本發(fā)明屬于高分子材料領(lǐng)域，涉及瀝青材料的制備方法，尤其涉及一種溫拌瀝青混合料及制備方法。

背景技術(shù)：

1、瀝青混合料是由礦料與瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料的總稱，按材料組成及結(jié)構(gòu)分為連續(xù)級配、間斷級配混合料。根據(jù)拌合施工時，瀝青所需要的溫度不同，可以分為冷拌瀝青混合料、溫拌瀝青混合料和熱拌瀝青混合料。sbs瀝青具有優(yōu)良的高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗疲勞性能和優(yōu)異的彈性恢復(fù)能力，但是sbs瀝青混合料的拌和溫度為175?℃～185℃，是常用的熱拌瀝青。在拌和過程中，由于高溫會在短時間內(nèi)急劇發(fā)生熱老化，對瀝青混合料的綜合性能造成較大影響，此外，熱拌瀝青攤鋪與壓實(shí)的溫度通常不低于140?℃，這給我們的實(shí)際應(yīng)用帶來不便。

2、所以，為了降低sbs瀝青的拌合溫度，降低攤鋪和壓實(shí)溫度，簡化操作，需要對瀝青混合料的組分和制備方法進(jìn)行研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的為了降低sbs瀝青的拌合溫度，降低攤鋪和壓實(shí)溫度，簡化操作，對瀝青混合料的組分和制備方法進(jìn)行研究。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案提供了一種溫拌瀝青混合料，關(guān)鍵在于，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，上述的瀝青混合料包括預(yù)處理后的sbs瀝青5份～7份、改性細(xì)集料25份～30份、改性粗集料45份～60份、填充料8份～12份，溫拌劑1份～2份、添加料2份～4份、促進(jìn)劑0.02份～0.05份。

3、具體的，上述的預(yù)處理的過程是將sbs瀝青加熱至熔融狀態(tài)，加入馬來酸丁二酯和硫磺，攪拌1?h～3?h后完成，上述的sbs瀝青、馬來酸丁二酯和硫磺的質(zhì)量比為1:0.01～0.02:0.5～1.2。

4、優(yōu)選的，上述的改性粗集料的原料包括玄武巖、花崗巖、輝綠巖中的任一種或多種組合；上述的改性細(xì)集料的原料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑中的任一種或多種組合；上述的填充料為消石灰；上述的促進(jìn)劑為2-(2,4-二硝基苯基硫代)苯駢噻唑。

5、具體的，上述的溫拌劑的制備方法為：將5份羥乙基纖維素和5份人造沸石，加入至水中，加熱至80?℃～110?℃溫度，加入0.3份～0.8份月桂酸，繼續(xù)攪拌并升溫至100?℃～115℃，保溫反應(yīng)1?h～2?h后，過濾、干燥得到所述的溫拌劑。

6、優(yōu)選的，上述的添加料的原料包括8份～10份膠粉、5份～8份酸解淀粉、0.2份～0.4份馬來酸酐、0.05份～0.1份對苯二酚、0.01份～0.03份硫酸亞鐵、0.5份～1.0份丙烯酸、0.06份～0.08份雙氧水、0.01份～0.03份維生素c和0.03份～0.06份巰基丙酸、1份～2份4-羥丁基乙烯基聚氧乙烯醚。

7、進(jìn)一步的，上述的添加料的制備方法為：

8、將膠粉溶于有機(jī)溶劑中，與酸解淀粉混合，常溫下攪拌；加入馬來酸酐、對苯二酚混合并加熱至95?℃～105?℃并反應(yīng)2?h～4?h得到改性膠粉混合物；將硫酸亞鐵、丙烯酸加入至4-羥丁基乙烯基聚氧乙烯醚中，常溫下加入雙氧水，攪拌均勻后，加入上述的改性膠粉混合物，加入維生素c和巰基丙酸，攪拌反應(yīng)1.5?h～2.5?h；調(diào)整ph值至中性，過濾，干燥得到所述的添加料。

