一種溫拌sma改性瀝青混凝土改性顆粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于瀝青道路建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種溫拌SMA改性瀝青混凝土改性顆 粒，還涉及該種溫拌SMA改性瀝青混凝土改性顆粒的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)SMA改性瀝青混凝土技術(shù)研制開始于70年代的德國，并廣泛應(yīng)用于高等級瀝 青路面建設(shè)。我國于90年代末引進該技術(shù)，同時得到廣泛的應(yīng)用，其工藝與技術(shù)特點是先 將基質(zhì)瀝青通過特殊的設(shè)備，添加SBS橡膠、硫磺、穩(wěn)定劑、抗剝落劑等添加劑一起混合，通 過高速剪切進行化學改性，生產(chǎn)出SBS改性瀝青，再將SBS改性瀝青通過特殊的保溫車運至 瀝青拌合站，與不同規(guī)格的石料、礦粉進行混合物攪拌，同時添加不同品種的纖維（聚酯纖 維及木質(zhì)纖維）進行攪拌，生產(chǎn)出SMA改性瀝青混凝土。但該技術(shù)存在工藝復雜、高投資、 高能耗、高污染、儲存時間短、施工效率低下等難題。因此，急切需要開發(fā)一種溫拌SMA改性 瀝青混凝土改性顆粒和該種改性顆粒的制備方法，以降低道路建設(shè)及養(yǎng)護成本、提升施工 效率、保護生態(tài)環(huán)境、節(jié)約社會資源及提高路面的綜合路用性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對現(xiàn)有SMA瀝青混凝土技術(shù)的工藝復雜、高能 耗、高污染、儲存時間短、施工效率低、技術(shù)性能低等缺陷，提供一種溫拌SMA改性瀝青混凝 土改性顆粒。
[0004] 本發(fā)明的另一目的是提供該種耐熱油耐高溫丁腈橡膠的制備方法，操作簡單，成 本低廉，而且不受地理環(huán)境、氣候條件等客觀固素的影響，具有極高的經(jīng)濟和社會效益。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種溫拌SMA改性瀝青混凝土 改性顆粒，包括以下組分，各組分按照質(zhì)量百分比分別為：
[0006] 橡膠粉 30?40%; 桂藻土 15?25%; 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 8?15%; 溫拌劑 5?10%; 聚酯纖維 5?10%; 石婚 5?8%; 抗剝落劑 2?3. 5%;
[0007] 各組分的質(zhì)量百分比總和為100%。
[0008] 本發(fā)明中，將多種具有不同改性功能的添加劑通過物理共混及化學改性混合制得 改性顆粒，可以用于高等級瀝青路面建設(shè)，使得在瀝青混凝土制備過程中，基質(zhì)瀝青能夠與 集料迅速混合，很好地實現(xiàn)SMA瀝青混凝土的綜合路用性能，不僅取替了傳統(tǒng)SBS瀝青改性 技術(shù)生產(chǎn)工藝，解決了SBS改性瀝青的運輸、儲存等難題；避免了現(xiàn)場添加各種改性劑造成 費時費事、污染嚴重、效率低下的不良影響。其中，橡膠粉和硅藻土均為市售的用于瀝青改 性的橡膠粉和硅藻土，硅藻土添加到橡膠制品中，能明顯增強產(chǎn)品的剛性和強度，沉降體積 達95%，并可提高產(chǎn)品的耐熱、耐磨、保溫、抗老化等化學作用的性能。乙烯-醋酸乙烯酯 共聚物又稱EVA樹脂，分子式是C6H1(l02,分子量為114. 1424,用作各種薄膜、發(fā)泡制品、熱熔 膠和聚合物改性劑。本發(fā)明的改性顆粒為黑色固體，密度1. 〇?1. 43kg/m3,熔點140°C? 165°C，生產(chǎn)過程中溫度165°C?175°C。石蠟選用熔點為90?110°C的石蠟，避免過低熔點 的石蠟在后期與基質(zhì)瀝青以及集料混合溫拌時揮發(fā)掉。
