專利名稱：一種環(huán)保型溫拌瀝青混合料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浙青混合料的制備方法，尤其是涉及一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法。
背景技術(shù)：
溫拌浙青混合料(WMA)是指一類使用特殊添加劑或制備工藝技術(shù)來達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的的浙青混合料，與傳統(tǒng)的熱拌浙青混合料相比，其拌和及施工溫度可降低30 60°C。浙青混合料生產(chǎn)及施工溫度的降低，不僅可以減少混合料生產(chǎn)時(shí)的能源消耗，降低二氧化碳、煙塵等廢氣的排放量，有效的保護(hù)周圍環(huán)境，還可以保護(hù)施工人員的身體健康，延長施工機(jī)具的使用壽命。浙青混合料的溫拌技術(shù)自從上世紀(jì)末發(fā)展到現(xiàn)在，國內(nèi)外已有十幾種相關(guān)的技術(shù)專利，其中大多數(shù)為國外所有。從技術(shù)原理上來分，溫拌技術(shù)主要分為浙青發(fā)泡、降粘以及表面活性幾種技術(shù)類型。浙青發(fā)泡溫拌的代表技術(shù)包括=WMA-Foam兩階段溫拌技術(shù)、Aspha-Min及Advera沸石發(fā)泡技術(shù)、Low EnergyAsphalt溫拌技術(shù)、LEAB溫拌技術(shù)、 LT-Asphalt溫拌技術(shù)、Double Barrel Green技術(shù)等；浙青降粘溫拌的代表技術(shù)有&isobit 及AsphaltanB降粘技術(shù)；表面活性溫拌的代表技術(shù)是MeadWestvaco的Evotherm系列溫拌技術(shù)。近年來，我國開始關(guān)注溫拌技術(shù)的發(fā)展。專利CN101302348公開了一種溫拌浙青混合料及其制備方法。其中包括礦料、浙青、溫拌浙青改性劑，其重量配比分別為90 96%、2 5%、2 5%。將加熱到140-155°C的礦料比例投入拌合缸，按比例放入130 140°C的熱浙青，拌合20 30秒，再投入溫拌浙青改性劑，拌和20 30秒，制得溫拌浙青混合料；專利CN101602583公開了一種溫拌浙青混合料助劑，按質(zhì)量計(jì)，該助劑由合成沸石 93 97%和粒狀的十水硫酸鈉3 7%混勻而成，其中，合成沸石含15 22%的結(jié)晶水， 十水硫酸鈉含55. 9%的結(jié)晶水。在常溫下，該助劑按照混合料總質(zhì)量的0. 3 0. 5%與其它原料混合，制成溫拌浙青混合料的產(chǎn)品；專利CN101602862公開了一種溫拌浙青添加劑及其制備方法，該添加劑是通過將去離子水加入到事先配成的聚乙烯醇水溶液中，然后依次加入松香季銨鹽、芳香烴季銨鹽乳化劑、脂肪烴季銨鹽乳化劑、非離子型表面活性劑，攪拌溶解，再將事先配成的聚丙烯酰胺水溶液和三乙醇胺加入，混合攪拌至溶解均勻后即為成品。本發(fā)明在應(yīng)用時(shí)，當(dāng)浙青混合料溫度達(dá)到110 130°C時(shí)，按照浙青量的5%質(zhì)量份以噴灑方式加入本發(fā)明添加劑的稀釋液，即可實(shí)現(xiàn)浙青混合料拌和與攤鋪的溫拌技術(shù)。由于我國對溫拌技術(shù)的研究起步較晚，相關(guān)技術(shù)的核心被國外壟斷，而且上述國內(nèi)專利涉及的溫拌技術(shù)主要以化學(xué)性外摻溫拌劑為主，容易與對浙青及浙青混合料的路用性能產(chǎn)生不良的影響。因此，研究出新的溫拌浙青混合料制備技術(shù)迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種降低攤鋪以及
3碾壓的溫度、延長路面的使用壽命的環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將8 10重量份的芳烴油加入到90 92重量份的石油浙青中，在110 130°C條件下攪拌反應(yīng)15 20min，制備得到軟質(zhì)浙青；(2)將95重量份的礦質(zhì)石料加熱到145°C，加入4 5重量份的步驟(1)獲得的軟質(zhì)浙青，攪拌40 60s，再加入2 2. 5重量份的礦粉填料及2重量份的消石灰，攪拌均勻，即得到環(huán)保型溫拌浙青混合料。所述步驟(1)中的芳烴油為丁苯橡膠改性的浙青芳烴油，該芳烴油在40°C時(shí)的粘度為4 7Pa. s,閃點(diǎn)> 230，顏色為黃褐色，芳烴油中芳香分的含量為70 85wt%。所述步驟(1)中的石油浙青為70號A級或B級基質(zhì)道路石油浙青。所述步驟O)中的礦質(zhì)石料包括輝綠巖或石灰?guī)r。所述步驟O)中的礦粉填料為巖浙青及礦粉的混合物，巖浙青與礦粉的重量比為 (0. 