9、更進(jìn)一步的，上述的改性粗集料和改性細(xì)集料的改性過程是將粗集料或細(xì)集料，浸泡至卞澤類試劑中，超聲處理0.5?h～1?h，取出粗集料或細(xì)集料后，加入粗集料或細(xì)集料質(zhì)量比0.05%～0.5%的鋁酸酯類偶聯(lián)劑，于125?℃～140?℃干拌1?h～2?h。

10、一種溫拌瀝青混合料的制備方法，用于制備上述的瀝青混合料，關(guān)鍵在于，將預(yù)處理后的sbs瀝青升溫至110?℃～130?℃，在攪拌狀態(tài)下依次加入溫拌劑、添加料，繼續(xù)攪拌0.5?h～1?h，待充分溶脹，繼續(xù)在高速剪切機(jī)上進(jìn)行剪切1?h～2?h，然后在攪拌下加入促進(jìn)劑，保溫?cái)嚢?.5?h～1?h，加入改性細(xì)集料、改性粗集料、填充料，攪拌0.5?h～1?h。

11、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

12、本發(fā)明通過加入改性沸石類的溫拌劑降低了拌合溫度，所用的溫拌劑是一種人造沸石纖維顆粒改性溫拌劑。沸石是表面分布著大量通道與孔穴，孔穴和通道的存在使得沸石能夠吸附并保有水分，能夠作為溫拌劑，使瀝青持續(xù)發(fā)泡，而人造沸石的效果不如天然沸石，但是天然沸石的成本較高。本發(fā)明將人造沸石至于水溶性纖維素溶液中，使沸石的孔穴中充滿水溶性纖維素，再加入月桂酸，將纖維素改性得到不溶性的纖維素顆粒，擴(kuò)大了沸石的通道容量，提高了人造沸石溫拌劑吸附保水能力。

13、本發(fā)明使用了改性集料，鋁酸酯類偶聯(lián)劑在改性時無需使用稀釋劑，可以通過干拌的方法完成改性，操作方便。此類偶聯(lián)劑的親無機(jī)端與親有機(jī)端能分別與無機(jī)填充料表面和瀝青中的有機(jī)端發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或形成纏結(jié)結(jié)構(gòu)，不僅增強(qiáng)了填充料與瀝青的界面相容性，而且還能提高粘附性。本發(fā)明將sbs瀝青預(yù)處理后再使用，預(yù)處理過程加入了馬來酸丁二酯，提高了瀝青的針入度、彈性恢復(fù)性能，還提高了延度和抗老化性能。本發(fā)明所用的促進(jìn)劑為2-(2,4-二硝基苯基硫代)苯駢噻唑，這個促進(jìn)劑有助于提高抗老化能力，改善混合料的強(qiáng)度。此外，還可以與膠粉的羥基或羧基形成共價鍵，不僅增強(qiáng)了膠粉的表面活性，還提高了其與聚合物基體的相容性。

14、本發(fā)明中還加入了一種膠粉和淀粉基的混合大分子材料作為添加料。淀粉基體為高分子立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，接枝聚醚大單體、丙烯酸單體、馬來酸酐單體后，更加擴(kuò)大了網(wǎng)狀的立體結(jié)構(gòu)，大大挺高了瀝青的穩(wěn)定性，賦予了材料良好的力學(xué)性能，使瀝青混合料能夠適應(yīng)多種環(huán)境。而淀粉基材料可以提高基質(zhì)瀝青的粘聚力，以及瀝青對集料和填充料的粘聚力，提升了瀝青混合料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗水損害性能、抗鹽侵蝕的性能，表現(xiàn)為在高鹽度的環(huán)境下具有更加穩(wěn)定、耐久的性能。

