本發(fā)明屬于高分子材料，具體涉及一種復(fù)合改性瀝青及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代城市中，高架橋通常承擔(dān)著大量的車輛通行任務(wù)。由于車輛的頻繁行駛和重載交通的影響，高架橋路面需要具備良好的承載能力、抗車轍性能和抗疲勞性能。同時(shí)，高架橋所處的環(huán)境較為復(fù)雜，可能面臨著不同的氣候條件，如高溫、低溫、雨水等，這就要求路面材料具有良好的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。

2、傳統(tǒng)的道路瀝青在一定程度上能夠滿足普通道路的使用要求，但在高架橋這種特殊的應(yīng)用場(chǎng)景下，其性能存在一些不足。首先，高架橋的高度較高，車輛行駛速度相對(duì)較快，這對(duì)路面的平整度和抗滑性能提出了更高的要求。如果路面不平整或抗滑性能差，容易導(dǎo)致車輛行駛不穩(wěn)定，增加交通事故的發(fā)生概率。其次，高架橋通常會(huì)受到橋梁結(jié)構(gòu)的影響，如橋梁的振動(dòng)、變形等，這就要求其具有更好的柔韌性和抗疲勞性能，能夠適應(yīng)橋梁的動(dòng)態(tài)變化而不出現(xiàn)損壞。普通路面瀝青難以適應(yīng)這種動(dòng)態(tài)變化，容易出現(xiàn)裂縫、剝落等損壞現(xiàn)象。另外，由于高架橋承受的荷載更為復(fù)雜，且振動(dòng)頻繁，所以對(duì)抗疲勞性能的要求更高，需要具備更好的抵抗疲勞破壞的能力，以確保橋面鋪裝層的耐久性。

3、為了滿足高架橋的使用要求，專門針對(duì)高架橋設(shè)計(jì)的瀝青材料應(yīng)運(yùn)而生。這種瀝青材料通常是在配方和性能上進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，如如添加聚合物改性劑、抗車轍劑、抗剝落劑等，旨在提高相應(yīng)的使用性能。

4、然而，目前的橋梁瀝青還是難以滿足經(jīng)久耐用的需求，需要經(jīng)常維護(hù)，修補(bǔ)，在高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能和抗水損害性能方面還有待提高。需要不斷優(yōu)化原材料配方和改進(jìn)制備工藝，以提高瀝青材料的各項(xiàng)性能，使其更好地適應(yīng)高架橋的使用環(huán)境，為城市交通的安全、順暢提供保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了進(jìn)一步提高高架橋路面瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能和抗水損害性能，更好地適應(yīng)高架橋的使用環(huán)境。本發(fā)明提供一種復(fù)合改性瀝青及其制備方法，復(fù)合改性瀝青含有sbs改性瀝青、改性輪胎橡膠粉、環(huán)氧瀝青、sbr、高模量抗車轍劑、瀝青溫拌劑、馬林酸樹脂、橡膠軟化油、硬脂酸乙基己酯、硬脂酸異丙酯、瀝青消泡劑等，各種成分配合熔融，調(diào)和制備的復(fù)合改性瀝青具有很好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能和抗水損害性能，更好地適應(yīng)高架橋的使用環(huán)境。其具體技術(shù)方案如下：

2、一種復(fù)合改性瀝青，由以下質(zhì)量份數(shù)的原料制成：70份～80份sbs改性瀝青、15份～25份改性輪胎橡膠粉、5份～10份環(huán)氧瀝青、2份～4份sbr、0.15份～0.3份高模量抗車轍劑、2份～3份瀝青溫拌劑、0.08份～0.15份馬林酸樹脂、0.3份～0.6份橡膠軟化油、0.1份～0.5份硬脂酸乙基己酯、0.1份～0.5份硬脂酸異丙酯、0.01份～0.03份瀝青消泡劑；所述sbs改性瀝青是由ah-110瀝青、ah-90瀝青和ah-70瀝青經(jīng)sbs改性劑進(jìn)行改性制得；所述改性輪胎橡膠粉為廢舊輪胎橡膠粉經(jīng)玄武巖纖維進(jìn)行表面改性制得。

3、上述復(fù)合改性瀝青中，所述sbs改性瀝青的制備方法包括如下步驟：

4、按質(zhì)量比，ah-110瀝青:ah-90瀝青:ah-70瀝青:sbs改性劑:硬脂酸鈣:硬脂酸異丙酯:瀝青溫拌劑:瀝青消泡劑＝(15～25):(55～65):(10～15):(3～6):(0.1～0.3):(0.4～0.8):(1.5～2.5):(0.01～0.03)；將ah-110瀝青、ah-90瀝青、ah-70瀝青和瀝青溫拌劑在140℃～160℃進(jìn)行熔融，然后加入硬脂酸異丙酯和瀝青消泡劑，低速攪拌，混合均勻之后，加入sbs改性劑，高速攪拌剪切，之后在130℃～150℃進(jìn)行發(fā)育，最后加入硬脂酸鈣，低速攪拌，混合均勻后進(jìn)行降溫，得到sbs改性瀝青。

