CN111440456A - 一种sbs橡胶粉改性沥青、制备方法及其路面施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种SBS橡胶粉改性沥青、制备方法及其路面施工方法，包括以下重量份的组分，基质沥青：75‑78份，橡胶粉：19‑21份，SBS改性剂：1‑6份，稳定剂：0.1‑0.5份。SBS橡胶粉改性沥青采用的橡胶粉由废旧轮胎加工而成，改变了部分地区对废旧轮胎采取的焚烧、填埋等做法，通过再加工的方法为解决轮胎造成的黑色污染提供了一种循环利用的途径。SBS橡胶粉改性沥青本身具有较高的高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性，采用该种沥青作为沥青路面原材料之一，极大的提升了沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性，延长了沥青路面的使用寿命，减少了后期沥青路面维护产生的额外成本。采用SBS橡胶粉改性沥青路面，对于噪声污染防治具有积极作用，可降低行车噪音2‑3分贝。

Description

一种SBS橡胶粉改性沥青、制备方法及其路面施工方法

技术领域

本申请涉及桥梁工程施工技术领域，具体而言，涉及一种SBS橡胶粉改性 沥青、制备方法及其路面施工方法。

背景技术

随着我国交通基础设施的大力发展，沥青路面广泛应用于高等级路面，由 于重载交通，渠化交通和高温和沥青混合料的高温稳定性不足易造成沥青路面 变形，路面变形的直接后果是产生路面车辙，影响了路面平整度，降级了路面 的使用性能和服务质量。尤其在炎热和湿热地区，车辙问题更为突出，使得沥 青路面的使用寿命缩减，维修养护成本大大增加。近年来，改性沥青技术快速 发展，其中SBS聚合物改性沥青以其优异的高温性能，在高等级沥青路面中得 到了广泛应用，但同时了大大增加了公路建设成本。基于我国国情，为建设资 源节约型的公路建设，研究开发性价比高的改性沥青技术，具有-定的使用效益和经济效益。

现有的改性沥青能够改善沥青的高温稳定性。但是仍存在-些缺陷和问题， 总结如下：(1)贮存、运输稳定性差。SBS/废旧橡胶复合改性沥青在贮存和运 输过程中,废旧橡胶粉、SBS与基质沥青易产生离析、分层和局部团聚,使废旧 胶粉和SBS在基质沥青中分散不均匀,影响改性沥青的应用性能。(2)能耗较 高。SBS/废旧橡胶复合改性沥青贮存、运输过程中,需要在较高的温度下进行, 在某些情况下,还需对其进行机械搅拌,能源消耗较高。(3)前期投入较大,不利 于推广。废旧橡胶复合改性沥青生产线投入较高,由于贮存稳定性和运输稳定 性较差,不宜长时间贮存和远距离运输,生产场所相对较密集时增加了产品的 生产成本。(4)SBS成本较高，大量使用增加了建设成本。胶粉的掺量也不能 过大，废旧橡胶粉对沥青具有明显的增粘作用,当胶粉掺量较高时,产品粘度急 剧增大,搅拌设备和剪切设备不能满足产品生产的要求。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种SBS橡胶粉改性沥青、制备方法及其路面 施工方法，用于沥青路面可改善路面使用功能，延长使用寿命。

为了实现上述目的，一方面，本申请提供了一种SBS橡胶粉改性沥青，包 括以下重量份的组分，基质沥青：75-78份，橡胶粉：19-21份，SBS改性剂： 1-6份，稳定剂：0.1-0.5份。

