本發(fā)明屬于乳化瀝青材料，具體涉及一種乳化瀝青混合料及其制備方法。

背景技術：

1、目前國內在瀝青公路上多使用熱拌瀝青混合料，其將瀝青（改性瀝青）加熱至165～170℃，再將石料加熱至190～220℃，將兩者在拌和樓里按一定的比例和集配拌和而成的。熱拌瀝青混合料長距離運輸后，攤鋪溫度不低于160℃，碾壓溫度不低于150℃，是一種高能耗、高碳排放的傳統的公路瀝青路面施工材料和施工工藝，已逐漸不符合現在我國公路交通的需求，因此發(fā)展一種節(jié)能降碳、綠色環(huán)保的高性能瀝青公路建設技術是目前我國公路交通面臨的新問題。

2、為了解決上述問題，發(fā)展節(jié)能降碳的“乳化瀝青混合料”技術成為了一種選擇。“乳化瀝青混合料”技術無需將石料和瀝青加熱，在常溫下即可進行施工，現場攪拌、攤鋪、碾壓，3-5小時即可開放交通。并且由于乳化瀝青未經高溫熱拌熱鋪，減少了熱老化，能夠延長了瀝青的使用壽命。

3、現有技術中如公開號為cn111099855a的中國專利提供了一種乳化瀝青混合料及制備方法，包括集料、瀝青、水性丙烯酸、乳化劑、穩(wěn)定劑、ph調節(jié)劑、固化劑和水，通過水性丙烯酸、穩(wěn)定劑和固化劑的調節(jié)，能夠提高混合料的破乳速度和成型速度。

4、又如公開號為cn105418041a的中國專利提供了一種乳化瀝青混合料及其制備方法，包括4-8質量份的乳化瀝青、2-15質量份的外加水、85-95質量份的石料和0-6質量份的填料；通過在加入水泥的乳化瀝青混合料中添加纖維和增塑劑，達到改善水泥乳化瀝青混合料的柔韌性的目的，同時滿足施工快速開放交通的要求；另外，兩性氧化物、水泥與纖維和增塑劑在乳化瀝青混合料中可以保證快速開放交通同時兼顧路面強度，柔性和抗水損害等方面性能。

5、但是上述現有技術中所制備的乳化瀝青混合料還存在以下問題：1.與熱拌瀝青混合料相比，相關技術指標如強度等還有欠缺，導致其只能使用在瀝青路面的底、中層，不能用于面層，制約了乳化瀝青混合料技術的大力推廣；2.運輸穩(wěn)定性較差，在運輸過程中易出現破乳形成的絮凝現象。

技術實現思路

1、針對上述提出的目前乳化瀝青混合料存在的問題，本發(fā)明提供一種乳化瀝青混合料及其這筆方法，通過使用sbs、石油樹脂和橡膠粉復合改性，利用陽離子乳化劑乳化，將sbs、石油樹脂和橡膠粉有機的結合起來，使混合料具有很好的性能，同時使用早強劑，早強劑與改性乳化瀝青能夠發(fā)揮協同作用，進一步提高混合料的性能，使本發(fā)明中乳化瀝青混合料各項性能指標達到甚至超過了熱拌瀝青混合料，能夠應用在瀝青路面的面層，具體技術方案如下：

2、首先本發(fā)明提供一種乳化瀝青混合料，所述混合料包括以下重量份組分：95～98份集料、3～5份早強劑、0～2份水、0～3份礦粉和10～11份改性乳化瀝青；所述改性乳化瀝青包括以下質量分數組分：58～60%改性瀝青、31.6～34.6%水、3～6%陽離子乳化劑、2%穩(wěn)定劑及0.4～1.4%ph調節(jié)劑；所述改性瀝青由sbs、石油樹脂和橡膠粉復合改性所得，所述sbs用量為基質瀝青重量的7～8%，所述石油樹脂用量為基質瀝青重量的1～2%，所述橡膠粉用量為基質瀝青重量的1～2%；所述陽離子乳化劑包括以下質量分數組分：20%木質素磺酸鈣、25%op-10、25%op-40和30%sp-20；所述穩(wěn)定劑為10%wt.的聚乙烯醇水溶液。

3、進一步，所述早強劑包括以下質量分數組分：80%的雙快水泥、15.5%界面劑、2%膨脹劑、1%緩凝劑和1.5%碳黑。

4、進一步，所述乳化瀝青混合料滿足以下技術指標：空隙率5～6%，馬歇爾穩(wěn)定度25～30kn，流值2.5～4mm，凍融劈裂強度比大于90%，動穩(wěn)定度10000～42000次/mm，彎曲破壞應變大于3000με。

5、本發(fā)明還提供一種乳化瀝青混合料的制備方法，包括以下步驟：

6、s1制備改性瀝青：將基質瀝青加熱后向其中加入穩(wěn)定劑，繼續(xù)攪拌加熱后加入sbs、石油樹脂和橡膠粉，溶脹剪切后發(fā)育得到改性瀝青；

7、s2制備改性乳化瀝青：將乳化劑在熱水中溶解后加入鹽酸調整ph制成乳化劑水溶液，再將改性瀝青加熱，加熱后和乳化劑水溶液一起泵入攪拌裝置中乳化得到改性乳化瀝青；

8、s3制備混合料：向拌合裝置中加熱集料，向集料中加入早強劑拌合均勻，再加入乳化瀝青快速拌合均勻得到混合料。

9、進一步，所述步驟s1中基質瀝青加熱溫度為140～145℃，繼續(xù)加熱溫度為175～180℃，攪拌時間為10～15min，溶脹時間為30～45min，剪切時間為120～150min，發(fā)育時間為90～120min。

