一种高延度高弹性改性沥青混合料及其制备方法与流程

本申请涉及改性沥青混合料生产的领域，更具体地说，它涉及一种高延度高弹性改性沥青混合料及其制备方法。

背景技术：

1、沥青混合料是一种复合材料，常用于路面结构。

2、相关技术中提出了一种高延度高弹性沥青混合料，包括基质沥青、粉煤灰和矿料。

3、但是，在云贵高原等高海拔山区紫外线辐射量是内陆地区的4-5倍。当上述沥青混合料用于云贵高原等高海拔山区时，强烈的紫外线照射会使沥青呈现脆性，低温性能大大降低，从而导致路面容易产生开裂破坏。

技术实现思路

1、为了降低紫外线照射对沥青的破坏，进而降低路面的开裂破坏情况，本申请提供一种高延度高弹性改性沥青混合料及其制备方法。

2、第一方面，本申请提供的一种高延度高弹性改性沥青混合料采用如下的技术方案：一种高延度高弹性改性沥青混合料，包括以下重量份组分：基质沥青100～130份、粉煤灰15～20份、改性炭黑8-13份和500～600份矿料。

3、通过采用上述技术方案，由于采用改性炭黑，以使改性炭黑对紫外光进行吸收，从而获得降低紫外线照射对沥青的破坏，进而达到降低路面开裂破坏情况的目的，本申请中的炭黑经过改性后，一方面保留了炭黑对于紫外线的吸收能力，另一方面使得炭黑的加入不易影响低温稳定性。

4、优选的，改性沥青混合料包括以下重量份组分：基质沥青120份、粉煤灰17份、改性炭黑10份和矿料550份，所述改性炭黑通过硫酸处理得到。

5、优选的，所述改性炭黑通过以下方法制得，将炭黑加入至5.5～6.4mol/l的硫酸中，然后放入50～60℃环境中反应5h～6h；

6、将反应后的炭黑取出并用去离子水冲洗至ph值为6.8～7；

7、干燥得到改性炭黑；其中炭黑加入量不大于硫酸和炭黑混合后总体积的四分之三。

8、通过采用上述技术方案，改性炭黑的制备方法具有工艺简单的优点。

9、优选的，所述改性炭黑通过以下方法制成：将炭黑加入至5.5～6.4mol/l的硫酸中，并放入50～60℃环境中反应5h～6h；

10、将反应后的炭黑取出并用去离子水冲洗至ph值为6.8～7，过滤得到酸化炭黑；

11、将四氯化钛加入至酸化炭黑中，混合均匀后置于室温下反应3～4h，干燥得到改性炭黑；其中炭黑加入量不大于硫酸和炭黑混合后总体积的四分之三，所述炭黑与四氯化钛的质量比为1：(0.3～0.5)。

12、通过采用上述技术方案，改性炭黑制备过程中，四氯化钛分解形成沉降于炭黑表面的二氧化钛，一方面有利于二氧化钛将紫外光进行屏蔽，从而进一步减少紫外光对沥青混合料的老化影响；另一方面使得二氧化钛在紫外光的作用下使炭黑表面的酚羟基分解，同时消耗掉沥青混合料老化产生的过氧化物，从而进一步降低紫外光对沥青混合料的老化影响。

13、优选的，所述改性沥青混合料还包括质量份为12～24份改性剂，所述改性剂包括sbs改性剂。

14、通过采用上述技术方案，sbs中聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段明显地呈两相结构，聚丁二烯为连续相，聚苯乙烯为分散相，而这种两相分离结构使sbs能与沥青基质形成空间立体网络结构，从而有效改善沥青的抗老化性能，进而实现改善沥青混合料抗老化性能的目的。

15、优选的，所述改性沥青混合料还包括质量份为12～24份改性剂，所述改性剂包括sbs改性剂、胶粉和糠醛油，所述sbs改性剂、胶粉和糠醛油的质量比为1：(3-4)：(1.5-3)，所述改性剂通过将sbs改性剂、胶粉和糠醛油混合均匀制得。

16、通过采用上述技术方案，将糠醛油、胶粉与sbs改性剂进行预混合制备成改性剂，当工作人员将改性剂与沥青混合后，sbs改性剂会在基质沥青中形成网络结构，而胶粉降解产生的橡胶烃分子链进入sbs网络结构中，与sbs网络结构进一步交联形成更为完善的三维结构，从而更有效的改善沥青的抗老化性能，进而实现改善沥青混合料抗老化性能的目的。