5、上述sbs改性瀝青的制備方法中，所述低速攪拌的轉(zhuǎn)速為200r/min～500r/min，低速攪拌的時(shí)間為30min～60min；所述高速攪拌剪切的轉(zhuǎn)速為3000r/min～5000r/min，高速攪拌剪切的時(shí)間為30min～60min；所述發(fā)育的攪拌速度為300r/min～600r/min，發(fā)育的時(shí)間為1h～3h；所述降溫的攪拌速度為30r/min～60r/m?in。

6、上述復(fù)合改性瀝青中，所述改性輪胎橡膠粉的制備方法包括如下步驟：

7、按質(zhì)量比，廢舊輪胎橡膠粉:玄武巖纖維:硅灰:ah-130瀝青粉＝(90～100):(5～10):(0.5～2):(2～4)，先將玄武巖纖維和硅灰進(jìn)行氣流混合均勻，然后加入ah-130瀝青粉，進(jìn)行氣流混合均勻，得到混合料；將混合料加入廢舊輪胎橡膠粉中進(jìn)行混合均勻，然后加熱至45℃～50℃進(jìn)行改性，降溫，打散，得到改性輪胎橡膠粉。

8、上述改性輪胎橡膠粉的制備方法中，所述廢舊輪胎橡膠粉的中位粒度為700μm～800μm；所述玄武巖纖維的直徑為3μm～15μm，長(zhǎng)度為0.5mm～2.5mm；所述ah-130瀝青粉的中位粒度為5μm以下。

9、上述改性輪胎橡膠粉的制備方法中，所述改性的時(shí)間為30min～60min。

10、上述復(fù)合改性瀝青中，所述sbr為丁苯橡膠粉體，丁苯橡膠粉體的粒度為過(guò)40目～80目篩。

11、上述復(fù)合改性瀝青中，所述高模量抗車轍劑的型號(hào)為hfm-16k；所述馬林酸樹脂的型號(hào)為wr5260；所述橡膠軟化油的型號(hào)為h302，橡膠軟化油中含有液體的氯化石蠟，氯化石蠟為石蠟烴的氯化衍生物。

12、上述技術(shù)方案中，所述瀝青溫拌劑的型號(hào)為wsg-h02；所述瀝青消泡劑的型號(hào)為w-735。

13、上述一種復(fù)合改性瀝青的制備方法，包括如下步驟：

14、按質(zhì)量份數(shù)，將sbs改性瀝青、環(huán)氧瀝青、瀝青溫拌劑、硬脂酸異丙酯青和消泡劑在140℃～150℃進(jìn)行混合熔融；然后加入改性輪胎橡膠粉、sbr、硬脂酸乙基己酯和橡膠軟化油繼續(xù)混合熔融；最后加入高模量抗車轍劑和馬林酸樹脂繼續(xù)混合熔融至均勻，得到復(fù)合改性瀝青。

15、本發(fā)明提供的一種復(fù)合改性瀝青及其制備方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果為：

16、一、本發(fā)明復(fù)合改性瀝青含有sbs改性瀝青、改性輪胎橡膠粉、環(huán)氧瀝青、sbr、高模量抗車轍劑、瀝青溫拌劑、馬林酸樹脂、橡膠軟化油、硬脂酸乙基己酯、硬脂酸異丙酯、瀝青消泡劑等，各種成分配合熔融，調(diào)和制備的復(fù)合改性瀝青具有很好的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能和抗水損害性能，更好地適應(yīng)高架橋的使用環(huán)境。

17、二、sbs改性瀝青采用ah-110瀝青、ah-90瀝青和ah-70瀝青按一定比例配比，經(jīng)sbs改性劑進(jìn)行改性，其中添加了硬脂酸鈣、硬脂酸異丙酯、瀝青溫拌劑和瀝青消泡劑。其中，ah-110瀝青、ah-90瀝青和ah-70瀝青按一定比例復(fù)配使用能夠提高sbs改性瀝青的60℃動(dòng)穩(wěn)定度、抗拉強(qiáng)度比、25℃彈性恢率、初始和成型強(qiáng)度，使復(fù)合改性瀝青的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、抗疲勞性能和抗水損害性能更高。硬脂酸鈣能夠和好的穩(wěn)定sbs改性瀝青，防止發(fā)生變性。硬脂酸異丙酯能夠很好的將各種性質(zhì)的瀝青進(jìn)行融合，且能夠促進(jìn)sbs改性的融合，促進(jìn)提高改性效果和穩(wěn)定性，進(jìn)而提高復(fù)合改性瀝青的性能。瀝青溫拌劑能夠降低瀝青改性的溫度，防止老化。

