CN110272228B - 道路工程用低异味橡胶沥青混合料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种道路工程用低异味橡胶沥青混合料，是由集料85~92份，沸石颗粒1~3份，沸石粉8~12份，橡胶沥青4~8份，温拌剂0.2~0.4份制备而成：首先将集料、沸石颗粒和沸石粉预热至160~170℃，保温2~4h；将橡胶沥青预热至145~155℃；将集料和沸石颗粒依次加入拌锅中，150~155℃下拌和90s，再加入温拌剂和橡胶沥青拌和90s，最后加入沸石粉继续拌和90s，得到目标混合料成品。本发明创新性地将沸石应用于橡胶沥青混合料，用沸石粉替代原混合料中的矿粉，用相同粒径的沸石颗粒替代原混合料中对应规格的集料，在保证混合料路用性能的前提下，提高了沸石在混合料中的掺入量，更加有效的吸收有害气体，从而大大减少了橡胶沥青混合料拌和、运输过程中有害气体的散发。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程中所用辅料，尤其是涉及一种道路工程用低异味橡胶沥青混合料。
背景技术
作为道路工程施工用辅料---橡胶沥青不仅能将废旧轮胎变废为宝，减少了废旧轮胎对自然环境的危害，且由橡胶沥青制备的混合料路用性能优良，因此，充分利用橡胶沥青混合料对公路建设和环境保护均具有重大意义。但橡胶沥青混合料在拌和、运输和碾压过程中会产生大量的刺激性有毒气体，不仅污染环境且还对施工人员及周围居民的身体健康造成危害。因此，为利于橡胶沥青混合料的推广应用，必须要消除橡胶沥青混合料的有害异味，使其更加环保和安全。
目前市面上虽然有一些除臭剂、净味剂等产品，但由于不是针对橡胶沥青混合料进行开发的，应用于橡胶沥青混合料中除味效果较差。且由于橡胶沥青混合料需要在100℃以上高温拌和，很多液体除味剂根本不能应用于橡胶沥青混合料中。
沸石（硅铝酸盐矿石）因为在灼烧时会产生沸腾现象因而得名，具有独特的孔结构和离子交换性、吸附分离性、催化性、稳定性、化学反应性、可逆的脱水性、电导性等。专利文献CN 108530921将沸石用于温拌剂制备，使沸石与热沥青和热集料混合，沸石中的水分转化为水蒸气，使沥青体积膨胀形成泡沫沥青，从而降低拌和温度。但这种方法并不适用于橡胶沥青混合料，由于橡胶沥青较难形成泡沫沥青，且泡沫沥青形成过程中需要160℃~180℃的温度，而橡胶沥青实际拌和过程中不一定能达到如此高温。相反，这种方法中沸石中含有的大量水分反而会降低沥青与集料间的黏附性能。因此，有必要结合橡胶沥青混合料的生产及应用特征，开发出一种环保型低异味橡胶沥青混合料，以促进橡胶沥青混合料更加环保和无公害化推广应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于道路工程施工用低异味橡胶沥青混合料。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明所述的道路工程用低异味橡胶沥青混合料，其特征在于：是由集料、沸石颗粒、沸石粉、橡胶沥青、温拌剂按照下述重量份配比和方法制备而成：
配比：集料85~92份，沸石颗粒1~3份，沸石粉8~12份，橡胶沥青4~8份，温拌剂0.2~0.4份；
制备方法：
第一步，分别将集料、沸石颗粒和沸石粉预热至160~170℃，并在该温度下保温2~4h；将橡胶沥青预热至145~155℃；其中，集料、沸石颗粒和沸石粉质量总和为100份；
第二步，将集料和沸石颗粒依次加入拌锅中，在150~155℃下拌和90s，再加入温拌剂和橡胶沥青拌和90s，最后加入沸石粉继续拌和90s，得到道路工程用低异味橡胶沥青混合料成品。
所述集料的粒径为0.3mm~16mm。
所述沸石颗粒的粒径为0.15~0.3mm，其含泥量≤1.0%，磨损率≤1.0%。
所述沸石粉的粒径＜0.075mm，含泥量≤1.0%。
所述橡胶沥青中所含的橡胶粉由废旧轮胎经切割、粉碎、研磨、脱硫后得到，其粒径60~80目，门尼粘度≤95。
所述温拌剂采用Arkema公司生产的Cecabase RT温拌剂，可有效降低拌和温度20~30℃。
所述沸石颗粒和沸石粉使用时需要按照下述方法进行预处理：
将沸石颗粒和沸石粉首先置于真空干燥箱内，升温至160℃~180℃后保温2~4h，然后冷却至室温，密封保存备用。
与现有技术相比，本发明的优点体现在如下几点：
1、采用高效温拌剂，降低了橡胶沥青混合料拌和温度，从根源上有效减少有害气体产生。
2、创新性地将沸石应用于橡胶沥青混合料，用沸石粉替代原混合料中的矿粉，用相同粒径的沸石颗粒替代原混合料中对应规格的集料，在保证混合料路用性能的前提下，提高了沸石在混合料中的掺入量，更加有效的吸收有害气体，从而大大减少了橡胶沥青混合料拌和、运输过程中有害气体的散发。
3、将沸石粉预先进行真空干燥处理，排除了沸石中的水分，减小了高温拌和过程中沸石中水分对沥青和集料间粘附性能的不利影响。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做更加详细的说明，以便于本领域技术人员的理解。
