CN115819015A - 一种抗车辙的排水性沥青混合料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗车辙的排水性沥青混合料。本发明各原料组分如下：环氧沥青、矿物纤维、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油、正己胺、二硫苏糖醇、碳酸根溶液、乳酸钙。本发明制得的沥青混合料孔隙率并未受到影响，同时力学性能和抗车辙性能与普通沥青相比有了明显改善，作为增强组分的纳米碳酸钙和集料也被固定在沥青混合料中，在下雨、刮风天气下，增强组分不易发生飞散；苯乙烯‑丁二烯‑聚合单体共聚物在沥青混合料中形成的网络骨架结构稳定，并且该共聚物保留了聚苯乙烯隔热保温、防震阻燃的特性，制得沥青路面力学性能好，在车辆载荷作用下不易发生开裂问题，非常具有实用性。
Description
技术领域
本发明涉及沥青技术领域，具体为一种抗车辙的排水性沥青混合料。
背景技术
随着经济的高速发展和人生活水平的日益提高，人们对于道路的路用性能也提出了越来越高的要求。我国的交通管理部门也逐渐将向全社会提供高安全性、高舒适性、高环保性的道路作为其不断追求的目标。在众多道路沥青材料中，排水沥青的安全性能较为突出，排水沥青与普通沥青相比孔隙率更高，在下雨天行驶时，路面不会出现积水情况，抗滑性能强，其独有的孔隙结构还能够吸收噪音，降低城市噪音污染；排水沥青还能够有效抑制水雾、防止水漂，减轻眩光等作用，有效降低雨天情况下车祸发生概率，对提升道路安全性具有重要意义。
排水沥青的孔隙率一般在20%左右，较高的孔隙率虽然能在一定程度上提高道路行驶安全性，降低城市噪音污染，但是其较大的孔隙同时也给我们的交通部门带来了路用性能和道路氧化问题。在大风天气下，排水沥青路面中的石料很容易飞散出去，致使排水沥青路面力学性能下降；排水沥青在行车载荷作用下非常容易出现裂缝、车辙、坑槽等病害，影响沥青路面行车舒适性和安全性。同时大风吹来的泥土沙石等物质又很容易堵塞排水沥青路面的孔隙，降低其排水效率，使得排水沥青路面后期清洗维护成本较高。
因此人们亟需一种透水性好，能够有效抑制石料飞散，后期无需清洗和维护的抗车辙排水性沥青混合料及其制备方法来解决上述背景中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗车辙的排水性沥青混合料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
一种抗车辙的排水性沥青混合料，所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青100-200份、矿物纤维 60-80份、苯乙烯 40-80份、丁二烯 40-80份、引发剂 20-30份、聚合单体 30-50份、羧基硅油 80-100份、正己胺 30-60份、二硫苏糖醇 10-30份、碳酸根溶液60-80份、乳酸钙 60-80份。
进一步的，所述碳酸根溶液为碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液中的一种或多种。
进一步的，所述聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体100-200份、硫代乙酸钠 60-80份、改性集料 70-80份。
进一步的，所述改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油 30-40份、羟基硅油 30-40份、缚酸剂 10-20份、 2-溴代异丁酰溴 40-60份、溴化亚铜 40-60份、五甲基二乙烯三胺 30-40份、丙烯酸十二氟庚酯 25-35份、光引发剂907 18-26份、KH24020-30份、二乙胺 10-15份。
进一步的，所述集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为（3-5）：2:1。
进一步的，所述大粒径玄武岩粒径为10-15mm；所述中粒径玄武岩粒径为5-10mm；所述小粒径石灰岩粒径为1-5mm。
一种抗车辙的排水性沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：
S1.制备改性集料：
A.于低压条件下将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值，球磨，取出干燥，得物料A；
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴搅拌，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.于氮气氛围下将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应，紫外光条件下辐照，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌，升高温度搅拌，抽滤洗涤干燥得改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，搅拌，得聚合单体；
S3.制备沥青混合料：
A.将环氧沥青、集料、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，搅拌，得混合物A；
B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌，加入碳酸根溶液和乳酸钙，继续搅拌，得沥青混合料。
