CN110437635A - 一种高防水防冻岩棉沥青 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及沥青制备技术领域，旨在提供一种高防水防冻岩棉沥青，其技术方案要点是：包括以下重量份的组分：沥青75～85份、高效粘结剂8～17份、SBS外加剂3～3.8份、岩棉5～8份、橡胶粉5～7份、增强纤维0.2～0.8份、防冻助剂1～4份，SBS外加剂包括质量比为1:1的星型SBS外加剂和线型SBS外加剂，0.2～0.6份抗老化剂，老化剂为质量比为1:1的碳黑、N,N‑二苯基对苯二胺的混合物。本发明具有防水性好、防冻保温性能高的优点。

Description

一种高防水防冻岩棉沥青
技术领域
本发明专利涉及沥青制备技术领域，特别涉及一种高防水防冻岩棉沥青。
背景技术
沥青是一种非常重要的市政道路用材，通常用来铺筑沥青路面。沥青结合料可以显著提高路面抵抗行车及自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不易透水、经久耐用。
公告号为CN101445660B的中国专利公开了一种应用岩沥青的改性沥青的沥青混合料的生产方法，在基质沥青中添加基质沥青重量1％～40％的岩沥青，制备方法是：1、将级配碎石加热至温度为190℃～200℃；2、在级配碎石中加入岩沥青，在150℃～190℃搅拌5～20s；3、在上述混合料中拌入基质沥青，在150℃～190℃搅匀，最后加入石粉，在150℃～190℃搅拌5～10s，岩沥青将在搅拌过作用和级配碎石相互剪切作用下与基质沥青均匀混合在一起，即得到成品。
这种现有技术方案虽然使得沥青的高温性能、温度敏感性能得到改善，但是在实际使用过程中其防水、抗冻保温性能仍然存在较大的不足，不适合在寒冷的地区进行路面铺设，降低了沥青的使用范围。因此，开发出一种防水性能高、抗冻保温性能好的沥青十分必要。
发明专利内容
本发明专利的目的是提供一种高防水防冻岩棉沥青，具有防水性好、防冻性能高的优点。
本发明专利的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青75～85份、高效粘结剂8～17份、SBS外加剂3～3.8份、岩棉5～8份、橡胶粉5～7份、增强纤维0.2～0.8份、防冻助剂1～4份。
通过采用上述技术方案，沥青作为沥青混合料的主要成分起着提供沥青混合料基础强度和粘结牢度的作用，高效粘结剂的掺入可以提高沥青的粘结能力；SBS外加剂分散于沥青中，可以形成SBS共混料，从而提高沥青的温度性能、抗拉伸性能、防冻性能，由于SBS外加剂于沥青形成空间立体网状结构，从而增强沥青组分之间的交联度，进而提高沥青的防水性能和沥青的附着性能；岩棉具有优异的保温抗冻性能，通过拌和添加进沥青中，可以改善沥青的保暖抗冻性能；橡胶粉可以进一步提高沥青的附着性能；增强纤维与沥青组分粘接固定，提高了沥青抗裂强度；防冻助剂起到进一步提高沥青防冻性能的作用。
进一步的，所述SBS外加剂包括质量比为1:1的星型SBS外加剂和线型SBS外加剂。
通过采用上述技术方案，星型SBS的改性效果要优于线型SBS,由于SBS具有微观呈两相分离的特性，SBS中硬质的聚苯乙烯端链分散在聚丁二烯弹性体连续相中，形成网状结构，而聚苯乙烯和聚丁二烯的前端共聚物整体作为分散相分散于连续相的沥青中，形成连续网络结构，因此，线型SBS的分散性要好于星型SBS。因此，通过将星型SBS和线型SBS复配协同，从而有效提高沥青的改性性能。
进一步的，所述岩棉为玄武岩高强岩棉。
通过采用上述技术方案，玄武岩为原料制成的岩棉品质高，分散性好，保温性能强，可以有效提升沥青的保温抗冻性能。
进一步的，所述高效粘结剂为双组份聚氨酯胶黏剂。
通过采用上述技术方案，双组份聚氨酯粘结剂具备较高的抗剪切强度和抗剥离强度，同时具备优异的耐水、耐介质性，能够有效的提升沥青的附着性能。
进一步的，所述橡胶粉为脱硫橡胶粉。
通过采用上述技术方案，脱硫橡胶粉掺混进沥青后，在溶胀过程中，橡胶粉硫键交联网点断裂，橡胶颗粒的性状由弹性状态转变为塑性状态，增加了更多的生胶性能，从而使沥青中轻质油份更容易进入橡胶颗粒中，对沥青粘结力的提升作用更加显著。
进一步的，所述增强纤维为竹炭纤维。
通过采用上述技术方案，竹炭纤维具有多孔隙结构，掺混进沥青中，可以与沥青组分很好的粘结固定，有助于提高沥青的抗裂性能和结构强度。
进一步的，所述防冻助剂为聚酰亚胺/蒙脱土复合材料。
通过采用上述技术方案，聚酰亚胺/蒙脱土复合材料与橡胶粉之间可以形成相互促进作用，使得沥青的抗冻性能增加。
进一步的，还包括0.2～0.6份抗老化剂，所述抗老化剂为质量比为1:1的碳黑、N,N-二苯基对苯二胺的混合物。
通过采用上述技术方案，N,N-二苯基对苯二胺作为抗氧化剂可以有效消除沥青中产生的自由基，从而达到保证改性沥青力学性能的效果；掺入碳黑可以反射和吸收部分紫外线，减缓沥青发生光降解的速度，可以延长沥青的使用寿命。
综上所述，本发明专利具有以下有益效果：
1.本发明通过在沥青中添加SBS外加剂，并加入脱硫橡胶粉，显著提高了沥青的粘结性能，从而改善了沥青的防水性；
2.本发明通过向沥青中掺入岩棉，利用岩棉优异的保温性能，从而提高了沥青的保温和防冻性能；
3.本发明通过向沥青中添加竹炭纤维作为增强纤维，竹炭纤维具有多孔隙结构，掺混进沥青中，可以与沥青组分很好的粘结固定，从而达到提高沥青的抗裂性能和结构强度的效果。
