联的空间网络体系,形成了基于沥青、橡胶粉、砾岩粉末的稳定的内聚混合料的改性沥青,提高了改性沥青的粘度,避免了改性沥青在运输和存储过程中析漏或离析分层;在后续的拌和与摊铺过程中,改性后的沥青又呈现低粘度特性,确保了摊铺和后续碾压的顺利进行,避免了改性沥青的高粘度而导致施工困难或压实度出现不合格现象;另外,橡胶沥青改性剂中的改性后的砾岩粉扩散到内聚混合料中,与其它集料形成门栓效应,改善了对水的敏感性,增强了改性沥青的水稳定性,而在改性沥青的应用过程中,砾岩粉末在改性沥青和集料之间形成内部桥接效应,提高了改性沥青的水稳定性。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明采用颗粒粒径更为均匀,比表面积更大的改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉作为原料,提高了增强沥青性能的橡胶沥青改性剂在沥青中的分散性及与沥青的相容性,提高了沥青的粘度和软化点,使沥青具备更好的高低温性能、弹性恢复性能和稳定性,显著提高了沥青的施工和易性。
2、本发明的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂中的制备原料橡胶粉可由废旧轮胎加工而成,解决了废旧轮胎的污染问题,降低了原料成本,储运不需要加热保温,应用工艺简单,经济优势明显。
3、本发明采用颗粒粒径更为均匀,比表面积更大的改性后的砾岩粉作为橡胶沥青改性剂的制备原料,提高了砾岩粉的表面活性,制备得到的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入到基质沥青后的溶胀反应更剧烈,提高了改性沥青的均匀性,进一步改善了改性沥青的储存稳定性。
4、本发明所得的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂中改性后的活化橡胶粉与沥青的相容性更高,防止了运输过程中出现沥青离析,将轮胎橡胶粉和基质沥青配合使用,在设计和施工良好的情况下,将橡胶的性能在沥青中体现,增加路面使用温度下的弹性,提高路面抗反射裂缝以及抗疲劳能力。
5、本发明的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂以较为常见的胶粉和沥青为主要原料,价格低廉,取材容易,减少了胶粉对环境污染,并减少了处理胶粉污染的费用。
6、本发明将增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入到加热后的基质沥青中经高速剪切和发育制备得到改性沥青,由于增强沥青性能的橡胶沥青改性剂更易分散在基质沥青中且相容性好,提高了改性沥青的粘度,避免了改性沥青在运输和存储过程中的析漏或离析分层现象,确保了摊铺和后续碾压的顺利进行,避免了改性沥青的高粘度而导致施工困难或压实度出现不合格现象,提高了改性沥青的水稳定性。
7、本发明制备得到的改性沥青具有强度高、韧性好、耐水性好、耐温性能优异、耐疲劳性能好等特点,同时有效减少了应用过程中改性沥青的使用量,降低了改性沥青路面后期的维修养护成本,具有广阔的推广应用前景。
下面通过附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明实施例1的改性橡胶粉的图片。
图2是本发明实施例1的改性砾岩粉的图片。
具体实施方式
实施例1
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青20份,改性后的橡胶粉57份,改性后的砾岩粉15份;所述软基质沥青为90号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉,分别如图1和图2所示。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将90号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下剪切40min,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为90号基质沥青质量的5%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育30min,得到改性沥青。
实施例2~实施例5
实施例2~实施例5与实施例1的不同之处分别在于:改性沥青的制备方法中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量分别对应为基质沥青质量的10%、15%、20%、25%。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的性能进行检测,并进行马歇尔实验、车辙实验、浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、存储稳定性实验、静态浸水和水煮实验,结果分别如下表1、下表2、下表3、下表4、下表5和下表6所示。
表1实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的性能
从表1可知,实施例1~实施例5中的90号基质沥青加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂后,制备的改性沥青的性能均较对比例2中未加入改性剂的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的25℃针入度逐渐降低,软化点和135℃粘度明显提高,说明改性沥青逐渐变硬,对温度的敏感性逐渐降低,高温性能得到了改善。当实施例3中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达15%时制备的改性沥青的5℃延度已经明显提高,其针入度、软化点和粘度已经接近或超过对比例1,优于了现阶段橡胶沥青的低温性能要求,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青的低温性能得到大幅度的提高,可以在低温状态下良好使用。
表2实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的马歇尔实验结果
从表2可知,实施例1~实施例5制备的改性沥青的稳定性均较对比例2中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的稳定性越高,当实施例5中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的马歇尔稳定度较对比例2沥青的马歇尔稳定度增大62%,流值较对比例2沥青的流值减小47.2%,均与对比例1接近;说明实施例1~实施例5制备的改性沥青的整体稳定性得到大幅提高,确保了改性沥青在路面中的良好使用。
表3实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的车辙实验结果
从表3可知,实施例1~实施例5制备的改性沥青的抗车辙能力均较对比例2中未加入改性剂的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的抗车辙能力越高,当实施例5中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的抗车辙能力较对比例2沥青的抗车辙能力增加198%,两者较为接近且与对比例1的差距较小,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青的高温稳定性得到大幅提高,确保了改性沥青在高温季节路面中的良好使用,降低了车辙病害的产生。