10、進一步，所述步驟s2中熱水溫度為55～60℃，所述乳化劑水溶液ph值為1.5～3，所述改性瀝青加熱溫度為180～190℃。

11、與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

12、1）本發(fā)明使用了sbs、石油樹脂和橡膠粉復合改性基質瀝青，相較于常規(guī)使用的sbs或sbs+橡膠粉得到的改性瀝青，添加了石油樹脂并利用其界面成膜性能，能夠強化瀝青與石料的抗拉度，提高改性瀝青的性能。同時，采用三種材料復合改性基質瀝青，并利用早強劑與其之間的相互作用，能夠使乳化瀝青混合料達到熱拌瀝青混合料的性能指標甚至超過，大大提高了乳化瀝青混合料的應用范圍和可使用場景。

13、2）本發(fā)明中使用了陽離子乳化劑和穩(wěn)定劑，并且限定了其使用配合比，利用陽離子乳化劑強大的親水性能，可以在制備乳化瀝青過程中不加水或者少量加水也可以無障礙的攤鋪。再添加穩(wěn)定劑則可以很好的提高乳化瀝青的穩(wěn)定性。同時，由于添加了復合改性材料，造成改性瀝青的乳化難度增大，因此本發(fā)明選用特點的陽離子乳化劑，利用石油樹脂和陽離子乳化劑之間的相互作用，能夠明顯改善乳化瀝青的乳化效果，使改性劑和乳化劑能夠有機的結合，提高了乳化瀝青混合料的運輸、機械穩(wěn)定性，不會使改性乳化瀝青在運輸過程中出現破乳絮凝現象。

14、3）本發(fā)明使用乳化瀝青混合料技術，從改性瀝青的制備以及混合料的制備中均進行了系統創(chuàng)新，利用乳化瀝青混合料的技術特點，在保證了混合料性能的基礎上，實現了效果卓越的節(jié)能減排。相比于現有技術常采用的熱拌混合料技術，本發(fā)明所使用的乳化瀝青混合料在生產能耗上下降了68.95%，碳排放量上下降了65.51%，其節(jié)能減排效果非凡。

技術特征：

1.一種乳化瀝青混合料，其特征在于：所述混合料包括以下重量份組分：95～98份集料、3～5份早強劑、0～2份水、0～3份礦粉和10～11份改性乳化瀝青；所述改性乳化瀝青包括以下質量分數組分：58～60%改性瀝青、31.6～34.6%水、3～6%陽離子乳化劑、2%穩(wěn)定劑及0.4～1.4%ph調節(jié)劑；所述改性瀝青由sbs、石油樹脂和橡膠粉復合改性所得，所述sbs用量為基質瀝青重量的7～8%，所述石油樹脂用量為基質瀝青重量的1～2%，所述橡膠粉用量為基質瀝青重量的1～2%；所述陽離子乳化劑包括以下質量分數組分：20%木質素磺酸鈣、25%op-10、25%op-40和30%sp-20；所述穩(wěn)定劑為10%wt.的聚乙烯醇水溶液。

2.根據權利要求1所述的一種乳化瀝青混合料，其特征在于：所述早強劑包括以下質量分數組分：80%的雙快水泥、15.5%界面劑、2%膨脹劑、1%緩凝劑和1.5%碳黑。

3.根據權利要求1所述的一種乳化瀝青混合料，其特征在于：所述乳化瀝青混合料滿足以下技術指標：空隙率5～6%，馬歇爾穩(wěn)定度25～30kn，流值2.5～4mm，凍融劈裂強度比大于90%，動穩(wěn)定度10000～42000次/mm，彎曲破壞應變大于3000με。

4.用于權利要求1～3中任意一項所述一種乳化瀝青混合料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

5.根據權利要求4中所述的一種乳化瀝青混合料的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中基質瀝青加熱溫度為140～145℃，繼續(xù)加熱溫度為175～180℃，攪拌時間為10～15min，溶脹時間為30～45min，剪切時間為120～150min，發(fā)育時間為90～120min。

6.用于權利要求4中所述的一種乳化瀝青混合料的制備方法，其特征在于：所述步驟s2中熱水溫度為55～60℃，所述乳化劑水溶液ph值為1.5～3，所述改性瀝青加熱溫度為180～190℃。

技術總結
本發(fā)明屬于乳化瀝青材料技術領域，具體涉及一種乳化瀝青混合料及其制備方法，該混合料包括95～98份集料、3～5份早強劑、0～2份水、0～3份礦粉和10～11份改性乳化瀝青，其中乳化瀝青包括改性瀝青、水、陽離子乳化劑及H調節(jié)劑，改性瀝青由SBS、石油樹脂和橡膠粉復合改性所得。通過分步制備，使該混合料具有很好的乳化性能，能夠乳化SBS和橡膠粉，將SBS、石油樹脂和橡膠粉有機的結合起來，使混合料具有很好的性能，同時使用早強劑，早強劑與改性乳化瀝青能夠發(fā)揮協同作用，進一步提高混合料的性能，使本發(fā)明中乳化瀝青混合料各項性能指標達到甚至超過了熱拌瀝青混合料，能夠應用在瀝青路面的面層，具有很強的實際使用價值。

技術研發(fā)人員：肖富榮,盧峰,曹春霞,李超,郝佳樂,王杰
受保護的技術使用者：江蘇金陽新材料科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/30