一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法与流程

文档序号:25543910发布日期:2021-06-18 20:41

本发明涉及建筑材料技术领域,尤其涉及一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法。



背景技术:

当前国内道路路面通常为沥青路面或水泥路面,而沥青路面占据85%以上。传统路面色调单一,长时间驾驶,易引起视觉疲劳,尤其是晚上,光线暗淡,更易引起驾车危害。随着经济的发展和人们生活水平的提高,彩色沥青路面已逐渐进入人们的视线中,用于城市道路建设中,特殊警示路段、彩色人行道、景观道、体育场等,对美化城市和组织交通起到良好作用。

另外,随着我国汽车保有量迅速发展,以及大跨径桥梁逐渐增多、交通量增大、轴重增大、交通渠化等现象成为趋势,沥青道路面对的超载现象日益严重,对高等级沥青桥面、路面提出较高的要求,而基体沥青难以解决路面长时间的疲劳寿命问题。

因此,开发新型的复合改性沥青,实现低成本、环保、高品质、长寿命且实用性高的道路沥青材料,对我国交通领域创新发展具有重要意义。



技术实现要素:

为解决上述现有技术问题,本发明提供一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法,旨在增强沥青路面使用寿命,使其在服务周期内保持良好的高低温性能和疲劳性能,以及提高夜间出行安全。

为达到上述目的,本发明提供的一种夜光冷铺透水沥青,包括以下重量比的组分:基体沥青:废轮胎胶粉﹕发光材料﹕增强剂﹕增韧纤维﹕地沟油﹕彩色颜料=45~60﹕10~20﹕8~15﹕5~10﹕3~8﹕1~5﹕20~30。

进一步优选的,所述夜光冷铺透水沥青包括以下重量比的组分:基体沥青:废轮胎胶粉﹕发光材料﹕增强剂﹕增韧纤维﹕地沟油﹕彩色颜料=55﹕18.5﹕11﹕7﹕5.5﹕2.8﹕26。

进一步优选的,所述废轮胎胶粉为车废轮胎面胶磨成的40目胶粉。

进一步优选的,所述增强剂纳米石墨烯。

进一步优选的,所述增韧纤维为玄武岩纤维、德兰尼特纤维或玻璃纤维中的一种或多种。

一种夜光冷铺透水沥青的制备方法,用于制备所述的夜光冷铺透水沥青,包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,去掉基体沥青中的部分重组分和部分轻组分,后进入反应釜,通过空气氧化得到软化点为100~150℃的高软化点沥青;

2)、混料一:将废轮胎胶粉、纳米石墨烯及增韧纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入发光材料、彩色颜料和地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料混合均匀,然后降温至140±5℃。

进一步优选的,步骤1)中闪蒸步骤包括:

1)一次闪蒸:基体沥青进入一次闪蒸塔,在250~300℃、真空度-45~-55kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分;

2)二次闪蒸:一次闪蒸得到的沥青进入二次闪蒸,在250~270℃、真空度-45~-55kpa条件下去掉5~15%的轻组分。

进一步优选的,步骤1)空气氧化时真空度控制在-45~55kpa、空气流速为20~30nm3/h。

进一步优选的,所述第一混料与第二混料混合时采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

本发明的有益效果是:

本发明提供的夜光冷铺透水沥青,增加发光材料增加晚上荧光效果,提高夜间出行安全性,另使用彩色颜料增加色彩性,以提高路面色调的多变性和美观性;以废轮胎胶粉、地沟油为原料,变废为宝,且大大缓解了我国废旧轮胎处理的工作压力,减少了废轮胎和地沟油对环境的污染,经济环保。

本发明夜光冷铺透水沥青加入纳米石墨烯、增韧纤维和废轮胎橡胶粉,通过相溶作用在沥青混料内部联结形成网状联接结构从而加强了沥青混料的力学性能和稳定性,进而提高其低温性能和水稳定性能;同时橡胶粉改性沥青使沥青具有更好的高温性能和抗疲劳性能;而纳米石墨烯高温时在温差和石墨烯的引导下热能向路面内部纳米石墨烯移动,纳米材料吸热产生电荷,可对路面进行降温,在低温条件下,纳米石墨烯可吸收沥青路面内部游离的电荷起到储热的效果,起到热降温冷储热的作用,提高沥青路面的高低温性能和稳定性。

