CN114686007B - 一种反应型半柔性路面用沥青改性剂及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反应型半柔性路面用沥青改性剂及其制备方法，其包括非接触且分别存储的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系。该沥青改性剂可以通过直接外投于沥青拌合站进行干拌而实现改性，使用方便、随用随加，制备方法简单，适合大规模推广和应用。本发明的沥青改性剂能够应用于大孔隙沥青混合料的制备中，进而用作制备半柔性路面。该沥青改性剂不仅可以避免半柔性大孔隙路面在推浆过程中的掉粒现象，而且可以降低混合料的拌合温度，减少有害气体排放和环境污染。该沥青改性剂通过发生反应形成增强增韧结构，可以一定程度上克服由于水泥‑沥青界面薄弱所引起的路面开裂问题；此外可以提高早期强度，从而缩短路面开放交通时间。

Description

一种反应型半柔性路面用沥青改性剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于交通工程外加剂技术领域，具体来讲，涉及一种反应型半柔性路面用沥青改性剂及其制备方法、以及其在制备半柔性路面中的应用。

背景技术

随着沥青路面的服役以及超载重载交通的出现，沥青路面车辙现象严重，特别是在交叉路口和公交站台等车辆刹车起停频繁的区域。半柔性路面是在大孔隙沥青混合料中灌入特种水泥胶体形成的一种刚柔并济的复合路面结构，主要用在沥青路面上面层，具有抗车辙性能优异、抗水损害性好等特点，在诊治重载交通问题方面得到了广泛的认可和研究。

半柔性路面是水泥沥青复合路面结构，其性能与大孔隙沥青混合料性能、水泥灌浆材料和施工工艺等因素的关系较大。半柔性路面施工分为两大部分，先摊铺空隙率为20％～30％的大孔隙沥青混合料，然后灌入特种水泥浆体；具体包括大孔隙沥青混合料摊铺、路面降温、特种水泥路面灌浆、推浆做面、养护开放交通等步骤。然而，在半柔性路面的施工应用中仍然存在一些问题需要解决，如在推浆做面过程会由于集料粘聚力不强发生掉粒飞散等现象；此外半柔性路面施工存在开放交通时间长的问题，特别是在室外温度较低的情况下；半柔性路面相比传统沥青路面引入了刚性组分，水泥和沥青的界面接触也比较薄弱，因此在长期服役过程中会存在开裂的问题。

目前，研究者从材料角度进行广泛的探索来改善半柔性路面的上述问题，如采用特种沥青和界面改性材料改善水泥-沥青界面粘结性能。有研究者采用橡胶沥青来改善沥青混合料的抗裂性能和粘结性能，但由于目前大多数半柔性路面工程都是养护工程，单个工程量小，橡胶沥青不容易获取且使用极其不方便；又如研究者基于界面改性灌注式来获得有机-无机复合路面，其采用的沥青为高粘沥青，但其同样具有获取困难、使用不便、小工程沥青重复加热易老化降解等问题。此外采用的界面改性剂存在制备方法较为复杂、且路面养护周期过长的弊端。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种反应型半柔性路面用沥青改性剂及其制备方法，该沥青改性剂可以通过直接外投于沥青拌合站进行干拌而实现改性，使用方便、随用随加；将其应用至半柔性路面中时，避免了高粘沥青长期重复加热性能衰减的问题，过程形成的高粘结性大孔隙沥青混合料可避免推浆过程中的掉粒现象，尤其适用于半柔性路面养护工程或小规模施工中。该沥青改性剂在应用时，还可以降低混合料的拌合温度10℃～20℃，一定程度上减少有害气体排放和环境污染，适合市政工程施工；且该沥青改性剂在混合料拌合和浆体灌注时发生反应形成增强增韧结构，可以一定程度上克服由于水泥-沥青界面薄弱所引起的路面开裂问题；同时，其可以提高早期强度，从而缩短路面开放交通时间。该沥青改性剂的制备方法简单，适合推广应用。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种反应型半柔性路面用沥青改性剂，其由非接触且分别存储的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系组成；其中，所述微米化SBC类混合物由下述各质量份数的组分组成：