表4实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的浸水马歇尔实验结果
从表4可知,实施例1~实施例5制备的改性沥青的水稳定性能力均较对比例2中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性能力越高,当实施例5中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的水稳定性较对比例2沥青的水稳定性提高了12.8%,且接近对比例1改性沥青的水稳定性,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青的水稳定性能力得到大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节路面中的良好使用。
表5实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的冻融劈裂实验结果
从表5可知,实施例1~实施例5制备的改性沥青的水稳定性均较对比例2中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性能力越高,当实施例5中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的水稳定性能力较对比例2改性沥青的水稳定性能力提高13.3%,且优于对比例1的水稳定性,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青的水稳定性得到大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节沥青路面中的良好使用。
表6实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的存储稳定性实验结果
从表6可知,实施例1~实施例5制备的改性沥青的存储稳定性能力均较对比例1和对比例2制备的沥青相差不大,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的存储稳定性也无明显降低,当实施例5中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的3天存储稳定性能力较对比例1和对比例2制备的沥青的存储稳定性能力仅仅升高0.4℃,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青基本不出现离析现象,确保了改性沥青在不同运距的地区应用,降低了由于改性沥青存取不稳定而引起的使用范围缩小,为活性橡胶改性沥青大范围应用奠定基础。
实施例1~实施例5中制备的改性沥青的静态浸水实验结果表明:在25℃的蒸馏水中浸泡48h后,实施例1~实施例5制备的改性沥青中的粗集料和细集料依然完全裹覆沥青,呈现粘附状态,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青均具有较好的粘结性。
实施例1~实施例5、对比例1制备的改性沥青及对比例2制备的沥青的进行水煮实验,具体过程为:分别将改性沥青和沥青放置于105℃烘箱中烘干集料1h,然后浸入热沥青,轻轻拿出后在室温25℃下冷却15min,然后在沸水中浸煮3min,分别评价改性沥青与集料的粘附状态和沥青与集料的粘附状态。水煮实验结果表明:实施例1~实施例5制备的改性沥青之间仍然是粘结状态,与对比例1制备的改性沥青和对比例2制备的沥青一致,仅有极少部分边角处有稍微松动,说明实施例1~实施例5制备的改性沥青在高温下仍具有较好的粘结性。
实施例6
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青30份,改性后的橡胶粉68份,改性后的砾岩粉25份;所述软基质沥青为90号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将90号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下剪切30min,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的5%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育25min,得到改性沥青。
实施例7~实施例10
实施例7~实施例10与实施例6的不同之处分别在于:改性沥青的制备方法中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量分别对应为基质沥青质量的10%、15%、20%、25%。
对比例3
本对比例与实施例6的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例4
本对比例与实施例6的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的性能进行检测,并进行马歇尔实验、车辙实验、浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、存储稳定性实验、静态浸水和水煮实验,结果分别如下表7、下表8、下表9、下表10、下表11和下表12所示。
表7实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的性能
从表7可知,实施例6~实施例10中的90号基质沥青加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂后,制备的改性沥青的性能均较对比例4中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的25℃针入度逐渐降低,软化点和135℃粘度明显提高,说明改性沥青逐渐变硬,对温度的敏感性逐渐降低,高温性能得到了改善,当实施例8中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达15%时制备的改性沥青的5℃延度明显提高,其针入度、软化点和粘度已经接近或超过对比例3,优于现阶段橡胶沥青的低温性能要求,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青的低温性能得到大幅度的提高,可以在低温状态下良好使用。
表8实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的马歇尔实验结果
从表8可知,实施例6~实施例10制备的改性沥青的稳定性均较对比例4中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的稳定性越高,当实施例10中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的马歇尔稳定度较对比例4制备的沥青的马歇尔稳定度增大81%,流值较对比例2制备的改性沥青的流值减小50%,均与对比例3接近,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青的整体稳定性得到大幅提高,确保了改性沥青在路面中的良好使用。
表9实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的车辙实验结果