17、本申请提供了一种高延度高弹性改性沥青混合料的制备方法，采用如下的技术方案：

18、一种高延度高弹性改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤，

19、s1、称取各组分；

20、s2、取部分基质沥青与改性炭黑混合均匀后，再将其余基质沥青加入并混合均匀，得到第一混合物；

21、s3、将其他组分与第一混合物混合均匀，得到沥青混合料。

22、通过采用上述技术方案，本申请的工艺具有操作简单的优点。

23、一种高延度高弹性改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤，

24、s1、称取各组分；

25、s2、将基质沥青与改性剂混合均匀得到改性沥青；

26、s3、取部分改性沥青与改性炭黑混合均匀后，将剩余改性沥青加入并混合均匀得到第一混合物；

27、s4、将第一混合物与其他组分混合均匀得到改性沥青混合料。

28、通过采用上述技术方案，本申请的工艺具有操作简单的优点。

29、1、由于采用改性炭黑，以使改性炭黑对紫外光进行吸收，从而获得降低紫外线照射对沥青的破坏，进而达到降低路面开裂破坏的目的。

30、2、改性炭黑制备时，四氯化钛分解从而形成沉降于炭黑表面的二氧化钛，一方面有利于二氧化钛将紫外光进行屏蔽，从而进一步减少紫外光对沥青混合料的老化影响；另一方面使得二氧化钛在紫外光的作用下使炭黑表面的酚羟基分解，同时消耗掉沥青混合料老化产生的过氧化物，从而阻止沥青混合料的进一步老化，进而达到降低紫外光对沥青混合料老化影响的目的。

31、3、本申请的方法，具有操作简单的优点。

技术特征：

1.一种高延度高弹性改性沥青混合料，其特征在于，包括以下重量份组分：基质沥青100~130份、粉煤灰15~20份、改性炭黑8-13份和矿料500~600份。

2.根据权利要求1所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料，其特征在于：所述改性沥青混合料包括以下重量份组分：基质沥青120份、粉煤灰17份、改性炭黑10份和矿料550份。

3.根据权利要求1或2所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料，其特征在于：所述改性炭黑通过以下方法制得，将炭黑加入至5.5~6.4mol/l的硫酸中，然后放入50~60℃环境中反应5h~6h；

4.根据权利要求1或2所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料，其特征在于：所述改性炭黑通过以下方法制成：将炭黑加入至5.5~6.4mol/l的硫酸中，并放入50~60℃环境中反应5h~6h；

5.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料，其特征在于：所述改性沥青混合料还包括质量份为12~24份改性剂，所述改性剂包括sbs改性剂。

6.根据权利要求1~4任意一项所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料，其特征在于：所述改性沥青混合料还包括质量份为12~24份改性剂，所述改性剂包括sbs改性剂、胶粉和糠醛油，所述sbs改性剂、胶粉和糠醛油的质量比为1：（3-4）：（1.5-3），所述改性剂通过将sbs改性剂、胶粉和糠醛油混合均匀制得。

7.如权利要求1~4任意一项所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

8.如权利要求5或6所述的一种高延度高弹性改性沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

技术总结
本申请涉及沥青混合料生产的领域，具体公开了一种高延度高弹性改性沥青混合料及其制备方法。改性沥青混合料包括以下重量份组分：基质沥青100~130份、橡胶粉10~20份、粉煤灰15~20份、改性炭黑8‑13份和500~600份矿料。由于采用改性炭黑，以使改性炭黑对紫外光进行吸收，从而获得降低紫外线照射对沥青的破坏，进而达到降低路面开裂破坏情况的目的，本申请中的炭黑经过改性后，一方面保留了炭黑对于紫外线的吸收能力，另一方面使得炭黑的加入不易影响低温稳定性。本申请的方法具有操作简单的优点。

技术研发人员：王宝强,杨吉光,曹红星,黄云峰,刘鲁涛,张鹏,张忠,任家伟,何亚伟,范琳琳,胡殿新,于康,张清宝,于忠波,刘佳
受保护的技术使用者：聊城市交通发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15