所述微米化SBC类混合物的熔融指数在190℃、2.16kg条件下大于0.5g/10min。

采用微米化的SBC类混合物，能够从宏观角度降低SBC类混合物的尺寸，实现沥青改性剂熔融速度的增加，进一步保证较短的几十秒干拌即可实现与长时间剪切制备SBS改性沥青同等的效果。其中该微米化SBC类混合物的微米化处理不限制加工设备，只要能够达到同等的微米尺寸效果即可，如可采用常温精细化研磨机、冷冻粉碎研磨机等。

进一步地，所述聚氨酯预聚体系为单组分湿固化聚氨酯预聚体系。

进一步地，所述微米化SBC类聚合物为质量之比为8～9:1～2的微米SBS和微米SEBS的混合物。

微米SEBS为粉体结构且其分子量大，以其作为沥青改性剂的原料之一，可保证该沥青改性剂在应用时，能够大幅度提高改性沥青的粘度，即获得高粘度的大孔隙沥青混合料。

进一步地，所述微米SBS为线型热塑性丁苯橡胶，且所述微米SBS和所述微米SEBS的粒径均不超过50目。

以线型热塑性丁苯橡胶作为微米SBS的材料来源，其低温性能明显优于星型热塑性丁苯橡胶，由此可使获得的沥青改性剂在应用时，在干拌过程中与沥青的相容性更好。

进一步地，所述增熔剂为质量之比为1:1～4的DOP和环烷油的混合物。

采用DOP和环烷油的混合物作为增熔剂，能够避免糠醛抽出油等增熔剂在应用时所带来的混料过程中易发黏结团的问题，同时也避免了单独使用DOP作为增熔剂所存在的发黏结团而无法大规模生产的问题。采用上述复配的增熔剂，可保证该沥青改性剂在应用时，增加微米化SBC类混合物的熔融指数，从而促进干拌过程实现快速熔融分散，且其可与微米化SBC类混合物共同发挥作用从而提高应用时获得的大孔隙沥青混合料的低温性能。

进一步地，所述防粘剂为碳酸钙和/或滑石粉；所述温拌剂为质量之比为2:0.5～1.5:0.5～1.5的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物。

本发明的另一目的在于提供一种如上任一所述的反应型半柔性路面用沥青改性剂的制备方法，其包括下述步骤：

微米化SBC类混合物的制备步骤：将60～80质量份的微米化SBC类聚合物、20～40质量份的增熔剂、1～3质量份的防粘剂和10～20质量份的温拌剂搅拌混料5min～10min，获得粉末状的微米化SBC类混合物；

聚氨酯预聚体系的制备步骤：提供20～40质量份的聚氨酯预聚体系进行密封保存；

其中，所述微米化SBC类混合物和所述聚氨酯预聚体系非接触式存储。

本发明还提供了一种半柔性路面的制备方法，其包括步骤：

S1、在拌合站集料的拌合过程中，将如上任一所述的沥青改性剂中的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系按照100～140:20～40的质量比进行投料干拌；再加入沥青、矿粉继续搅拌，获得大孔隙沥青混合料；

S2、待所述大孔隙沥青混合料成型为大孔隙沥青路面，再向所述大孔隙沥青路面灌入特种水泥浆体，获得半柔性路面。

进一步地，所述沥青改性剂占所述大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.3％～0.4％。

本发明通过提供非接触的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系，使得获得的沥青改性剂在应用时，其一能够实现SBC和聚氨酯形成增强增韧结构，从而使应用该沥青改性剂的半柔性路面具有高低温性能好、抗开裂性强等特点；其二可一定程度上降低应用时的拌合温度，适用市政施工，减少环境污染；其三克服了半柔性路面中大孔隙沥青混合料摊铺后易掉粒的问题，并且可一定程度上缩短开放交通时间。另外，该反应型半柔性路面用沥青改性剂的制备方法简单、使用方便，克服了特种改性沥青难以得到、使用不便的问题，此外可以有效避免改性沥青重复加热导致性能衰减的问题。

