CN112831189A - 沥青类高延性胶结料、高延性材料及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了沥青类高延性胶结料、高延性材料及制备方法，包括以下质量分数的组分：沥青83.68％～90.57％、热塑性树脂7.58％～10.65％、粘性树脂0.362％～0.895％、EVA 0.723％～1.343％、硬脂酸锌0.036％～0.090％、抗氧剂0.004％～0.022％、增塑剂0.109％～0.224％和交联剂0.6％～3.1％。本发明能同时兼顾高温稳定性和拉伸性能。

Description

沥青类高延性胶结料、高延性材料及制备方法
技术领域
本发明属于桥梁材料类领域，具体涉及沥青类高延性胶结料、高延性材料及制备方法。
背景技术
无论是对于桥梁或者沉管隧道，伸缩缝都是极为重要的组成部分。目前常见的伸缩缝主要分为两大类：传统伸缩缝和无缝伸缩缝。传统伸缩缝维修方式的主要缺点是：维修费用高、维修养护时间长、社会影响差、在交通荷载的作用下易再次出现病害。正因为如此，对于伸缩量小于60mm的中小桥面，在伸缩缝选型时，宜采用施工相对快捷，性价比相对较高的无缝伸缩缝，无缝伸缩缝可提供一个良好完整的表面，无需复杂的锚固结构，与路面衔接平整，无缝伸缩缝具有更明显的经济效益和社会效益，其综合性能也是优于其他几类伸缩缝的。目前在公路桥梁领域已经被广泛应用。而随着无缝伸缩缝的广泛使用，无缝伸缩缝的问题也不断出现。我国很多地区道路交通条件恶劣、气候环境多变，无缝伸缩缝出现严重车辙、剥离等现象。研究发现，材料本身的性能问题才是无缝伸缩缝破坏的最主要因素。沥青类无缝伸缩缝材料面临的本质问题就是：高温稳定性和拉伸性能不能同时兼顾。
无缝伸缩缝填充的弹性混凝土填料是弹性体胶结料和集料按照一定比例混合而成，而弹性体胶结料的性能决定了伸缩缝材料的好坏。
国内外科研工作者对无缝式伸缩缝的研究主要集中在对弹性粘结剂的研究。沥青类材料是无缝伸缩缝常用的胶结材料，但目前的沥青类粘结剂面临的主要问题在于粘结剂低温抗裂性和高温稳定性不足，须对其进行高度改性以便获得性能优异的弹性体粘结剂。
截止目前，各个国家的材料生产厂家为无缝伸缩缝开发了多种沥青材料，但是由于每个厂家生产的材料都有差异，其产品各项性能也各不相同。而且在使用过程中，无缝伸缩缝的使用状况并非很好。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了沥青类高延性胶结料、高延性材料及制备方法，能同时兼顾高温稳定性和拉伸性能。此材料可应用于桥梁、沉管隧道伸缩缝的填充和处置。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种沥青类高延性胶结料，包括以下质量分数的组分：沥青83.68％～90.57％、热塑性树脂7.58％～10.65％、粘性树脂0.362％～0.895％、EVA 0.723％～1.343％、硬脂酸锌0.036％～0.090％、抗氧剂0.004％～0.022％、增塑剂0.109％～0.224％和交联剂0.6％～3.1％。
进一步地，所述沥青为道路石油沥青，所述沥青的针入度范围为60～80、软化点不低于45℃、15℃延度不小于100cm。
进一步地，所述热塑性树脂为线性SBS，线性SBS的密度为0.908g/cm3、嵌段比为40/60S/B。
进一步地，所述粘性树脂为松香树脂；所述EVA的VA质量分数为14％～28％。
进一步地，按质量分数计，所述抗氧剂由55.6％的硫磺和44.4％的TMTD二硫化四基秋兰姆促进剂组成。
进一步地，所述增塑剂为环氧大豆油，所述交联剂为过氧化物交联剂。
一种沥青类高延性胶结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将所述热塑性树脂、所述粘性树脂和所述EVA混合均匀得到第一物料；
步骤2：将所述硬脂酸锌、所述抗氧剂和所述增塑剂加入到所述第一物料中，混合均匀得到第二物料；
步骤3：将所述第二物料造粒、切粒，得到第三物料；
步骤4：将所述沥青加热熔融后，将所述第三物料加入所述沥青中，搅拌均匀，得到第四物料；
步骤5：向所述第四物料中加入所述交联剂，搅拌均匀，剪切，得到沥青类高延性胶结料。
一种沥青类高延性材料，包括所述的胶结料、矿料和矿粉填料，按质量分数计，矿料72.5％～79.4％、矿粉填料6.3％～10.4％、胶结料12.7％～20.3％；
所述矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm，所述矿粉填料的粒径≤0.075mm。
进一步地，所述矿料为石灰岩、玄武岩或安山岩；所述矿粉填料为石灰石矿粉。
一种沥青类高延性材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将所述矿料加热，搅拌均匀；
步骤2：将所述胶结料加热并加入所述矿料中，搅拌均匀；
