專利名稱：一種溫拌改性瀝青及其用溫拌改性瀝青制備瀝青混合料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種浙青混合料，尤其涉及一種溫拌浙青混合料。同時(shí)還涉及一種溫拌浙青混合料的制備方法。
背景技術(shù)：
溫拌浙青及浙青混合料(Warm Mix Asphalt，簡(jiǎn)稱WMA)，就是通過一定的技術(shù)措施，使浙青能在相對(duì)較低的溫度下進(jìn)行拌和及施工，同時(shí)保持其不低于HMA的使用性能的浙青混合料技術(shù)，也稱為溫拌浙青技術(shù)。
浙青混合料溫拌技術(shù)是近十年來，在能源緊缺、全球氣候變暖的背景下，快速發(fā)展起來的具有革命性意義的浙青鋪路技術(shù)，隨著石油能源消耗急劇增加，全球氣候明顯變暖， 且呈愈演愈烈的趨勢(shì)。在這樣的國(guó)際大環(huán)境下，溫拌浙青技術(shù)的發(fā)展猶如雨后春筍，在發(fā)達(dá)國(guó)家特別是歐洲研發(fā)并迅速發(fā)端階段。膠結(jié)料降粘型和浙青發(fā)泡型兩大主流溫拌技術(shù)陸續(xù)研發(fā)成功并投入應(yīng)用。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，無(wú)論在技術(shù)層面，還是在政策層面，溫拌浙青技術(shù)均成為浙青路面工業(yè)和對(duì)應(yīng)管理機(jī)構(gòu)研究和關(guān)注的熱點(diǎn)。
我國(guó)的溫拌技術(shù)的研究和應(yīng)用始于2005年，我國(guó)自主開發(fā)的溫拌浙青以交通部公路科學(xué)研究院為代表。交通部公路科學(xué)研究院一直從事浙青路面結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)、施工、性能測(cè)試評(píng)價(jià)的科研工作和標(biāo)準(zhǔn)制定工作，尤其對(duì)浙青及改性浙青路用性能評(píng)價(jià)、浙青混合料設(shè)計(jì)方法、浙青路面施工工藝與質(zhì)量控制等的研究，相關(guān)成果為行業(yè)管理提供了主要技術(shù)依據(jù)，對(duì)引導(dǎo)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和路面質(zhì)量提升起到了關(guān)鍵作用，在我國(guó)改性浙青應(yīng)用已經(jīng)規(guī)?；男聲r(shí)期，溫拌技術(shù)應(yīng)用步伐逐步加快。
現(xiàn)代公路和道路發(fā)生許多變化交通流量和行駛頻度急劇增長(zhǎng)，貨運(yùn)車的軸重不斷增加，普遍實(shí)行分車道單向行駛，要求進(jìn)一步提高路面抗流動(dòng)性，即高溫下抗車轍的能力；提高柔性和彈性，即低溫下抗開裂的能力；提高耐磨耗能力和延長(zhǎng)使用壽命，道路應(yīng)該浙青需要更耐受嚴(yán)酷的高低溫氣候條件，耐久性更好，有自粘性，方便施工，減少維修工作量。使用環(huán)境發(fā)生的這些變化對(duì)石油浙青的性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。對(duì)浙青改性，使其適應(yīng)上述苛刻使用要求，引起了人們的重視。
目前市場(chǎng)上常見的改性浙青，當(dāng)浙青溫度較高時(shí)，浙青的粘度也較高，攤鋪溫度難以控制；當(dāng)浙青溫度較低時(shí)，浙青的粘度也降低，容易開裂。
在現(xiàn)有技術(shù)中專利CN 101302348A公開了《一種溫拌浙青混合料及其制各方法》 將重量比為90襯％ 96襯％，溫度為140°C 155°C的熱礦料投入拌和鍋，加入適當(dāng)比例溫度為140°C 155°C的熱浙青膠結(jié)料，拌和20S 30S，再投入一定量的溫拌浙青改性劑 Msobit，拌和20S 30S，制得溫拌浙青混合料。采用此方法制備溫拌浙青混合料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，浙青混合料的高溫性能良好，但其添加劑對(duì)降低浙青混合料的拌和溫度和碾壓溫度并不理想，而且難以克服其生產(chǎn)成本高，影響浙青膠結(jié)料延伸性能的還原。
