一種熱拌瀝青路面抑煙劑及抑煙瀝青的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熱拌瀝青路面抑煙劑，由重量百分比的以下組份組成：溫拌劑7%-9%，經(jīng)表面改性處理的氫氧化鋁91%-93%。本發(fā)明還公開了一種抑煙瀝青的制備方法，按照如下步驟制備：a）、將瀝青加熱至100-130℃，然后按照權(quán)利要求1的比例加入抑煙劑中的溫拌劑，攪拌至均勻；b）、加入經(jīng)表面改性處理后的氫氧化鋁，攪拌至均勻；其中瀝青與抑煙劑的重量百分比為95%-97%：3%-5%。本發(fā)明的抑煙劑能明顯減少熱拌瀝青路面施工過程中的瀝青煙的釋放，抑煙劑的拌和溫度低，不僅大大改善施工和生態(tài)環(huán)境，而且保護施工人員的身體健康，具有顯著的社會和環(huán)保效益；同時，還能實現(xiàn)節(jié)能，減輕瀝青老化，提高瀝青路面的整體性、強度和耐久性等路用性能，具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種熱拌瀝青路面抑煙劑及抑煙瀝青的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱拌浙青路面抑煙劑，本發(fā)明還涉及用該浙青路面抑煙劑制備抑 煙浙青的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于具備行車舒適、噪音小、開放交通快、維修方便等優(yōu)點，浙青路面廣泛應(yīng)用于 我國高等級公路。隨著我國高等級公路建設(shè)的快速發(fā)展，浙青路面鋪筑的規(guī)模和數(shù)量日益 擴大。目前，浙青路面的施工主要采用熱拌法，即首先將浙青、砂石集料、礦粉等原材料預(yù)熱 到較高溫度下（160°C以上）進行拌和，然后將拌和均勻的混合料在一定溫度下進行攤鋪和 碾壓。熱拌法的特點在于利用高溫降低浙青的粘度，從而確保浙青與無機礦料的充分拌勻 以及混合料的足夠碾壓，使得浙青路面具有整體性好、強度高、耐久性好等優(yōu)點。然而，熱拌 法同時存在一些缺點，比如浙青易老化、熱能消耗大等。尤其值得關(guān)注的是，浙青在加熱過 程中會釋放出大量的濃煙，其后果不僅影響施工環(huán)境和進度，而且對人體健康有害以及加 速溫室氣體排放。特別對于某些空間相對封閉、通風條件較差的特殊施工環(huán)境(例如隧道浙 青路面)，浙青煙的影響程度更加嚴重。隨著社會發(fā)展以及人們對環(huán)保、安全的重視，熱拌浙 青路面施工的浙青煙問題日漸凸顯。因此，如何減少熱拌浙青路面施工過程中的浙青煙，成 為我國公路工程建設(shè)中亟待解決的主要問題之一。針對上述問題，目前主要有兩種做法：一 是采用冷拌法，即利用乳化浙青或液體浙青的流動性，在常溫下（30°C左右）完成混合料的 拌和、攤鋪和碾壓。冷拌法具有施工環(huán)保(不釋放浙青煙)、節(jié)能、混合料易于儲存等優(yōu)點，但 其混合料路用性能較差，無法適用于高等級浙青路面。二是采用溫拌法，即利用溫拌劑降低 浙青的高溫粘度，從而實現(xiàn)在較低溫度下（130°C左右）的拌和、攤鋪和碾壓。溫拌法的施工 溫度比熱拌法可降低30°C左右，因此較熱拌法具有環(huán)保、節(jié)能、浙青老化程度輕等優(yōu)點，但 其混合料性能總體上比熱拌浙青混合料差，且隨溫拌劑品種不同，混合料的質(zhì)量波動較大。 目前市場上溫拌劑品牌較多，然而使用效果各異。
[0003] 牛玲發(fā)表的論文〈溫拌劑與阻燃劑在丹通高速公路隧道路面表面層SMA浙青混合 料中的應(yīng)用 >(北方交通第二期)，公開了將溫拌劑和阻燃劑混合使用在高速公路路面上， 有效解決了施工過程中環(huán)保問題，抑煙效果也好，但是，該論文中的阻燃劑為APFR硅鋁系 列阻燃劑，為一種同時使用磷、氮、鎂、鋁等多組分化合物復(fù)配制成的混合型阻燃劑，制備工 藝復(fù)雜，成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種制備工藝簡單、成本低、抑煙效果好的 熱拌浙青路面抑煙劑，本發(fā)明還提供了該種抑煙劑的制備方法。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種熱拌浙青路面抑煙劑，其特征在于：由重量百分比 的以下組份組成： 溫拌劑7%_9%， 經(jīng)表面改性處理的氫氧化鋁91%-93%。
