CN116444201A - 一种内掺胶粉的sma橡胶沥青混合料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料及其制备方法，所述SMA橡胶沥青混合料包括以下原料组分及其重量组份为：集料800‑900份，沥青40‑60份，填料6‑12份，本发明采用内掺胶粉的橡胶沥青为胶结料，减少纤维添加剂的使用，其在163℃、48h储存稳定性≤2.5℃，有效提高了沥青混合料高低温性能，还提高了沥青混合料的疲劳寿命，使得材料更加稳定，具有较高的经济社会效益。
Description
技术领域
本发明属于橡胶沥青混合料技术领域，具体涉及一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料及其制备方法。
背景技术
随着交通量的不断增大，对沥青材料的要求越来越高，如何改善沥青使用性能，提高沥青路面寿命，已经成为道路建设的一项重要任务，为改善常规沥青高低温性能比较差的问题，改性沥青得以快速发展，聚合物改性沥青是向沥青中掺加各种高分子物质，比如聚乙烯(PE)、丁苯橡胶(SBR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)等，使沥青性能得以改善。
同时，由于橡胶沥青无论从废橡胶的综合利用、环境保护，还是从促进道路交通的发展都具有十分重要的应用价值，国内外对橡胶沥青已进行了大量的研究，废轮胎胶粉改性沥青体系与其它聚合物改性沥青体系不同
目前橡胶沥青混合料传统生产技术下，胶粉不能溶于或有限溶于沥青中，只能以弹性微粒填充在沥青中，因此，湿法橡胶沥青在本质上为胶粉颗粒悬浮在沥青中形成的非均相体系，在储存过程中容易发生分层离析，且目前市面上大多采用橡胶沥青为胶结料进行AC级配的沥青混合料设计，受限于传统橡胶沥青质量不稳定、粘度大等问题，可以配比的沥青混合料级配种类较少，且，为此我们提出一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内掺胶粉的SMA橡胶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。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，所述SMA橡胶沥青混合料包括以下原料组分及其重量组份为：集料800-900份，沥青40-60份，填料6-12份。
优选的，所述沥青为橡胶沥青；
所述沥青，包括以下组分及其重量组份为：石油沥青60-80份，废橡胶粉20-40份，交联剂1-5份，降解剂0.1-0.5份，净味剂0.25-1.5份。
优选的，所述集料为精细剥离筛分后的10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料中的一种或多种；
所述10-15mm沥青路面回收料的重量组份为35-45，所述5-10mm沥青路面回收料的重量组份为30-40
优选的，所述10-15mm沥青路面回收料和所述5-10mm沥青路面回收料的含油量均低于2%。
优选的，所述填料为0.075mm通过率≥99%的玄武岩矿粉。
一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料的制备方法，包括如下步骤，
S1：根据SMA橡胶沥青混合料的原料重量份数制备集料、沥青和填料；
S2：将集料预热至190-210℃，并保温3.5-4.5h，得到集料预热品；
S3：将沥青加热至170-185℃，直至沥青为流动状态，得到沥青预热品；
S4：将集料预热品放置于拌合锅内，降温至160-170℃，然后将沥青预热品加入放置有集料预热品的拌合锅内，并搅拌80-100s，得到预制品A；
S5：向预制品A中加入填料，并搅拌80-100s，得到SMA橡胶沥青混合料。
优选的，在S1中，制备沥青，包括以下步骤：
S1.1：取相应重量份数的石油沥青，将石油沥青加热至160-170℃，直至石油沥青融化，然后向融化的石油沥青加入相应份数的废橡胶粉和交联剂，并搅拌4-6h，获得橡胶沥青熔融体；
S1.2：然后向橡胶沥青熔融体内加入降解剂，并通过机械剪切1-2h，搅拌10-20h，获得橡胶沥青半成品；
S1.3：接着向橡胶沥青半成品内添加净味剂，并搅拌0.5-1h，获得橡胶沥青产品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用内掺胶粉的橡胶沥青为胶结料，减少纤维添加剂的使用，其在163℃、48h储存稳定性≤2.5℃，有效提高了沥青混合料高低温性能，还提高了沥青混合料的疲劳寿命，使得材料更加稳定，具有较高的经济社会效益。
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。
