专利名称：一种新型路面灌缝材料的制作方法
技术领域：
本发明是一种路面养护材料，尤其用于浙青路面等的灌缝材料，是路面养护材料中的先进技术。
背景技术：
粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物.粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加.大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害，给我国的国民经济建设及生态环境造成巨大的压力.另一方面，我国又是一个人均占有资源储量有限的国家，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临 解决的任务之一。浙青作为胶结材料用于路面工程，要经受高温、低温、大气降水等气候因素和重复荷载的作用，要求它具有足够的黏结性、耐久性和高温不流淌、低温不脆裂的特点.近年来交通运输的迅速发展和汽车轴载的迅速增加对浙青和浙青混合料的性能提出了更高的要求因此我们提出并研究了粉煤灰对改性浙青密封胶性能的影响，提出了“母料工艺法”来解决粉煤灰与石油浙青混合后的性能稳定和分层问题；探讨了不同质量比的石油浙青/粉煤灰对于浙青改性性能的影响。研究结果表明，石油浙青和粉煤灰的比例在一定范围内，使改性浙青的延度等指标完全满足SBS I-C标准。
发明内容
本发明是一种路面裂缝用密封胶，通过粉煤灰复配SBS改性浙青，在改性浙青中分别添加质量分数为12%的芳烃油，质量分数为5. 1%的改性剂SBS，质量分数为25%左右的粉煤灰时，大大改善了浙青高温性能，提高了浙青老化的低温性能，有较好的抗疲劳开裂性能，该发明在收废立旧的原则下，不影响道路密封胶产品质量为前提，积极努力，为国家减少污染，又控制了产品成本。I粉煤灰在灌封胶中的运用I. I、产品标准目前我国SBS改性浙青产品的质量控制，主要是参照交通部制定的、我国的行业标准《公路浙青路面施工技术规范》JTG F40-2004中的SBS类聚合物改性浙青技术指标.该标准主要由针入度来划分牌号，主要控制指标有老化前后的5°C延度、软化点等.另外，国内有些地区参照国内外产品标准制定相关的协议标准，比较典型的有河南地区SBS改性浙青产品标准，其主要技术指标见表I.此浙青适用于河南夏天高温多雨、冬天干燥的气候特点。1.2主要仪器和试剂SYD-2801E针入度试验仪(上海昌吉地质仪器有限公司)，SYD-2806E全自动浙青软化点试验器(上海昌吉地质仪器有限公司)，LYY-9B调温调速浙青延伸度试验器(无锡石油仪器有限公司)，FM 300型实验室高速剪切分散乳化机(上海弗鲁克流体机械制造有限责任公司)，NDJ-I型布氏旋转黏度计(上海昌吉地质仪器有限公司)·石油浙青(70#)(山东滨州中海浙青股份公司)，煤浙青(软化点82°，河南天宏焦化厂)，YH 791线型SBS改性剂(岳阳巴陵石化)，GXJ-I型芳烃油(山东孚润达)。2、不同粉煤灰含量的改性浙青性能指标2. I改性炭浙青的高温流动性分别添加芳烃油的质量分数为13 %，改性剂SBS的质量分数为5. 1%，粉煤灰的质量分数从3%，6%，…，30%，变化，经过SBS改性后，软化点(T80° )随粉煤灰的质量增加的变化规律如图I所示·软化点是评价路用浙青高温性能的重要指标，软化点值越高，浙青的抗高温流能力越好，浙青的抗车辙能力也就越好。.图I显示改性浙青的软化点较原石油浙青的软化点(460C )有很大提高，这说明SBS及粉煤灰对石油浙青的改性效果较好，能满足道路用改性浙青对高温性能和抗车辙的要求；SBS的添加量为5. 1%，芳烃油的添加量为12%时，粉煤灰的添加量大于13%时，得到的改性浙青的软化点75°C 90°C，不但远高于JTG F40-2004软化点的范围(40°C 60°C )，还满足河南地区高等级公路集合物改性浙青软化点技术要求(见表I).另外，从表中可以看出，随着粉煤灰含量的增加，软化点有加速增加的趋势。
表I河南地区SBS改性石油浙青主要技术指标
( ΤΛ, SIS WKHlififltI hitum n.raain technical indicators in henan region )
-—~—.............................项目~:SiS改性浙脊
针入度ram40-60
延度 <5 cm/min 5 qO /cm> 30
软化点(环球法)Λ^75
旋转黏度(Β5 tOZPai裔3
RTFOT后