18、本發(fā)明sbs改性瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性，能夠有效抵抗車轍的形成。在高溫條件下，sbs改性瀝青的粘度增大，彈性恢復(fù)性能好，使得路面在車輛荷載作用下不易產(chǎn)生變形。在低溫環(huán)境中，sbs改性瀝青仍能保持一定的柔韌性，能夠防止路面因溫度變化而開裂。能夠承受反復(fù)的車輛荷載作用，減少路面裂縫的產(chǎn)生，具有良好的耐疲勞性能，延長(zhǎng)高架橋路面的使用壽命。

19、三、改性輪胎橡膠粉是采用廢舊輪胎橡膠粉為原料，經(jīng)玄武巖纖維、硅灰和ah-130瀝青粉進(jìn)行表面復(fù)合包覆改性獲得。其中，玄武巖纖維和硅灰預(yù)先進(jìn)行氣流混合，硅灰能夠提高玄武巖纖維的分散性，進(jìn)而提高包覆均一性；另外，硅灰能夠增加瀝青的黏度和勁度模量，從而提高瀝青混合料在高溫下抵抗變形的能力，減少車轍的形成，硅灰能夠改善瀝青的低溫性能，降低瀝青的脆化溫度，提高其在低溫下的柔韌性，減少路面的低溫開裂，硅灰能夠有效降低瀝青與水的親和力，提高瀝青混合料的抗水損害能力，防止路面因水的侵蝕而損壞。硅灰與瀝青之間形成良好的結(jié)合，提高了瀝青混合料的整體強(qiáng)度，使其能夠承受更大的交通荷載，延長(zhǎng)道路的使用壽命，硅灰有助于提高瀝青混合料的和易性。ah-130瀝青粉具有低溫粘結(jié)性，小粒度的ah-130瀝青粉能夠很好的實(shí)現(xiàn)玄武巖纖維和硅灰對(duì)廢舊輪胎橡膠粉顆粒的表面包覆，不易剝落。在后續(xù)制備復(fù)合改性瀝青時(shí)，改性輪胎橡膠粉作為玄武巖纖維、硅灰的載體，能夠促進(jìn)玄武巖纖維和硅灰的分散性，質(zhì)量均一，不易分層、沉降，有效提高復(fù)合改性瀝青的整體高低溫力學(xué)性能。

20、廢舊輪胎橡膠粉具有良好的降噪效果，車輛行駛在橡膠瀝青路面上時(shí)，對(duì)周邊環(huán)境的影響減小。廢舊輪胎橡膠粉具有較高的彈性和韌性，能夠適應(yīng)橋梁的變形和振動(dòng)，減少路面裂縫的產(chǎn)生。廢舊輪胎橡膠粉能夠延緩瀝青的老化過(guò)程，使路面保持較好的性能。還能夠提高了路面的防滑性能，增強(qiáng)行車安全性。

21、四、環(huán)氧瀝青強(qiáng)度高、粘結(jié)力強(qiáng)，與橋梁結(jié)構(gòu)的結(jié)合非常緊密，能夠有效防止路面脫層。具有卓越的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性，在極端溫度條件下，仍能保持良好的性能。耐腐蝕性強(qiáng)。環(huán)氧瀝青對(duì)水汽、化學(xué)物質(zhì)等有較好的抵抗能力，適用于各種惡劣環(huán)境，耐腐蝕性強(qiáng)。

22、五、丁苯橡膠(sbr)能增加瀝青的黏度，使其在高溫下不易軟化流淌，從而提高路面的抗車轍能力，減少路面在高溫季節(jié)出現(xiàn)變形的情況。在低溫環(huán)境下，丁苯橡膠能夠改善瀝青的柔韌性，降低其脆化溫度，防止路面產(chǎn)生裂縫，提高路面的耐久性。還能夠減緩瀝青在陽(yáng)光、空氣等自然因素作用下的老化速度，延長(zhǎng)路面的使用壽命。丁苯橡膠能夠增強(qiáng)瀝青與石料之間的黏附力，使路面更加牢固，減少石料的剝落現(xiàn)象，保證路面的平整性和行車安全。

