沥青路面用高性能橡胶沥青养护剂及其制备方法与流程

文档序号:11539783阅读:382来源:国知局
本发明属于沥青路面维护保养领域,尤其涉及一种沥青路面用高性能橡胶沥青养护剂及其制备方法。
背景技术
:自上世纪90年代以来,我国道路建设事业迅速发展,每年在建或拟建的道路里程数急剧增加,而沥青路面以其良好的使用性能和舒适性,被广泛应用于各高等级公路和城市道路。然而,随着早期建设的沥青路面投入使用年限的延长、现代交通量的急剧增长(尤其是重载交通量)以及沥青路面受自然因素作用(如阳光、雨雪、温度及荷载等),逐渐发生老化,其各项性能逐渐下降,进而产生松散、裂缝、坑槽、车辙等一系列病害。如不采取有效措施进行养护处理,将会导致路表渗水造成道路结构破坏,大大影响路面的使用寿命。国外沥青路面养护经验表明,对旧沥青路面采用适当的养护剂进行养护处理,可有效减缓沥青路面病害的进一步发展,改善路面的使用性能,并能在一定程度上延长路面的使用寿命,且投资相对较小,经济优势显著。然而,目前国内沥青路面养护剂普遍存在黏性不够、强度不高、疲劳性和耐久性较差等缺陷。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种制作工艺简单、成本低性能优的沥青路面用高性能橡胶沥青养护剂及其制备方法,应用该养护剂能在一定程度上恢复旧沥青路面上部分老化沥青的性能且耐久性较好。为解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:沥青路面用高性能橡胶沥青养护剂,由以下重量份的原料组分制成:橡胶沥青30~50份,增强剂10~20份,增塑剂5~15份,再生组分10~20份,抗老化剂1~6份,有机溶剂10~25份。橡胶沥青的胶粉掺量为15%~20%,48h离析软化点不大于2.5℃。增强剂为聚氨酯或pr抗车辙剂。增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯或邻苯二甲酸二丁酯。再生组分为芳香烃油、糠醛抽出油或废润滑油,其芳香分含量大于65%。抗老化剂为有机蒙脱土。有机溶剂为苯、甲苯或乙醇。上述沥青路面用高性能橡胶沥青养护剂的制备方法,包括以下步骤:(1)预热反应釜并升温,将橡胶沥青、增强剂、增塑剂、再生组分和抗老化剂按配比依次加入到反应釜中,快速搅拌;(2)将步骤(1)中搅拌完成后的混合物降温,按配比加入有机溶剂,冷凝回流搅拌,然后冷却至常温即得。步骤(1)中升温至120~160℃,搅拌速度为1000~2000r/min,搅拌时间为15~45min。步骤(2)中降温至80~120℃,搅拌速度为100~500r/min,搅拌时间为10~30min。针对现有沥青路面养护剂存在的不足和缺陷,发明人通过对组分和配方的改性和改善,研发了一种沥青路面用高性能橡胶沥青养护剂,由以下重量份的原料组分制成:橡胶沥青30~50份,增强剂10~20份,增塑剂5~15份,再生组分10~20份,抗老化剂1~6份,有机溶剂10~25份。其中,所用橡胶沥青存储性能稳定;增强剂用以有效加强养护剂的粘结强度和与矿料的粘附性;增塑剂用以改善旧沥青路面中老化沥青的塑性,提高老化沥青的流动性,从而改善老化沥青的低温性能;再生组分用以有效弥补旧沥青路面中因老化而导致的组分缺失,恢复路面中原有沥青的物理性质;抗老化剂有机蒙脱土与沥青和养护剂中的各组分具有良好的相容性,可以提高使用该养护剂养护处理后路面的耐老化性能,提高其使用寿命;有机溶剂用以赋予养护剂优良的渗透性。使用表明,本发明的沥青路面养护剂制作工艺简单、成本低性能优,能有效预防或遏止病害发展和蔓延,降低沥青路面渗水系数,能在一定程度上恢复旧沥青路面上部分老化沥青的性能且耐久性较好。