技術(shù)特征：

1.一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述的瀝青混合料包括預(yù)處理后的sbs瀝青5份～7份、改性細(xì)集料25份～30份、改性粗集料45份～60份、填充料8份～12份，溫拌劑1份～2份、添加料2份～4份、促進(jìn)劑0.02份～0.05份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，所述的預(yù)處理的過程是將sbs瀝青加熱至熔融狀態(tài)，加入馬來酸丁二酯和硫磺，攪拌1?h～3?h后完成，所述的sbs瀝青、馬來酸丁二酯和硫磺的質(zhì)量比為1:0.01～0.02:0.5～1.2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，所述的改性粗集料的原料包括玄武巖、花崗巖、輝綠巖中的任一種或多種組合；所述的改性細(xì)集料的原料包括天然砂、機(jī)制砂、石屑中的任一種或多種組合；所述的填充料為消石灰；所述的促進(jìn)劑為2-(2,4-二硝基苯基硫代)苯駢噻唑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述的溫拌劑的制備方法為：將5份羥乙基纖維素和5份人造沸石，加入至水中，加熱至80?℃～110℃溫度，加入0.3份～0.8份月桂酸，繼續(xù)攪拌并升溫至100?℃～115℃，保溫反應(yīng)1?h～2?h后，過濾、干燥得到所述的溫拌劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，所述的添加料的原料包括8份～10份膠粉、5份～8份酸解淀粉、0.2份～0.4份馬來酸酐、0.05份～0.1份對苯二酚、0.01份～0.03份硫酸亞鐵、0.5份～1.0份丙烯酸、0.06份～0.08份雙氧水、0.01份～0.03份維生素c和0.03份～0.06份巰基丙酸、1份～2份4-羥丁基乙烯基聚氧乙烯醚。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，所述的添加料的制備方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種溫拌瀝青混合料，其特征在于，所述的改性粗集料和改性細(xì)集料的改性過程是將粗集料或細(xì)集料，浸泡至卞澤類試劑中，超聲處理0.5?h～1?h，取出粗集料或細(xì)集料后，加入粗集料或細(xì)集料質(zhì)量比0.05%～0.5%的鋁酸酯類偶聯(lián)劑，于125?℃～140?℃干拌1?h～2?h。

8.一種溫拌瀝青混合料的制備方法，用于制備權(quán)利要求1所述的瀝青混合料，其特征在于，將預(yù)處理后的sbs瀝青升溫至110?℃～130?℃，在攪拌狀態(tài)下依次加入溫拌劑、添加料，繼續(xù)攪拌0.5?h～1?h，待充分溶脹，繼續(xù)在高速剪切機(jī)上進(jìn)行剪切1?h～2?h，然后在攪拌下加入促進(jìn)劑，保溫?cái)嚢?.5?h～1?h，加入改性細(xì)集料、改性粗集料、填充料，攪拌0.5?h～1h。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種溫拌瀝青混合料及制備方法，以質(zhì)量份數(shù)計(jì)，瀝青混合料包括預(yù)處理后的SBS瀝青5份～7份、改性細(xì)集料25份～30份、改性粗集料45份～60份、填充料8份～12份，溫拌劑1份～2份、添加料2份～4份、促進(jìn)劑0.02份～0.05份；本發(fā)明的制備方法是將預(yù)處理后的SBS瀝青升溫至110?℃～130?℃，在攪拌狀態(tài)下依次加入溫拌劑、添加料，攪拌，剪切，加入促進(jìn)劑，在加入改性細(xì)集料、改性粗集料、填充料；本發(fā)明的瀝青混合料拌合溫度低，所得瀝青混合料耐老化、其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、低溫性能、抗鹽侵蝕的性能等均得到顯著提升。

技術(shù)研發(fā)人員：王國清,王志斌,馮雷,秦祿生,劉延雷,賈獻(xiàn)卓,張新永,羅立紅,牛笑笛,張善氏,石釗強(qiáng),牛犇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：太行城鄉(xiāng)建設(shè)集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30