从表9可知,实施例6~实施例10制备的改性沥青的抗车辙能力均较对比例4中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的抗车辙能力越高,当实施例10中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的抗车辙能力较对比例4制备的沥青的抗车辙能力增加217.1%,且与对比例3差距较小,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青的高温稳定性大幅提高,确保了改性沥青在高温季节的良好使用,降低了车辙病害的产生。
表10实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的浸水马歇尔实验结果
从表10可知,实施例6~实施例10制备的改性沥青的水稳定性均较对比例4中未加入改性剂的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性越高,当实施例10中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的水稳定性较对比例4制备的沥青的水稳定性提高16.9%,且优于对比例3,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青的水稳定性大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节路面中的良好使用。
表11实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的冻融劈裂实验结果
从表11可知,实施例6~实施例10制备的改性沥青的水稳定性能力均较对比例4中未加入改性剂的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性能力越高,当实施例9中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的水稳定性能力较对比例4制备的改性沥青的水稳定性提高13.9%,且优于对比例3制备的改性沥青的水稳定性,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青的水稳定性大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节沥青路面中的良好使用。
表12实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青的存储稳定性实验结果
从表12可知,实施例6~实施例10制备的改性沥青的存储稳定性能力均较对比例3和对比例4相差不大,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的存储稳定性也无明显降低,当实施例10中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的3天存储稳定性能力较对比例3和对比例4仅仅升高0.6℃,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青基本不出现离析现象,确保了改性沥青在不同运距的地区应用,降低了由于改性沥青存取不稳定而引起的使用范围缩小,为活性橡胶改性沥青大范围应用奠定基础。
实施例6~实施例10中制备的改性沥青的静态浸水实验结果表明:在25℃的蒸馏水中浸泡48h后,实施例6~实施例10制备的改性沥青中的粗集料和细集料依然完全裹覆沥青,呈现粘附状态,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青均具有较好的粘结性。
实施例6~实施例10、对比例3制备的改性沥青及对比例4制备的沥青进行水煮实验,具体过程为:分别将改性沥青和沥青放置于105℃烘箱中烘干集料1h,然后浸入热沥青,轻轻拿出后在室温25℃下冷却15min,然后在沸水中浸煮3min,分别评价改性沥青与集料的粘附状态和沥青与集料的粘附状态。水煮实验结果表明:实施例6~实施例10制备的改性沥青之间仍然是粘结状态,与对比例3和对比例4一致,仅有极少部分边角处有稍微松动,说明实施例6~实施例10制备的改性沥青在高温下仍具有较好的粘结性。
实施例11
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青24份,改性后的橡胶粉63份,改性后的砾岩粉20份;所述软基质沥青为90号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将90号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下剪切35min,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的5%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育40min,得到改性沥青。
实施例12~实施例15
实施例12~实施例15与实施例11的不同之处分别在于:改性沥青的制备方法中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量分别对应为基质沥青质量的10%、15%、20%、25%。
对比例5
本对比例与实施例10的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例6
本对比例与实施例10的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例11~实施例15及对比例5~对比例6中制备得到的改性沥青的性能进行检测,并进行马歇尔实验、车辙实验、浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、存储稳定性实验、静态浸水和水煮实验,结果分别如下表13、下表14、下表15、下表16、下表17和下表18所示。
表13实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青的性能
从表13可知,实施例11~实施例15中的90号基质沥青加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂后,制备的改性沥青的性能均较对比例6制备的沥青得到明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的25℃针入度逐渐降低,软化点和135℃粘度明显提高,说明改性沥青逐渐变硬,对温度的敏感性逐渐降低,高温性能得到了改善,当实施例14中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的5℃延度较对比例6制备的沥青的5℃延度增大28倍,且其针入度、软化点和粘度已经接近或超过对比例5的改性沥青,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青的低温性能得到大幅度的提高,可以在低温状态下良好使用。
表14实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青的马歇尔实验结果