优选地，包括以下重量份的组分，基质沥青：77份，橡胶粉：20份，SBS 改性剂：3份，稳定剂：0.3份。

优选地，所述橡胶粉细度为40-60目。

优选地，所述橡胶粉为斜交胎胶粉。

优选地，所述基质沥青为A级90#沥青。

优选地，所述稳定剂为聚烯烃类稳定剂，掺料有马来酸酐(MAH)。

优选地，所述稳定剂为木质纤维素。

另外，本申请还提供了一种SBS橡胶粉改性沥青的制备方法，包括以下步 骤：

S1，按照重量份计，称取以下组分：基质沥青：75-78份，橡胶粉：19-21 份，SBS改性剂：1-6份，在180℃以上充分搅拌；

S2，向S1步骤中搅拌好的沥青混合料中加入稳定剂，稳定剂掺量为3％, 混合搅拌成均匀的混合物，混合物温度为200-210℃。

S3，将S2中得到的混合物进行剪切或粉磨，然后放入发育罐内进行溶胀 发育，得到溶胀后的混合物，其在发育罐内发育时间为60-90mi n，发育温度 为178-182℃。

此外，本申请还提供了一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，包括以 下步骤：

D1，按照重量份比例如下：碎石92-97份、矿粉2-5份、消石灰1-3份的 配比放入搅拌机内进行干拌5-15S，温度加热至160-170℃，形成预处理料；

D2，将上述方法制得的改性沥青加入到预处理料搅拌，形成沥青稳定碎石 成料；

D3，将沥青稳定碎石成料运输至施工现场，需在运输车的车厢外设置保温 层，使得整个箱体内的沥青稳定碎石成料在运输的过程中温度始终不低于 145℃；

D4，摊铺前1h对摊铺机熨平板进行预热，预热45分钟，熨平板的温度达 到120℃，然后采用两台摊铺机进行摊铺；两台摊铺机组装总宽为10.7m，其 中1台摊铺机为5.3m，靠近停车带一侧，另1台摊铺机为5.4m，靠近分隔带 一侧，摊铺机搭接宽度为20cm，摊铺速度为2-3m，尽量保持摊铺机匀速不间 断前进；

优选地，在步骤D3中，在运输车的车厢顶部的苫盖采用厚棉絮做成苫盖 物，以减少温度散失及运输过程中的污染。

优选地，在步骤D3中，沥青稳定碎石在运输装车前，需在运输车厢内均 匀涂满色拉油隔离剂，沥青稳定碎石成料在运输装车时，按照车厢前、中、后 的顺序装车，以减少沥青稳定碎石的离析。

优选地，在步骤D4中，采用压路机对摊铺后的沥青稳定碎石成料进行压 实；压实的步骤包括初压、复压、终压三个阶段进行，初压：采用双驱双振钢 轮压路机碾压2遍，碾压前进时关闭振动，后退时打开振动，压路机紧跟摊铺 机；复压：双驱双振钢轮压路机振动碾压6遍，碾压速度3.0-4.5km/h；终压： 采用双钢轮压路机碾压2遍。

优选地，在步骤D4中，两台摊铺机前后相距8m且相对距离要保持稳定， 两台摊铺机均采用MOBA非接触式平衡梁自动调平进行摊铺。

优选地，在步骤D4中,调整摊铺机螺旋布料器两端的自动料位器，并使 料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配，螺旋布料器内材料 高于螺旋布料器2/3，使熨平板的档板前混合料的高度在全宽度范围内保持一 致，避免摊铺层出现离析现象。

优选地，在步骤D4中,摊铺机开始受料前，在受料斗和送料刮板上涂刷隔 离剂，防止沥青混合料粘在其上。

优选地，摊铺机摊铺时，使用振动夯板和振动夯锤振压，调整好振动频率 和振幅，保证沥青混合料的初始压实度不低于85％，以免初压时形成过大的轮 迹或产生沥青混合料的纵横向推移。

优选地，在步骤D6中，切缝时使用小型铣刨机进行铣刨。

本申请提供一种SBS橡胶粉改性沥青、制备方法及其路面施工方法，其具 有以下有益效果:SBS橡胶粉改性沥青采用的橡胶粉由废旧轮胎加工而成，改 变了部分地区对废旧轮胎采取的焚烧、填埋等做法，通过再加工的方法为解决 轮胎造成的黑色污染提供了一种循环利用的途径。SBS橡胶粉改性沥青本身具 有较高的高温稳定性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性，采用 该种沥青作为沥青路面原材料之一，极大的提升了沥青路面的高温稳定性和低 温抗裂性，延长了沥青路面的使用寿命，减少了后期沥青路面维护产生的额外 成本。采用SBS橡胶粉改性沥青路面，对于噪声污染防治具有积极作用，可降 低行车噪音2-3分贝。

