专利名称：一种道路沥青混凝土抗车辙剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于道路浙青混凝土添加剂技术领域，涉及浙青混凝土抗车辙剂及其制备 方法。
背景技术：
浙青混凝土路面因具有行车平稳、舒适、噪音低、养护方便、易于回收再生浙青等 优点，在国内外公路和城市道路中，作为高级路面的主要结构类型而被广泛应用。在高等级 公路中，我国浙青混凝土路面比重在80%以上，美国的比例在93%以上，且我国新铺设的 高速公路或高速公路路面的改造基本均采用浙青混凝土路面。然而国民经济高速发展而带 来的交通量迅速增长、车辆大型化、超载严重，车辆渠道化等，使浙青混凝土路面面临严峻 的考验。许多高速公路浙青路面建成不久就不能适应交通的需要，早期破坏的情况时有发 生。其中车辙是浙青路面早期破坏的几个主要因素之一。且目前车辙病害越来越突出，特 别是在长大纵坡的爬坡路段、收费站和服务区附近路段经常产生严重的车辙。浙青路面车 辙的出现将严重影响路面结构的服务能力，不但直接影响到路面的平整度和行车安全性， 而且由于轮迹处浙青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，将会进一步诱发其 它病害，影响浙青路面的使用品质和使用寿命。车辙病害已成为公路建设中一个急需解决 的技术难题。为了预防路面车辙的产生，目前常用的预防性技术措施主要有以下几种(1)级 配改良，采用更粗的矿料级配。但是，从某种意义上说，抗车辙性能和水稳定性之间存在矛 盾，级配调粗可能提高抗车辙性能，但容易出现离析、剩余空隙率大导致渗水产生水损坏， 级配改良是一把双刃剑；(2)采用改性浙青，浙青改性的效果比较好，但存在基质浙青与改 性剂的相容性问题，在运输和储存过程中容易出现离析；(3)在混合料中掺加各种聚酯纤 维、木质素纤维和矿物纤维等；(4)采用Superpave (高性能浙青路面)、SMA(浙青玛蹄脂 碎石混合料)、LSAM (大碎石浙青混合料)、ATB (浙青稳定碎石混合料)等结构层。外掺各 种纤维或采用Superpave、SMA等结构因成本大幅度提高而很少使用，特别是很少用于中面 层。国内外部分机构研制出用于提高道路浙青路面抗车辙能力的浙青混合料的外添加剂， 这种添加剂在道路浙青施工过程中，直接掺加到浙青混合料，施工方法简单。目前国际市场上抗车辙剂产品主要有法国PRI公司的ra PLASTS颗粒、德国巴赛 尔集团的DUR0FLEX(多米克斯)颗粒、壳牌浙青公司的SEAM颗粒等。国内主要有深圳海 川工程科技有限公司与欧洲大型筑路公司共同研发的RadSpimrie车辙王抗车辙剂。目前 这些抗车辙剂的价格较昂贵，且产量有限，不能满足国内日益增长的需求。西安高远公路养 护技术有限公司的徐培华等人将高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、石油浙青、硅藻土等采用单 螺杆挤出机共混制得抗车辙外加剂(中国专利公开号CN1887951A)，其专利说明书显示添 加0. 4%的抗车辙外加剂，道路浙青混合料的动稳定度可达3000次/mm以上。四川省成绵 (乐)高速公路建设指挥部、交通部公路科学研究院、武汉理工大学等单位也开展过浙青混 凝土抗车辙剂相关的研究工作。总体来说，目前我国在该领域成熟产品较少，相关研究有待
3进一步深入。
发明内容
本发明的任务是提供一种道路浙青混凝土抗车辙剂，并提供该道路浙青混凝土抗 车辙剂的制备方法。实现本发明的技术方案是本发明提供的这种道路浙青混凝土抗车辙剂，是将马来酸酐接枝改性聚烯烃、聚 烯烃、无机矿物填充料、天然浙青混合物充分混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥而制备得到 的道路浙青混凝土抗车辙剂，作为原料的马来酸酐接枝改性聚烯烃、聚烯烃、无机矿物填充 料、天然浙青的质量配比为马来酸酐接枝改性聚烯烃IOwt % 80wt %，优选20wt % 70wt % ；聚烯烃IOwt% 80wt %，优选 20wt % 70wt % ；无机矿物填充料0 15wt%，优选5 IOwt% ；天然浙青0 IOwt%，优选5 IOwt%。所述的马来酸酐接枝改性聚烯烃是马来酸酐接枝改性聚丙烯、马来酸酐接枝改性 高密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性线性低密度聚乙烯中 的一种或两种以上的混合物。所述的聚烯烃是聚丙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一 种或两种以上的混合物。所述的无机矿物填充料是微米级碳酸钙、纳米级碳酸钙、滑石粉、石英砂、玻璃微 珠、高岭土中的一种或两种以上的混合物。所述的天然浙青是岩浙青或湖浙青。上述马来酸酐接枝改性聚烯烃的马来酸酐接枝率为0. 2. 0%。本发明提供的这种道路浙青混凝土抗车辙剂的制备方法是将10wt% 80wt% 的马来酸酐接枝改性聚烯烃、10wt% 80wt%的聚烯烃、0 15wt%的无机矿物填充料、 0 10衬％的天然浙青在常温常压下充分混合均勻后，加入到双螺杆挤出机中，在180 230°C、30 IOOrpm螺杆转速下熔融挤出、切粒、干燥即得。本发明制备方法中各原料的配 比可以是20wt% 70衬％的马来酸酐接枝改性聚烯烃、20wt% 70wt%的聚烯烃、5 IOwt%的无机矿物填充料、5 10wt%的天然浙青。