本发明所用的原料如无特殊说明，均为市售产品。
其中，本发明中普通橡胶沥青混合料均由玄武岩集料、矿粉和橡胶沥青制备得到。所用集料和矿粉性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F 40-2004）中性能指标要求，粒径为JTG F 40-2004规范中SMA-13要求的不同规格大小。以下实施例中沥青混合料级配均采用规范中SMA-13级配范围中值。
实施例1 制备不含沸石的普通温拌橡胶沥青混合料
集料和矿粉共计100份，粒径分布符合规范中SMA-13级配范围中值，集料全部采用玄武岩。集料和矿粉不同规格种类如表1所示。橡胶沥青5.5份，温拌剂Cecabase RT 0.3份。
表1 普通温拌橡胶沥青混合料集料和矿粉规格分布
制备时，首先将集料和矿粉预热至160~170℃，并在该温度下保温3h；橡胶沥青预热至145~155℃；将集料、温拌剂和橡胶沥青依次加入拌锅中，在150~155℃下拌和90s，再加入矿粉继续拌和90s，即可得到普通温拌橡胶沥青混合料。
实施例2 制备本发明的低异味橡胶沥青混合料
集料、沸石颗粒和沸石粉共计100份，沸石颗粒粒径为0.15~0.3mm，沸石粉粒径小于0.075mm。集料全部采用玄武岩。集料、沸石颗粒和沸石粉对应粒径分布符合规范中SMA-13级配范围中值。集料、沸石颗粒和沸石粉不同规格种类如表2所示。橡胶沥青5.5份，温拌剂Cecabase RT0.3份。
表2 环保低异味橡胶沥青混合料集料和沸石规格分布
制备时，首先对沸石颗粒和沸石粉进行预处理：将沸石颗粒和沸石粉置于真空干燥箱中，在170℃下保温3h，然后冷却至室温，并密封保存备用；
将集料和经过预处理的沸石颗粒和沸石粉预热至160~170℃，并在该温度下保温3h；橡胶沥青预热至145~155℃；将集料和沸石颗粒依次加入拌锅中，在150~155℃下拌和90s，再加入温拌剂和橡胶沥青拌和90s，最后加入沸石粉继续拌和90s，得到本发明的环保低异味橡胶沥青混合料成品。
实施例3 制备普通橡胶沥青混合料。
集料和矿粉共计100份，其粒径分布符合规范中SMA-13级配范围中值，集料全部采用玄武岩，集料和矿粉不同规格种类同表1所示。橡胶沥青5.5份。
制备时，首先将集料预热至180~190℃，并在该温度下保温3h；将橡胶沥青预热至165~175℃；将集料和橡胶沥青加入拌锅中，在170~175℃下拌和90s，最后加入矿粉继续拌和90s，得到普通橡胶沥青混合料。
实施例4 性能测定
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）中试验方法，测试以上三种沥青混合料路用性能。
同时，按照下述方法测试有害气体产生量：将制备好的沥青混合料放置于绝热密封箱中，保持0.5~1h，然后用综合烟气分析仪检测不同有害气体浓度，最后汇总为总计有害气体浓度。试验结果如表3所示。
表3 不同类型沥青混合料路用性能及有害气体浓度
对比表3中试验结果可知，本发明实施例1和实施例2路用性能与实施例3（对比例）路用性能基本相当，表明本发明采用的高性能温拌剂和沸石颗粒及沸石粉对橡胶沥青混合料路用性能影响并不明显。但对比实施例1和实施例3，实施例1中有害气体浓度降低约50%，实施例2比实施例1中有害气体浓度进一步大幅降低。
综合分析表明本发明中环保低异味橡胶沥青混合料在不显著影响橡胶沥青混合料路用性能的前提下，可显著降低混合料拌和过程中有害气体排放。
Claims (3)
1.一种道路工程用低异味橡胶沥青混合料，其特征在于：是由集料、沸石颗粒、沸石粉、橡胶沥青、温拌剂按照下述重量份配比和方法制备而成：
配比：集料85~92份，沸石颗粒1~3份，沸石粉8~12份，橡胶沥青4~8份，Cecabase RT温拌剂0.2~0.4份；
所述沸石颗粒的粒径为0.15~0.3mm，其含泥量≤1.0%，磨损率≤1.0%；所述沸石粉的粒径＜0.075mm，含泥量≤1.0%；
制备方法：
第一步，首先对沸石颗粒和沸石粉进行预处理：将沸石颗粒和沸石粉首先置于真空干燥箱内，升温至160℃~180℃后保温2~4h，然后冷却至室温，密封保存备用；
第二步，分别将集料、沸石颗粒和沸石粉预热至160~170℃，并在该温度下保温2~4h；将橡胶沥青预热至145~155℃；
第三步，将集料和沸石颗粒依次加入拌锅中，在150~155℃下拌和90s，再加入温拌剂和橡胶沥青拌和90s，最后加入沸石粉继续拌和90s，得到道路工程用低异味橡胶沥青混合料成品。
2.根据权利要求1所述的道路工程用低异味橡胶沥青混合料，其特征在于：所述集料的粒径为0.3mm~16mm。
3.根据权利要求1所述的道路工程用低异味橡胶沥青混合料，其特征在于：所述橡胶沥青中所含的橡胶粉由废旧轮胎经切割、粉碎、研磨、脱硫后得到，其粒径60~80目，门尼粘度≤95。
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