專利名稱：高模量高強度抗車轍添加劑及其制造方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高模量高強度抗車轍添加劑及其制備以及改性浙青混合料的制造與應用。該高模量高強度抗車轍添加劑是一種浙青混合料聚合物復合添加劑，為高等級公路路面用材料。本發(fā)明屬于材料技術領域。
背景技術：
作為廣泛使用的路面材料，現(xiàn)有浙青混合料在夏季反復出現(xiàn)道路路面的車轍現(xiàn)象 (Rutting)、塑性變形引起的松散現(xiàn)象(Ravelling)、道路荷載增加引起浙青流動的泛油現(xiàn)象(Bleeding)等，導致道路出現(xiàn)裂縫、坑洞(Pothole)、集料剝離等現(xiàn)象，降低了道路的耐久性，平均4-5年就需要重新鋪筑和進行養(yǎng)護維修。隨著交通量的增長、軸載的加重以及交通的渠化，浙青路面的車轍、水損害、低溫開裂等破壞現(xiàn)象更加嚴重。浙青路面的車轍破壞使路表過量變形，影響路面平整度，削弱面層及路面結構的整體強度，誘發(fā)其它病害。車轍的產生嚴重影響著路面的使用壽命和服務質量。水損害是浙青路面的主要病害之一，無論是在冰凍地區(qū)，還是南方多雨地區(qū)，水損害都有可能發(fā)生。水害會使浙青與集料脫離，使路面出現(xiàn)松散、剝離、坑洞等病害，嚴重危害路面的使用性能。浙青路面的低溫收縮裂縫不僅在寒冷地區(qū)，在溫暖地區(qū)也是十分普遍的，是目前世界上尚未完全解決的一種道路病害。它的產生不僅破壞了路面的連續(xù)性、整體性，而且會從裂縫中不斷滲入水分使基層甚至路基軟化，導致路面承載力下降，加速路面破壞，嚴重危及道路的使用質量和壽命。為了防止或減緩路面破壞的產生，目前采取了大量的措施提高浙青混合料的路用性能，如選用高品質的粗細集料、改善混合料的礦料級配、選擇合適的設計空隙率和礦料間隙率、減少浙青用量、選用標號更低(更硬)的浙青、推廣使用改性浙青、減少離析、加強壓實工藝控制以及確保層間連續(xù)受力等。目前在浙青混合料中摻加添加劑為解決浙青路面損壞提供了一個全新方案。為解決上述問題，國內普遍采用的方法是先制備改性浙青母粒，再來制備改性浙青。中國專利申請CN1394911A(
公開日20030205) “一種聚合物復合交聯(lián)改性浙青材料”公布了一種改性劑，該改性劑由含有不飽和雙鍵的聚合物、水泥、橡膠硫化劑組成，該發(fā)明所得的改性浙青材料性能高溫貯存穩(wěn)定。中國專利申請CN1887951(
公開日20070103)“高等級浙青路面抗車轍外加劑，，公布了一種抗車轍劑，該抗車轍外加劑由低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、石油浙青和硅藻土組成，該產品防水、耐磨性能好、成型速度快；其不足之處是工藝過程復雜、成本較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種價格低廉、性能優(yōu)異的，高模量高強度抗車轍的浙青混合料聚合物復合添加劑。用于配制改性浙青及路面材料，可防止路面在夏季出現(xiàn)塑性變形， 并可使路面在冬季的收縮裂縫最小化，減少水對路面的沖刷和破壞。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種設備簡單、投資少的浙青混合料聚合物復合添加劑制備方法。本發(fā)明的再一個目的是提供一種浙青混合料聚合物復合添加劑的應用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑，它由以下原料組成，各原料質量份配比為
可交聯(lián)聚乙烯無規(guī)聚丙烯增粘劑丁苯橡膠纖維
65-80 份，
10-20份，其平均分子量為3000-10000 ； 10-15 份， 0-5 份， 0-2 份；
所述的增粘劑為萜烯樹脂。
所述的纖維可以為聚酯纖維。優(yōu)選長度為3-6MM，粗細為15-25微米的纖維。最優(yōu)選長度為3-6MM，粗細為15-25微米的聚酯纖維。所述的可交聯(lián)聚乙烯可以采用鄭州市興達塑料廠生產的XLPE，白色粉末狀，其粒徑為 0-3MM，且乒 0，密度 0. 922g/cm3。所述的丁苯橡膠的質量份配比優(yōu)選為1-5份。上述浙青混合料聚合物復合添加劑的制備方法如下按照本發(fā)明的原料質量份配比將原料在常溫下混合均勻后，投入雙螺桿擠出機， 開機共混溫度控制140-160°C，混合物經擠出機擠出造粒，冷卻至常溫即得高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑。將本發(fā)明的浙青混合料聚合物復合添加劑按該添加劑含量占浙青混凝土質量的0. 3% -0. 6%，加入浙青混凝土中得到的浙青混凝土混合料，其靜態(tài)回彈模量可以達到 3000-5000MPa。加入浙青混凝土中得到的浙青混凝土混合料，其靜態(tài)回彈模量可以達到 3000-5000MPa ；浙青混合料的15度劈裂強度(MPa)大于1. 8MPa。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明方法生產設備簡單、投資少，而且由于加入了復合添加劑，產品具有較小的感溫性和較好的高、低溫、水穩(wěn)定性能。當用于修筑高等級公路時，可抵抗夏季高溫環(huán)境下的車轍以及冬季低溫環(huán)境下的開裂、水損壞等現(xiàn)象的發(fā)生，延長道路的壽命，同時可改善路面的表面耐磨與抗滑性能。本發(fā)明的浙青混合料聚合物復合添加劑提高了浙青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗水損壞性等路用性能，延長了路面使用壽命。