具体实施方式

实施例1：

本申请提供了一种SBS橡胶粉改性沥青，包括以下重量份的组分，优选地， 包括以下重量份的组分，基质沥青：77份，橡胶粉：20份，SBS改性剂：3 份，稳定剂：0.3份。所述稳定剂为木质纤维素。所述橡胶粉为斜交胎胶粉。

SBS橡胶粉复合改性沥青使用的橡胶粉是来自废旧汽车轮胎经过粉碎的 胶粉，而非橡胶颗粒，其来源为子午胎胶粉和斜交胎胶粉。为了对比两种胎粉 的优劣，进行了两种胎粉作为原材料在相同条件下的改性沥青改性沥青试验。 经试验对比，斜交胎橡胶沥青的针入度小于子午胎橡胶沥青(15℃、25℃、 30℃)，软化点、黏度、弹性恢复、针入度等指标大于子午胎橡胶沥青，当量 脆点、5℃延度及当量软化点小于子午胎橡胶沥青。对比而言，高天然橡胶含 量的斜交胎橡胶沥青优于低天然橡胶含量的子午胎橡胶沥青，因此在路面施工 中使用的橡胶粉是取自于天然橡胶含量高的载重车斜交轮胎。

橡胶粉过粗，会造成混合料配比不佳，导致混合料碾压不均匀；橡胶粉过 细，作为改性沥青的技术指标不是最佳，细胶粉的造价昂贵，增大施工投入成 本。根据《吉林省橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》及交通运输部《橡胶 沥青及混合料设计施工技术指南》进行不同橡胶粉细目、不同橡胶粉掺量的试 验对比，得出橡胶粉选用标准：橡胶粉细度选择40目～60目；橡胶粉掺量为 20％；

所述基质沥青为A级90#沥青。

实施例2：

与实施例1的区别是：基质沥青：75份，橡胶粉：19份，SBS改性剂：6 份，稳定剂：0.3份。

实施例3：

与实施例1的区别是：基质沥青：78份，橡胶粉：21份，SBS改性剂：1 份，稳定剂：0.2份。

本申请还提供了一种SBS橡胶粉改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

S1，按照重量份计，称取以下组分：基质沥青：75-78份，橡胶粉：19-21 份，SBS改性剂：1-6份，在180℃以上温度下充分搅拌；

S2，向S1步骤中搅拌好的沥青混合料中加入稳定剂，稳定剂掺量为3％, 混合搅拌成均匀的混合物，混合物温度为200-210℃。

S3，将S2中得到的混合物进行剪切或粉磨，然后放入发育罐内进行溶胀 发育，得到溶胀后的混合物，其在发育罐内发育时间为60-90mi n，发育温度 为178-182℃。

橡胶粉改性沥青储存罐内设置四排加热盘管，采用1200KW的锅炉。额外 增加沥青输送管道孔径，并在管道外壁增加保温措施，避免沥青在输送中因温 度降低、粘度过大堵塞输送管道。

使用前日临时存储SBS橡胶粉复合改性沥青在使用前对其粘度、软化点、 弹性恢复、延度及针入度等指标进行试验检测，检测结果符合规范规定方可使 用。临时沥青存储小于3天，温度宜控制在160℃以下，超过3天，宜控制在 140℃以下。下表1是SBS橡胶粉改性沥青混合料施工温度技术要求。