进一步的，所述引发剂为偶氮二异丁腈
具体包括以下步骤：
S1.制备改性集料：
A.将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值为7-9，以300-500r/min球磨3-5h，取出干燥，得物料A；
本发明首先将集料与环氧基硅油、羟基硅油混合球磨，球磨可以使得集料表面形成晶格缺陷，更有利于环氧基硅油分子、羟基硅油分子向集料内部迁移，同时细化集料粒度，使得集料表面更为光滑，减少集料表面的突出棱角，增强集料分散应力的能力，进而增强沥青混合料的力学性能；环氧基硅油中含有的环氧基能够与羟基硅油中含有的羟基在碱性条件下发生反应，使得环氧基硅油、羟基硅油分子之间紧密结合形成一层硅油膜覆盖在集料表面；环氧基硅油、羟基硅油协同作用形成的硅油膜一方面可以为集料表面疏水膜的生成提供大量的活性位点，另一方面其表面含有的活性官能团后期还可以与氨烃基硅烷偶联剂协同作用，并与羧基硅油发生交联反应形成稳定的网络结构，进而进一步增强沥青混合料的力学性能。
本发明又在缚酸剂吡啶的作用下将物料A、2-溴代异丁酰溴进一步反应，2-溴代异丁酰溴中的2-溴脱落并接枝在集料表面，得到表面带有溴离子的集料，即物料B；物料B中含有的溴离子性质较为活泼，与丙烯酸十二氟庚酯单体反应后，又将丙烯酸十二氟庚酯单体引入到集料表面，丙烯酸十二氟庚酯单体在紫外光作用下迅速发生聚合并形成疏水膜包覆在集料表面得到物料C；疏水膜不仅可以从根本上降低集料表面的亲水性，减少水分向沥青混合料内部的渗透，加快沥青路面的干燥速率，防止空气中的腐蚀离子随着水分一起进入沥青混合料内部引起沥青路面腐蚀，有效延长了沥青路面的使用寿命；还能加快沥青路面的排水速率，避免环境中的污渍粘附在沥青路面的孔隙中，降低沥青路面孔隙率，影响沥青路面排水性能。经过疏水处理后的改性集料在雨水冲刷下表面污垢即可被冲走，制得的沥青路面具有一定的自清洁效果，降低了沥青路面后期的清理维护成本。
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴于3-10℃温度条件下搅拌反应2-3h，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应30-50min，紫外光条件下辐照1-2h，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.于40-50℃条件下，将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌10-20min后，升高温度至80-90℃，以100-200r/min转速搅拌1-2h后，抽滤洗涤干燥得改性集料；
本发明将物料C浸渍在KH240中反应得到改性集料，物料C上的羟基与硅烷偶联剂中的硅羟基发生氢键键合，进而将KH240修饰到集料表面得到改性集料，改性集料又与二乙胺在高温条件下进一步发生反应，进而在集料上又进一步引入了带有叔胺基的N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧基硅烷，得到改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌反应8-10h，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，于50-70℃温度条件下搅拌反应3-5h，得聚合单体；
本发明将4-乙烯基苄氯单体与硫代乙酸钠反应，硫代乙酸钠将4-乙烯基苄氯上的部分苄氯转化为硫代乙酸酯，另一部分苄氯与改性集料上的N，N-二乙基胺丙基甲基二甲氧基硅烷反应生成季铵盐，从而将4-乙烯基苄氯单体与改性集料复合在一起得到聚合单体。
S3.制备沥青混合料：
A.将环氧沥青、集料、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，以200-500r/min转速在90-120℃高温条件下搅拌反应1-2h，得混合物A；
苯乙烯、丁二烯、聚合单体在引发剂偶氮二异丁腈的作用下于高温条件下发生聚合，在沥青混合料中形成苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物，共聚物的形成在沥青混合料中形成结构稳定的共聚物网络结构，有效改善了沥青混合料的粘度，增强了沥青混合料的力学性能。本发明中还特别添加有氨烃基硅烷偶联剂，氨烃基硅烷偶联剂疏水长链端由于聚合单体上硅油膜的吸引，被接枝在聚合单体上，氨烃基硅烷偶联剂亲水端于聚合单体上环氧基、羟基的协同作用，在羧基硅油中发生交联并形成网络，使得沥青混合料中的网络得到了进一步的致密和强化。
B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌反应3-5h后加入碳酸根溶液和乳酸钙，以200-500r/min转速继续搅拌反应2-4h，得沥青混合料。
本发明通过正己胺将苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物网络结构上的硫代乙酸酯脱除并原位生成巯基，由于巯基容易与空气中的其他物质反应并发生氧化，所以本发明又向反应体系中特别加入了二硫苏糖醇对巯基进行保护，同时通入氮气，以减少不良反应的发生。本发明还向反应体系中添加了乳酸钙和碳酸根溶液，乳酸钙中的钙离子游离出来，在巯基的作用下，钙离子被吸附到苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物网络上，钙离子又进一步与碳酸根溶液反应在共聚物网络骨架上原位生成纳米碳酸钙，纳米碳酸钙可以作为填料改善沥青混合料的抗车辙能力。