圖1為AC-13型浙青混合料礦料級配圖。
具體實施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結合實施例進一步闡明本發(fā)明的內容，但本發(fā)明的內容不僅僅局限于下面的實施例。其中，下述的“ ％，，均為“質量％ ”。以改性細粒式浙青混合料AC-13為例(按加入不同品質的浙青混合料聚合物復合添加劑給出以下實施例)。1、浙青采用Sk_70#，其質量要求符合《公路浙青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004規(guī)定的技術要求。通過實驗確定最佳浙青含量占浙青混合料質量的5. 3%。2、高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑按照下述1#、2#、3#浙青混合料聚合物復合添加劑的原料質量份配比將原料在常溫下分別混合均勻后，投入雙螺桿擠出機，開機共混溫度控制140-160°C，混合物經擠出機擠出造粒，冷卻至常溫即分別得到1#、2#、3#浙青混合料聚合物復合添加劑。其中1#浙青混合料聚合物復合添加劑(技術指標為可交聯(lián)聚乙烯75%，無規(guī)聚丙烯 15%，萜烯樹脂10% )02#浙青混合料聚合物復合添加劑(技術指標為可交聯(lián)聚乙烯70%，無規(guī)聚丙烯 10 %，萜烯樹脂15 %，丁苯橡膠3 %，纖維2 % )。3#浙青混合料聚合物復合添加劑(技術指標為可交聯(lián)聚乙烯65%，無規(guī)聚丙烯 13%,萜烯樹脂15%，丁苯橡膠5%，纖維2% )。將浙青混合料聚合物復合添加劑加入浙青混凝土中，浙青混合料聚合物復合添加劑含量占浙青混凝土質量的0. 3%。3、礦料符合《公路浙青路面施工技術規(guī)范》JTG F40-2004規(guī)定的AC-13級配要求。(礦料級配詳見圖1的AC-13型浙青混合料礦料級配圖)，其中(1)粗集料潔凈、無風化、無有害雜質，具有足夠的硬度和強度；具有良好的顆粒形狀，有兩個以上破碎面；與浙青有良好的粘附性。(2)細集料采用天然砂、機制砂或石屑。細集料潔凈、干燥、無風化、無有害雜質， 有適當的顆粒組成，與浙青有良好的粘附性。(3)礦粉采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石磨細而得。礦粉潔凈、干燥。圖1為AC-13型浙青混合料礦料級配圖。如圖1所示，其中，_ _為規(guī)范規(guī)定的級配下限曲線，-A-為規(guī)范規(guī)定的級配上限曲線，-·-為實際合成級配曲線。4、浙青混合料的制備將粗集料、細集料、礦粉以及浙青拌合而成為無添加劑的浙青混合料。將粗集料、細集料、礦粉以及浙青分別和1#、2#、3#浙青混合料聚合物復合添加劑拌合，而分別成為添加1#、2#、3#添加劑的浙青混合料。5、浙青混合料性能拌合而成的浙青混合料的路用性能經試驗檢測，其數據如下(1)高溫抗車轍性能表1浙青混合料車轍試驗
權利要求
1.一種高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑，其特征在于，它由以下原料混合組成，各原料質量份配比為可交聯(lián)聚乙烯 65-80份， 無規(guī)聚丙烯 10-20份， 增粘劑10-15份，丁苯橡膠0-5份，纖維0-2份；所述的增粘劑為萜烯樹脂。
2.根據權利要求1所述的高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑，其特征在于所述的丁苯橡膠的質量份配比為1-5份。
3.一種高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑的制造方法，按照權利要求 1所述的浙青混合料聚合物復合添加劑的原料質量份配比，將原料在常溫下混合均勻后，投入雙螺桿擠出機，開機共混溫度控制140-160°C，混合物經擠出機擠出造粒，冷卻至常溫即得高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑。
4.一種浙青混合料聚合物復合添加劑的應用，將權利要求1所述的高模量高強度抗車轍浙青混合料聚合物復合添加劑按該添加劑含量占浙青混凝土質量的0. 2% -0. 5%，加入浙青混凝土并混均。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種瀝青混合料使用的高模量高強度抗車轍聚合物復合添加劑及其制造方法和應用。瀝青混合料聚合物復合添加劑是由可交聯(lián)聚乙烯、無規(guī)聚丙烯、增粘劑、丁苯橡膠、纖維混合組成，所述增粘劑為萜烯樹脂。其生產方法是在適當的加工設備中加入以上原料使之充分混合反應，并造粒成型。本發(fā)明具有價格低廉、能夠提高瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗水損壞性能等路用性能，延長路面使用壽命。
文檔編號C08L95/00GK102174265SQ201110028090
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權日2011年1月26日
發(fā)明者劉小龍, 劉紅瑛 申請人:北京厚德交通科技有限公司