加入增韧纤维,纤维具有吸附作用,使沥青呈单分子状排列在纤维表面形成结合力牢固的“结构沥青”界面层,结构沥青比自由沥青粘性大,温度敏感性低,耐热性好,使沥青软化点上升温度稳定性大幅度提高,同时纤维的“加筋”,对裂纹扩展具有阻滞作用,大大提高沥青路面裂纹的自愈能力,增强弹性恢复,减少路面裂缝问题,从而推迟沥青路面的老化和破坏,提高了沥青路面的抗拉强度、抗疲劳性能和抗车辙性能。

本发明提供的夜光冷铺透水沥青的制备方法,其通过两次闪蒸和空气氧化去掉大量的苯并芘,得到符合环保要求的高软化点沥青,使得夜光冷铺透水沥青制备时具有有害气体排放量少,臭气浓度低等优点,且本制备方法先进行纳米石墨烯、增韧纤维和废轮胎橡胶粉均匀,再与其它材料混合,更好的在沥青混料内部联结形成网状联接结构从而加强沥青混料的力学性能和稳定性,得到性能优良的夜光冷铺透水沥青。

具体实施方式

下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种夜光冷铺透水沥青,包括以下重量比的组分:基体沥青:废轮胎胶粉﹕发光材料﹕增强剂﹕增韧纤维﹕地沟油﹕彩色颜料=45~60﹕10~20﹕8~15﹕5~10﹕3~8﹕1~5﹕20~30。

进一步优选的,所述废轮胎胶粉为车废轮胎面胶磨成的40目胶粉。

进一步优选的,所述增强剂为纳米石墨烯。

进一步优选的,所述增韧纤维为玄武岩纤维、德兰尼特纤维或玻璃纤维中的一种或多种。

一种夜光冷铺透水沥青的制备方法,用于制备所述夜光冷铺透水沥青,包括以下步骤:

1)、材料配置:配置组分为基体沥青:废轮胎胶粉﹕发光材料﹕增强剂﹕增韧纤维﹕地沟油﹕彩色颜料=45~60﹕10~20﹕8~15﹕5~10﹕3~8﹕1~5﹕20~30。

2)、提高基体沥青软化点:基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:一次闪蒸:基体沥青进入一次闪蒸塔,在250~300℃、真空度-45~-55kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分;二次闪蒸:一次闪蒸得到的沥青进入二次闪蒸,在250~270℃、真空度-45~-55kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-45~55kpa、空气流速为20~30nm3/h,得到软化点为100~150℃的高软化点沥青。

3)、混料一:将废轮胎胶粉、纳米石墨烯及增韧纤维混合均匀得到第一混料;