本发明提供的内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，SMA橡胶沥青混合料包括以下原料组分及其重量组份为：集料800-900份，沥青40-60份，填料6-12份；
沥青为橡胶沥青；沥青，包括以下组分及其重量组份为：石油沥青60-80份，废橡胶粉20-40份，交联剂1-5份，降解剂0.1-0.5份，净味剂0.25-1.5份。
集料为精细剥离筛分后的10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料中的一种或多种；
10-15mm沥青路面回收料的重量组份为35-45，5-10mm沥青路面回收料的重量组份为30-40；
10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料的含油量均低于2%；
填料为0.075mm通过率≥99%的玄武岩矿粉。
本发明提供的内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料的制备方法，包括如下步骤，
S1：根据SMA橡胶沥青混合料的原料重量份数制备集料、沥青和填料；
在S1中，制备沥青，包括以下步骤：
S1.1：取相应重量份数的石油沥青，将石油沥青加热至160-170℃，直至石油沥青融化，然后向融化的石油沥青加入相应份数的废橡胶粉和交联剂，并搅拌4-6h，获得橡胶沥青熔融体；
S1.2：然后向橡胶沥青熔融体内加入降解剂，并通过机械剪切1-2h，搅拌10-20h，获得橡胶沥青半成品；
S1.3：接着向橡胶沥青半成品内添加净味剂，并搅拌0.5-1h，获得橡胶沥青产品；
该橡胶沥青在其25℃针入度在60-80，软化点≥70℃，5℃延度≥20cm，60℃动力黏度≥9000Pa.s，180℃黏度≤4Pa.s，25℃弹性恢复≥75%，PG等级82-22，橡胶沥青具有良好的储存稳定性，高温粘度低，施工和易性好，油石比与SBS改性沥青相似，适用于断级配、连续级配，且该橡胶沥青环保无异味；
S2：将集料预热至190-210℃，并保温3.5-4.5h，得到集料预热品；
S3：将沥青加热至170-185℃，直至沥青为流动状态，得到沥青预热品；
S4：将集料预热品放置于拌合锅内，降温至160-170℃，然后将沥青预热品加入放置有集料预热品的拌合锅内，并搅拌80-100s，得到预制品A；
S5：向预制品A中加入填料，并搅拌80-100s，得到SMA橡胶沥青混合料。
下表1为本发明制备的SMA橡胶沥青混合料实验检测结果：
表1：
本发明采用内掺胶粉的橡胶沥青为胶结料，减少纤维添加剂的使用，其在163℃、48h储存稳定性≤2.5℃，有效提高了沥青混合料高低温性能，还提高了沥青混合料的疲劳寿命，使得材料更加稳定，具有较高的经济社会效益。
实施例1：本发明提供的内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，SMA橡胶沥青混合料包括以下原料组分及其重量组份为：集料850份，沥青50份，填料9份；
沥青为橡胶沥青；沥青，包括以下组分及其重量组份为：石油沥青80份，废橡胶粉20份，交联剂2份，降解剂0.2份，净味剂0.8份；
集料为精细剥离筛分后的10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料中的一种或多种；
10-15mm沥青路面回收料的重量组份为40份，5-10mm沥青路面回收料的重量组份为35份；
10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料的含油量1.1及0.7%；
填料为0.075mm通过率≥99%的玄武岩矿粉。
本发明提供的内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料的制备方法，包括如下步骤，
S1：根据SMA橡胶沥青混合料的原料重量份数制备集料、沥青和填料；
S2：将集料预热至200℃，并保温4h，得到集料预热品；
S3：将沥青加热至185℃，直至沥青为流动状态，得到沥青预热品；
S4：将集料预热品放置于拌合锅内，降温至165℃，然后将沥青预热品加入放置有集料预热品的拌合锅内，并搅拌100s，得到预制品A；
S5：向预制品A中加入填料，并搅拌100s，得到SMA橡胶沥青混合料。
下表2为本发明实施例1制备的SMA橡胶沥青混合料实验检测结果：
表2：
实施例2：本发明提供的内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，SMA橡胶沥青混合料包括以下原料组分及其重量组份为：集料900份，沥青45份，填料6份；
沥青为橡胶沥青；沥青，包括以下组分及其重量组份为：石油沥青70份，废橡胶粉30份，交联剂4份，降解剂0.4份，净味剂1.3份；