从表14可知,实施例11~实施例15制备的改性沥青的稳定性均较对比例6制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的稳定性越高,当实施例15中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的马歇尔稳定度较对比例6制备的改性沥青的马歇尔稳定度增大75.4%,流值较对比例6制备的改性沥青的流值减小44.4%,均与对比例5接近,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青的整体稳定性大幅提高,确保了改性沥青在路面中的良好使用。
表15实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青的车辙实验结果
从表15可知,实施例11~实施例15制备的改性沥青的抗车辙能力均较对比例6制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的抗车辙能力越高,当实施例15中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青抗车辙能力较对比例6制备的沥青增加213.5%,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青的高温稳定性大幅提高,确保了改性沥青在高温季节的良好使用,降低了车辙病害的产生。
表16实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青浸水马歇尔实验结果
从表16可知,实施例11~实施例15制备的改性沥青的水稳定性均较对比例6制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性越高,当实施例14中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的水稳定性较对比例6制备的改性沥青的水稳定性提高13.9%,且优于对比例5制备的改性沥青,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青的水稳定性能力大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节路面中的良好使用。
表17实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青的冻融劈裂实验结果
从表17可知,实施例11~实施例15制备的改性沥青的水稳定性能力均较对比例6制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性能力越高,当实施例14中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的水稳定性能力较对比例6制备的沥青的水稳定性能力提高12.9%,且优于对比例5制备的沥青,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青的水稳定性大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节沥青路面中的良好使用。
表18实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青的存储稳定性实验结果
从表18可知,实施例11~实施例15制备的改性沥青的存储稳定性能力均较对比例5和对比例6制备的沥青相差不大,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的存储稳定性也无明显降低,当实施例15中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的3天存储稳定性能力较对比例5和对比例6制备的沥青的存储稳定性能力仅仅升高0.4℃,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青基本不出现离析现象,确保了改性沥青在不同运距的地区应用,降低了由于改性沥青存取不稳定而引起的使用范围缩小,为活性橡胶改性沥青大范围应用奠定基础。
实施例11~实施例15中制备的改性沥青的静态浸水实验结果表明:在25℃的蒸馏水中浸泡48h后,实施例11~实施例15制备的改性沥青中的粗集料和细集料依然完全裹覆沥青,呈现粘附状态,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青均具有较好的粘结性。
实施例11~实施例15、对比例5制备的改性沥青及对比例6制备的沥青进行水煮实验,具体过程为:分别将改性沥青和沥青放置于105℃烘箱中烘干集料1h,然后浸入热沥青,轻轻拿出后在室温25℃下冷却15min,然后在沸水中浸煮3min,评价改性沥青与集料的粘附状态和沥青与集料的粘附状态。水煮实验结果表明:实施例11~实施例15制备的改性沥青之间仍然是粘结状态,与对比例5制备的改性沥青和对比例6制备的沥青一致,仅有极少部分边角处有稍微松动,说明实施例11~实施例15制备的改性沥青在高温下仍具有较好的粘结性。
实施例16
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青27份,改性后的橡胶粉65份,改性后的砾岩粉18份;所述软基质沥青为90号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将90号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下剪切35min,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的5%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育20min,得到改性沥青。
实施例17~实施例20
实施例17~实施例20与实施例16的不同之处分别在于:改性沥青的制备方法中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量分别对应为基质沥青质量的10%、15%、20%、25%。
对比例7
本对比例与实施例16的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例8
本对比例与实施例16的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例16~实施例20及对比例7~对比例8中制备得到的改性沥青的性能进行检测,并进行马歇尔实验、车辙实验、浸水马歇尔实验、冻融劈裂实验、存储稳定性实验、静态浸水和水煮实验,结果分别如下表19、下表20、下表21、下表22、下表23和下表24所示。
表19实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青的性能
从表19可知,实施例16~实施例20中的90号基质沥青加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂后,制备的改性沥青的性能均较对比例8制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的25℃针入度逐渐降低,软化点和135℃粘度明显提高,说明改性沥青逐渐变硬,对温度的敏感性逐渐降低,高温性能得到了改善,当实施例19中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的5℃延度较对比例8制备的沥青的5℃延度增大28倍,且其针入度、软化点和粘度已经接近或超过对比例7,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青的低温性能大幅度的提高,可以在低温状态下良好使用。