具体实施方式

以下，将详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。

由于半柔性路面工程多为解决交叉路口、公交站台等重载车辙问题，在市政施工面临着环保等问题，且目前其一般存在推浆做面过程由于集料粘聚力不强发生掉粒飞散等现象、开放交通时间长、以及水泥和沥青的界面接触也比较薄弱而在长期服役过程中存在开裂的问题。为此，本发明的发明人在长期研究的基础上，提出了一种全新的解决办法，即研究了一种全新的反应型半柔性路面用沥青改性剂，该沥青改性剂通过直接外投于沥青拌合站进行干拌而实现改性，将其应用至半柔性路面中时，避免了高粘沥青长期重复加热性能衰减的问题，过程形成的高粘结性大孔隙沥青混合料可避免推浆过程中的掉粒现象，还可以降低混合料的拌合温度10℃～20℃，一定程度上减少有害气体排放和环境污染。该沥青改性剂在浆体灌注时发生反应形成增强增韧结构，可以一定程度上克服由于水泥-沥青界面薄弱所引起的路面开裂问题。同时，其还可以提高早期强度，从而缩短路面开放交通时间。

以下将来详述本发明研发获得的反应型半柔性路面用沥青改性剂，其由非接触且分别存储的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系组成；下述表1示出了二者的具体成分及含量。

表1反应型半柔性路面用沥青改性剂的成分及其质量份数

在本发明的上述沥青改性剂中，微米化SBC类混合物作为一种微米化速溶反应体系存在，而聚氨酯预聚体系则作为一种反应增韧组分存在。

采用微米化的SBC类混合物，能够从宏观角度降低SBC类混合物的尺寸，实现沥青改性剂熔融速度的增加，进一步保证较短的几十秒干拌即可实现与长时间剪切制备SBS改性沥青同等的效果。

具体来讲，在该沥青改性剂中，微米化SBC类混合物可保证应用于半柔性路面中时，在干拌过程即实现湿拌沥青的改性效果，不仅取用方便、随用随取，而且可避免传统单独使用SBS等改性沥青长期加热存储所导致的老化降解问题，适用于半柔性路面等小规模养护工程。该微米化SBC类混合物的熔融指数是需要重点控制的参数，通过调配其中微米化SBC类聚合物、增熔剂、防粘剂、温拌剂等成分的具体材料选择及用量，保证该微米化SBC类混合物的熔融指数在190℃、2.16kg条件下处于大于0.5g/10min的水平。与此同时，该沥青改性剂中的聚氨酯预聚体系成分，可以与水分发生交联反应而形成网络结构，如将其应用于半柔性路面中时，在摊铺后进行灌浆工序，此时在获得的大孔隙沥青混合料表面的聚氨酯预聚体系即与灌浆料中的水分发生反应。由此，在应用该沥青改性剂时，即分别在大孔隙沥青混合料拌合后以及在浆体灌注时，通过SBC物理网络及聚氨酯交联反应，形成复合增强增韧结构，可以一定程度提高早期骨架强度，缩短路面开放交通的时间。此外由于SBC和聚氨酯复合网络结构在沥青-水泥界面的增韧及缓冲作用，也可以一定程度上克服由于水泥-沥青界面薄弱所引起的路面开裂问题。

具体而言，微米化SBC类混合物为质量之比为8～9:1～2的微米SBS和微米SEBS的混合物。微米SEBS为粉体结构且其分子量大，以其作为沥青改性剂的原料之一，可保证该沥青改性剂在应用时，可以大幅度提高改性沥青的粘度，即获得高粘度的大孔隙沥青混合料；同时，微米SEBS的使用还可一定程度上降低微米化SBC类聚合物的掺量，提高抗老化性能、延长疲劳寿命。此外SEBS可以与SBS、增熔剂、聚氨酯预聚体系等发挥协同作用，实现半柔性路面综合性能的提高。

进一步地，微米SBS优选为线型热塑性丁苯橡胶，以线型热塑性丁苯橡胶作为微米SBS的材料来源，其低温性能明显优于星型热塑性丁苯橡胶，由此可使获得的沥青改性剂在应用时，在干拌过程中与沥青的相容性更好。