步骤3：将所述矿粉填料加入所述胶结料与所述矿料的混合物中，搅拌均匀，得到高延性材料。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明沥青类高延性胶结料是由(基质)沥青、热塑性树脂、粘性树脂、EVA、硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂和交联剂进行复合改性而得，克服了高延性材料与原路面粘结不足、拉伸强度不足等问题。经过前期的胶结料改性试验研究发现，制得的沥青类高延性胶结料性能均优于70#道路石油沥青，软化点和针入度得到大幅度的提升，SBS的软段聚集在一起吸收沥青中的轻质油分而充分溶胀，硬段B连接软段形成的结构，实现桥联的作用，进而形成空间网络体系，这一体系的形成使得沥青中易于游离的组分在热环境中运动幅度减小，最终提高沥青的稳定性。从前期DSR和拉伸实验结果可以总结出所述各种材料的改性作用改善了基质沥青的温度敏感性，大幅度的提高了沥青的高温抗车辙能力和低温抗裂性能，尤其提高了沥青的拉伸性能，大幅增加了材料的拉伸强度和断裂伸长率，这保障了材料可以适应桥梁及沉管隧道伸缩缝接头处大幅度的变形，同时有很好的回弹恢复性。
本发明沥青类高延性材料，结构简单，易于施工；无需传统伸缩缝复杂的锚固结构，与路面衔接平整，提高行车舒适性；可半幅维修，对交通的影响较小；提高了无缝伸缩缝材料的粘弹性，延长了伸缩缝的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种沥青类高延性胶结料，包括以下质量分数的组分：沥青83.68％～90.57％、热塑性树脂7.58％～10.65％、粘性树脂0.362％～0.895％、EVA 0.723％～1.343％、硬脂酸锌0.036％～0.090％、抗氧剂0.004％～0.022％、增塑剂0.109％～0.224％和交联剂0.6％～3.1％。
作为优选的，在以下所有的实施例中，沥青为道路石油沥青，沥青的针入度范围为60～80、软化点不低于45℃、15℃延度不小于100cm；热塑性树脂为线性SBS，线性SBS的密度为0.908g/cm3、嵌段比为40/60S/B；粘性树脂为松香树脂；EVA的VA质量分数为14％～28％；按质量分数计，抗氧剂由55.6％的硫磺和44.4％的TMTD二硫化四基秋兰姆促进剂组成；增塑剂为环氧大豆油，交联剂为过氧化物交联剂。
制得的胶结料中，SBS的软段聚集在一起吸收沥青中的轻质油分而充分溶胀，硬段B连接软段形成的结构，实现桥联的作用，进而形成空间网络体系，这一体系的形成使得沥青中易于游离的组分在热环境中运动幅度减小，最终提高沥青的稳定性。这使得胶结料兼具高低温性能的同时，获得了很好的拉伸性能和断裂伸长率。可以适应桥梁及沉管隧道伸缩缝接头处的变形。
一种沥青类高延性材料，包括本发明所述的胶结料、矿料和矿粉填料，按质量分数计，矿料72.5％～79.4％、矿粉填料6.3％～10.4％、胶结料12.7％～20.3％；
矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm，矿粉填料的粒径≤0.075mm。
优选的，矿料为石灰岩、玄武岩或安山岩；矿粉填料为石灰石矿粉。
矿料尺寸分布结果如表1所示
筛孔尺寸(mm) 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18
通过百分比(％) 100 85～95 2～7 0～0.2 0
实施例1
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青90.570％、热塑性树脂7.580％、粘性树脂0.362％、EVA0.723％、硬脂酸锌0.036％、抗氧剂0.004％、增塑剂0.125％、交联剂0.600％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向第四物料中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)，实施例1制得的胶结料三大指标实验结果见表2。
(2)按矿料79.4％、矿粉填料7.9％、胶结料12.7％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)、《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测试》(GB/T 528-2009)对实施例中沥青类高延性材料的高温稳定性和拉伸性能进行了研究，分别将动稳定度、拉伸强度和断裂伸长率作为控制伸缩缝材料性能的重要指标，试验结果如表3所示，说明了本发明实施例得到的沥青类高延性材料具有良好的高温稳定性和优越的拉伸性能。
表2胶结料的三大指标试验结果
Figure BDA0002884568880000061
Figure BDA0002884568880000071
实施例2
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青90.570％、热塑性树脂7.580％、粘性树脂0.362％、EVA0.723％、硬脂酸锌0.036％、抗氧剂0.020％、增塑剂0.109％、交联剂0.600％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料78.1％、矿粉填料7.8％、胶结料14.1％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例3
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青90.570％、热塑性树脂7.580％、粘性树脂0.362％、EVA0.723％、硬脂酸锌0.043％、抗氧剂0.013％、增塑剂0.109％、交联剂0.600％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。(2)按矿料76.9％、矿粉填料7.7％、胶结料15.4％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例4
