一种温拌SBS改性沥青混合料及其制备方法与流程

文档序号:11222815阅读:644来源:国知局

本发明涉及道路工程材料技术领域,具体涉及一种温拌sbs改性沥青混合料及其制备方法。



背景技术:

近些年由于我国交通事业的不断发展,公路沥青路面的建设规模逐渐扩大,特别是高等级公路建设里程的不断增加,对高质量的公路沥青的需求量呈上升趋势。我国目前大多数原油属于石蜡基原油,生产的沥青由于含蜡高,耐久性差,难以在高等级公路上使用;同时由于国民经济的发展带来交通量迅速增加,车辆大型化,车辆重载以及我国南北、冬夏温差大等因素,对沥青路面的质量提出了更高的要求,使用一般的交通路面沥青难以达到要求。改性沥青是在沥青中加入一定量的改性剂,使沥青在感温性、稳定性、耐久性、粘附性、抗老化性等方面都得到全面改善,提高沥青路面的使用性能。sbs改性沥青加工手段简单,成本低廉,来源广泛,适用于公路的使用要求。但sbs改性沥青混合料施工温度高,集料加热温度在180℃~190℃之间,出料温度控制在175℃~185℃之间,由于施工温度高,在施工过程中将会产生大量的沥青烟,环境污染重,能量消耗严重等缺点,如果在北方施工,由于与外界的温差大,sbs沥青混合料降温快,不利于sbs沥青混合料的压实。

鉴于热拌沥青混合料在生产过程中不仅消耗大量的能源,而且在生产和施工的过程中还会排放出大量的废气和粉尘,严重影响周围的环境质量和施工人员的身体健康。温拌沥青混合料(wma)是一类拌和温度和施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,性能达到热拌沥青混合料标准的新型沥青混合料。它具有节约能源、减少污染、延长施工工期等优点,成为我国目前道路施工的主流趋势。



技术实现要素:

本发明的目的旨在克服上述现有技术中存在的不足,本发明提供了一种温拌sbs改性沥青混合料及其制备方法,该温拌sbs改性沥青混合料有效降低了sbs改性沥青的拌和温度。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种温拌sbs改性沥青混合料,按重量份数计,该温拌sbs改性沥青混合料包括:sbs改性沥青1份、集料11-36份、矿粉0.5-1.5份、有机温拌剂0.02-0.04份;其中,该有机温拌剂为ec-120。

优选地,所述有机温拌剂的添加量为有机温拌剂与sbs改性沥青总重量的3.5%。

优选地,所述有机温拌剂为一种合成直链脂肪族碳氢混合物,熔点约为100℃,外形为白色球状颗粒。

本发明另外一个目的是提供一种温拌sbs改性沥青混合料的制备方法,包括以下步骤:

a、将集料加热到140℃-150℃烘干后加入到拌和锅中,拌和锅内温度保持在135℃-145℃,集料放入拌合锅中预拌30s;

b、将sbs改性沥青加热至155℃-170℃后加入到拌和锅中,加入有机温拌剂,在拌合锅中拌和80s-100s;

c、将矿粉加入到拌和锅中,拌和80s-100s;

d、将拌和后的混合料在120℃-145℃下出锅,在115℃-140℃下成型。

优选地,在所述步骤c中,矿粉的拌和时间为90s。

本发明的有益效果是:与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1)添加方便,无需额外增加设备;

2)适用范围广,能够用于各种级配类型的混合料;

3)能够减少施工过程中沥青的老化;

4)能够简化混合料的生产程序,延长沥青混合料拌合设备的使用寿命;

5)使用的温拌剂采用天然矿物做原料,不会造成环境污染;

6)施工温度相对同级配热拌沥青的施工温度至少可降低30℃;

7)能够减少燃料的消耗,与热拌沥青混合料相比大约能够节约30%的能源;

8)减少co2、sox、nox、voc,粉尘等有害物质的排放,从而降低对环境的破坏和对施工人员的健康危害;

9)能更稳定地储存更长的时间,便于储存性生产,延长运输距离

10)能够适当延长施工季节。

具体实施方式

本发明提供一种温拌sbs改性沥青混合料,其特征在于,按重量份数计,该温拌sbs改性沥青混合料包括:sbs改性沥青1份、集料11-36份、矿粉0.5-1.5份、有机温拌剂0.02-0.04份;其中,该有机温拌剂为ec-120。

有机温拌剂的添加量为有机温拌剂与sbs改性沥青总重量的3.5%。

有机温拌剂为一种合成直链脂肪族碳氢混合物,熔点约为100℃,外形为白色球状颗粒。

有机温拌剂ec-120与sbs改性沥青的作用机理为:

当环境温度高于其熔点时,其完全溶解于沥青,并吸附沥青中与其结构相近似的饱和组分,降低沥青粘度;当环境温度低于其熔点时,其在沥青中形成一种晶体网状结构,锁定沥青中的饱和油份,提高沥青低温粘度。