表1.SBS橡胶粉改性沥青混合料施工温度技术要求

此外，本申请还提供了一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，包括以 下步骤：

D1，按照重量份比例如下：碎石92-97份、矿粉2-5份、消石灰1-3份的 配比放入搅拌机内进行干拌5-15S，温度加热至160-170℃，形成预处理料；

D2，将上述方法制得的改性沥青加入到预处理料搅拌，形成沥青稳定碎石 成料；

D3，将沥青稳定碎石成料运输至施工现场，需在运输车的车厢外设置保温 层，使得整个箱体内的沥青稳定碎石成料在运输的过程中温度始终不低于 145℃；

D4，摊铺前1h对摊铺机熨平板进行预热，预热45分钟，熨平板的温度达 到120℃，然后采用两台摊铺机进行摊铺；两台摊铺机组装总宽为10.7m，其 中1台摊铺机为5.3m，靠近停车带一侧，另1台摊铺机为5.4m，靠近分隔带 一侧，摊铺机搭接宽度为20cm，摊铺速度为2-3m，尽量保持摊铺机匀速不间 断前进；

D5，采用压路机对摊铺后的沥青稳定碎石成料进行压实；压实的步骤包括 初压、复压、终压三个阶段进行，初压：采用双驱双振钢轮压路机碾压2遍， 碾压前进时关闭振动，后退时打开振动，压路机紧跟摊铺机；复压：双驱双振 钢轮压路机振动碾压6遍，碾压速度3.0-4.5km/h；终压：采用双钢轮压路机 碾压2遍；

在步骤D3中，在运输车的车厢顶部的苫盖采用厚棉絮做成苫盖物，以减 少温度散失及运输过程中的污染。

在步骤D3中，沥青稳定碎石在运输装车前，需在运输车厢内均匀涂满色 拉油隔离剂，沥青稳定碎石成料在运输装车时，按照车厢前、中、后的顺序装 车，以减少沥青稳定碎石的离析。

在步骤D4中，两台摊铺机前后相距8m且相对距离要保持稳定，两台摊铺 机均采用MOBA非接触式平衡梁自动调平进行摊铺。

在步骤D4中,调整摊铺机螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、 链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配，螺旋布料器内材料应以略高于 螺旋布料器2/3为度，使熨平板的档板前混合料的高度在全宽度范围内保持一 致，避免摊铺层出现离析现象。

摊铺机开始受料前，在受料斗和送料刮板上涂刷少许隔离剂，防止沥青混 合料粘在其上。

摊铺机摊铺时，使用振动夯板和振动夯锤振压，调整好振动频率和振幅， 保证沥青混合料的初始压实度不低于85％，以免初压时形成过大的轮迹或产生 沥青混合料的纵横向推移。

对两台摊铺机摊铺后地面的缝隙进行接缝处理，该接缝处理包括纵向 热接缝处理和横向冷接缝处理，热接缝处理：施工过程中两台摊铺机进行施工 时采用纵向热接缝，两台摊铺机之间有20cm的宽度搭接，碾压前对接缝处的 粗骨料进行适当的清除或人工洒布部分细料，防止接缝处产生离析或碾压不 实；横向冷接缝：在混合料完全冷却后，进行切缝，使用三米直尺检测路面端 部，根据平整度是否达到规范要求来确定切割位置，切除长度不小于1m。切 缝时使用小型铣刨机进行铣刨。

SBS橡胶粉改性沥青采用的橡胶粉由废旧轮胎加工而成，改变了部分地区 对废旧轮胎采取的焚烧、填埋等做法，通过再加工为解决轮胎造成的黑色污染 提供了一种循环利用的途径。SBS橡胶粉改性沥青本身具有较高的高温稳定 性、低温柔韧性、抗老化性、抗疲劳性、抗水损坏性，采用该种沥青作为沥青 路面原材料之一，极大的提升了沥青路面的高温稳定性和低温抗裂性，延长了 沥青路面的使用寿命，减少了后期沥青路面维护产生的额外成本。采用SBS 橡胶粉改性沥青路面，对于噪声污染防治具有积极作用，可降低行车噪音2-3 分贝。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领 域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之 内。

Claims (10)