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青83.680％、热塑性树脂10.650％、粘性树脂0.895％、EVA1.339％、硬脂酸锌0.090％、抗氧剂0.022％、增塑剂0.224％、交联剂3.100％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料75.8％、矿粉填料7.6％、胶结料16.6％，选取矿料、矿粉填料和胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例5
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青85.800％、热塑性树脂10.446％、粘性树脂0.629％、EVA1.033％、硬脂酸锌0.063％、抗氧剂0.013％、增塑剂0.167％、交联剂1.850％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料74.6％、矿粉填料7.5％、胶结料17.9％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例6
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青86.800％、热塑性树脂10.650％、粘性树脂0.402％、EVA1.284％、硬脂酸锌0.036％、抗氧剂0.004％、增塑剂0.224％、交联剂0.600％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料73.5％、矿粉填料7.4％、胶结料19.1％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例7
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青89.125％、热塑性树脂9.103％、粘性树脂0.300％、EVA0.723％、硬脂酸锌0.036％、抗氧剂0.004％、增塑剂0.109％、交联剂0.600％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到140℃～150℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料72.5％、矿粉填料7.2％、胶结料20.3％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
表3沥青类高延性材料高温及拉伸性能实验结果
实施例 动稳定度(60℃，次/mm) 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％)
1 1265.34 0.218 8.69
2 1587.12 0.271 10.26
3 1319.93 0.275 10.57
4 1286.32 0.291 11.56
5 1265.37 0.312 11.85
6 1183.69 0.327 12.26
7 1125.36 0.331 12.36
表3说明，本发明在保障了材料的高温稳定性(60℃)的同时，也有很好的拉伸性能，这可以很好的适应伸缩缝的工作环境。
实施例8
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青87.125％、热塑性树脂9.115％、粘性树脂0.362％、EVA1.284％、硬脂酸锌0.036％、抗氧剂0.004％、增塑剂0.224％、交联剂1.850％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料78.1％、矿粉填料6.3％、胶结料15.6％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例9
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青87.125％、热塑性树脂9.615％、粘性树脂0.396％、EVA0.723％、硬脂酸锌0.063％、抗氧剂0.004％、增塑剂0.224％、交联剂1.850％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料75.8％、矿粉填料15.2％、胶结料9％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
实施例10
一种沥青类高延性材料的制备方法，它包括以下步骤：
(1)制备沥青类高延性胶结料：
a计算出需要制备的沥青类高延性材料的总质量(每次450g左右为宜)；
b根据步骤a中计算的沥青类高延性材料的总质量与各种材料之间的掺配比例，分别计算出所需的(基质)沥青87.125％、热塑性树脂7.580％、粘性树脂0.573％、EVA1.343％、硬脂酸锌0.090％、抗氧剂0.022％、增塑剂0.167％、交联剂3.100％；