[0009] 溫拌劑是一種表面活性劑，比如APTL型溫拌劑，它的分子由親油基和親水基組 成，在水溶液中親油基因極性相近而聚集，親水基向水中發(fā)散，從而形成分散均勻的表面活 性劑膠團水溶液。混合料拌和過程中，溫拌劑和瀝青同步噴灑入拌合鍋。在機械力攪拌下， 大量表面活性劑膠團與熱瀝青接觸，膠團外圍水分子迅速蒸發(fā)散失，使親油基與瀝青接觸； 而殘留的未散失的水分子與表面活性劑親水基結(jié)合，從而在裹覆集料的瀝青間形成大量具 有潤滑功能的結(jié)構(gòu)性水膜；通過結(jié)構(gòu)水膜的潤滑作用，不僅增加了混合料的拌和工作性，還 在一定程度上防止瀝青膠漿結(jié)團。混合料的攤鋪、壓實過程中，結(jié)構(gòu)性水膜發(fā)揮潤滑作用， 從而提高攤鋪速度并且混合料易壓實，從而實現(xiàn)混合料的降溫拌和、攤鋪、壓實。壓實終了， 在機械撕扯力及環(huán)境因素的作用下，水分子逐漸散失，結(jié)構(gòu)水膜消失，而表面活性物質(zhì)會迅 速轉(zhuǎn)移至瀝青與集料交界的界面上，表面活性物質(zhì)呈堿性，具有類似于瀝青抗剝落劑的作 用，使集料與瀝青膠結(jié)料的粘結(jié)性能得到加強。
[0010] 現(xiàn)有技術(shù)中，一般是在瀝青混合料拌和時加入溫拌劑，本發(fā)明是在改性顆粒中添 加溫拌劑，并與其他改性功能的添加劑一起，制得一種具有綜合性能的改性顆粒，在施工現(xiàn) 場直接添加到基質(zhì)瀝青和集料中，就可以快速得到溫拌SMA改性瀝青混凝土。在同樣材料 (瀝青和石料）和配合比條件下，加入APTL/01溫拌劑，溫拌混合料一般比常規(guī)熱拌可降低 拌和、攤鋪、壓實溫度30?60°C，路用性能優(yōu)于熱拌混合料等諸多優(yōu)點；延長施工季節(jié)，可 在〇°C以上的環(huán)境溫度下施工；節(jié)能環(huán)保、改善作業(yè)環(huán)境，可減少溫室氣體排放50 %左右， 減少瀝青煙等有毒氣體排放80 %以上；防止瀝青老化，保證壓實程度和施工質(zhì)量，延緩瀝 青路面壽命。
[0011] 瀝青抗剝離劑是與集料表面形成物理吸附或依靠其特殊的化學結(jié)構(gòu)使其與集料 進行化合反應(yīng)，在他們之間形成強而有力的化學紐帶，從而提高了瀝青與集料的粘附性，使 其具有良好的抗熱老化性及抗水損害性。增強瀝青與集料（酸性石料）之間的粘附力，及 抗水損害的強度，延長路面的使用壽命由氨基胺衍生出來的液體抗剝落劑。在瀝青混凝土 的生產(chǎn)使用中添加，可以增強瀝青混凝土的粘度，減少水分對瀝青的損害機會，延長路面的 使用壽命。具有低氣味的特點，比其它同類產(chǎn)品，加熱時產(chǎn)生更少的煙霧，屬于環(huán)保產(chǎn)品。
[0012] 現(xiàn)有技術(shù)中的SMA改性瀝青混凝土一般是將瀝青置于大型的改性設(shè)備中，將其改 性后，運至瀝青拌合樓與纖維、石料一起攪拌后，用于路面的鋪設(shè)，其缺點是：1、設(shè)備能耗 大，需要大量的電力、柴油、導熱油；2、環(huán)境污染相當大；而本發(fā)明不僅完全避免以上高污 染、高能耗的復雜加工過程，只需將石油瀝青直接拉至拌合樓，將本發(fā)明的溫拌SMA改性瀝 青混凝土改性顆粒與石料拌合即可制成SMA改性瀝青混凝土，拌合溫度可降低20?30°C， 不用再加纖維，同時解決了SMA改性瀝青混凝土的抗高溫、耐低溫性能，具有良好的經(jīng)濟效 益和社會效益，應(yīng)用范圍廣泛，利于推廣。
[0013] 優(yōu)選的，該改性顆粒為圓柱體顆粒，顆粒直徑為8?13mm，顆粒長度為15?30mm。 改性顆粒的尺寸大小設(shè)計可以使得其能夠在瀝青改性過程中快速的熔融，參與反應(yīng)。
[0014] 優(yōu)選的，各組分按照質(zhì)量百分比分別為：
[0015] 橡膠粉 35%; 桂藻土 23%; 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 13%; 溫拌劑 10%; 聚酯纖維 8%;
[0016] 石醋 8%； 抗剝落劑 3%。
[0017] 優(yōu)選的，各組分按照質(zhì)量百分比分別為：
[0018] 橡膠粉 40%; 硅藻土 15%; 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 15%; 溫拌劑 10' 聚酯纖維 10%; 石蠟 8%; 抗剝落劑 2%。
[0019] 優(yōu)選的，各組分按照質(zhì)量百分比分別為：
[0020] 橡膠粉 38%; 硅藻土 22%; 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 12%; 溫拌劑 10V 聚酯纖維 8%; 石蠟 6.5%; 抗剝落劑 3. 5%。
[0021] 該