23、六、根據(jù)復(fù)合改性瀝青成分的特性，選擇使用特定的高模量抗車轍劑，能夠顯著提高瀝青混合料的勁度模量，使其在高溫下更難發(fā)生變形，有效抵抗車輛反復(fù)碾壓產(chǎn)生的塑性流動(dòng)，大大減少車轍的形成深度和發(fā)展速度，確保路面的平整度和行車安全。高模量抗車轍劑有助于提高瀝青路面的抗疲勞壽命，降低路面在長(zhǎng)期使用過(guò)程中因反復(fù)承受車輛荷載而出現(xiàn)疲勞裂縫的風(fēng)險(xiǎn)。在瀝青混合料的拌和、攤鋪和壓實(shí)過(guò)程中，高模量抗車轍劑能夠改善混合料的和易性，使其更容易施工操作，確保路面的施工質(zhì)量。

24、七、瀝青溫拌劑能夠降低施工溫度，在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行拌和與施工，減少了燃料的消耗，降低了能源成本，同時(shí)也減少了施工過(guò)程中因燃料燃燒產(chǎn)生的廢氣排放，對(duì)環(huán)境更加友好。在寒冷季節(jié)，由于溫拌技術(shù)降低了施工溫度要求，使得高速公路建設(shè)能夠在較低溫度下進(jìn)行，延長(zhǎng)了施工季節(jié)，有利于工程進(jìn)度的安排。

25、八、馬林酸樹脂能夠顯著增強(qiáng)瀝青與石料等集料之間的粘結(jié)力，確保在各種環(huán)境條件下，瀝青混合料中的集料不易與瀝青分離，從而有效防止路面出現(xiàn)松散、剝落等病害，提高路面的整體性和耐久性。它能增加瀝青的硬度和黏度，使瀝青混合料在高溫下具有更好的抗變形能力。在高速公路上，車輛荷載反復(fù)作用下，能夠減少車轍的形成，保持路面的平整度，提高行車的安全性和舒適性。馬林酸樹脂能夠在一定程度上減緩瀝青在陽(yáng)光、空氣和水分等自然因素作用下的老化速度，降低瀝青的老化程度，從而延長(zhǎng)高速公路路面的使用壽命，減少路面的維修和養(yǎng)護(hù)成本。

26、九、橡膠軟化油能夠作為一種媒介，促進(jìn)橡膠與瀝青的充分融合。它能夠改善橡膠在瀝青中的分散性，使橡膠與瀝青形成更加穩(wěn)定的體系，從而充分發(fā)揮橡膠的改性作用，提高瀝青混合料的綜合性能。在低溫環(huán)境下，橡膠軟化油能夠使瀝青變得更加柔軟，降低瀝青的脆化溫度，提高瀝青混合料的柔韌性。這有助于減少高速公路路面在冬季等低溫條件下出現(xiàn)裂縫的可能性，增強(qiáng)路面的低溫抗裂性能，確保路面的完整性和行車安全。橡膠軟化油能夠調(diào)節(jié)瀝青的黏度，使其在施工過(guò)程中更易于拌和、攤鋪和壓實(shí)。合適的黏度有助于提高施工效率，確保瀝青混合料能夠均勻地分布在路面上，形成平整、密實(shí)的路面結(jié)構(gòu)。

27、十、硬脂酸乙基己酯能與瀝青較好地相容，在瀝青中起到穩(wěn)定分散的作用。它能夠幫助其他添加劑更好地分散在瀝青中，提高瀝青混合料的整體穩(wěn)定性和性能均勻性。尤其是，硬脂酸乙基己酯能夠促進(jìn)橡膠與瀝青的融合性，不易分層、沉降，性能穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生薄弱部位，能夠保證整體的性能提升。能夠調(diào)節(jié)復(fù)合改性瀝青的黏度，使其在施工過(guò)程中更易于拌和、攤鋪和壓實(shí)。合適的黏度有利于提高施工效率，確保瀝青混合料均勻分布，形成高質(zhì)量的路面結(jié)構(gòu)。

28、十一、在低溫條件下，硬脂酸異丙酯能夠使瀝青變得更加柔軟，降低瀝青的脆化溫度，提高瀝青混合料的柔韌性。這有助于減少高速公路路面在冬季等低溫環(huán)境下出現(xiàn)裂縫的可能性，增強(qiáng)路面的低溫抗裂性能，確保路面的完整性和行車的安全性。能夠調(diào)節(jié)瀝青的黏度，使瀝青在施工過(guò)程中更易于拌和、攤鋪和壓實(shí)。合適的黏度有助于提高施工效率，保證瀝青混合料均勻分布，形成平整、密實(shí)的路面結(jié)構(gòu)。硬脂酸異丙酯能與瀝青較好地相容，在瀝青中起到穩(wěn)定分散的作用。它有助于其他添加劑在瀝青中的均勻分散，提高瀝青混合料的整體穩(wěn)定性和性能的一致性。硬脂酸乙基己酯、硬脂酸異丙酯配合使用具有協(xié)同增效作用，能夠很好的調(diào)和瀝青體系，融合性好，不易分層、沉降，性能穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生薄弱部位，能夠保證整體的性能提升。