表20实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青的马歇尔实验结果
从表20可知,实施例16~实施例20制备的改性沥青的稳定性均较对比例8制备的沥青明显改善,且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的稳定性越高,当实施例20中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的马歇尔稳定度较对比例8制备的沥青的马歇尔稳定度增大83%,流值较对比例8制备的沥青的流值减小58.3%,且优于对比例7制备的改性沥青,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青的整体稳定性大幅提高,确保了改性沥青在路面中的良好使用。
表21实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青的车辙实验结果
从表21可知,实施例16~实施例20制备的改性沥青的抗车辙能力均较对比例8制备的沥青明显改善,且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的抗车辙能力越高,当实施例20中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时其抗车辙能力较对比例8增加240.3%,且优于对比例7,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青的高温稳定性大幅提高,确保了改性沥青在高温季节的良好使用,降低了车辙病害的产生。
表22实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青的浸水马歇尔实验结果
从表22可知,实施例16~实施例20制备的改性沥青的水稳定性能力均较对比例8制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性能力越高,当实施例19中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的水稳定性较对比例8制备的改性沥青的水稳定性提高15.5%,且优于对比例7制备的改性沥青,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青的水稳定性能力大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节路面中的良好使用。
表23实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青的冻融劈裂实验结果
从表23可知,实施例16~实施例20制备的改性沥青的水稳定性均较对比例8制备的沥青明显改善,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的水稳定性越高,当实施例19中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达20%时制备的改性沥青的水稳定性较对比例8制备的改性沥青的水稳定性提高14.3%,且优于对比例7制备的改性沥青,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青的水稳定性大幅提高,确保了改性沥青在多雨季节沥青路面中的良好使用。
表24实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青的存储稳定性实验结果
从表24可知,实施例16~实施例20制备的改性沥青的存储稳定性能力均较对比例7和对比例8制备的沥青相差不大,并且随着增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量的增加,改性沥青的存储稳定性也无明显降低,当实施例20中增强沥青性能的橡胶沥青改性剂加入量达25%时制备的改性沥青的3天存储稳定性能力较对比例7和对比例8制备的沥青的存储稳定性能力仅仅升高0.3℃,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青基本不出现离析现象,确保了改性沥青在不同运距的地区应用,降低了由于改性沥青存取不稳定而引起的使用范围缩小,为活性橡胶改性沥青大范围应用奠定基础。
实施例16~实施例20中制备的改性沥青的静态浸水实验结果表明:在25℃的蒸馏水中浸泡48h后,实施例16~实施例20制备的改性沥青中的粗集料和细集料依然完全裹覆沥青,呈现粘附状态,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青均具有较好的粘结性。
实施例16~实施例20、对比例7制备的改性沥青及对比例8制备的沥青进行水煮实验,具体过程为:分别将改性沥青和沥青放置于105℃烘箱中烘干集料1h,然后浸入热沥青,轻轻拿出后在室温25℃下冷却15min,然后在沸水中浸煮3min,评价改性沥青与集料的粘附状态和沥青与集料的粘附状态。水煮实验结果表明:实施例16~实施例20制备的改性沥青之间仍然是粘结状态,与对比例7制备的改性沥青和对比例8制备的沥青一致,仅有极少部分边角处有稍微松动,说明实施例16~实施例20制备的改性沥青在高温下仍具有较好的粘结性。
实施例21
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青22份,改性后的橡胶粉60份,改性后的砾岩粉23份;所述软基质沥青为90号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将90号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下剪切40min,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的15%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育30min,得到改性沥青。
对比例9
本对比例与实施例1的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例10
本对比例与实施例1的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例21、对比例9制备的改性沥青及对比例10制备的沥青的性能进行检测,结果如下表25所示。
表25实施例21、对比例9制备的改性沥青及对比例10制备的沥青的性能
实施例22
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青25份,改性后的橡胶粉60份,改性后的砾岩粉23份;所述软基质沥青为90号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将90号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下进行剪切,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的15%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育30min,得到改性沥青。