前述微米SBS和微米SEBS的粒径均指粒径不超过50目(300μm)，即二者粒径均控制在不超过300μm的范围内。

更进一步地，增熔剂为质量之比为1:1～4的DOP和环烷油的混合物；采用DOP和环烷油的混合物作为增熔剂，能够避免糠醛抽出油等增熔剂在应用时所带来的混料过程中易发黏结团的问题，同时也避免了单独使用DOP作为增熔剂所存在的发黏结团而无法大规模生产的问题。采用上述复配的增熔剂，可保证该沥青改性剂在应用时，增加微米化SBC类混合物的熔融指数，从而促进干拌过程实现快速熔融分散，且其可与微米化SBC类混合物共同发挥作用从而提高应用时获得的大孔隙沥青混合料的低温性能。

温拌剂可以为质量之比为2:0.5～1.5:0.5～1.5的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物；该温拌剂的使用，可保证该沥青改性剂在应用于半柔性路面中时，降低过程中获得的大孔隙沥青混合料的拌合温度10℃～20℃，从而有效降低烟雾排放。此外，在正常的半柔性路面施工后，一般需要在大孔隙沥青混合料的温度降至60℃左右时才可进行后续的灌浆工艺，以防止混合料基体的温度过高而引起表层水泥将过早固化而灌浆不饱满，因此需要等待较长的时间，而加入温拌剂后也可以一定程度降低灌浆前的等待时间。

在上述微米化SBC类混合物中，防粘剂可以为碳酸钙、滑石粉、或二者任意比例的混合物。

需要说明的是，在本发明的沥青改性剂中，聚氨酯预聚体系为单组分湿固化聚氨酯预聚体系。由于聚醚性聚氨酯的柔性较好，优选聚醚型端异氰酸酯湿固化聚氨酯预聚体系。一般的聚氨酯体系由预聚体和固化剂组成(属于双组分)，而此处单组分湿固化聚氨酯表示固化剂为水汽或水分，而不需要额外添加固化剂。

值得说明的是，本发明的上述沥青改性剂中两种成分—微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系，是非接触式的，即二者分别存储在不同的容器中，仅在使用时将二者分别添加至目标物中即可；而应用时所发生的聚氨酯交联反应，也是在添加至目标物中以后才进行反应的，因此其属于一种反应型沥青改性剂。

以下将详述上述反应型半柔性路面用沥青改性剂的制备方法，其包括下述步骤：

微米化SBC类混合物的制备步骤：将60～80质量份的微米化SBC类聚合物、20～40质量份的增熔剂、1～3质量份的防粘剂和10～20质量份的温拌剂搅拌混料5min～10min，获得粉末状的微米化SBC类混合物；

聚氨酯预聚体系的制备步骤：提供20～40质量份的聚氨酯预聚体系进行密封保存；

制备完成的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系非接触式存储，因此，上述微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系的制备步骤不分先后。

其中该微米化SBC类混合物的微米化处理不限制加工设备，只要能够达到同等的微米尺寸效果，如可采用常温精细化研磨机、冷冻粉碎研磨机等。

本发明的上述反应型半柔性路面用沥青改性剂能够应用于大孔隙沥青混合料的制备中，进而用作制备半柔性路面。

具体来讲，采用下述方法制备半柔性路面，即：首先，在拌合站集料的拌合过程中，将上述沥青改性剂中的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系按照100～140:20～40的质量比进行投料干拌；再加入沥青、矿粉继续搅拌，即可获得大孔隙沥青混合料。

然后，待大孔隙沥青混合料成型为大孔隙沥青路面，再向该大孔隙沥青路面灌入特种水泥浆体，即获得半柔性路面。

在制备大孔隙沥青混合料的过程中，因涉及到不同的级配需求，因此集料、沥青改性剂、沥青和矿粉的质量配比无需特别限定。主要是通过控制孔隙率实现设计要求，一般而言，在制备大孔隙沥青混合料时，控制沥青改性剂的添加量为0.3％～0.4％，即该沥青改性剂占大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.3％～0.4％。

以下将通过具体的实施例来展现本发明的上述沥青改性剂及其制备方法和应用，本领域技术人员所理解的，下述实施例仅是上述产品、制备方法和应用的具体示例，而不用于限制其全部。