專利W0/2009/06^25提供了一種《包含粘附力促進(jìn)劑的溫拌浙青改性劑》主要包含20wt % 60wt %的潤(rùn)滑性表面活性劑和20wt % 60wt %的流變學(xué)改性劑組分。采用此添加劑生產(chǎn)溫拌浙青混合料，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，降溫效果顯著，但其生產(chǎn)成本高，而且還影響浙青膠結(jié)料延伸性能的還原。
專利US 7297204 B2介紹的《乳化浙青及其攤鋪組合物的制各方法》將一種含有特殊添加劑的高濃度乳化浙青與集料進(jìn)行溫拌，其乳化浙青加熱溫度為75。C 95°C，用量為2wt % IOwt %，集料溫度為60°C 140°C，用量約為90wt % 98wt %。采用此工藝制備溫拌浙青混合料，其降溫效果明顯，減少了大量有害氣體的排放，但由于所用浙青交結(jié)料為高濃度的乳化浙青，其生產(chǎn)難度較大，而且也增加了運(yùn)輸成本，此外，在乳化浙青生產(chǎn)的過程中所使用的浙青乳化劑還會(huì)嚴(yán)重影響基質(zhì)浙青交結(jié)料的還原性能，尤其是延伸性能。
專利US 2007/0191514 Al和CN 101287801介紹的《浙青攤鋪組合物和浙青攤鋪方法將一種固體皂配成濃度為5wt% 10wt%，溫度為80°C 150°C的可發(fā)泡潤(rùn)滑性水溶液，注入到溫度為180°C 340°C的熱浙青結(jié)合料中，經(jīng)充分混合生成一種熱的發(fā)泡的浙青基混合物，并將此熱的發(fā)泡的浙青基混合物加入到溫度為180°C 300°C的熱集料中，同時(shí)保持在此溫度下拌和，形成熱的攤鋪材料，再在170°C 290°C下攤鋪，在150°C 270°C 下碾壓成型。采用此法生產(chǎn)溫拌浙青混合料，能有效地降低浙青混合料的拌和溫度、碾壓溫度，回避了高濃度乳化浙青的生產(chǎn)，降低了運(yùn)輸成本。但由于配制濃縮液添加劑大量的使用了水和多種陽(yáng)離子、陰離子、非離子型的脂肪酸鈾皂、磺酸鈾皂、乙氧基壬基酚、氧化季銨、 或妥爾油鈉皂或鉀皂等表面活性劑以及諸如胺鹽、亞氨基胺、咪唑啉、磷酸酯等浙青抗剝落劑，從而嚴(yán)重地影響了基質(zhì)浙青的還原性能，尤其是浙青的延伸性能；此外，像脂肪酸鈉鹽、 鉀鹽、磺酸鹽、妥爾油鈉皂或鉀皂等其它陰離子表面活性劑的加入，還會(huì)嚴(yán)重地影響浙青膠結(jié)料與石料間的粘附性能，致使溫拌浙青混合料的綜合性能尚存在一些不足之處，難以在高等級(jí)路面中推廣與應(yīng)用。
專利US 20090068348 Al介紹了一種《含有潤(rùn)滑劑的溫拌浙青結(jié)合料組分》該溫拌浙青混合料添加劑包含潤(rùn)滑性表面活性劑、潤(rùn)滑性非表面活性劑、潤(rùn)滑性酸、少量水和其它高分子聚合物。該溫拌浙青添加劑無(wú)需加水稀釋，從而降低了水分和表面活性劑的用量， 提高了浙青混合料的性能。此外，該發(fā)明還使用了如褐煤蠟、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯等降粘性潤(rùn)滑物質(zhì)，以降低浙青混合料的拌和、攤鋪、碾壓溫度，并相應(yīng)的改善了基質(zhì)浙青膠結(jié)料的還原性能，尤其是動(dòng)態(tài)流變剪切和拉伸強(qiáng)度性能。盡管如此，上述這些高分子聚合物都不是有效改善基質(zhì)浙青膠結(jié)料還原性能和高低溫性能的理想原料。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種環(huán)境友好型的溫拌改性浙青及其用溫拌改性浙青制備浙青混合料的方法，該溫拌改性浙青及其混合料比傳統(tǒng)熱拌浙青混合料具有更低的拌和、攤鋪、壓實(shí)溫度；能有效地保留熱拌浙青混合料原有性能的同時(shí)克服了污染環(huán)境、能耗大、浙青老化衰退等問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種溫拌改性浙青，包括基質(zhì)浙青和復(fù)合改性降溫劑，其特征在于，所述復(fù)合改性劑的摻入重量為基質(zhì)浙青重量的3% 6%， 所述復(fù)合改性劑為聚烯烴類降溫劑。
其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述聚烯烴類降溫劑為α -烯烴和環(huán)烯烴的單獨(dú)聚合物或共聚合物。