对比例11
本对比例与实施例1的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例12
本对比例与实施例1的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例22、对比例11制备的改性沥青及对比例12制备的沥青的性能进行检测,结果分别如下表26所示。
表26实施例22、对比例11制备的改性沥青及对比例12制备的沥青的性能
从表25和表26可知,实施例21和实施例22中的90号基质沥青加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂后,制备的改性沥青的性能均较对比例10和对比例12中未加入改性剂制备的沥青明显改善,实施例21和实施例22中制备的改性沥青的针入度、软化点和粘度已经分别接近或超过对比例9和对比例11制备的改性沥青,说明实施例21和实施例22制备的改性沥青的低温性能随着改性剂的增加而大幅度的提高,可以在低温状态下良好使用。
实施例23
本实施例的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青27份,改性后的橡胶粉65份,改性后的砾岩粉18份;所述软基质沥青为110号基质沥青;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,选用质量纯度为99.9%的Ti作为靶材,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
本实施例改性沥青的制备方法包括以下步骤:
步骤一、将110号基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机在转速为3000r/min~4500r/min的条件下剪切40min,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的15%;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育30min,得到改性沥青。
对比例13
本对比例与实施例23的不同之处在于:改性沥青的制备方法中改性剂SBS的加入量为基质沥青质量的5%。
对比例14
本对比例与实施例23的不同之处在于:不加入改性剂。
对实施例23、对比例13制备的改性沥青及对比例14制备的沥青的性能进行检测,结果分别如下表27所示。
表27实施例23、对比例13制备的改性沥青及对比例14制备的沥青的性能
从表27可知,实施例23中的110号基质沥青加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂后,制备的改性沥青的性能均较对比例13和对比例14中未加入改性剂制备的沥青明显改善,实施例23制备的改性沥青的针入度、软化点和粘度已经接近或超过对比例13和对比例14,说明实施例23制备的改性沥青的低温性能大幅度的提高,可以在低温状态下良好使用。
综上所述,与未含任何改性剂的基质沥青或基质沥青混合料相比,添加增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的改性沥青及其混合料,其高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性均有明显的提高,存储稳定性与基质沥青基本一致,并未因为添加橡胶粉类组分而出现离析现象。当添加的增强沥青性能的橡胶沥青改性剂达到或超过15%时,该改性沥青混合料的各项性能均已经接近或超过现阶段常用SBS改性沥青混合料的要求,且所有的性能指标均满足现阶段我国规范对改性沥青和改性沥青混合料的要求。同时,添加该改性剂的混合料在高温水煮后,其骨料依然完全裹覆沥青,呈现粘黏状态,完全符合沥青混合料的路用要求。本发明的改性沥青还有以下优点:
(1)该增强沥青性能的橡胶沥青改性剂价格远低于现阶段常用的SBS改性剂价格,其在使用过程中可以替代沥青混合料中部分沥青用量,降低了沥青混合料的成本,从而降低整个沥青路面的造价;
(2)改性胶粉成分让使用该增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的改性沥青混合料具备了大部分橡胶沥青混合料的性能;
(3)适应性好,不必重新选择与之配伍的石料,常用的石灰岩即可;
(4)可作为沥青路面的大修材料进行快速修补,节约了修补时间,降低了由于部分封闭交通造成的车辆拥堵;
(5)延缓了沥青老化,提高沥青混合料的路用性能,与集料的粘结效果明显,达到延长沥青路面使用寿命的效果;
(6)施工方便,不需要为该改性剂配制新的设备或增加新的工序,直接混拌到沥青混合料中即可,且摊铺流程与常规的沥青混合料相同。
以上所述,仅是本发明的较佳配料范围实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (5)
1.一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,由以下质量份数的原料制成:软基质沥青20~30份,改性后的橡胶粉57~68份,改性后的砾岩粉15~25份;所述软基质沥青的标号不低于90号;
所述改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉的制备方法均包括以下步骤:
步骤一、分别对橡胶粉和砾岩粉进行表面预清洗处理除去油污和杂质,然后烘干;所述橡胶粉的粒径为400μm~600μm,砾岩粉的粒径为300μm~600μm;
步骤二、将步骤一中经烘干后的橡胶粉和砾岩粉分别放置于双阴极等离子溅射沉积炉的料盘内,采用高真空颗粒镀膜仪进行双阴极等离子溅射,在橡胶粉和砾岩粉的表面沉积纳米涂层得到改性后的橡胶粉和改性后的砾岩粉。
2.根据权利要求1所述的一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂由以下质量份数的原料制成:软基质沥青22~25份,改性后的橡胶粉60~65份,改性后的砾岩粉18~23份。
3.根据权利要求1所述的一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂由以下质量份数的原料制成:软基质沥青27份,改性后的橡胶粉65份,改性后的砾岩粉18份。
4.根据权利要求1所述的一种增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,其特征在于,步骤二中所述双阴极等离子溅射采用质量纯度为99.9%的Ti为靶材。
5.一种应用如权利要求1~4中任一权利要求所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂制备改性沥青的方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、将基质沥青加热至140℃~150℃后加入增强沥青性能的橡胶沥青改性剂,然后在1min内升温至170℃~180℃,采用高速剪切机进行剪切,得到混合物;所述增强沥青性能的橡胶沥青改性剂的加入量为基质沥青质量的5%~25%;所述高速剪切机的转速为3000r/min~4500r/min,剪切时间为30min~40min;
步骤二、将步骤一中得到的混合物放置于160℃~170℃的烘箱中发育25min~40min,得到改性沥青。
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