一種提高瀝青混合料水穩(wěn)定性的添加劑及其應用方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提高漸青混合料性能的添加劑及其應用，特別是涉及一種提高漸 青混合料水穩(wěn)定性的添加劑及其應用，尤其是提高漸青混合料浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和凍 融劈裂性能的添加劑及其應用。
【背景技術】
[0002] 熱拌漸青混合料是漸青與一定級配的礦物集料和礦粉經(jīng)加熱拌和后的混合材料， 主要用于修筑漸青路面。一般漸青混合料路面的設計壽命為10-15年。然而，由于漸青混 合料的水穩(wěn)定性不足，我國很多漸青路面在使用幾年內(nèi)（甚至廣3年內(nèi)）出現(xiàn)早期損壞，如坑 槽、松散等病害，送已經(jīng)成為我國高速公路漸青路面破壞的主要形式之一。因此，混合料的 水穩(wěn)定性直接影響漸青路面的使用年限。
[0003] 所謂漸青路面水損害，即漸青混合料水穩(wěn)定性不足，是指水經(jīng)由漸青混合料表面 的孔隙、裂縫，進入漸青路面內(nèi)部，在車輪輪胎動態(tài)荷載產(chǎn)生的水壓力和真空抽吸沖刷的反 復作用下，水分逐漸滲入到漸青與礦料兩相界面或漸青內(nèi)部，使?jié)u青與礦料之間的粘附性 降低，并逐漸喪失粘結能力，使?jié)u青膜逐漸從礦料表面剝離甚至完全分離，使?jié)u青混合料出 現(xiàn)掉粒、松散等現(xiàn)象，最終造成漸青路面的整體性破壞。
[0004] 目前，漸青混合料水穩(wěn)定性評價方法可大致分為兩類。一類是水煮法，將未經(jīng)壓 實的松散漸青混合料浸于水中（常溫或沸水）一段時間后，W主觀的集料裹覆漸青膜的 裹附率或剝落程度為判別依據(jù)，評價混合料的水穩(wěn)定性，該方法為主觀性評價方法。另一類 評價方法是，將漸青混合料試件置于一定水侵蝕環(huán)境條件下，W某些物理力學指標的衰變 程度來表征混合料的水穩(wěn)定性，送些試驗包括浸水馬歇爾試驗、劈裂試驗。本發(fā)明采用馬歇 爾試驗、劈裂試驗，W此評價混合料的水穩(wěn)定性和添加劑對漸青混合料水穩(wěn)定性影響。
[0005] 按照JTJ052《公路工程漸青及漸青混合料試驗規(guī)程》規(guī)定，漸青混合料的水穩(wěn)定 性要求見下表1。
[0006] 表1漸青混合料水穩(wěn)定性技術指標
加入抗剝落劑被認為是改善混合料水穩(wěn)定性能的一種主要方法。目前使用較為普遍的 抗剝落劑都是一些胺類或醜胺類化合物，送類漸青混合料抗剝離劑的文獻和專利都很多。
[0007] 如CN200810044903. 4公開了一種路面強力劑，其中W卡洛胺或AR-78為抗剝落 劑。胺類或醜胺類漸青抗剝離劑的價格高昂，大多在2^3萬元/噸，且大多液體或膏狀，一 般在漸青生產(chǎn)廠或漸青儲運站與漸青混合，形成含抗剝離劑的漸青，然后再運往漸青混合 料拌和廠，與集料拌和生產(chǎn)混合料。送樣使用的弊端是，送類抗剝離劑需要長時間高溫狀態(tài) 下與漸青儲存、運輸，因而容易產(chǎn)生降解，影響其抗剝離效果。
[0008] 除了漸青抗剝離劑外，有些改性漸青，如CN011108700. 5涉及的娃藻±改性漸青 和CN10346039A涉及的廢橡膠與廢塑料復合改性漸青，主要在于提高漸青及其混合料的 高、低溫性能，也具有一定的改善漸青混合料水穩(wěn)定性的效果。如果將上述改性漸青用于提 高混合料的水穩(wěn)定性，存在著工藝復雜、改性劑用量大、成本高等不可克服的弊端。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為克服現(xiàn)有技術中的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種合適的提高漸青混合 料水穩(wěn)定性之添加劑，其特點是本發(fā)明之添加劑在常溫下為固體顆?；蚍勰子谑褂?，尤 其是適合于在漸青混合料拌和廠與漸青和集料一起直接加入拌和設備中，在此完成與集料 和漸青膠結料拌和。