具体实施方式
以下结合实施列对本发明专利作进一步详细说明。
实施列
实施例1：一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青75份、高效粘结剂8份、星型SBS外加剂1.5份、线型SBS外加剂1.5份、岩棉5份、橡胶粉5份、增强纤维0.2份、防冻助剂1份、碳黑0.1份、N,N-二苯基对苯二胺0.1份。
实施例2：一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青77份、高效粘结剂9.5份、星型SBS外加剂1.6份、线型SBS外加剂1.6份、岩棉5.5份、橡胶粉5.5份、增强纤维0.3份、防冻助剂1.5份、碳黑0.1份、N,N-二苯基对苯二胺0.1份。
实施例3：一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青79份、高效粘结剂11份、星型SBS外加剂1.7份、线型SBS外加剂1.7份、岩棉6份、橡胶粉6份、增强纤维0.4份、防冻助剂2份、碳黑0.15份、N,N-二苯基对苯二胺0.15份。
实施例4：一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青81份、高效粘结剂12.5份、星型SBS外加剂1.8份、线型SBS外加剂1.8份、岩棉6.5份、橡胶粉6.5份、增强纤维0.5份、防冻助剂2.5份、碳黑0.2份、N,N-二苯基对苯二胺0.2份。
实施例5：一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青83份、高效粘结剂15份、星型SBS外加剂1.9份、线型SBS外加剂1.9份、岩棉7份、橡胶粉7份、增强纤维0.7份、防冻助剂3份、碳黑0.25份、N,N-二苯基对苯二胺0.25份。
实施例6：一种高防水防冻岩棉沥青，包括以下重量份的组分：沥青85份、高效粘结剂17份、星型SBS外加剂1.9份、线型SBS外加剂1.9份、岩棉8份、橡胶粉7份、增强纤维0.8份、防冻助剂4份、碳黑0.3份、N,N-二苯基对苯二胺0.3份。
对比例
对比例1：一种高防水防冻岩棉沥青，与实施例1的区别在于未添加高效粘结剂；
对比例2：一种高防水防冻岩棉沥青，与实施例1的区别在于未添加星型SBS外加剂；
对比例3：一种高防水防冻岩棉沥青，与实施例1的区别在于未添加线型SBS外加剂；
对比例4：一种高防水防冻岩棉沥青，与实施例1的区别在于未添加岩棉；
对比例5：一种高防水防冻岩棉沥青，与实施例1的区别在于未添加增强纤维；
对比例6：一种高防水防冻岩棉沥青，与实施例1的区别在于未添加防冻助剂。
检测方法：
以实施例1～6、对比例1～6的方法制备的沥青作为试验样。
冻融劈裂强度：根据《JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中记载的“T0729-2000沥青混合料冻融劈裂实验”进行沥青样品的冻融劈裂实验；
沥青渗水实验：取厚度为15cm，面积为100平方厘米的沥青层快，浸泡在水池内，并使水没过沥青层块，浸泡2h，取出称量沥青层块的增重；
沥青延度：根据GB/T4508-2010《沥青延度测定方法》测定。
检测结果如下表所示：
由检测结果可知，实施例1～6的冻融劈裂强度要优于对比例1～6的冻融劈裂强度，特别是对比例4～6的冻融劈裂强度要明显小，说明岩棉、增强纤维和防冻助剂对于沥青的冻融劈裂强度有明显助益；实施例1～6的沥青渗水性能也优于对比例1～6的沥青渗水性能，其中对比例1、2、3的沥青增重较为明显，说明高效粘结剂、SBS外加剂对于提高沥青的防水抗渗性能有明显助益；实施例1～6的延度也要优于对比例1、2、3、5的延度，说明本发明中在沥青中添加高效粘结剂、SBS外加剂、增强纤维对于沥青的延度提高有明显助益。
本具体实施例仅仅是对本发明专利的解释，其并不是对本发明专利的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明专利的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种高防水防冻岩棉沥青，其特征在于：包括以下重量份的组分：沥青75～85份、高效粘结剂8～17份、SBS外加剂3～3.8份、岩棉5～8份、橡胶粉5～7份、增强纤维0.2～0.8份、防冻助剂1～4份。
2.根据权利要求1所述的一种防水防冻岩棉沥青，其特征在于：所述SBS外加剂包括质量比为1:1的星型SBS外加剂和线型SBS外加剂。
3.根据权利要求1所述的一种高防水防冻岩棉沥青，其特征在于：所述岩棉为玄武岩高强岩棉。
4.根据权利要求1所述的一种高防水防冻岩棉沥青，其特征在于：所述高效粘结剂为双组份聚氨酯胶黏剂。
5.根据权利要求1所述的一种防水防冻岩棉沥青，其特征在于：所述橡胶粉为脱硫橡胶粉。
6.根据权利要求1所述的一种防水防冻岩棉沥青，其特征在于：所述增强纤维为竹炭纤维。
7.根据权利要求1所述的一种高防水防冻岩棉沥青，其特征在于：所述防冻助剂为聚酰亚胺/蒙脱土复合材料。
8.根据权利要求7所述的一种高防水防冻岩棉沥青，其特征在于：还包括0.2～0.6份抗老化剂，所述抗老化剂为质量比为1:1的碳黑、N,N-二苯基对苯二胺的混合物。
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