CN110982286A - 一种高粘改性沥青及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高粘改性沥青，由以下原料构成：基质沥青、热塑性弹性体、硫磺粉、石棉灰、碳酸钙、炭黑、环烷基油，与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：是所用的聚合物种类少，在沥青中溶快、分散所需时间短。不仅满足CJJ/T190‑2012《透水沥青路面技术规程》相关要求，且在性能上与传统TPS改性沥青相当，部分性能甚至优于TPS改性沥青，造价却较TPS改性沥青低很多，具有极高的性价比。

Description

一种高粘改性沥青及其制备方法
技术领域
本发明是一种高粘改性沥青及其制备方法，属于沥青技术领域。
背景技术
排水性沥青路面，又称透水性沥青路面或多孔沥青路面，指压实后空隙率15～25％左右、能够在混合料内形成排水通道的沥青混凝土面层，其具有良好的排水、降噪、抗滑等路用性能以及环保理念，在我国北京、上海、广东等多个省市高等级公路和城市快速路上得以广泛应用。
早期排水路面所用的沥青胶结料存在粘度相对较低，对集料裹附厚度不足、在重载或交通量大的道路上应用容易产生病害等问题。因此，高粘改性沥青是未来铺设排水性沥青路面的最关键材料。日本在这方面进行了深入的研究，制备了TPS型高粘改性剂，在基质沥青中12％-16％的TPS可以改性沥青60℃粘度，高温性能、水损害性能、疲劳性能。但是，TPS价格昂贵(市场价达到5万/t)，难以在国内大规模推广应用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种高粘改性沥青及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种高粘改性沥青，由以下原料构成：基质沥青、热塑性弹性体、硫磺粉、石棉灰、碳酸钙、炭黑、环烷基油。
进一步地，由以下重量份的原料构成：基质沥青70-90重量份、热塑性弹性体3-5重量份、硫磺粉2-4重量份、石棉灰1-4重量份、碳酸钙3-6 重量份、炭黑2-5重量份、环烷基油5-10重量份。
进一步地，基质沥青为50号基质沥青、70号基质沥青及90号基质沥青中的一种或两种按任意比例混合的混合物。
进一步地，将石灰石原料煅烧生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳，然后再通入二氧化碳，碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得原料中的碳酸钙。
进一步地，炭黑原料在直径大至1.5m的平坦的燃烧铁盘上燃烧，含有炭黑的燃烧气体由内铺有砖块的排气罩收集，然后通过弯管和通火管到达沉积，收集沉积的炭黑，进一步过滤，得到原料中的炭黑。
进一步地，由以下步骤制备：将基质沥青70-90重量份加热至140℃，添加热塑性弹性体3-5重量份，充分搅拌循环30min；继续添加硫磺粉2-4 重量份、环烷基油5-10重量份，搅拌升温至180℃，在180～190℃下保温搅拌30min；在温度为180～195℃、剪切速率为4000r/min的条件下进行高速剪切1h；停止剪切30min后，在175～185℃下添加石棉灰1-4重量份、碳酸钙3-6重量份、炭黑2-5重量份、再搅拌1h即制得成品。
本发明的有益效果：本发明的一种高粘改性沥青及其制备方法，是所用的聚合物种类少，在沥青中溶快、分散所需时间短。不仅满足 CJJ/T190-2012《透水沥青路面技术规程》相关要求，且在性能上与传统TPS 改性沥青相当，部分性能甚至优于TPS改性沥青，造价却较TPS改性沥青低很多，具有极高的性价比。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
本发明提供一种技术方案：一种高粘改性沥青，由以下原料构成：基质沥青、热塑性弹性体、硫磺粉、石棉灰、碳酸钙、炭黑、环烷基油。
作为本发明的一个实施例：由以下重量份的原料构成：基质沥青70-90 重量份、热塑性弹性体3-5重量份、硫磺粉2-4重量份、石棉灰1-4重量份、碳酸钙3-6重量份、炭黑2-5重量份、环烷基油5-10重量份。