[0006] 上述技術(shù)方案中：溫拌劑本質(zhì)上是一種有機表面活性劑，其結(jié)構(gòu)中含有分布于兩 端的親水基和親油基，上述兩種基團因極性差異會在水溶液中形成定向排列。溫拌劑與浙 青接觸時，其親油基團定向吸附于浙青表面，而親水基團吸附水分子并在浙青表面形成一 層潤滑層，致使浙青混合料的施工和易性大大改善，因此可降低熱拌浙青路面的施工溫度。 換言之，溫拌劑的作用在于降低混合料的總熱量，從而減少浙青加熱程度和浙青煙的釋放。
[0007] 氫氧化鋁是一種無機阻燃劑，成本低，隨著周圍溫度升高，它可吸熱分解并釋放出 水蒸氣，因此能夠吸收熱拌浙青路面施工過程中的多余熱量。同時，氫氧化鋁分解后的氧化 鋁比表面積較大，能吸附浙青煙固體顆粒；氫氧化鋁還能與浙青煙霧中酸性物質(zhì)反應(yīng)而減 少煙量。換言之，氫氧化鋁的作用在于吸收周圍熱量、吸附浙青煙顆粒和減少煙量，從而減 少浙青溫升和浙青煙的釋放。并且氫氧化鋁本身為無機阻燃劑，無毒。
[0008] 氫氧化鋁極性較大，與浙青的相容性較差，直接加入浙青中易出現(xiàn)分層、離析等現(xiàn) 象從而影響阻燃效果。經(jīng)過表面改性處理后，氫氧化鋁的極性明顯降低，因此改善了其與浙 青的相容性，從而保證了抑煙浙青的使用效果。
[0009] 本發(fā)明采用溫拌劑和經(jīng)過表面改性處理的氫氧化鋁結(jié)合制成抑煙劑，溫拌劑是基 于施工溫度角度，通過降低拌和溫度以減少浙青煙的釋放；而氫氧化鋁則基于浙青溫度角 度，主要通過降低浙青表面溫度以減少浙青煙的釋放。將上述兩種物質(zhì)共同使用，一方面溫 拌劑能夠減少浙青的總吸熱量，另一方面氫氧化鋁能夠減少浙青的實際吸熱量，兩者復(fù)配 發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，從而有效降低浙青表面溫度和減少浙青煙的釋放。
[0010] 試驗結(jié)果表明，加入上述抑煙劑的抑煙浙青不僅在熱拌浙青路面施工過程中浙青 煙釋放明顯減少，浙青煙的濃度降低至2mg/m3左右。而且路用性能滿足《公路浙青路面施 工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004)的技術(shù)要求。
[0011] 優(yōu)選為：所述溫拌劑為乳化型溫拌劑。能將拌和溫度降低至100-130°C，節(jié)能30%， 能減少二氧化碳50%，減少70%的粉塵。
[0012] 作為優(yōu)選：所述乳化型溫拌劑為Evotherm? 3G、LBW-1、KZW-50、XT-1、DXH中的一 種或多種。
[0013] 在上述技術(shù)方案中：所述乳化型溫拌劑為Evotherm? 3G。Evotherm? 3G是一種 在使用方法上經(jīng)過改進的表面活性劑濃縮液，使用時無需用水稀釋，可直接加入，制備工藝 簡單。
[0014] 在上述技術(shù)方案中：所述氫氧化鋁表面改性處理的工藝為：將氫氧化鋁在 100-130°C干燥l_3h，然后將硅烷乙醇水溶液均勻噴灑在氫氧化鋁表面，混合均勻，得到表 面改性處理后的氫氧化鋁；所述硅烷乙醇水溶液中硅烷、乙醇和水的體積比為：20 :72 :8。 氫氧化鋁經(jīng)過硅烷表面改性處理后，極性明顯降低，改善了其與浙青的相容性，從而保證了 抑煙浙青的使用效果。
[0015] 本發(fā)明的另一目的是這樣實現(xiàn)的：一種抑煙浙青的制備方法，其特征在于：按照 如下步驟制備 ： a) 、將浙青加熱至100-130°C，然后按照權(quán)利要求1的比例加入抑煙劑中的溫拌劑，攪 拌至均勻； b) 、加入經(jīng)表面改性處理后的氫氧化鋁，攪拌至均勻得到產(chǎn)品；其中浙青與抑煙劑的重 量百分比為95%-97% :3%-5%。
[0016] 該制備方法工藝簡單，抑煙劑的拌和溫度為100-130°c。施工溫度低，更加節(jié)能和 環(huán)保。試驗結(jié)果表明，經(jīng)上述工藝加入抑煙劑的抑煙浙青不僅在熱拌浙青路面施工過程中 浙青煙釋放明顯減少，浙青煙的濃度降低至2mg/m 3左右。而且路用性能滿足《公路浙青路 面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004)的技術(shù)要求。