集料为精细剥离筛分后的10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料中的一种或多种；
10-15mm沥青路面回收料的重量组份为35份，5-10mm沥青路面回收料的重量组份为35份；
10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料的含油量1.3及0.9%；
填料为0.075mm通过率≥99%的玄武岩矿粉。
本发明提供的内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料的制备方法，包括如下步骤，
S1：根据SMA橡胶沥青混合料的原料重量份数制备集料、沥青和填料；
S2：将集料预热至200℃，并保温4h，得到集料预热品；
S3：将沥青加热至185℃，直至沥青为流动状态，得到沥青预热品；
S4：将集料预热品放置于拌合锅内，降温至165℃，然后将沥青预热品加入放置有集料预热品的拌合锅内，并搅拌100s，得到预制品A；
S5：向预制品A中加入填料，并搅拌100s，得到SMA橡胶沥青混合料。
下表3为本发明实施例2制备的SMA橡胶沥青混合料实验检测结果：
表3：
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，其特征在于，所述SMA橡胶沥青混合料包括以下原料组分及其重量组份为：集料800-900份，沥青40-60份，填料6-12份。
2.根据权利要求1所述的一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，其特征在于：所述沥青为橡胶沥青；
所述沥青，包括以下组分及其重量组份为：石油沥青60-80份，废橡胶粉20-40份，交联剂1-5份，降解剂0.1-0.5份，净味剂0.25-1.5份。
3.根据权利要求1所述的一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，其特征在于：所述集料为精细剥离筛分后的10-15mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料中的一种或多种；
所述10-15mm沥青路面回收料的重量组份为35-45，所述5-10mm沥青路面回收料的重量组份为30-40。
4.根据权利要求3所述的一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，其特征在于：所述10-15mm沥青路面回收料和所述5-10mm沥青路面回收料的含油量均低于2%。
5.根据权利要求1所述的一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料，其特征在于：所述填料为0.075mm通过率≥99%的玄武岩矿粉。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1：根据SMA橡胶沥青混合料的原料重量份数制备集料、沥青和填料；
S2：将集料预热至190-210℃，并保温3.5-4.5h，得到集料预热品；
S3：将沥青加热至170-185℃，直至沥青为流动状态，得到沥青预热品；
S4：将集料预热品放置于拌合锅内，降温至160-170℃，然后将沥青预热品加入放置有集料预热品的拌合锅内，并搅拌80-100s，得到预制品A；
S5：向预制品A中加入填料，并搅拌80-100s，得到SMA橡胶沥青混合料。
7.根据权利要求6所述的一种内掺胶粉的SMA橡胶沥青混合料的制备方法，其特征在于：在S1中，制备沥青，包括以下步骤：
S1.1：取相应重量份数的石油沥青，将石油沥青加热至160-170℃，直至石油沥青融化，然后向融化的石油沥青加入相应份数的废橡胶粉和交联剂，并搅拌4-6h，获得橡胶沥青熔融体；
S1.2：然后向橡胶沥青熔融体内加入降解剂，并通过机械剪切1-2h，搅拌10-20h，获得橡胶沥青半成品；
S1.3：接着向橡胶沥青半成品内添加净味剂，并搅拌0.5-1h，获得橡胶沥青产品。
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| Title |
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| 杨中才等: "高掺量橡胶沥青SMA13综合性能研究", 《交通科技与经济》, vol. 22, no. 5, 30 September 2020 (2020-09-30), pages 45 - 48 * |
| 陈先华: "《土木工程材料学》", 31 December 2021, 东南大学出版社, pages: 414 * |
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