实施例1

表2示出了本实施例提供的沥青改性剂的各成分及其含量。

表2反应型半柔性路面用沥青改性剂的成分及其质量份数

其中，增熔剂为等质量的DOP与环烷油的混合物，防粘剂为滑石粉，温拌剂为质量之比为2:1:1的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物。

在本实施例中，微米化SBC类聚合物的粒径为60目(即250μm)，且微米化SBC类聚合物为质量之比为4:1的微米SBS和微米SEBS的混合物。

本实施例中的沥青改性剂采用下述方法进行制备，一方面，首先将SBC类聚合物通过研磨系统进行微米化处理，获得微米化SBC类聚合物(粒径为60目)；然后按照上表2中所示质量份数，将该微米化SBC类聚合物与增熔剂和防粘剂在高速混合机中，于室温下搅拌5min；最后再加入温拌剂继续在室温下搅拌5min，即可得到粉末化的微米化SBC类混合物。另一方面，按照表2所示的质量份数密封保存好聚氨酯预聚体系即可。

以下将来阐述本实施例提供的沥青改性剂在制备半柔性路面中的应用。

首先将大孔隙级配集料加热至170℃后放入170℃拌锅中，同时加入本实施例中上述沥青改性剂中的112质量份的微米化SBC类混合物和30质量份的聚氨酯预聚体系，并搅拌90s；再加入基质沥青搅拌90s，继续加入矿粉搅拌90s，制备得到半柔性的大孔隙沥青混合料。

然后，上述获得的大孔隙沥青混合料经马歇尔击实或旋转压实得到大孔隙沥青路面；待温度降至60℃左右，再向该大孔隙沥青路面中灌入特种水泥浆体，即可得到刚柔并济的半柔性路面。

本实施例中获得的上述半柔性路面中，控制沥青改性剂占大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.4％。

实施例2

表3示出了本实施例提供的沥青改性剂的各成分及其含量。

表3反应型半柔性路面用沥青改性剂的成分及其质量份数

其中，增熔剂为质量之比为1:2的DOP与环烷油的混合物，防粘剂为碳酸钙，温拌剂为质量之比为2:0.5:1.5的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物。

在本实施例中，微米化SBC类聚合物的粒径为50目(即300μm)，且微米化SBC类聚合物为质量之比为9:1的微米SBS和微米SEBS的混合物。

本实施例中的沥青改性剂采用下述方法进行制备，一方面，首先将SBC类聚合物通过研磨系统进行微米化处理，获得微米化SBC类聚合物(粒径为50目)；然后按照上表3中所示质量份数，将该微米化SBC类聚合物与增熔剂和防粘剂在高速混合机中，于室温下搅拌5min；最后再加入温拌剂继续在室温下搅拌3min，即可得到粉末化的微米化SBC类混合物。另一方面，按照表3所示的质量份数密封保存好聚氨酯预聚体系即可。

以下将来阐述本实施例提供的沥青改性剂在制备半柔性路面中的应用。

首先将大孔隙级配集料加热至160℃后放入160℃拌锅中，同时加入本实施例中上述沥青改性剂中的101质量份的微米化SBC类混合物和20质量份的聚氨酯预聚体系，并搅拌90s；再加入基质沥青搅拌90s，继续加入矿粉搅拌90s，制备得到半柔性的大孔隙沥青混合料。

然后，上述获得的大孔隙沥青混合料经马歇尔击实或旋转压实得到大孔隙沥青路面；待温度降至60℃左右，再向该大孔隙沥青路面中灌入特种水泥浆体，即可得到刚柔并济的半柔性路面。

本实施例中获得的上述半柔性路面中，控制沥青改性剂占大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.35％。

实施例3

表4示出了本实施例提供的沥青改性剂的各成分及其含量。

表4反应型半柔性路面用沥青改性剂的成分及其质量份数

其中，增熔剂为质量之比为1:3的DOP与环烷油的混合物，防粘剂为滑石粉，温拌剂为质量之比为2:1.5:1的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物。