[0017] 在上述技術(shù)方案：為了改善氫氧化鋁與浙青的相容性，步驟b)中，所述氫氧化鋁 表面改性處理的工藝為：將氫氧化鋁在100-130°C干燥l-3h，然后將硅烷乙醇水溶液均勻 噴灑在氫氧化鋁表面，混合均勻，得到表面改性處理后的氫氧化鋁；所述硅烷乙醇水溶液中 硅烷、乙醇和水的體積比為：20 :72 :8。
[0018] 有益效果：本發(fā)明的抑煙劑能明顯減少熱拌浙青路面施工過程中的浙青煙的釋 放，在抑煙浙青的制備工藝中，抑煙劑的拌和溫度低，不僅大大改善施工和生態(tài)環(huán)境，而且 保護施工人員的身體健康，具有顯著的社會和環(huán)保效益；同時，還能實現(xiàn)節(jié)能，減輕浙青老 化，提高浙青路面的整體性、強度和耐久性等路用性能，本發(fā)明僅選擇氫氧化鋁阻燃劑，成 本低，具有明顯的技術(shù)和經(jīng)濟效益。

【具體實施方式】
[0019] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明： 實施例1 取97kg SBS改性浙青、抑煙劑3kg。
[0020] 其中抑煙劑包括0· 21kg的溫拌劑KZW-50 (產(chǎn)自天津康澤威科技有限公司）和 2. 79kg的經(jīng)表面改性處理過的氫氧化鋁。
[0021] 氫氧化鋁表面改性處理的工藝為：將氫氧化鋁在100-130°C干燥3h，然后將硅烷 乙醇水溶液均勻噴灑在氫氧化鋁表面，混合均勻，得到表面改性處理后的氫氧化鋁；所述硅 烷乙醇水溶液中硅烷、乙醇和水的體積比為20 :72 :8。
[0022] 將浙青加熱至100_130°C，然后加入溫拌劑，攪拌一定時間至均勻； 再加入氫氧化鋁，攪拌一定時間至均勻得到抑煙浙青。
[0023] 試驗表明，所得抑煙浙青的性能如表1所示。
[0024] 表1抑煙浙青的性能指標結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 一種熱拌浙青路面抑煙劑，其特征在于：由重量百分比的以下組份組成： 溫拌劑7%-9%， 經(jīng)表面改性處理的氫氧化鋁91%-93%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述熱拌浙青路面抑煙劑，其特征在于：所述溫拌劑為乳化型溫拌 劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述熱拌浙青路面抑煙劑，其特征在于：所述乳化型溫拌劑為 Evotherm?3G、LBW-1、KZW-50、XT-1、DXH 中的一種或多種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述熱拌浙青路面抑煙劑，其特征在于：所述乳化型溫拌 劑為 Evotherm? 3G。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述熱拌浙青路面抑煙劑，其特征在于：所述氫氧化鋁表面改 性處理的工藝為：將氫氧化鋁在100-130°C干燥l-3h，然后將硅烷乙醇水溶液均勻噴灑在 氫氧化鋁表面，混合均勻，得到表面改性處理后的氫氧化鋁；所述硅烷乙醇水溶液中硅烷、 乙醇和水的體積比為：20 :72 :8。
6. -種抑煙浙青的制備方法，其特征在于：按照如下步驟制備： a) 、將浙青加熱至100-130°C，然后按照權(quán)利要求1的比例加入抑煙劑中的溫拌劑，攪 拌至均勻； b) 、加入經(jīng)表面改性處理后的氫氧化鋁，攪拌至均勻得到產(chǎn)品；其中浙青與抑煙劑的重 量百分比為95%-97% :3%-5%。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述用熱拌浙青路面抑煙劑制備抑煙浙青的方法，其特征在于：步 驟b)中，所述氫氧化鋁表面改性處理的工藝為：將氫氧化鋁在100-130°C干燥l_3h，然后將 硅烷乙醇水溶液均勻噴灑在氫氧化鋁表面，混合均勻，得到表面改性處理后的氫氧化鋁；所 述硅烷乙醇水溶液中硅烷、乙醇和水的體積比為：20 :72 :8。
【文檔編號】C08L95/00GK104194356SQ201410394115
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】陳怡宏, 熊出華, 凌天清, 張意, 葉偉 申請人:重慶建工住宅建設(shè)有限公司