本發(fā)明涉及橡膠瀝青材料，特別是涉及一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、橡膠瀝青路面是我國道路類型中采用的高級路面，應(yīng)用于城市道路和公路干線。橡膠瀝青混合料由橡膠瀝青、填料和粗細(xì)集料拌合而成。橡膠瀝青含量的多少與橡膠瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)密切相關(guān)，橡膠瀝青含量過多導(dǎo)致路面泛油、軟化等現(xiàn)象，而過少出現(xiàn)松散、麻面等現(xiàn)象。橡膠瀝青膠漿由填料吸附橡膠瀝青拌合而成，橡膠瀝青、填料的種類和性質(zhì)都會(huì)對橡膠瀝青膠漿的性能產(chǎn)生影響，因此使橡膠瀝青膠漿的性能達(dá)到最佳狀態(tài)至關(guān)重要。

2、傳統(tǒng)的橡膠瀝青膠漿一般具有良好的粘附性、柔韌性、耐候性、耐磨性和防水性等，其中良好的粘附性能確保了橡膠瀝青膠漿能夠牢固地附著于基材表面；柔韌性使其具有較高的彈性模量，能夠在一定程度上吸收應(yīng)力而不破裂；耐候性使其能夠在不同的氣候條件下保持其物理化學(xué)性質(zhì)，不易老化變質(zhì)；耐磨性使其能夠抵抗磨損，保持表面光滑度和摩擦力；防水性使其形成有效的防水屏障，防止水分滲透進(jìn)入路基，保護(hù)道路結(jié)構(gòu)。

3、雖然橡膠瀝青膠漿已經(jīng)具有上述優(yōu)點(diǎn)，但是還具有一些缺點(diǎn)，例如：雖然橡膠改性瀝青相比普通瀝青具有更高的軟化點(diǎn)，但在極端高溫條件下，橡膠瀝青膠漿仍有可能變得過軟，導(dǎo)致流動(dòng)變形，影響路面平整度。在高溫環(huán)境下，尤其是重載交通情況下，橡膠瀝青膠漿可能因?yàn)椴荒苡行Х稚④囕v荷載而形成車轍，即路面出現(xiàn)凹陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿及其制備方法，以解決上述橡膠瀝青膠耐高溫性能較差，在重載交通情況下，形成車轍的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿，其特征在于：橡膠瀝青膠漿包括橡膠瀝青、煤矸石粉和聚酯纖維，橡膠瀝青、煤矸石粉和聚酯纖維的質(zhì)量比為1：0.5～0.8：0.003～0.005。

3、優(yōu)選的，橡膠瀝青的橡膠膠粉摻量為20％，軟化點(diǎn)為65℃～70℃、25℃下針入度為40mm～45mm、5℃下延度為6.5mm～7.0mm。

4、優(yōu)選的，煤矸石粉的比表面積不小于8.53m2/g。

5、優(yōu)選的，聚酯纖維的長度為6mm，直徑10～25μm。

6、優(yōu)選的，聚酯纖維的密度為1.37g/cm3，拉伸彈性模量＞7000mpa，抗拉強(qiáng)度＞680mpa，熔點(diǎn)為260℃。

7、本發(fā)明第二方面提供了一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿的制備方法，包括以下步驟：

8、(1)將煤矸石粉進(jìn)行篩分，去除大顆粒和雜物，同時(shí)將橡膠瀝青放入烘箱中進(jìn)行熔化；

9、(2)按比例將篩分后的煤矸石粉加入到熔化的橡膠瀝青中進(jìn)行混合，得到改性橡膠瀝青；

10、(3)按比例將聚酯纖維加入到改性橡膠瀝青中混合均勻，得到橡膠瀝青膠漿。

11、優(yōu)選的，步驟(1)中煤矸石粉過0.075mm篩。

12、優(yōu)選的，步驟(1)中的煤矸石粉篩分后在55～65℃下干燥0.5～2h，除去多余水分；步驟(3)中的聚酯纖維在55～65℃下干燥0.5～2h，除去多余水分。