在本实施例中，微米化SBC类聚合物的粒径为80目(即180μm)，且微米化SBC类聚合物为质量之比为4:1的微米SBS和微米SEBS的混合物。

本实施例中的沥青改性剂采用下述方法进行制备，一方面，首先将SBC类聚合物通过研磨系统进行微米化处理，获得微米化SBC类聚合物(粒径为80目)；然后按照上表4中所示质量份数，将该微米化SBC类聚合物与增熔剂和防粘剂在高速混合机中，于室温下搅拌10min；最后再加入温拌剂继续在室温下搅拌3min，即可得到粉末化的微米化SBC类混合物。另一方面，按照表4所示的质量份数密封保存好聚氨酯预聚体系即可。

以下将来阐述本实施例提供的沥青改性剂在制备半柔性路面中的应用。

首先将大孔隙级配集料加热至165℃后放入165℃拌锅中，同时加入本实施例中上述沥青改性剂中的138质量份的微米化SBC类混合物和40质量份的聚氨酯预聚体系，并搅拌90s；再加入基质沥青搅拌90s，继续加入矿粉搅拌90s，制备得到半柔性的大孔隙沥青混合料。

然后，上述获得的大孔隙沥青混合料经马歇尔击实或旋转压实得到大孔隙沥青路面；待温度降至60℃左右，再向大孔隙沥青路面中灌入特种水泥浆体，即可得到刚柔并济的半柔性路面。

本实施例中获得的上述半柔性路面中，控制沥青改性剂占大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.3％。

实施例4

表5示出了本实施例提供的沥青改性剂的各成分及其含量。

表5反应型半柔性路面用沥青改性剂的成分及其质量份数

其中，增熔剂为质量之比为1:4的DOP与环烷油的混合物，防粘剂为等质量的碳酸钙和滑石粉的混合物，温拌剂为质量之比为2:0.5:1的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物。

在本实施例中，微米化SBC类聚合物的粒径为100目(即150μm)，且微米化SBC类聚合物为质量之比为8.5:1.5的微米SBS和微米SEBS的混合物。

本实施例中的沥青改性剂采用下述方法进行制备，一方面，首先将SBC类聚合物通过研磨系统进行微米化处理，获得微米化SBC类聚合物(粒径为100目)；然后按照上表5中所示质量份数，将该微米化SBC类聚合物与增熔剂和防粘剂在高速混合机中，于室温下搅拌6min；最后再加入温拌剂继续在室温下搅拌4min，即可得到粉末化的微米化SBC类混合物。另一方面，按照表5所示的质量份数密封保存好聚氨酯预聚体系即可。

以下将来阐述本实施例提供的沥青改性剂在制备半柔性路面中的应用。

首先将大孔隙级配集料加热至160℃后放入160℃拌锅中，同时加入本实施例中上述沥青改性剂中的128质量份的微米化SBC类混合物和30质量份的聚氨酯预聚体系，并搅拌90s；再加入基质沥青搅拌90s，继续加入矿粉搅拌90s，制备得到半柔性的大孔隙沥青混合料。

然后，上述获得的大孔隙沥青混合料经马歇尔击实或旋转压实得到大孔隙沥青路面；待温度降至60℃左右，再向大孔隙沥青路面中灌入特种水泥浆体，即可得到刚柔并济的半柔性路面。

本实施例中获得的上述半柔性路面中，控制沥青改性剂占大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.4％。

为了体现本发明的上述沥青改性剂内聚氨酯预聚体系的重要作用以及该沥青改性剂的改性效果，进行了下述对比实验：

在对比例1中，采用如实施例4中的微米化SBC类混合物作为对比改性剂，其中不含有聚氨酯预聚体系。参照实施例4中的方法，制备获得了第一对比半柔性路面。

在对比例2中，不添加任何沥青改性剂，直接使用高粘沥青来制备大孔隙沥青混合料。即将大孔隙级配集料加热至180℃后放入180℃拌锅中，然后加入高粘沥青并搅拌90s，继续加入矿粉搅拌90s，制备得到对比半柔性大孔隙沥青混合料。

上述获得的对比半柔性大孔隙沥青混合料经马歇尔击实或旋转压实得到对比大孔隙沥青路面。待温度降至60℃左右，在该对比大孔隙沥青路面中灌入特种水泥浆体，即制备得到刚柔并济的第二对比半柔性路面。