5 1) 1. 5。所述的巖浙青的細(xì)度不小于200目，該巖浙青中的浙青含量不低于75%。所述的礦粉包括石灰?guī)r研磨得到的礦粉。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用調(diào)配后的軟質(zhì)浙青可與礦質(zhì)石料在降低的溫度條件下實(shí)現(xiàn)拌和，同時(shí)也降低了攤鋪以及碾壓的溫度，施工時(shí)氣體排放明顯減少，環(huán)保效益顯著。而且在摻配了巖浙青和消石灰之后，混合料的高溫抗車轍及抗水損害的能力又都得到了顯著的提升。此外，該技術(shù)由于溫度的降低，浙青在施工過程中的老化程度降低以及天然巖浙青的摻入，可有效地延長路面的使用壽命。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例1發(fā)明所采用的浙青混合料中礦料的級配滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004的相關(guān)要求，具體如表1所示表1
蹄孑L (mm)13. 29. 54. 752. 361. 180. 60. 30. 150. 075篩余率(％ )5. 820. 221. 514. 514. 07. 25. 22. 93. 7 其中4. 75 13. 2mm的石料為輝綠巖，其余為石灰?guī)r。將道路石油浙青加熱到125°C左右，然后將9重量份的芳烴油加入到熱浙青當(dāng)中， 高速攪拌15 20分鐘，直至芳烴油與浙青混合均勻，得到軟質(zhì)浙青?；旌狭现熊涃|(zhì)浙青的質(zhì)量占總質(zhì)量的4. 5%，巖浙青占總質(zhì)量的0. 6%，礦粉占總質(zhì)量的4. 4%。拌鍋設(shè)置溫度135°C，將145°C加熱烘干的礦料加入拌鍋中，然后加入120°C 的軟質(zhì)浙青，拌和40秒，然后再加入巖浙青、消石灰和礦粉，均勻攪拌至出料，出料溫度約為 130°C。實(shí)施例2采用方法與步驟與實(shí)施例1相同，加入的芳烴油量為10重量份。采用中國交通運(yùn)輸部標(biāo)準(zhǔn)《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》JTJ052-2000 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測方法檢測不同溫度下浙青的粘度，確定制備軟質(zhì)浙青時(shí)芳香油的摻量為 10%，浙青混合料的拌和溫度為135°C，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示表2
溫度60°C90 °C115°C135°C165°C實(shí)施例1206Pa · s2. 253Pa · s0. 918Pa · s0. 187Pa · s0. 113Pa · s實(shí)施例2190Pa · s3. 326Pa · s0. 723Pa · s0. 171Pa · s0. 102Pa · s拌和好的混合料采用馬歇爾方法擊實(shí)成型試件，雙面各擊實(shí)75次。然后采用馬歇爾試驗(yàn)方法對試件進(jìn)行測試，試件的孔隙率VV為4. 2 %，礦料間隙率VMA為14. 7 %，浙青飽和度VFA為71. 2%，穩(wěn)定度10. 6kN,流值3. 6mm,滿足規(guī)范JTG F40-2004中熱拌浙青混合料的技術(shù)要求。對實(shí)施例1制備得到的產(chǎn)品以及溫拌技術(shù)、Evotherm溫拌技術(shù)、Sasobit溫拌技術(shù)以及熱拌浙青混合料技術(shù)的得到的產(chǎn)品進(jìn)行車轍試驗(yàn)，對比不同混合料制備技術(shù)的高溫穩(wěn)定性能。按照規(guī)范JTJ 052-2000中的試驗(yàn)方法T0719-1993，制作300mmX 300mmX 50mm的試件，在常溫下放置M小時(shí)，然后將試件放置于60°C的烘箱中5小時(shí)，再將其放于試驗(yàn)臺上進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)溫度60°C，輪轍時(shí)間1小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果如表3所示表 3