本发明中的集料经过改性并制成聚合单体后，直接在沥青混合料中与苯乙烯、丁二烯聚合形成苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物，苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物在沥青混合料中作为网络骨架不仅可以增加沥青混合料粘度，有效固定沥青混合料中各个物质组分，还可以对沥青路面整体起到支撑作用，改善沥青混合料的力学性能和抗车辙性能；本发明将将纳米碳酸钙生长在苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物骨架上，不仅有效改善了沥青混合料的力学性能，同时实现了集料、纳米碳酸钙的有效固定，避免集料、碳酸钙与沥青混合料之间由于界面结合力不足，产生飞散耗损的问题。本发明中的聚合单体上生成的季铵盐一方面可以充当改性集料与3-乙烯基苄氯之间连接关系的“桥梁”，另一方面，其本身所具有的杀菌作用还可以抑制沥青路面霉斑、霉菌的产生，对保持路面清洁具有积极作用。
进一步的，所述步骤S1.的A步骤的反应条件为：0.01-0.03MPa低压环境下并保持35-45℃恒温。
进一步的，所述步骤S1.的C步骤中紫外光辐照强度为30-40mW/cm2。
进一步的，所述步骤S1-S3需要在氮气氛围下进行。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明制得的沥青混合料孔隙率并未受到影响，同时力学性能和抗车辙性能与普通沥青相比有了明显改善，作为增强组分的纳米碳酸钙和集料也被固定在沥青混合料中，在下雨、刮风天气下，增强组分不易发生飞散；苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物在沥青混合料中形成的网络骨架结构稳定，并且该共聚物保留了聚苯乙烯隔热保温、防震阻燃的特性，制得沥青路面力学性能好，在车辆载荷作用下不易发生开裂问题，非常具有实用性。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
实施例1
一种抗车辙的排水性沥青混合料，所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青100份、矿物纤维 60份、苯乙烯 40份、丁二烯 40份、引发剂 20份、聚合单体 30份、羧基硅油 80份、正己胺 30份、二硫苏糖醇 10份、碳酸根溶液 60份、乳酸钙 60份。
聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体 100份、硫代乙酸钠 60份、改性集料 70份。
改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油 30份、羟基硅油 30份、缚酸剂 10份、 2-溴代异丁酰溴 40份、溴化亚铜 40份、五甲基二乙烯三胺 30份、丙烯酸十二氟庚酯 25份、光引发剂907 18份、KH240 20份、二乙胺 10份。
集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为3：2：1；所述大粒径玄武岩粒径为10mm；所述中粒径玄武岩粒径为5mm；所述小粒径石灰岩粒径为1mm。
S1.制备改性集料：
A.于0.01MPa低压环境下并保持35℃恒温，将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值为7，以300r/min球磨3h，取出干燥，得物料A；
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴于3℃温度条件下搅拌反应2h，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应30min，于强度为30mW/cm2的紫外光条件下辐照1h，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.于40℃条件下，将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌10min后，升高温度至80℃，以100r/min转速搅拌1h后，抽滤洗涤干燥得改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌反应8h，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，于50℃温度条件下搅拌反应3h，得聚合单体；
S3.制备沥青混合料：
A.将环氧沥青、矿物纤维、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，以200r/min转速在90℃高温条件下搅拌反应1h，得混合物A；
B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌反应3h后加入碳酸根溶液和乳酸钙，以200r/min转速继续搅拌反应2h，得沥青混合料。
所述步骤S1-S3需要在氮气氛围下进行。
实施例2
一种抗车辙的排水性沥青混合料，所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青150份、矿物纤维 70份、苯乙烯 60份、丁二烯 60份、引发剂 25份、聚合单体 40份、羧基硅油 90份、正己胺 45份、二硫苏糖醇 20份、碳酸根溶液 70份、乳酸钙 70份。
聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体 150份、硫代乙酸钠 70份、改性集料 75份。
改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油 35份、羟基硅油 35份、缚酸剂 15份、 2-溴代异丁酰溴 50份、溴化亚铜 50份、五甲基二乙烯三胺 35份、丙烯酸十二氟庚酯 30份、光引发剂907 23份、KH240 25份、二乙胺 13份。
集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为4：2:1；所述大粒径玄武岩粒径为13mm；所述中粒径玄武岩粒径为8mm；所述小粒径石灰岩粒径为3mm。
S1.制备改性集料：
A.于0.02MPa低压环境下并保持40℃恒温，将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值为8，以400r/min球磨4h，取出干燥，得物料A；
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴于7℃温度条件下搅拌反应2.5h，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应40min，于强度为35mW/cm2的紫外光条件下辐照1.5h，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.于45℃条件下，将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌15min后，升高温度至85℃，以150r/min转速搅拌1.5h后，抽滤洗涤干燥得改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌反应9h，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，于60℃温度条件下搅拌反应4h，得聚合单体；
S3.制备沥青混合料：
A.将环氧沥青、矿物纤维、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，以350r/min转速在110℃高温条件下搅拌反应1.5h，得混合物A；
B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌反应4h后加入碳酸根溶液和乳酸钙，以300r/min转速继续搅拌反应3h，得沥青混合料。
所述步骤S1-S3需要在氮气氛围下进行。
实施例3
一种抗车辙的排水性沥青混合料，所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青200份、矿物纤维 80份、苯乙烯 80份、丁二烯 80份、引发剂 30份、聚合单体 50份、羧基硅油 100份、正己胺 60份、二硫苏糖醇 30份、碳酸根溶液 80份、乳酸钙 80份。
聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体 200份、硫代乙酸钠 80份、改性集料 80份。
改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油 40份、羟基硅油 40份、缚酸剂 20份、 2-溴代异丁酰溴 60份、溴化亚铜 60份、五甲基二乙烯三胺 40份、丙烯酸十二氟庚酯 35份、光引发剂907 26份、KH240 30份、二乙胺 15份。
集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为5：2：1；所述大粒径玄武岩粒径为15mm；所述中粒径玄武岩粒径为10mm；所述小粒径石灰岩粒径为5mm。
S1.制备改性集料：
A.于0.03MPa低压环境下并保持45℃恒温，将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值为9，以500r/min球磨5h，取出干燥，得物料A；
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴于10℃温度条件下搅拌反应3h，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应50min，于强度为40mW/cm2的紫外光条件下辐照2h，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.于50℃条件下，将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌20min后，升高温度至90℃，以200r/min转速搅拌2h后，抽滤洗涤干燥得改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌反应10h，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，于70℃温度条件下搅拌反应5h，得聚合单体；
S3.制备沥青混合料：
A.将环氧沥青、矿物纤维、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，以500r/min转速在120℃高温条件下搅拌反应2h，得混合物A；