1.一种SBS橡胶粉改性沥青，其特征在于，包括以下重量份的组分，基质沥青：75-78份，橡胶粉：19-21份，SBS改性剂：1-6份，稳定剂：0.1-0.5份。

2.如权利要求1所述的一种SBS橡胶粉改性沥青，其特征在于，包括以下重量份的组分，基质沥青：77份，橡胶粉：20份，SBS改性剂：3份，稳定剂：0.3份。

3.如权利要求1所述的一种SBS橡胶粉改性沥青，其特征在于，所述橡胶粉细度为40-60目。

4.如权利要求1所述的一种SBS橡胶粉改性沥青，其特征在于，所述橡胶粉为斜交胎胶粉。

5.一种SBS橡胶粉改性沥青的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，按照重量份计，称取以下组分：基质沥青：75-78份，橡胶粉：19-21份，SBS改性剂：1-6份，在180℃以上充分搅拌；

S2，向S1步骤中搅拌好的沥青混合料中加入稳定剂，稳定剂掺量为3％,混合搅拌成均匀的混合物，混合物温度为200-210℃。

S3，将S2中得到的混合物进行剪切或粉磨，然后放入发育罐内进行溶胀发育，得到溶胀后的混合物，其在发育罐内发育时间为60-90min，发育温度为178-182℃。

6.一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

D1，按照重量份比例如下：碎石92-97份、矿粉2-5份、消石灰1-3份的配比放入搅拌机内进行干拌5-15S，温度加热至160-170℃，形成预处理料；

D2，将权利要求5中制得的SBS橡胶粉改性沥青加入到预处理料搅拌，形成沥青稳定碎石成料；

D3，将沥青稳定碎石成料运输至施工现场，需在运输车的车厢外设置保温层，使得整个箱体内的沥青稳定碎石成料在运输的过程中温度始终不低于145℃；

D4，摊铺前1h对摊铺机熨平板进行预热，预热45分钟，熨平板的温度达到120℃，然后采用两台摊铺机进行摊铺；两台摊铺机组装总宽为10.7m，其中1台摊铺机为5.3m，靠近停车带一侧，另1台摊铺机为5.4m，靠近分隔带一侧，摊铺机搭接宽度为20cm，摊铺速度为2-3m，尽量保持摊铺机匀速不间断前进；

D5，采用压路机对摊铺后的沥青稳定碎石成料进行压实；压实的步骤包括初压、复压、终压三个阶段进行，初压：采用双驱双振钢轮压路机碾压2遍，碾压前进时关闭振动，后退时打开振动，压路机紧跟摊铺机；复压：双驱双振钢轮压路机振动碾压6遍，碾压速度3.0-4.5km/h；终压：采用双钢轮压路机碾压2遍。

7.如权利要求6所述的一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，其特征在于，在步骤D4中，对两台摊铺机摊铺后地面的缝隙进行接缝处理，该接缝处理包括纵向热接缝处理和横向冷接缝处理，热接缝处理：施工过程中两台摊铺机进行施工时采用纵向热接缝，两台摊铺机之间有20cm的宽度搭接，碾压前对接缝处的粗骨料进行适当的清除或人工洒布部分细料，防止接缝处产生离析或碾压不实；横向冷接缝：在混合料完全冷却后，进行切缝，使用三米直尺检测路面端部，根据平整度是否达到规范要求来确定切割位置，切除长度不小于1m。

8.如权利要求6所述的一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，其特征在于，在步骤D4中,调整摊铺机螺旋布料器两端的自动料位器，并使料门开度、链板送料器的速度和螺旋布料器的转速相匹配，螺旋布料器内材料高于螺旋布料器2/3。

9.如权利要求6所述的一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，其特征在于，在步骤D4中,摊铺机开始受料前，在受料斗和送料刮板上涂刷隔离剂，防止沥青混合料粘在其上。

10.如权利要求6所述的一种SBS橡胶粉改性沥青的路面施工方法，其特征在于，在步骤D4中，摊铺机摊铺时，需使用振动夯板和振动夯锤振压，使沥青混合料的初始压实度不低于85％，以免初压时形成过大的轮迹或产生沥青混合料的纵横向推移。