用于沥青混合物的砂胶组合物以及制备这种砂胶组合物的方法
【专利说明】用于源青混合物的砂胶组合物从及制备送种砂胶组合物的 方法
[0001] 本发明设及一种用于渐青混合物的砂胶组合物W及制备运种砂胶组合物的方法。 更特别的，本发明设及一种包括源自再生渐青混合物的再生渐青集料的砂胶组合物。
[0002] 在本说明书中，渐青理解为渐青质(bitumen)和集料的联合。集料是颗粒状的并且 具有多种尺寸，并且由此具有多种直径。集料可W细分为至少Ξ个组群，一组具有至少2mm 的直径;一组具有最大2mm到63WI1范围内的直径并且第Ξ组具有最大63WI1直径的粒状颗粒。 精细填充材料，例如其具有63WI1的最大直径，其可W定义为正常计量的人造细粒或者定义 为集料的分离形式。渐青包含来自所有Ξ个组群的集料。
[0003] 渐青通常用于公路车道和类似的其他应用。对基于渐青混合物的公路车道具有增 加的需求。集料与渐青质混合在一起，延展和压缩，通常趁热形成公路车道。
[0004] 砂胶组合物也包括渐青质和集料。然而，砂胶组合物与渐青不同，因为它仅包含来 自第二和第Ξ组群的集料，即，它包含具有最大2mm直径的集料。其用于公路车道的制备中， 但是其还用作用于碟卵石和小尺寸石头的粘合剂W及用作密封剂。
[0005] 公路倾向于老化并且当老化的公路进行更新时，大量的再生渐青就变得唾手可 得。从环境的观点来看，将再生渐青作为垃圾倾倒掉是不期望的。因此，对于再循环再生渐 青存在增长的需要。
[0006] 在常规的方法中，将再生渐青粉碎W形成渐青集料。再生渐青集料也具有多种尺 寸。之后可W将再生渐青集料进料到渐青制造厂。再生渐青的再利用通常通过向普通新鲜 渐青混合物中添加20到25%wt之间的冷再生渐青集料，或者通过使再生渐青集料预热并且 使其与未使用过的集料和新鲜渐青质混合W形成部分再循环的渐青混合物而发生。在后一 种情形中，基于总的渐青组合物，通常使用最多大约50%wt的再生渐青。
[0007] 清楚的是后一种操作，其仍然需要大量新鲜渐青质和未使用过的集料W制备期望 的渐青混合物。此外，仍然必须的是，由于仅有一部分再生渐青可W使用，对于无用的另一 部分的唯一解决方案是粉碎或用作车道中底基层。运种解决方案基于环境的观点来看是不 期望的。此外，由于所需未使用过的集料和新鲜渐青质占较大的比例，其可导致天然资源的 枯竭并且增加了最终的渐青混合物的成本。因此对于再利用较大比例的再生渐青存在需 要。
[000引现在惊奇的发现一部分再生渐青集料可W有利的用于砂胶组合物的制备。如上所 指出的，砂胶组合物理解为渐青质和小集料的组合，即，具有最大2mm直径的集料。取决于渐 青的类型，砂胶组合物用作技术问题中渐青的较大集料之间的填充和粘合材料。因此，本发 明提供了一种砂胶组合物，其基本上由渐青质类粘合剂材料和具有最大2mm直径的颗粒状 渐青集料组成，其中基于集料的重量，颗粒状渐青集料由至少50%wt比例的具有最大2mm直 径的再生颗粒状渐青集料组成，其中渐青质类粘合剂材料包括再循环渐青质，并且基于渐 青质类粘合剂材料和颗粒状渐青集料的重量，其中渐青质类粘合剂材料的量为至少15% wt。根据本发明的砂胶组合物优选具有在-10°C下WlHz的频率通过动态剪切流变测定的最 高2000MPa的剪切模量G*。
[0009] 根据本发明的砂胶组合物能够使用额外一部分的再生渐青集料。不仅可W再利用 集料，而且附着于再生集料的渐青质在本方法中也再循环到砂胶组合物中并且可W在新的 渐青混合物的制造中再利用。通过确保砂胶组合物在-l〇°C和IHz的频率下具有最大 2000M化的剪切模量，本领域技术人员使得砂胶组合物W可W作为基本上具有与新鲜制备 的砂胶组合物相同规格的渐青组合物中的粘合剂再利用的剂量而进行配置。