c在高速混料机中先加入热塑性树脂、粘性树脂、EVA，混合均匀得第一物料；
d将硬脂酸锌、抗氧剂、增塑剂加入到第一物料中，混合均匀得第二物料；
e将第二物料造粒、切粒，得第三物料。
f加热(基质)沥青到145℃，将加热好的沥青倒入金属搅拌容器中进行称量，放置到搅拌器上进行搅拌，搅拌速度为400r/min～750r/min，设定温度183℃，待温度升高至设定温度时，将第三物料缓慢加入到盛有沥青的金属搅拌容器中(所述的缓慢加入是指加入速度为0.2mL/s～0.3mL/s)，在加热炉上边加热边用慢速搅拌机进行搅拌，控制搅拌速度为100r/min～400r/min，得到第四物料；
g向其中加入交联剂，搅拌10min后，调高搅拌速度继续搅拌，维持搅拌速度为400r/min～750r/min，直至所有成分基本均匀；
h换用高速剪切乳化机搅拌，剪切转子的速度为4000r/min～5000r/min，并控制沥青温度在180℃～220℃温度范围内，搅拌时间为60min，得到沥青类高延性胶结料。
(2)按矿料74.6％、矿粉填料10.5％、胶结料14.9％，选取矿料、矿粉填料和沥青类高延性胶结料；
其中，矿料的粒径为4.75mm～9.5mm(不含4.75mm，即矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm)，
所述的矿料为石灰岩，其压碎值为12％，针片状含量为6％；矿粉填料(矿粉)为石灰石矿粉，粒径≤0.075mm；
所述的矿料采用的是单一粒径集料，公称最大粒径为9.5mm，矿料间隙率为20～40％。
(3)浇筑：
a将矿料加热到200±20℃，倒入温度为200℃的拌锅中，预搅拌90s；
b将200℃的胶结料倒入到拌锅中，搅拌90s；
c最后将矿粉填料加入到拌锅中搅拌90s，得到高延性材料，然后浇筑。
表4沥青类高延性材料高温及拉伸性能实验结果
实施例 动稳定度(60℃，次/mm) 拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(％)
8 1279.35 0.297 11.27
9 1455.63 0.263 9.86
10 1519.75 0.245 9.13
表4说明，本发明在保障了材料的高温稳定性(60℃)的同时，也有很好的拉伸性能，这可以很好的适应伸缩缝的工作环境。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种沥青类高延性胶结料，其特征在于，包括以下质量分数的组分：沥青83.68％～90.57％、热塑性树脂7.58％～10.65％、粘性树脂0.362％～0.895％、EVA 0.723％～1.343％、硬脂酸锌0.036％～0.090％、抗氧剂0.004％～0.022％、增塑剂0.109％～0.224％和交联剂0.6％～3.1％。
2.根据权利要求1所述的一种沥青类高延性胶结料，其特征在于，所述沥青为道路石油沥青，所述沥青的针入度范围为60～80、软化点不低于45℃、15℃延度不小于100cm。
3.根据权利要求1所述的一种沥青类高延性胶结料，其特征在于，所述热塑性树脂为线性SBS，线性SBS的密度为0.908g/cm3、嵌段比为40/60S/B。
4.根据权利要求1所述的一种沥青类高延性胶结料，其特征在于，所述粘性树脂为松香树脂；所述EVA的VA质量分数为14％～28％。
5.根据权利要求1所述的一种沥青类高延性胶结料，其特征在于，按质量分数计，所述抗氧剂由55.6％的硫磺和44.4％的TMTD二硫化四基秋兰姆促进剂组成。
6.根据权利要求1所述的一种沥青类高延性胶结料，其特征在于，所述增塑剂为环氧大豆油，所述交联剂为过氧化物交联剂。
7.如权利要求1至6任一项所述的一种沥青类高延性胶结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将所述热塑性树脂、所述粘性树脂和所述EVA混合均匀得到第一物料；
步骤2：将所述硬脂酸锌、所述抗氧剂和所述增塑剂加入到所述第一物料中，混合均匀得到第二物料；
步骤3：将所述第二物料造粒、切粒，得到第三物料；
步骤4：将所述沥青加热熔融后，将所述第三物料加入所述沥青中，搅拌均匀，得到第四物料；
步骤5：向所述第四物料中加入所述交联剂，搅拌均匀，剪切，得到沥青类高延性胶结料。
8.一种沥青类高延性材料，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的胶结料、矿料和矿粉填料，按质量分数计，矿料72.5％～79.4％、矿粉填料6.3％～10.4％、胶结料12.7％～20.3％；
所述矿料的粒径＞4.75mm且≤9.5mm，所述矿粉填料的粒径≤0.075mm。
9.根据权利要求8所述的一种沥青类高延性材料，其特征在于，所述矿料为石灰岩、玄武岩或安山岩；所述矿粉填料为石灰石矿粉。
10.如权利要求8所述的一种沥青类高延性材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将所述矿料加热，搅拌均匀；
步骤2：将所述胶结料加热并加入所述矿料中，搅拌均匀；
步骤3：将所述矿粉填料加入所述胶结料与所述矿料的混合物中，搅拌均匀，得到高延性材料。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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