基质沥青为50号基质沥青、70号基质沥青及90号基质沥青中的一种或两种按任意比例混合的混合物。
将石灰石原料煅烧生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳，然后再通入二氧化碳，碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得原料中的碳酸钙。
炭黑原料在直径大至1.5m的平坦的燃烧铁盘上燃烧，含有炭黑的燃烧气体由内铺有砖块的排气罩收集，然后通过弯管和通火管到达沉积，收集沉积的炭黑，进一步过滤，得到原料中的炭黑。
作为本发明的一个实施例：由以下步骤制备：将基质沥青70-90重量份加热至140℃，添加热塑性弹性体3-5重量份，充分搅拌循环30min；继续添加硫磺粉2-4重量份、环烷基油5-10重量份，搅拌升温至180℃，在180～190℃下保温搅拌30min；在温度为180～195℃、剪切速率为 4000r/min的条件下进行高速剪切1h；停止剪切30min后，在175～185℃下添加石棉灰1-4重量份、碳酸钙3-6重量份、炭黑2-5重量份、再搅拌1h 即制得成品。
作为本发明的一个实施例：本发明的一种高粘改性沥青及其制备方法，是所用的聚合物种类少，在沥青中溶快、分散所需时间短。不仅满足 CJJ/T190-2012《透水沥青路面技术规程》相关要求，且在性能上与传统TPS 改性沥青相当，部分性能甚至优于TPS改性沥青，造价却较TPS改性沥青低很多，具有极高的性价比。
作为本发明的一个实施例：对沥青进行性能检测。
1、针入度
在规定温度25℃下，以规定质量100g的标准针，在规定时间5s内贯入沥青试样中的深度(1/10mm为一度)表示。最终测得的针入度小于30
2、延度
采用延度仪测定，把沥青试样制成8字形标准试模，在规定的拉伸速度(5cm/min)和规定温度(25℃)下拉断时的伸长长度，以cm表示。最终测得的延度为30cm。
3、软化点
采用环球法测定，把沥青试样装入规定尺寸(直径16mm，高6mm)的铜环内，试样上放置一标准钢球，浸入水中以规定的速度升温加热(5℃ /min)，最终测得的软化点为180℃。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种高粘改性沥青，其特征在于：由以下原料构成：基质沥青、热塑性弹性体、硫磺粉、石棉灰、碳酸钙、炭黑、环烷基油。
2.根据权利要求1所述的一种高粘改性沥青，其特征在于：由以下重量份的原料构成：基质沥青70-90重量份、热塑性弹性体3-5重量份、硫磺粉2-4重量份、石棉灰1-4重量份、碳酸钙3-6重量份、炭黑2-5重量份、环烷基油5-10重量份。
3.根据权利要求1所述的一种高粘改性沥青，其特征在于：基质沥青为50号基质沥青、70号基质沥青及90号基质沥青中的一种或两种按任意比例混合的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高粘改性沥青，其特征在于：将石灰石原料煅烧生成石灰和二氧化碳，再加水消化石灰生成石灰乳，然后再通入二氧化碳，碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，最后经脱水、干燥和粉碎而制得原料中的碳酸钙。
5.根据权利要求1所述的一种高粘改性沥青，其特征在于：炭黑原料在直径大至1.5m的平坦的燃烧铁盘上燃烧，含有炭黑的燃烧气体由内铺有砖块的排气罩收集，然后通过弯管和通火管到达沉积，收集沉积的炭黑，进一步过滤，得到原料中的炭黑。
6.根据权利要求1所述的一种高粘改性沥青的制备方法，其特征在于：由以下步骤制备：将基质沥青70-90重量份加热至140℃，添加热塑性弹性体3-5重量份，充分搅拌循环30min；继续添加硫磺粉2-4重量份、环烷基油5-10重量份，搅拌升温至180℃，在180～190℃下保温搅拌30min；在温度为180～195℃、剪切速率为4000r/min的条件下进行高速剪切1h；停止剪切30min后，在175～185℃下添加石棉灰1-4重量份、碳酸钙3-6重量份、炭黑2-5重量份、再搅拌1h即制得成品。
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