B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌反应5h后加入碳酸根溶液和乳酸钙，以500r/min转速继续搅拌反应4h，得沥青混合料。
所述步骤S1-S3需要在氮气氛围下进行。
实验：采用轮碾法将沥青混合料成型为100mm×100mm×50mm的试件，室温下放置48h，经干燥后对试件进行如下性能测试。
石料飞散损失率测试：采用析漏飞散综合试验法进行测试；利用马歇尔击实仪成型试件，击实次数是双面25次，将成型试件放入洛杉矶磨耗机内以33r/min的转速转300圈，损失的质量和试件原质量的比值作为石料飞散损失率。
车辙动稳定度试验：根据（JTGF20-2011）T0719《沥青及沥青混合料试验规程》进行车辙试验；测试温度为60℃；压力为0.7MPa。
低温小梁弯曲试验：根据（JTGF20-2011）T0715《沥青及沥青混合料试验规程》进行测试；测试温度为-10℃；加载速率为50mm/min。
根据表中数据可知实施例1-3制得的沥青试件石料飞散损失率在9-12%，与普通沥青试件相比石料飞散损失率有了明显提高，同时车辙动稳定度远远大于3000次/mm，具有较优异的抗车辙性能，抗弯拉强度在5.0-7.8之间，破坏应变大于国家标准2500με,弯曲劲度模量在1339-1421MPa之间，力学性能优异，抗裂性能好，抗车辙能力强，路面不易出现裂缝、车辙、坑槽等病害，使用本发明制成的沥青路面行车舒适性好，安全性能高。
实施例4
与实施例3的区别在于，本实施例中使用的集料为普通集料，普通集料表面缺少能够与苯乙烯、丁二烯发生共聚反应的基团，集料与沥青混合料之间相容性较差，石料飞散损失率较高，力学性能不足，抗车辙性能较差。
实施例5
与实施例3的区别在于，本实施例未添加正己胺，制得的苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物网络上未能形成巯基，钙离子缺少吸附位点，生成的纳米碳酸钙在李清波混合料中的分散性较差，使得沥青混合料力学性能不足，车辙动稳定度较差；同时，由于纳米碳酸钙上活性基团较少，沥青混合料与纳米碳酸钙之间的界面结合力较差，石料的飞散损失率较大。
实施例6
与实施例3的区别在于，未添加苯乙烯、丁二烯，仅仅依靠聚合单体难以在沥青混合料中形成结构稳定的骨架，制得的沥青试件力学性能不足，石料飞散损失率较高，抗车辙性能较差。
通过以上数据和实验，我们可以得出以下结论：本发明制得的沥青混合料孔隙率并未受到影响，不会影响沥青路面的透水性能，同时力学性能和抗车辙性能与普通沥青相比有了明显改善，作为增强组分的纳米碳酸钙和集料也被固定在沥青混合料中，在下雨、刮风天气下，增强组分不易发生飞散；苯乙烯-丁二烯-聚合单体共聚物在沥青混合料中形成的网络骨架结构稳定，并且该共聚物保留了聚苯乙烯隔热保温、防震阻燃的特性，制得沥青路面力学性能好，在车辆载荷作用下不易发生开裂问题，非常具有实用性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种抗车辙的排水性沥青混合料，其特征在于：所述各原料组分如下：以重量份计，环氧沥青 200份、矿物纤维 80份、苯乙烯 80份、丁二烯 80份、引发剂 30份、聚合单体 50份、羧基硅油 100份、正己胺 60份、二硫苏糖醇 30份、碳酸根溶液 80份、乳酸钙 80份；
聚合单体包括各原料组分如下：以重量份计，4-乙烯基苄氯单体 200份、硫代乙酸钠80份、改性集料 80份；
改性集料包括各原料组分如下：以重量份计，环氧基硅油 40份、羟基硅油 40份、缚酸剂 20份、 2-溴代异丁酰溴 60份、溴化亚铜 60份、五甲基二乙烯三胺 40份、丙烯酸十二氟庚酯 35份、光引发剂907 26份、KH240 30份、二乙胺 15份；
集料主要包括大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩，所述大粒径玄武岩、中粒径玄武岩、小粒径石灰岩的质量比例为5：2：1；所述大粒径玄武岩粒径为15mm；所述中粒径玄武岩粒径为10mm；所述小粒径石灰岩粒径为5mm；
S1.制备改性集料：
A.于0.03MPa低压环境下并保持45℃恒温，将集料、环氧基硅油、羟基硅油混合均匀，调节pH值为9，以500r/min球磨5h，取出干燥，得物料A；
B.将物料A置于去离子水中搅拌分散，依次加入缚酸剂、2-溴代异丁酰溴于10℃温度条件下搅拌反应3h，抽滤洗涤干燥得物料B；
C.将溴化亚铜、五甲基二乙烯三胺混合并搅拌均匀，依次加入N,N-二甲基甲酰胺、物料B、丙烯酸十二氟庚酯单体、光引发剂907搅拌反应50min，于强度为40mW/cm2的紫外光条件下辐照2h，抽滤洗涤干燥得物料C；
D.于50℃条件下，将KH240置于去离子水中搅拌溶解，加入物料C、二乙胺搅拌20min后，升高温度至90℃，以200r/min转速搅拌2h后，抽滤洗涤干燥得改性集料；
S2.制备聚合单体：
A.将4-乙烯基苄氯单体置于N，N-二甲基甲酰胺中搅拌溶解，加入硫代乙酸钠继续搅拌反应10h，旋蒸浓缩，得物料D；
B.将物料D置于四氢呋喃溶液中搅拌分散，加入改性集料，于70℃温度条件下搅拌反应5h，得聚合单体；
S3.制备沥青混合料：
A.将环氧沥青、矿物纤维、苯乙烯、丁二烯、引发剂、聚合单体、羧基硅油混合，以500r/min转速在120℃高温条件下搅拌反应2h，得混合物A；
B.向混合物A中依次加入正己胺、二硫苏糖醇，搅拌反应5h后加入碳酸根溶液和乳酸钙，以500r/min转速继续搅拌反应4h，得沥青混合料。
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