技術(shù)類型實(shí)施例1EvothermSasobit熱拌動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm)2258167121571724通過車轍試驗(yàn)的結(jié)果，本發(fā)明所涉及的溫拌技術(shù)制備出的浙青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度最高，說明本發(fā)明所制備的溫拌浙青混合料的高溫抗車轍性能最優(yōu)，Sasobit次之，熱拌和 Evotherm則稍差，但仍可滿足規(guī)范JTG F40-2004中熱拌浙青混合料的相關(guān)技術(shù)要求。實(shí)施例3采用與實(shí)施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰加入量為1重量份。實(shí)施例4采用與實(shí)施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰加入量為2重量份。對比例1采用與實(shí)施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰替換為水泥，加入量為1重量份。
對比例2采用與實(shí)施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰替換為水泥，加入量為2重量份。拌和好的混合料成型馬歇爾試件，雙面各擊實(shí)50次。按照規(guī)范JTJ 052-2000中的試驗(yàn)方法T0729-2000，進(jìn)行凍融劈裂試驗(yàn)。在未采取抗剝落措施時(shí)，混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比TSR試驗(yàn)結(jié)果稍差，而采取相應(yīng)的改善措施之后，混合料的凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果如表4所示表 權(quán)利要求
1.一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將8 10重量份的芳烴油加入到90 92重量份的石油浙青中，在110 130°C 條件下攪拌反應(yīng)15 20min，制備得到軟質(zhì)浙青；(2)將95重量份的礦質(zhì)石料加熱到145°C，加入4 5重量份的步驟(1)獲得的軟質(zhì)浙青，攪拌40 60s，再加入2 2. 5重量份的礦粉填料及2重量份的消石灰，攪拌均勻，即得到環(huán)保型溫拌浙青混合料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的芳烴油為丁苯橡膠改性的浙青芳烴油，該芳烴油在40°C時(shí)的粘度為4 7Pa. s，閃點(diǎn)> 230，顏色為黃褐色，芳烴油中芳香分的含量為70 85wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的石油浙青為70號A級或B級基質(zhì)道路石油浙青。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟O)中的礦質(zhì)石料包括輝綠巖或石灰?guī)r。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟O)中的礦粉填料為巖浙青及礦粉的混合物，巖浙青與礦粉的重量比為(0.5 1) 1.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述的巖浙青的細(xì)度不小于200目，該巖浙青中的浙青含量不低于75%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種環(huán)保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述的礦粉包括石灰?guī)r研磨得到的礦粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種環(huán)保型溫拌瀝青混合料的制備方法，將芳烴油加入到石油瀝青中，在110～130℃條件下攪拌反應(yīng)15～20min，制備得到軟質(zhì)瀝青，再加入加熱的礦質(zhì)石料、礦粉填料、消石灰及巖瀝青，攪拌均勻，即得到環(huán)保型溫拌瀝青混合料。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用調(diào)配后的軟質(zhì)瀝青可與礦質(zhì)石料在降低的溫度條件下實(shí)現(xiàn)拌和，降低了攤鋪以及碾壓的溫度，施工時(shí)氣體排放明顯減少，環(huán)保效益顯著，混合料的高溫抗車轍及抗水損害的能力又都得到了顯著的提升，并且能夠延長路面的使用壽命。
文檔編號C08L95/00GK102234188SQ20101016791
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者孫大權(quán), 孟慶楠, 李立寒, 王飛 申請人:同濟(jì)大學(xué)