[0010] 本發(fā)明的一個方面在于提供一種用于提高漸青混合料水穩(wěn)定性的添加劑，所述添 加劑為尿素組合物，是尿素與硬脂酸鹽的混合物。W混合物質量計，尿素占30%、5%，優(yōu)選 50%~80%，余者為硬脂酸鹽。本發(fā)明所述的硬脂酸鹽為一價金屬鹽，包括硬脂酸的鐘、裡、鋼 鹽，優(yōu)選鋼鹽和/或二價金屬鹽包括硬脂酸的巧、鎮(zhèn)、鋒鹽，優(yōu)選巧鹽。
[0011] 本發(fā)明同時提供了 一種用于提高漸青混合料水穩(wěn)定性的添加劑的應用方法，包 括：（0將所述添加劑添加到漸青中，然后與集料一起在拌合設備中拌合；或者（2)將上述 添加劑與漸青、集料一起加入拌和設備，制備漸青混合料。其中添加劑的加入量，W漸青質 量計，為0. 2%~3. 0〇/〇。
[0012] 在混合料生產(chǎn)中，不同牌號漸青需要不同的拌和溫度。漸青拌合溫度其 (0. 17 + 0. 02)化.S粘度下的溫度，根據(jù)漸青的粘溫曲線求取。根據(jù)規(guī)范要求，漸青混合料 的生產(chǎn)條件范圍見表2。
[0013] 表2熱拌漸青混合料的生產(chǎn)溫度rC )
本發(fā)明另一方面在于提供一種漸青混合料，其中含有前述用于提高漸青混合料水穩(wěn)定 性的添加劑，W漸青質量百分比計，0. 2%~3. 0%，優(yōu)選0. 6%~2. 0%。
[0014] 本發(fā)明提供的漸青混合料，除W上用于提高水穩(wěn)定性的添加劑外，W混合料重量 計，還包括；漸青W及余量的集料，其中漸青與集料的質量比為：Γ10%，優(yōu)選為5%。
[0015] 本發(fā)明所用的集料是石灰?guī)r、玄武巖、安山巖、花崗巖集料中的一種或幾種。
[0016] 本發(fā)明漸青混合料的制備方法，包括；預先將攬拌蓋、集料、漸青加熱到130~ 165°C備用，先將集料加入至混合料拌合機，再向漸青中加入本發(fā)明的添加劑，再將含有添 加劑的漸青加入到拌合機中，攬拌均勻，得到本發(fā)明的漸青混合料?；蛘撸瑢⑸鲜鎏砑觿┡c 預熱后的漸青、集料一起加入拌和設備，制備漸青混合料。
[0017] 本發(fā)明所述水穩(wěn)定性是指漸青混合料浸水馬歇爾試驗殘留度和凍融劈裂試驗殘 留強度比，其值越大，混合料的水穩(wěn)定性愈好。
[0018] 本發(fā)明集料、漸青混合料試驗依據(jù)《公路工程集料試驗規(guī)程》[JTJ058-2000)、《公 路工程漸青及漸青混合料試驗規(guī)程》（JTJ052-2000)。本發(fā)明混合料試驗采用美國MTS材 料試驗系統(tǒng)，其它試驗采用滿足國家標準要求的試驗設備。
[0019] 本發(fā)明的尿素組合物添加劑可顯著提高漸青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度和 凍融劈裂試驗強度比，明顯提高漸青混合料的水穩(wěn)定性，將有助于解決路面早期破壞問題。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合實施例進一步說明本發(fā)明方案及效果。本發(fā)明中所給的百分數(shù)均為質量 分數(shù)。應該理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0021] 本發(fā)明【具體實施方式】中漸青混合料所使用的集料為玄武巖，級配選用AC-16 I型 中值，油石比為5. 0%。集料視密度見表3。
[0022] 表3本發(fā)明所用集料視密度
本發(fā)明使用的漸青取自中國石化西安石化分公司的70A漸青，其性質見表4。
[0023] 表4漸青性質
本發(fā)明所使用的尿素購自迂寧華錦化工集團，符合農(nóng)業(yè)用尿素標準。
[0024] 本發(fā)明所使用的硬脂酸鋼為高密市新偉助劑有限公司生產(chǎn)，硬脂酸巧為江西宏遠 化工有限公司產(chǎn)品。
[0025] 實施例1 取前面列出的集料及漸青，先將漸青預熱至14(TC。按照先集料(級配見表2)、再漸青 (性質見表4)、尿素組合物的加入順序，向混合料拌合機加入物料，漸青與集料的重量比為 5.0%。尿素組合物為0.8% (占漸青的質量分數(shù))，其中，尿素占70%，硬脂酸鋼和硬脂酸巧分 別占15%。制備漸青混合料試件進行相關試驗，測定浸水馬歇爾試驗殘留度和凍融劈裂試驗 殘留強度比。具體結果參見表5。