在sbs改性沥青混合料拌和过程中添加ec-120,延长15~30秒拌合时间,从而达到降低混合料施工温度,实现温拌化,使得混合料的拌和温度显著降低至135℃~145℃。ec-120温拌改性剂不仅能显著降低拌和、碾压温度,还兼备了显著提高混合料的高温稳定性(即抗车辙能力)的功能,因而称其为温拌抗车辙改性剂;ec-120本身不含水分,避免了含水型泡沫化温拌混合料残留水分对日后水稳定性可能存在的负面影响,杜绝拌和过程中水分对拌和设备和管线的侵蚀。

本发明还提供一种温拌sbs改性沥青混合料的制备方法,包括以下 步骤:

a、将集料加热到140℃-150℃烘干后加入到拌和锅中,拌和锅内温度保持在135℃-145℃,集料放入拌合锅中预拌30s;

b、将sbs改性沥青加热至155℃-170℃后加入到拌和锅中,加入有机温拌剂,在拌合锅中拌和80s-100s;

c、将矿粉加入到拌和锅中,拌和80s-100s;

d、将拌和后的混合料在120℃-145℃下出锅,在115℃-140℃下成型。

其中,在步骤c中,矿粉的拌和时间为90s。

下列通过给出的本发明的具体实施例及对比例将进一步清楚地了解本发明,但它们不是对本发明的限定。

在本发明的实施例中,沥青质量要求符合交通部颁布的公路沥青路面施工技术规范对道路沥青的技术要求。沥青混合料的马歇尔、马歇尔残留稳定度试验、冻融裂强比试验、车辙动稳定度试验等试验测试方法均采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)所规定的标准。

在以下实施例中使用的集料级配为ac-20型,即:

实施例1:

取10600g集料加热到140℃烘干,加入到拌和锅中预拌30s,拌和锅内温度保持在135℃,取498gsbs改性沥青加热至166℃后加入到拌和锅中,不加ec-120温拌剂,在拌合锅中拌和80s,将212g矿粉加入到拌和锅中,拌和100s,将拌和后的混合料在132℃下出锅,在115℃下成型,即得到温拌sbs改性沥青混合料。

实施例2:

取10680g集料加热到145℃烘干,加入到拌和锅中预拌30s,拌和锅内温度保持在129℃,取502gsbs改性沥青加热至161℃后加入到拌 和锅中,把10.0g温拌剂撒在sbs改性沥青的表面,在拌合锅中拌和89s,将214g矿粉加入到拌和锅中,拌和91s,将拌和后的混合料在129℃下出锅,在118℃下成型,即得到温拌sbs改性沥青混合料。

实施例3:

取10674g集料加热到145℃烘干,加入到拌和锅中预拌30s,拌和锅内温度保持在130℃,取502gsbs改性沥青加热至160℃后加入到拌和锅中,把12.5g温拌剂撒在sbs改性沥青的表面,在拌合锅中拌和90s,将213g矿粉加入到拌和锅中,拌和90s,将拌和后的混合料在130℃下出锅,在120℃下成型,即得到温拌sbs改性沥青混合料。

实施例4:

取10540g集料加热到146℃烘干,加入到拌和锅中预拌30s,拌和锅内温度保持在135℃,取502gsbs改性沥青加热至160℃后加入到拌和锅中,把14.9g温拌剂撒在sbs改性沥青的表面,在拌合锅中拌和95s,将211g矿粉加入到拌和锅中,拌和90s,将拌和后的混合料在130℃下出锅,在125℃下成型,即得到温拌sbs改性沥青混合料。

实施例5:

取10584g集料加热到140℃烘干,加入到拌和锅中预拌30s,拌和锅内温度保持在125℃,取497gsbs改性沥青加热至165℃后加入到拌和锅中,把17.4g温拌剂撒在sbs改性沥青的表面,在拌合锅中拌和85s,将212g矿粉加入到拌和锅中,拌和100s,将拌和后的混合料在123℃下出锅,在119℃下成型,即得到温拌sbs改性沥青混合料。

实施例6:

取10603g集料加热到150℃烘干,加入到拌和锅中预拌30s,拌和锅内温度保持在145℃,取498gsbs改性沥青加热至166℃后加入到拌和锅中,把19.9g

温拌剂撒在sbs改性沥青的表面,在拌合锅中拌和80s,将212g矿粉加入到拌和锅中,拌和100s,将拌和后的混合料在142℃下出锅,在140℃下成型,即得到温拌sbs改性沥青混合料。

温拌sbs改性沥青混合料马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂强度 比及车辙动稳定度试验见表1:

表1

从表1可以看出,该温拌sbs沥青混合料马歇尔残留稳定度试验、冻融劈裂强度比、车辙动稳定度都符合规范《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)相关要求。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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