13、優(yōu)選的，步驟(1)中橡膠瀝青的熔化溫度為180～190℃。

14、優(yōu)選的，步驟(2)和步驟(3)中混合的溫度為175～185℃，混合的攪拌速率為800～1200r/min，混合的拌制時(shí)間0.5～3h，以排除膠漿中內(nèi)部氣泡。

15、因此，本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿及其制備方法，具有以下有益效果：

16、(1)本發(fā)明中將廢棄煤矸石粉和橡膠瀝青用于制備膠漿，由于橡膠瀝青中含有橡膠粉，橡膠粉吸附自由瀝青使瀝青膠漿體系流動(dòng)性下降，大幅度提升膠漿的耐高溫性能。

17、(2)本發(fā)明中的橡膠顆粒在瀝青中還可以起到加筋作用，一定程度上提高了瀝青的彈性及低溫抗裂性。

18、(3)本發(fā)明使用的煤矸石粉表面具有粗糙結(jié)構(gòu)且含有二氧化硅和三氧化二鋁等活性礦物成分，進(jìn)一步提升改性效果。

19、(4)本發(fā)明還加入了聚酯纖維，分散在膠漿內(nèi)部后，形成三維空間結(jié)構(gòu)，提高了膠漿的剪切力，增大了粘度，提高了膠漿的耐高溫性能。

20、(5)本發(fā)明中使用的煤矸石粉和橡膠瀝青均屬于廢棄物的資源化，一方面提升了膠漿的性能，另一方面實(shí)現(xiàn)了廢棄物的使用，對于可持續(xù)發(fā)展具有實(shí)際意義，還具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

21、下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿，其特征在于：橡膠瀝青膠漿包括橡膠瀝青、煤矸石粉和聚酯纖維，橡膠瀝青、煤矸石粉和聚酯纖維的質(zhì)量比為1：0.5~0.8：0.003~0.005。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿，其特征在于：橡膠瀝青的橡膠膠粉摻量為20%，軟化點(diǎn)為65℃~70℃、25℃下針入度為40mm～45mm、5℃下延度為6.5mm～7.0mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿，其特征在于：煤矸石粉的比表面積不小于8.53m2/g。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿，其特征在于：聚酯纖維的長度為6mm，直徑10~25μm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿，其特征在于：聚酯纖維的密度為1.37g/cm3，拉伸彈性模量＞7000mpa，抗拉強(qiáng)度＞680mpa，熔點(diǎn)為260℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿的制備方法，其特征在于：步驟（1）中煤矸石粉過0.075mm篩。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿的制備方法，其特征在于：步驟（1）中的煤矸石粉篩分后在55~65℃下干燥0.5~2h，除去多余水分；步驟（3）中的聚酯纖維在55~65℃下干燥0.5~2h，除去多余水分。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿的制備方法，其特征在于：步驟（1）中橡膠瀝青的熔化溫度為180~190℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿的制備方法，其特征在于：步驟（2）和步驟（3）中混合的溫度為175~185℃，混合的攪拌速率為800~1200r/min，混合的拌制時(shí)間0.5~3h，以排除膠漿中內(nèi)部氣泡。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿及其制備方法，橡膠瀝青膠漿包括橡膠瀝青、煤矸石粉和聚酯纖維，橡膠瀝青、煤矸石粉和聚酯纖維的質(zhì)量比為1：0.5~0.8：0.003~0.005。本發(fā)明采用上述結(jié)構(gòu)的一種聚酯纖維煤矸石粉改性的橡膠瀝青膠漿及其制備方法，本發(fā)明添加的聚酯纖維具有質(zhì)地柔軟、單絲抗拉強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，聚酯纖維的加入大幅提升了橡膠瀝青膠漿的高溫性能。

技術(shù)研發(fā)人員：王立朋,華冰,葉宿峰,劉辰昊,劉偉超,楊艷,楊廣慶,王賀,王志杰,李婷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鐵十九局集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6