[002引 實施例2 具體實施方法同實施例1。尿素組合物為1.0%，其中尿素占60%，硬脂酸鋼40%，不加硬 脂酸巧。
[0027] 實施例3 具體實施方法同實施例1。尿素組合物為1. 2%，其中尿素占75%，硬脂酸巧25%，不加硬 脂酸鋼。
[002引 實施例4 具體實施方法同實施例1。尿素組合物為2. 2%，其中尿素占65%，硬脂酸巧25%，硬脂酸 鋼 100/0。
[0029] 比較例1 具體實施方法同實施例1。不加尿素組合物。
[0030] 比較例2 具體實施方法同實施例1。不加尿素組合物，只加1. 5%硬脂酸鋼。
[00引]比較例3 具體實施方法同實施例1。不加尿素組合物，只加1. 5%硬脂酸巧。
[00礎 比較例4 具體實施方法同實施例1。不加尿素組合物，只加1. 5%尿素。
[0033] 表5發(fā)明實施例結果
從表5數(shù)據(jù)可W看出，本發(fā)明的尿素組合物明顯地提高了漸青混合料的浸水馬歇爾殘 留穩(wěn)定度和凍融劈裂試驗強度比，明顯提高了漸青混合料的水穩(wěn)定性，將有助于解決路面 早期破壞問題。
[0034] 同時也看W看出，硬脂酸金屬鹽對提高漸青混合料的水穩(wěn)定性作用不大，尿素有 些效果，但尿素與硬脂酸鹽復配有顯著效果，送說明兩者之間有協(xié)同作用。
【主權項】
1. 一種用于提高浙青混合料水穩(wěn)定性的添加劑，其特征在于：所述添加劑為尿素組合 物，是尿素與硬脂酸鹽的混合物。2. 根據(jù)權利要求1所述的用于提高浙青混合料水穩(wěn)定性的添加劑，其特征在于：以混 合物質量計，尿素占30%~95%，優(yōu)選50%~80%，余者為硬脂酸鹽。3. 根據(jù)權利要求1或2所述的用于提高浙青混合料水穩(wěn)定性的添加劑，其特征在于： 所述的硬脂酸鹽為一價金屬鹽和/或二價金屬鹽。4. 根據(jù)權利要求3所述的用于提高浙青混合料水穩(wěn)定性的添加劑，其特征在于：所述 一價金屬鹽，包括硬脂酸的鉀、鋰、鈉鹽，優(yōu)選鈉鹽；所述二價金屬鹽包括硬脂酸的鈣、鎂、鋅 鹽，優(yōu)選鈣鹽。5. -種權利要求1至4所述用于提高浙青混合料水穩(wěn)定性的添加劑的應用，其特征在 于：包括：（1)將所述添加劑添加到浙青中，然后與集料一起在泮合設備中泮合；或者（2)將 上述添加劑與浙青、集料一起加入拌和設備，制備浙青混合料。6. 根據(jù)權利要求5所述的應用，其特征在于：其中添加劑的加入量，以浙青質量計，為 0· 2%~3· 0%〇7. -種浙青混合料，其特征在于其中含有前述權利要求1-4所述的用于提高浙青混合 料水穩(wěn)定性的添加劑，以浙青質量百分比計，〇. 2%~3. 0%，優(yōu)選0. 6%~2. 0%。8. 根據(jù)權利要求7所述的浙青混合料，其特征在于：以混合料重量計，所述浙青混合料 還包括：浙青以及余量的集料。9. 根據(jù)權利要求8所述的浙青混合料，其特征在于：其中浙青與集料的質量比為 3~10%，優(yōu)選為5%。10. -種權利要求7-9所述浙青混合料的制備方法，其特征在于：預先將攪拌釜、集料、 浙青加熱到130~165°C備用，先將集料加入至混合料拌合機，再向浙青中加入本發(fā)明的添 加劑，再將含有添加劑的浙青加入到拌合機中，攪拌均勻，得到本發(fā)明的浙青混合料；或者， 將上述添加劑與預熱后的浙青、集料一起加入拌和設備，制備浙青混合料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高瀝青混合料水穩(wěn)定性的添加劑及其應用方法，本發(fā)明添加劑為尿素與硬脂酸金屬鹽的復合物，以混合物重量計，尿素占30%~95%，余者為硬脂酸鹽。包括：（1）將瀝青水穩(wěn)定性添加劑加入瀝青中混合均勻，然后與集料一起在拌合設備中拌和，制備瀝青混合料；或者（2）將上述添加劑與瀝青、集料一起加入拌和設備，制備瀝青混合料，用量為0.2%~3.0%（占瀝青）。與傳統(tǒng)的胺類抗剝離劑相比，本發(fā)明添加劑抗剝離效果好，而且價格低廉、供應充足、使用方便。
【IPC分類】C04B24/12, C04B24/08
【公開號】CN105585271
【申請?zhí)枴緾N201410563754
【發(fā)明人】劉樹華, 姚漢榮
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月22日