一种抗车辙沥青混合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抗车辙浙青混合料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 由于我国车辆的日益增加以及运输的重载化等原因，浙青路面发生车辙、拥包等 现象日趋严重，在我国南方炎热地区尤为突出。该现象已成为我国目前浙青公路主要的破 坏形式之一，严重影响了浙青路面行车安全、服务水平及使用寿命。
[0003] 早在1900年，人们就已开始用硫来改性浙青，提高浙青混合料路面的抗车辙性 能，但由于硫价格高涨，以及硫改浙青混合料在生产过程中释放H2S等含硫气体的问题，制 约了硫改浙青技术发展。直到20世纪80年代初期，美国洛克邦得公司研究生产的硫磺基改 性剂SEAM(sulphurextendedasphaltmodifier)较好地解决了生产过程中含硫气体排 放问题，而且其价格低廉、使用方便，使硫改性浙青技术再次得到较广泛应用。我国对SEAM 浙青路面的研究应用相对较晚，直到2000年才在天津修筑了SEAM改性浙青试验路，其后在 黑龙江也修筑了试验路，并取得了良好的效果，但总体上应用规模较小，研究也不够系统、 全面。
[0004] 硫磺应用于浙青混合料中，一般是将其造粒，形成颗粒状，储存及使用时较为方 便。CN1402958A将13%?30%的硫磺、3. 0%?13%的分散剂、其余为水，混合制备成硫磺 颗粒，其中的分散剂为白骨胶、树胶、硅酸钠、乳蛋白中的一种或几种。CN1639275A是把硫 磺加热融化至液态，在液态硫中添加〇. 25%?5%的炭黑和至少约0. 08%的乙酸戊酯，制备 成塑化硫，然后在塑化硫中添加至少10%的浙青和10%的细矿粉等，经过筛网板进行造粒。 CN1303359A介绍的是将93%?98%的硫磺与2%?7%的烯烃混合，在二氧化碳气体中加热 至最高135°C，充分混合反应后，以不高于16°C/分钟的速度冷却至室温，结晶成型，其中 的烯烃是与苯乙烯混合的环状二聚物和环状三聚物。上述专利在生产硫磺颗粒时，由于需 要把硫磺加热熔融为液态，操作温度较高，会产生很浓的刺激性气味，不利于环境和人身健 康。
[0005] CN101970348A是将硫块、板岩硫、含有杂质的硫等溶解于溶剂中，分离出杂质后， 使溶有硫磺的溶液冷却，使其中的硫磺结晶析出并经过筛孔板造粒成型，溶剂蒸发回收利 用。所用的溶剂有无水氨、含水氨、液态二氧化硫、二硫化碳、二甲基二硫醚等。该专利需要 使用大量的溶剂，而且所用的溶剂都是具有刺激性气味的有害物质。
[0006] CN1690126A将50%?99. 99%的硫磺与0%?49%的炭黑、0? 01%?1%的烟雾 抑制剂、〇%?3%的增塑剂混合造粒，其中的烟雾抑制剂为烃基锡酸锌、增塑剂为正丁醇。 CN1678704A将60%?98%的硫磺、0. 2%?15%的炭黑、1%?30%浙青(或环状饱和烃、环状 不饱和烃、多环饱和烃、多环不饱和烃、焦油等)、1%?33%的细矿粉(如飞灰、硅石材料、陶 瓷粘土等）充分混合，冷却后形成锭、板状、块状、颗粒状、片状等形式的硫磺，可用于浙青混 合料中。上述两个专利也需要把硫磺加热熔融为液态，操作温度较高，会产生很浓的刺激性 气味，不利于环境和人身健康。只能改善浙青混合料的高温性能，混合料的低温抗开裂性 能和抗水损害性能还有待于提高，而且形成的硫磺颗粒也比较脆，运输和装卸时容易破碎， 由于颗粒之间的摩擦，还会产生较多的粉尘，不仅对环境造成污染，而且容易使工作人员吸 入，危害健康。
【发明内容】
[0007] 针对我国浙青路面发生的车辙现象以及现有技术的不足，本发明提供了一种抗车 辙浙青混合料及其制备方法。本发明抗车辙浙青混合料采用特制的抗车辙改性剂，当与石 油浙青、集料、水泥、矿粉等结合制备成浙青混合料，可明显改善浙青路面抗车辙性能，同时 兼顾低温性能。
[0008] 本发明的抗车辙浙青混合料，以抗车辙浙青混合料的重量百分比计包括以下组 分：
【主权项】
1. 一种抗车辙浙青混合料，其特征在于以混合料重量百分比计，包括以下组分： 抗车辙改性剂 1. 0%?3. 0% 石油浙青 4. 0%?6. 0% 水泥 L 0%?3. 0% 矿粉 L 0%?3. 0% 集料 85. 0% ?93. 0% ; 其中所述的抗车辙改性剂，以质量百分比计包括以下组分： 硫磺 70%?94%， 乙烯-醋酸乙烯共聚物 2%?10%， 废胶粉 2%?10%， 硬浙青 1%?5%, 粉煤灰 1%?5%。
2. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：改性剂所用的硫磺为片状、 粉末状或颗粒状。
3. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：改性剂所用的乙烯-醋酸 乙烯共聚物的软化点为80?IKTC，共聚物中醋酸乙烯含量为40wt%?70wt%。
4. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：改性剂所用的废胶粉的粒 度为30?80目。
5. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：改性剂所用的硬浙青为石 油浙青、天然浙青或煤浙青中的一种或几种，针入度为5?30 l/10mm，软化点70?IKTC。
6. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：改性剂所用的粉煤灰为燃 煤发电厂从烟气中收捕下来的不燃物，颗粒的粒径范围为〇. 5?300 μ m。
7. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：抗车辙改性剂的制备方法 包括如下内容：按照硬浙青-废胶粉-粉煤灰-硫磺-EVA的投料顺序将物料投放到捏合机 料斗中，同时启动抽真空系统，将产生的气体收集后进行环保处理，物料在捏合机中搅拌均 匀并捏合成面团状；然后启动下出料螺杆和切割造粒系统，进行挤出、造粒，得到抗车辙改 性剂。
8. 按照权利要求7所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：所用的捏合机为下出料螺 杆挤出式捏合机，捏合机搅拌转速1300?1500rpm，搅拌时间为30?60分钟，捏合温度为 80?110°C，挤出温度为100?120°C。
9. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：所用的石油浙青针入度为 60 ?120 1 /10mm 〇
10. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：所用的集料是石灰岩、玄 武岩、安山岩或花岗岩集料中的一种或几种，配比符合密级配AC-10、AC-13、AC-16或AC-20 中的任意一种。
11. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：所用的水泥为硅酸盐水 泥，强度等级为42. 5、42. 5R、52. 5、52. 5R、62. 5或62. 5R中的任意一种。
12. 按照权利要求1所述的抗车辙浙青混合料，其特征在于：所用的矿粉是由矿石研磨 而成，粒径要求小于0. 075mm的组分所占比例大于70%。
13.权利要求1~14任一权利要求所述的抗车辙浙青混合料的制备方法，包括如下内 容：将搅拌釜和集料加热到125?150°C备用，把熔融状态的石油浙青、集料、水泥、矿粉和 抗车辙改性剂颗粒同时添加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到抗车辙浙青混合料。
【专利摘要】本发明公开了一种抗车辙沥青混合料及其制备方法。本发明的抗车辙沥青混合料，以抗车辙沥青混合料的重量百分比计包括以下组分：抗车辙改性剂1.0%～3.0%，石油沥青4.0%～6.0%，水泥1.0%～3.0%，矿粉1.0%～3.0%，集料85.0%～93.0%；制备方法如下：将搅拌釜和集料加热到125～150℃备用，把熔融状态的石油沥青、集料、水泥、矿粉和抗车辙改性剂颗粒同时添加到搅拌釜中，搅拌均匀，得到抗车辙沥青混合料。本发明抗车辙沥青混合料中由于添加了特制的抗车辙改性剂，使混合料车辙动稳定度大幅提高，能明显提高沥青路面的抗车辙性能，尤其适用于重交通量或我国南方高温地区容易发生车辙的沥青公路。
【IPC分类】C04B22-02, C04B24-36, C04B28-04
【公开号】CN104556889
【申请号】CN201310495667
【发明人】陈保莲, 范思远, 张静, 陈闯, 宁爱民, 李志军, 程国香
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月22日