对上述实施例1～4制备得到的半柔性路面、以及对比例1制备得到的第一对比半柔性路面及对比例2制备得到的第二对比半柔性路面分别进行了路用性能测试，测试结果如表6所示。

表6实施例1～4中半柔性路面及对比例1～2中对比半柔性路面的路用性能测试结果对比

需要说明的是，在上述表6中，半柔性路面的2h马歇尔强度是模拟实际施工状况，在半柔性路面成型2h后，60℃下直接测试马歇尔强度实现的；其他测试实验则参照规范JTGE20-2011《公路工程沥青混合料试验规程》进行。

从表6中可以看出，首先，与对比例2中不使用本发明的沥青改性剂制备获得的第二对比半柔性路面相比，使用了本发明的沥青改性剂制备获得的半柔性路面，能够在低于正常热拌温度(180℃)10℃～20℃的拌合温度(160℃～170℃)下获得相当的大孔隙沥青路面孔隙率；这一结果表明本发明提供的沥青改性剂具有一定的温拌效果，可降低大孔隙沥青混合料的拌合温度10℃～20℃，适用于市政施工、减少环境污染。

其次，大孔隙沥青路面的马歇尔飞散结果则表明本发明提供的沥青改性剂与基质沥青混合并改性后，相比对比例2中直接使用高粘沥青的黏附性更好，这对于改善推浆做面阶段的掉粒现象具有有益作用。

最后，半柔性路面的马歇尔强度结果表明本发明的沥青改性剂应用于半柔性路面领域时，可通过发挥增强作用来提高半柔性路面的早期强度，一定程度上节省开放交通时间。同时，低温小梁弯曲测试结果可以表明半柔性路面的低温性能良好，抗剪强度测试结果可以表明半柔性路面的抗开裂性能良好。相应地，在对比例1中，因其仅以微米化SBC类混合物作为对比改性剂的成分，其采用SBC增熔改性原理，通过界面增韧，对水泥-沥青的界面作用力有一定增强，而低温性能和抗开裂能力稍有增加但变化不大。而在对比例2中，由于水泥-沥青冷热界面接触、两相强度相差较大且界面作用力较弱，表现为低温性能差、抗开裂能力弱。因此，本发明提供的沥青改性剂在应用时，通过增韧原理，特别是在大孔隙沥青混合料中和制备半柔性路面的灌浆工艺时，分别发生增强和交联结构，极大地增强了沥青-水泥界面的粘附性和韧性，可有效缓冲破坏应力，表现为低温性能和抗开裂能力最好。

同时，为了体现本发明中增熔剂、以及微米化SBC类混合物的具体选择的必要性，进行了下述对比实验。

对比例3

在对比例3中，与实施例4中所述的沥青改性剂的不同之处仅在于：1)微米化SBC类聚合物为质量之比为100％的微米SBS；2)增熔剂为质量之比为1:8的DOP与环烷油的混合物；其余参照实施例4所示，提供了一种对比沥青改性剂。

值得说明的是，本对比例中，仅为了说明改变微米化SBC类聚合物及增熔剂具体配比组成或含量而制备获得的对比沥青改性剂，与本发明提供的改性剂性能的差异。

对比例4

在对比例4中，与实施例4中所述的沥青改性剂的不同之处仅在于：1)微米化SBC类聚合物为质量之比为100％的微米SBS；2)保持与实施例4中微米化SBC类聚合物的质量份数的前提下，对应使用10份聚氨酯预聚体系；其余参照实施例4所示，提供了一种对比沥青改性剂。

值得说明的是，本对比例中，仅为了说明改变微米化SBC类聚合物具体配比组成、以及聚氨酯预聚体系含量而制备获得的对比沥青改性剂，与本发明提供的改性剂性能的差异。

对比例5

在对比例5中，与实施例4中所述的沥青改性剂的不同之处仅在于：1)微米化SBC类聚合物为质量之比为4:1的微米SBS和SEBS混合物；2)增熔剂仅为环烷油而不含DOP；3)保持与实施例4中微米化SBC类聚合物的质量份数的前提下，对应使用10份聚氨酯预聚体系；其余参照实施例4所示，提供了一种对比沥青改性剂。