4)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入发光材料、彩色颜料和地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例1:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:45g基体沥青、11.5g废轮胎胶粉、8g发光材料、5g纳米石墨烯、3g德兰尼特纤维、1g地沟油、20g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将45g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在250℃、真空度-45kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在250℃、真空度-45kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-45kpa、空气流速为20nm3/h,得到软化点为100℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将11.5g废轮胎胶粉、5g纳米石墨烯及3g德兰尼特纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入8g发光材料、20g彩色颜料和1g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例2:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:47g基体沥青、10g废轮胎胶粉、8.7g发光材料、6g纳米石墨烯、5g玄武岩纤维、1.7g地沟油、21g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将47g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在255℃、真空度-46kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在250℃、真空度-45kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-46kpa、空气流速为22nm3/h,得到软化点为110℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将10g废轮胎胶粉、6g纳米石墨烯及5g玄武岩纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入8.7g发光材料、21g彩色颜料和1.7g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例3:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:49g基体沥青、15g废轮胎胶粉、9.5g发光材料、7g纳米石墨烯、4.5g玻璃纤维、2.5g地沟油、22.5g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将49g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在260℃、真空度-47kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在255℃、真空度-46kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-47kpa、空气流速为25nm3/h,得到软化点为120℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将15g废轮胎胶粉、7g纳米石墨烯及4.5g玻璃纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入9.5g发光材料、22.5g彩色颜料和2.5g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例4:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:51g基体沥青、13g废轮胎胶粉、10.3g发光材料、6g纳米石墨烯、6g德兰尼特纤维、3g地沟油、24g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将51g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在280℃、真空度-50kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在260℃、真空度-47kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-50kpa、空气流速为30nm3/h,得到软化点为125℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将13g废轮胎胶粉、6g纳米石墨烯及6g德兰尼特纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入10.3g发光材料、24g彩色颜料和3g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例5:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:53g基体沥青、14g废轮胎胶粉、11g发光材料、8g纳米石墨烯、7g玻璃纤维、3.2g地沟油、25g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将53g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在300℃、真空度-55kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在270℃、真空度-55kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在~55kpa、空气流速为30nm3/h,得到软化点为140℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将14g废轮胎胶粉、8g纳米石墨烯及7g玻璃纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入11g发光材料、25g彩色颜料和3.2g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例6:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:55g基体沥青、16.5g废轮胎胶粉、12g发光材料、7g纳米石墨烯、5.5g玄武岩纤维、2.8g地沟油、26g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将55g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在290℃、真空度-55kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在260℃、真空度-53kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-55kpa、空气流速为28nm3/h,得到软化点为145℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将16.5g废轮胎胶粉、7g纳米石墨烯及5.5g玄武岩纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入12g发光材料、26g彩色颜料和2.8g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例7:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:57g基体沥青、18g废轮胎胶粉、13g发光材料、9g纳米石墨烯、6g玻璃纤维、3g地沟油、27.5g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将57g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在270℃、真空度-53kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在270℃、真空度-53kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-53kpa、空气流速为25nm3/h,得到软化点为120℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将18g废轮胎胶粉、9g纳米石墨烯及6g玻璃纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入13g发光材料、27.5g彩色颜料和3g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例8:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:59g基体沥青、19g废轮胎胶粉、14g发光材料、9g纳米石墨烯、7g德兰尼特纤维、4g地沟油、29g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将59g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在275℃、真空度-48kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在255℃、真空度-46kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-48kpa、空气流速为27nm3/h,得到软化点为115℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将19g废轮胎胶粉、9g纳米石墨烯及7g德兰尼特纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入14g发光材料、29g彩色颜料和4g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

实施例9:一种夜光冷铺透水沥青及其制备方法

夜光冷铺透水沥青包括以下组分:60g基体沥青、20g废轮胎胶粉、15g发光材料、10g纳米石墨烯、8g玄武岩纤维、5g地沟油、30g彩色颜料。

夜光冷铺透水沥青的制备方法包括以下步骤:

1)、提高基体沥青软化点:将60g基体沥青进入闪蒸塔进行多次闪蒸,包括:基体沥青进入一次闪蒸塔,在280℃、真空度-51kpa条件下闪蒸去掉20~30%的重组分,再进入二次闪蒸,在260℃、真空度-49kpa条件下去掉5~15%的轻组分。后进入反应釜,空气氧化时真空度控制在-50kpa、空气流速为26nm3/h,得到软化点为123℃的高软化点沥青。

2)、混料一:将20g废轮胎胶粉、10g纳米石墨烯及8g玄武岩纤维混合均匀得到第一混料;

3)、混料二:将步骤1)得到的高软化点沥青温度调整至200±5℃,再加入15g发光材料、30g彩色颜料和5g地沟油混合均匀,得到第二混料,调整第二混料温度至185±5℃,将第一混料与第二混料采用高速剪切仪以6000r/min的速度搅拌20min,拌和时温度保持185±5℃,混合均匀,然后降温至140±5℃,制得夜光冷铺透水沥青。

对各实施例所得夜光冷铺透水沥青进行性能检测,其性能数据表如下:

玄武岩纤维相较于德兰尼特纤维或玻璃纤维,1、更耐高温、耐低温,与沥青高温拌合时,材料性能不会热退化,更不会与沥青发生化学或溶解反应,可有效改变沥青低温硬化、高温软化的状况;2、防水浸蚀性能更优、有更好的抗水损害性能;3、更高的力学性能,有更强的抗车辙能力;4、吸音系数高、导热系数低;5、更耐磨损和耐化学腐蚀,以及优良的抗老化性能;6、纯天然环保。因此,选用玄武岩纤维作为增韧纤维较合适。

以上所揭露的仅为本发明几种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

再多了解一些
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