進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述α-烯烴為乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯和 4-甲基-1-戊烯中的任意一種或其任意組合。
進(jìn)一步優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述的環(huán)烯烴共聚合物為苯乙烯-丁二烯的嵌段共聚物。
一種用溫拌改性浙青制備浙青混合料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟
Si、制熱基質(zhì)浙青將基質(zhì)浙青加熱并脫水，并加熱至110°C 130°C ；
S2、制熱礦料將礦料加熱至150°C 180°C ；
S3、拌合將重量配比分別為85% 90%的熱礦料和9. 5% 14. 5%熱基質(zhì)浙青投入拌合缸進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間Tl為5秒 30秒；
S4、加聚烯烴類降溫劑并拌合S3步驟拌合后，加入基質(zhì)浙青重量3% 6%的聚烯烴類降溫劑進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間T2為2 5分鐘，制得溫拌浙青的混合料。
其中優(yōu)選的技術(shù)方案是，所述S3步驟中的拌合時(shí)間Tl為20 30秒。
優(yōu)選的技術(shù)方案還包括，所述S4步驟中的拌合時(shí)間T2為3. 5 4分鐘。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種溫拌改性浙青，采用基質(zhì)浙青重量3% 6%較低摻量的復(fù)合改性降溫劑即可達(dá)到明顯改善浙青高溫穩(wěn)定性的效果，不僅可以提高覆蓋率和粘附力，而且有效地改善施工和易性，降低施工溫度，減少能源消耗，提高浙青的抗變形能力，延長(zhǎng)道路使用壽命。本發(fā)明的溫拌改性浙青比普通浙青的高溫粘度低，但比普通浙青的低溫(60°C)粘度高。因此，該復(fù)合型溫拌改性浙青不僅可以降低拌和溫度，而且具有高溫穩(wěn)定性?？山档突|(zhì)浙青混合料拌和溫度20 30°C。還能夠減少CO2、粉塵等有害物質(zhì)的散發(fā)，從而降低對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)施工人員的健康危害；能夠簡(jiǎn)化混合料的生產(chǎn)程序，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，而且其生產(chǎn)和攤鋪壓實(shí)的設(shè)備采用普通熱拌混合料的設(shè)備即可(可能需要做些很小的調(diào)整)，減少成本；能更穩(wěn)定地儲(chǔ)存更長(zhǎng)的時(shí)間，便于儲(chǔ)存性生產(chǎn)；由于低溫混合，溫拌浙青混合料能延長(zhǎng)鋪設(shè)季節(jié)。本發(fā)明所述的溫拌浙青混合料，用其來鋪筑高等級(jí)路面，具有良好的路面性能，工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)設(shè)備要求低、使用方便，利于推廣，可大大節(jié)省工程造價(jià)，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，符合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
本發(fā)明是一種溫拌改性浙青，包括基質(zhì)浙青和復(fù)合改性降溫劑，所述復(fù)合改性劑的摻入重量為基質(zhì)浙青重量的5%，所述復(fù)合改性劑為聚烯烴類降溫劑。
其中優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述聚烯烴類降溫劑為α -烯烴和環(huán)烯烴的單獨(dú)聚合物或共聚合物。
進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案是，所述α-烯烴包括乙烯、丙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯和4-甲基-1-戊烯中的任意一種或其任意組合。5