值得说明的是，本对比例中，仅为了说明改变微米化SBC类聚合物及增熔剂具体配比组成、及聚氨酯预聚体系含量而制备获得的对比沥青改性剂，与本发明提供的改性剂性能的差异。

对上述实施例4制备得到的半柔性路面、以及对比例3～5制备得到的半柔性路面分别进行了路用性能测试，测试结果如表7所示。

表7对比例3～5中对比半柔性路面与实施例4中半柔性路面的路用性能测试结果对比

通过表7可以看出，在保证该反应型半柔性路面沥青改性剂掺量相同的前提下，通过改变沥青改性剂的组份组成或各组分含量制备的对比半柔性路面的综合性能与本发明实施例4相比具有明显的差距，表现为早期强度小、低温性能、抗剪强度降低、疲劳寿命下降。对比例3～5为改变微米化SBC类聚合物、增熔剂、聚氨酯预聚体系等组分的组成或含量，结果表明本发明所述的沥青改性剂不仅仅是简单几种组分的添加、性能也不是常规性能的叠加，而是由SEBS、DOP增熔剂、以及聚氨酯预聚体系等多组分通过特殊的配合和特定含量条件下发挥协同作用，进一步实现综合性能的提升，可以一定程度上改善由于水泥-沥青界面薄弱所引起的路面开裂问题；此外可以提高早期强度，从而缩短路面开放交通时间。

综上，本发明所述的反应型半柔性路面用沥青改性剂，通过温拌剂组分降低施工温度，可实现减少环境污染的目的；此外通过反应型增强增韧原理克服了半柔性路面灌浆后推浆做面易掉粒的问题，制备的半柔性路面具有低温性能好、抗开裂性强、可缩短开放交通时间等特点。同时，本发明的该沥青改性剂的制备方法简单、使用方便，适合大规模推广和应用。

虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。

Claims (5)

1.一种反应型半柔性路面用沥青改性剂，其特征在于，由非接触且分别存储的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系组成，所述沥青改性剂为直投式沥青改性剂；其中，所述微米化SBC类混合物由下述各质量份数的组分组成：

且所述聚氨酯预聚体系的质量份数为20～40；

所述微米化SBC类混合物的熔融指数在190℃、2.16kg条件下大于0.5g/10min；

其中，所述聚氨酯预聚体系为单组分湿固化聚氨酯预聚体系；

所述微米化SBC类聚合物为质量之比为8～9:1～2的微米SBS和微米SEBS的混合物；

所述增熔剂为质量之比为1:1～4的DOP和环烷油的混合物；

所述防粘剂为碳酸钙和/或滑石粉；所述温拌剂为质量之比为2:0.5～1.5:0.5～1.5的季戊四醇硬脂酸酯、费托蜡和聚乙烯蜡的混合物。

2.根据权利要求1所述的沥青改性剂，其特征在于，所述微米SBS为线型热塑性丁苯橡胶，且所述微米SBS和所述微米SEBS的粒径均不超过50目。

3.如权利要求1或2所述的反应型半柔性路面用沥青改性剂的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

微米化SBC类混合物的制备步骤：将60～80质量份的微米化SBC类聚合物、20～40质量份的增熔剂、1～3质量份的防粘剂和10～20质量份的温拌剂搅拌混料5min～10min，获得粉末状的微米化SBC类混合物；

聚氨酯预聚体系的制备步骤：提供20～40质量份的聚氨酯预聚体系进行密封保存；

其中，所述微米化SBC类混合物和所述聚氨酯预聚体系非接触式存储。

4.一种半柔性路面的制备方法，其特征在于，包括步骤：

S1、在拌合站集料的拌合过程中，将权利要求1或2所述的沥青改性剂中的微米化SBC类混合物和聚氨酯预聚体系按照100～140:20～40的质量比进行投料干拌；再加入沥青、矿粉继续搅拌，获得大孔隙沥青混合料；

S2、待所述大孔隙沥青混合料成型为大孔隙沥青路面，再向所述大孔隙沥青路面灌入特种水泥浆体，获得半柔性路面。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述沥青改性剂占所述大孔隙沥青混合料的质量百分数为0.3％～0.4％。