[0010] 渐青中集料通常是颗粒状的。通常的分级将集料区分为具有大于2mm直径的粗集 料和具有等于或小于2mm直径的细集料。集料通常是矿物材料并且可W由小尺寸的岩石和 碟卵石、沙子W及矿物材料微尘组成。渐青通常由通过作为粘合剂的渐青质粘合起来的集 料基质和作为填料的细集料组成。砂胶组合物可W用作用于较多粗岩石和碟卵石的粘合剂 和填料，因为它同时含有细集料和渐青质。集料的颗粒尺寸典型的通过筛分确定。标准 EN13043中提及了标准筛分，在本发明中通过使用根据EN13043的大致筛分确定直径。运表 明细集料具有最大2mm的直径，其对应于通过2mm筛的部分。更粗的部分，即具有大于2mm直 径的部分是不通过2mm筛的部分。
[0011] 根据本发明的砂胶组合物可W令人惊奇的用作用于公路车道应用的粘合剂和填 料。已经发现可W获得细的再生颗粒状渐青集料和渐青质类粘合剂材料的联合，其具有与 新鲜砂胶组合物运种类型的物质类似的性质。因此，根据本发明的砂胶组合物可W用作新 鲜砂胶组合物的替代物。该砂胶组合物的物理和机械性质与用作公路车道粘合剂的那些新 鲜的砂胶组合物类似。运些性质包括可W使用Huurman等人在Journal of the Association of Asphalt Paving Technologists,v(79),pp.365-402,Sacramento CA， USA(2010)中提及的过程测量的剪切模量。合适地，基于砂胶组合物中颗粒状渐青集料的重 量，具有最大2mm直径的再生颗粒状渐青集料的比例为至少90%wt，优选为至少95%wt。有 利地，基本上所有颗粒状渐青集料都是再生集料。
[0012] 已经发现砂胶组合物中再生颗粒状渐青集料的尺寸对砂胶组合物的可处理性具 有影响。当再生渐青集料具有1mm的直径时，包含运种集料的根据本发明的砂胶组合物是极 好处理的，同时仅需要将极少的新鲜渐青添加到砂胶组合物中。因此，再生颗粒状渐青集料 优选具有1mm或更小的直径。
[0013] 渐青集料的运种良好的性能还影响着包括在砂胶组合物中的渐青质的量。W组合 物为基准计，根据本发明的组合物包括至少15 % wt的渐青质。当渐青质类粘合剂材料在25 到75 % wt的范围内，优选为25到60 % wt的渐青质类粘合剂材料时，砂胶组合物的处理变得 最简单。通过组合物可W在不同溫度下揽拌的简易性来展示运种可处理性。获得一定的揽 拌简易性的溫度越低，组合物越好处理。
[0014] 再生渐青集料的使用不仅带来了集料材料的再循环。已经发现细的再生渐青集料 还包含相当大量的渐青质。通过再循环再生颗粒状渐青集料还可W再利用运种渐青质。在 通常的公路车道中包含3至化％wt的渐青质。当运种公路车道作为再生渐青回收时，可W期 待的是不同部分还可W包含均一含量的渐青质，基于整体部分，在3至化％wt的范围内。已经 发现令人惊奇的是再循环渐青质在再生渐青集料部分中的分布可与粗糖部分相比，使 微细部分包含更高含量的渐青质的方式变化。已经发现，特别是当通过冲击、特别是在离屯、 粉碎机中并且后续进行筛分使再生渐青分解获得再生渐青集料时，可W获得与更粗糖的集 料相比，具有显著更高量的再循环渐青质的细集料。不受任何理论的限制，可W看出在离屯、 粉碎机中，w使较大部分的再生渐青与未使用过的集料区分开的方式背对着渐青粉碎机的 侧