延度 <5em/ni;n,S tOfegi_ 20_2.2粉煤灰改性浙青的低温流动性分别添加芳烃油的质量分数为12%，改性剂SBS的质量分数为5. 1%，粉煤灰的质量分数从3%，6%，…，30%，变化，经过SBS改性后，其5°C延度(L)随粉煤灰的质量增加的变化规律如图2所示5°C延度是衡量浙青低温流动性的指标，延度值越高，浙青的低温流动性越好，浙青的低温抗裂能力也越好[3-4]图I显示改性浙青的低温5°C较原石油浙青的低温延度有较大提高(基质浙青低温延度小于5cm,接近于脆断)；这说明改性浙青的低温流动性得到明显改善，但随着改性浙青中粉煤灰含量的增加，改性浙青的延度有加速减少的趋势，特别是粉煤灰的质量分数大于28%时，改性浙青的延度低于30cm，不满足河南地区高等级公路集合物改性浙青对低温延度的技术要求(见表I);显然改性剂SBS对提高改性浙青延度有决定性的作用.2. 3改性浙青的流变性能分别添加芳烃油的质量分数为12%，改性剂SBS的质量分数为5. 3%，粉煤灰的质量分数从10% (图3曲线Al)、20% (图3曲线A2) ,30% (图3曲线A3) ,40% (图3曲线A4)，变化，经过SBS改性后，黏度从160°C开始降温测量，每下降5°C测I次，其布氏旋转黏度随粉煤灰的质量和温度的改变的变化规律，如图3所示，图3中曲线A5表示基质浙青的黏度变化规律。由图3可以看出，随着温度的增加，SBS改性浙青的黏度有减少的趋势，SBS改性浙青的黏度均高于原石油浙青的黏度，SBS形成空间网状结构，是导致改性浙青黏度增加的主要原因.从图中可以看出，随着煤浙青含量的增加，SBS改性浙青的黏度也随着相应的增力口，添加的质量每增加5%，黏度要增加150 280MPa *s，相对于SBS的添加量IOOOMPa *s 以上而言，其对黏度的贡献量要小；显然，粉煤灰可以增加浙青混合料中浙青材料的黏附性能，但增加的黏度有限，有利于浙青混合料在低温下的拌合。
表I :河南地区SBS改性石油浙青主要技术指标图I:粉煤灰与浙青软化点的关系图2 :粉煤灰质量的变化对石油浙青低温延度的影响图3 :粉煤灰质量的变化对石油浙青黏度的影响具体实施方法将芳烃油和粉煤灰在130°C范围内用高速剪切分散机搅拌混合均匀，再按照一定比例加入改性剂SBS，在160°C左右用高速剪切分散机将改性剂SBS完全分散均匀、发育、溶胀，制备成母料，按照母料复合工艺，将母料与基质浙青完全融合，160°C左右用高速剪切分散机搅拌30min左右，制备成低成本改性浙青.发育Ih后检验样品三大指标及不同温度下黏度，分别按照T0606-2000、T60604-2000、T0605-1993测定改性炭浙青针入度、软化点和延度，黏度从160°C开始降温测量，每下降5°C测I次.。在石油浙青改性工艺中，本研究采用的“母料复合工艺”法攻克了这一难题.用该工艺生产SBS改性浙青分为两步.第一步是采用大针入度值、富含芳烃的芳烃油与粉煤灰混溶，在一定的温度和FM300型实验室高速剪切分散乳化机搅拌工艺条件下，再加入SBS改性剂，使SBS在粉煤灰、芳烃油中发育、溶涨，配置成母料；第二步是将母料在一定的工艺条件下与基质浙青混合，生产出符合要求的SBS改性炭浙青产品.生产不同牌号的SBS改性浙青产品可选择相对应针入度的基质浙青.“母料复合法”工艺流程简示如下a)母料制备SBS+芳烃油+粉煤灰一母料b)改性浙青母料+基质浙青一SBS改性浙青综上几个因素表明，分别添加芳烃油的质量分数为12%，改性剂SBS的质量分数为5. 1%，粉煤灰的质量分数为25%左右时，这个比例是改性浙青的一个较好配比，且完全满足高等级公路集合物改性浙青的技术要求(见表I)。
结语I)随着粉煤灰含量的增加，改性浙青的软化点有加速增加的趋势.
2)随着粉煤灰含量的增加，改性浙青的低温延度有加速减少的趋势.3)随着粉煤灰含量的增加，改性浙青的黏度也随着增加，但相对于SBS对改性浙青的黏度的影响不明显.
权利要求
1.一种新型路面灌缝材料其主要特征是，在改性浙青中分别添加芳烃油的质量分数为 12%，改性剂SBS的质量分数为5. I %，粉煤灰的质量分数为25%左右时，这个比例是改性浙青的一个较好的完善配比。
全文摘要
本发明是一种新型路面灌缝材料，粉煤灰的综合利用，变废为宝、变害为利，已成为我国经济建设中一项重要的技术经济政策，是解决我国电力生产环境污染，资源缺乏之间矛盾的重要手段，也是电力生产所面临解决的任务之一.因此我们主要研究了粉煤灰对改性沥青密封胶性能的影响，提出了“母料工艺法”来解决粉煤灰与石油沥青混合后的性能稳定和分层问题；在产品的收废立旧的原则下，不影响道路密封胶产品质量为前提，积极努力，为国家减少污染，又控制了产品成本。
文档编号C08L53/02GK102924931SQ201110224879
公开日2013年2月13日 申请日期2011年8月8日 优先权日2011年8月8日
发明者赵金叶, 何广胜 申请人:赵金叶