進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案還包括，所述的環(huán)烯烴共聚合物為苯乙烯-丁二烯的嵌段共聚物。
一種用溫拌改性浙青制備浙青混合料的方法，所述方法包括以下步驟
第一步、制熱基質(zhì)浙青將基質(zhì)浙青加熱并脫水，并加熱至110°C 130°C ；
第二步、制熱礦料將礦料加熱至160°C ；
第三步、拌合將重量配比分別為90%的熱礦料和9. 5%熱基質(zhì)浙青投入拌合缸進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間Tl為30秒；
第四步、加聚烯烴類降溫劑并拌合第三步驟拌合后，加入基質(zhì)浙青重量5%的聚烯烴類降溫劑進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間T2為4分鐘，制得溫拌浙青的混合料。
采用實(shí)施例1的技術(shù)方案后其實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果如下表1
權(quán)利要求
1.一種溫拌改性浙青，包括基質(zhì)浙青和復(fù)合改性降溫劑，其特征在于，所述復(fù)合改性劑的摻入重量為基質(zhì)浙青重量的3% 6%，所述復(fù)合改性劑為聚烯烴類降溫劑。
2.如權(quán)利要求1所述的溫拌改性浙青，所述聚烯烴類降溫劑為α-烯烴和環(huán)烯烴的單獨(dú)聚合物或共聚合物。
3.如權(quán)利要求2所述的溫拌改性浙青，其特征在于，所述α-烯烴為乙烯、丙烯、丁烯、 戊烯、己烯、辛烯和4-甲基-1-戊烯中的任意一種或其任意組合。
4.如權(quán)利要求2所述的溫拌改性浙青，其特征在于，所述的環(huán)烯烴共聚合物為苯乙烯-丁二烯的嵌段共聚物。
5.一種用溫拌改性浙青制備浙青混合料的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟51、制熱基質(zhì)浙青將基質(zhì)浙青加熱并脫水，并加熱至110°C 130°C；52、制熱礦料將礦料加熱至150°C 180°C；53、拌合將重量配比分別為85% 90%的熱礦料和7% 9%熱基質(zhì)浙青投入拌合缸進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間Tl為5秒 30秒；54、加聚烯烴類降溫劑并拌合S3步驟拌合后，加入基質(zhì)浙青重量3% 6%的聚烯烴類降溫劑進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間T2為2 5分鐘，制得溫拌浙青的混合料。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述S3步驟中的拌合時(shí)間Tl為20 30秒。
7.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述S4步驟中的拌合時(shí)間T2為3 4. 5分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溫拌改性瀝青及其用溫拌改性瀝青制備瀝青混合料的方法，包括基質(zhì)瀝青和復(fù)合改性降溫劑，復(fù)合改性劑的摻入重量為基質(zhì)瀝青重量的3％～6％，復(fù)合改性劑為聚烯烴類降溫劑；用溫拌改性瀝青制備瀝青混合料的方法包括以下步驟基質(zhì)瀝青加熱并脫水，并加熱至110℃～130℃；將礦料加熱；將重量配比分別為熱礦料和熱基質(zhì)瀝青投入拌合缸進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間T1為5秒～30秒；再加入基質(zhì)瀝青重量3％～6％的聚烯烴類降溫劑進(jìn)行拌合，拌合時(shí)間T2為2～5分鐘，制得溫拌瀝青的混合料。用該溫拌改性瀝青及其混合料具有更低的拌和、攤鋪、壓實(shí)溫度；能有效地保留熱拌瀝青混合料原有性能的同時(shí)克服了污染環(huán)境、能耗大、瀝青老化衰退等問題。
文檔編號(hào)C08L95/00GK102504553SQ20111033179
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者夏咸明 申請(qǐng)人:江陰泰富瀝青有限公司