本发明提供的道路浙青混凝土抗车辙剂，能显著提高浙青混凝土的抗车辙性能。将本发明提供的道路浙青混凝土抗车辙剂与浙青、集料和矿料，采用《公路浙青路 面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的AC-13型级配，按《公路工程浙青及浙青混合料试 验规程》(JTJ 052-2000)标准中的《浙青混合料试件制作方法》(T0703-1993)标准，采用 轮碾法制成长300mm、宽300mm、厚50mm的浙青混合料试件，本发明道路浙青混凝土抗车辙 剂的添加量为0.4% (占浙青混合料的质量分率)，油石比为5.3%。浙青混合料试件按照 《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)标准中的《浙青混合料车辙试验》 (T0719-1993)标准，进行动稳定度(产生Imm变形的行走次数)测定，用于衡量上述浙青混 合料试件的抗车辙性能。试验温度60°C、轮压0. 7MPa、试验轮往返碾压速率42次/min，试 验开始后在45min 60min时间范围内按照下列公式计算动稳定度。同一浙青混合料至少平行试验3个试件，当3个试件动稳定度变异系数小于20%时，取平均值作为试验结果，当 变异系数大于20%时，追加试验次数。
权利要求
一种道路沥青混凝土抗车辙剂，其特征在于，它是由下述质量配比的原料充分混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥制备得到的道路沥青混凝土抗车辙剂马来酸酐接枝改性聚烯烃10wt％～80wt％；聚烯烃10wt％～80wt％；无机矿物填充料0～15wt％；天然沥青 0～10wt％。
2.根据权利要求1所述的道路浙青混凝土抗车辙剂，其特征在于，原料的质量配比为 20wt% 马来酸酐接枝改性聚烯烃、20wt% 70wt%的聚烯烃、5 10 丨％的无 机矿物填充料、5 10wt%的天然浙青。
3.权利要求1所述的道路浙青混凝土抗车辙剂，其特征在于，所述的马来酸酐接枝改 性聚烯烃是马来酸酐接枝改性聚丙烯、马来酸酐接枝改性高密度聚乙烯、马来酸酐接枝改 性低密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性线性低密度聚乙烯中的一种或两种以上的混合物。
4.权利要求1所述的道路浙青混凝土抗车辙剂，其特征在于，所述的聚烯烃是聚丙烯、 高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种以上的混合物。
5.权利要求1所述的道路浙青混凝土抗车辙剂，其特征在于，所述的无机矿物填充料 是微米级碳酸钙、纳米级碳酸钙、滑石粉、石英砂、玻璃微珠、高岭土中的一种或两种以上的 混合物。
6.权利要求1所述的道路浙青混凝土抗车辙剂，其特征在于，所述的天然浙青是岩浙 青或湖浙青。
7.权利要求1至6中任一项所述的道路浙青混凝土抗车辙剂，其特征在于，马来酸酐接 枝改性聚烯烃的马来酸酐接枝率为0. 2. 0%。
8.一种道路浙青混凝土抗车辙剂的制备方法，其特征在于将10衬％ 80衬％的 马来酸酐接枝改性聚烯烃、10wt% 80wt%的聚烯烃、0 15wt%的无机矿物填充料、 0 10衬％的天然浙青在常温常压下充分混合均勻后，加入到双螺杆挤出机中，在180 23030 IOOrpm螺杆转速下熔融挤出、切粒、干燥即得。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，各原料的配比为20衬％ 70衬％的 马来酸酐接枝改性聚烯烃、20wt% 70wt%的聚烯烃、5 IOwt %的无机矿物填充料、5 10wt%的天然浙青。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述的马来酸酐接枝改性聚烯烃是 马来酸酐接枝改性聚丙烯、马来酸酐接枝改性高密度聚乙烯、马来酸酐接枝改性低密度聚 乙烯、马来酸酐接枝改性线性低密度聚乙烯中的一种或两种以上的混合物；所述的马来酸 酐接枝改性聚烯烃的马来酸酐接枝率为0. 2. 0% ；所述的聚烯烃是聚丙烯、高密度聚 乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯中的一种或两种以上的混合物；所述的无机矿物填 充料是微米级碳酸钙、纳米级碳酸钙、滑石粉、石英砂、玻璃微珠、高岭土中的一种或两种以 上的混合物；所述的天然浙青是岩浙青或湖浙青。马来酸酐接枝改性聚烯烃 聚烯烃无机矿物填充料 天然浙青IOwt % 80wt% ； IOwt % 80wt% ； 0 15wt% ； 0 10wt%。
全文摘要
本发明提供了一种道路沥青混凝土抗车辙剂，它由10wt％～80wt％马来酸酐接枝改性聚烯烃、10wt％～80wt％聚烯烃、0～15wt％无机矿物填充料、0～10wt％天然沥青充分混合后，通过熔融挤出、切粒、干燥制得。本发明道路沥青混凝土抗车辙剂能显著提高沥青混凝土的抗车辙性能。
文档编号C04B24/26GK101955335SQ201010290760
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月26日 优先权日2010年9月26日
发明者周兴平, 曾繁涤, 解孝林 申请人:华中科技大学