与现有技术相比,本发明的突出优势在于:(1)由于采用了橡胶沥青、增强剂和抗老化剂,使得本发明的养护剂具有更优良的力学性能、高温性能和耐久性,同时也具有较高的粘结强度,能够较好的粘结病害位置松散的石料,使其在路表重新形成密封层,防止路面渗水。(2)本发明养护剂具有良好的渗透性,由于添加了有机溶剂能够有效带动养护剂中的各组分(尤其是再生组分和增塑剂)进入路表一定深度,使路表的老化沥青实现再生,恢复路表老化沥青的物理性能,也进一步提高了病害位置的防渗水能力,且不改变路面的构造深度,可有效的延长路面使用寿命。(3)本发明养护剂制备方法简单,使用方便,成本较低,黑度较高,能够起到美化路面外观的作用。具体实施方式实施例1配方橡胶沥青35份,橡胶沥青的胶粉掺量为15%,其存储性能稳定,48h离析软化点不大于2.5℃。增强剂为聚氨酯,14份。增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯,8份。再生组分为糠醛抽出油(芳香分含量大于65%),15份。抗老化剂为有机蒙脱土,3份。有机溶剂为苯,15份。制法(1)预热反应釜并升温至130℃,将橡胶沥青、增强剂、增塑剂、再生组分和抗老化剂按配比依次加入到反应釜中,快速搅拌1100r/min,搅拌时间为25min;(2)将步骤(1)中搅拌完成后的混合物降温至80℃,按配比加入有机溶剂,冷凝回流搅拌150r/min,搅拌时间为15min,然后冷却至常温即得养护剂。取300g经旋转薄膜烘箱165℃老化85min的泰普克70#基质沥青,按老化沥青质量分数的10%加入本例复合橡胶沥青养护剂,120℃下充分搅拌,测试基质沥青老化前后以及老化后添加养护剂后的指标,如表1。表170#基质沥青老化前后及老化后添加实施例1养护剂后的指标指标老化前老化后添加养护剂(10%)针入度25℃1/10mm653562软化点℃485752.5延度15℃,cm1106892实施例2配方橡胶沥青40份,橡胶沥青的胶粉掺量为17%,其存储性能稳定,48h离析软化点不大于2.5℃。增强剂为pr抗车辙剂,18份。增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯,12份。再生组分为废润滑油(芳香分含量大于65%),18份。抗老化剂为有机蒙脱土4份。有机溶剂为甲苯,20份。制法(1)预热反应釜并升温至130℃,将橡胶沥青、增强剂、增塑剂、再生组分和抗老化剂按配比依次加入到反应釜中,快速搅拌1300r/min,搅拌时间为25min;(2)将步骤(1)中搅拌完成后的混合物降温至80℃,按配比加入有机溶剂,冷凝回流搅拌200r/min,搅拌时间为15min,然后冷却至常温即得养护剂。取300g经旋转薄膜烘箱165℃老化85min的泰普克70#基质沥青,按该老化沥青质量分数的10%加入本例复合橡胶沥青养护剂,120℃下充分搅拌,测试基质沥青老化前后以及老化后添加养护剂后的指标,如表2。表270#基质沥青老化前后及老化后添加实施例2养护剂后的指标指标老化前老化后添加养护剂(10%)针入度25℃1/10mm653563软化点℃485753.8延度15℃,cm1106898从表1和表2可知,使用本发明的高性能复合橡胶沥青养护剂之后,老化沥青的针入度和延度得到了极大地改善,软化点降低,说明本发明的高性能复合橡胶沥青养护剂可有效恢复路表老化沥青的物理性能,具有再生功能。将实施例的复合橡胶沥青养护剂施用于沥青路面后,路面摩擦系数和构造深度基本不变,渗水系数降为零,说明本发明的高性能复合橡胶沥青养护剂具有良好的渗透性和防水性。当前第1页12
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