一种环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料及其制备方法与流程

：本发明涉及道路施工材料，具体涉及一种环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料及其制备方法。

背景技术

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背景技术：

1、在交通荷载与气候因素的双重作用下，铺装层的平整度、抗滑性、行车舒适性等性能随着时间的推移都逐渐降低，严重影响行车安全及其使用寿命。超薄罩面技术是一种新型的薄层罩面技术，可应用于交通量大、路面性能要求高的路面的预防性养护或轻微病害的矫正性养护，是一种更为耐久的路面铺装层，具有抗滑、耐磨耗、降噪等特点。

2、岩沥青是一种有名的天然沥青，性质特别稳定，可大幅提高沥青混合料的高温车辙、抗老化、耐久及水稳定性能。我国新疆、青海及四川有着储量丰富的天然岩沥青，目前已探明四川省青川县境内天然岩沥青矿储量在140万吨以上，被专家誉为“中国乃至世界罕见的天然矿体”，储量局全国第一。但单纯的利用岩沥青改性沥青普遍存在低温性能差、储存不稳定等问题，这极大地限制了岩沥青的运用。

技术实现思路

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技术实现要素：

1、本发明所要解决的技术问题在于提供一种复配岩沥青改性技术，通过富含芳烃化合物和胶质的fcc催化裂化油浆预处理岩沥青和胶粉，改善岩沥青改性沥青的低温性能以及提高储存稳定性；并将复配岩沥青改性技术与超薄罩面技术相结合，制备得到环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，可应用于预防性养护或轻微病害的矫正性养护的路面铺装薄层。

2、本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

3、本发明的目的之一是提供一种环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，包括以下质量百分比的组分：

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5、本发明中，所述sbs改性沥青属《公路沥青路面施工技术规范》(jtg f40-2004)sbsi-d范畴内，但高于该规范。

6、所述sbs改性沥青的技术指标包括软化点、5℃延度及135℃布氏粘度。优选地，所述sbs改性沥青的软化点≥70℃，5℃延度≥20cm，135℃粘度＜2.5pa.s。

7、优选地，所述岩沥青为布敦岩沥青(bma)、北美岩沥青(gilsonite)、新疆克拉玛依乌尔禾岩沥青、四川青川岩沥青中的一种或其组合。

8、所述岩沥青的技术指标包括含水量、灰分及三氯甲烷溶解度。优选地，所述岩沥青的细度为600～800目，含水量≤2％，灰分≤15％，三氯甲烷溶解度≥35％。

9、本发明中，所述岩沥青经催化裂化(fcc)油浆处理后，可激活岩沥青中的树胶成分，有效提高岩沥青的使用效果。

10、优选地，所述胶粉的细度为40～60目，炭黑含量≥28％，橡胶碳氢化合物含量为42～65％。胶粉可吸收催化裂化油浆中烃类组分发生溶胀，以粒子状分散于沥青中。

11、本发明中，经催化裂化油浆预处理的胶粉在芳香分和饱和分作用下，胶粉的致密结构得到膨润破坏，在共混时加以强剪切作用，胶粉颗粒结离成更小的颗粒并释放出更多的可溶成分，从而更有利于胶粉与沥青稳定相容。

12、本发明中，所述催化裂化油浆从组成与沥青较接近，同时又含有较多的芳香分和饱和分，对胶粉进行浸泡能达到将胶粉软化、硫桥结构膨润的目的，同时可激活岩沥青中的树胶成分，在共混过程中加以强剪切搅拌，可使胶粉和岩沥青解离成更小的微粒和更多的可溶成分，既能保证胶粉和岩沥青大分子物质及小颗粒对沥青的改性效果，又能保证在高温下稳定存储而不发生相分离。

13、催化裂化油浆作为岩沥青和胶粉的预处理剂，可提高改性沥青的热存储稳定性、低温柔韧性、弹性回变性能，使得沥青黏弹区间明显变宽。

14、优选地，所述高分子聚合物由聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯(sebs)和tpu聚氨酯组成，二者质量比为2:3。

15、sebs是sbs的聚丁二烯断加氢(加氢度一般大于90％)，聚苯乙烯(ps)段不加氢(加氢度小于10％)形成的，其聚乙烯/丁烯软段和聚苯乙烯硬段分别起到高弹性和交联点的作用。tpu聚氨酯分子中的氰基甲酸酯基团可提高沥青的流变和热力学性能，通过其在沥青中形成的空间交联结构提高沥青的力学性能。

16、优选地，所述相容剂为n-牛脂基-1,3-丙撑二胺。

17、优选地，所述稳定剂为二甲苯磺酸钠。

18、相容剂能够使改性剂溶胀，增大各链段间的距离，改变聚合物的柔性。稳定剂可提高复配岩沥青胶结料的热稳定性，降低聚合物粒子界面的表面张力，增加聚合物相和沥青相之间的亲和力。

19、本发明的目的之二是提供一种环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料的制备方法，包括以下步骤：

20、s1、预处理：将岩沥青、胶粉和催化裂化油浆搅拌混合后置于真空干燥箱中进行溶胀预处理，得到混溶物；

21、s2、制备复配岩沥青胶结料：

22、(1)将sbs改性沥青加热至170～180℃；

23、(2)将温度升至185～190℃，加入步骤s1得到的混溶物，高速剪切；

24、(3)将温度降至180～185℃，加入高分子聚合物，中速剪切；

25、(4)将温度调至175～185℃，加入相容剂，机械搅拌；

26、(5)将温度调至165～175℃，加入稳定剂，机械搅拌；

27、(6)胶磨，得到复配岩沥青胶结料；

28、s3、发育储存：将复配岩沥青胶结料置于160～170℃储存罐内发育6～7h，储存备用。

29、所述高速剪切的转速为5000～6000r/min，时间为60～70min。

30、所述中速剪切的转速为3000～4000r/min，时间为30～40min。

31、所述胶磨用胶体磨的间隙调至0.25～0.3单位，胶磨2～3遍。

32、本发明中，岩沥青可提高沥青的高温性能和耐老化性能，胶粉可提高胶结料的低温性能，借助高分子聚合物极强的交联网络结构提高胶结料的整体性能，配制高低温性能兼具且内部结构平衡的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料。

33、本发明的有益效果是：

34、1、本发明利用岩沥青分子量大、软化点高、抗氧化能力强的特点，复配胶粉及高分子聚合物，提高岩沥青改性沥青的低温性能，制备高低温性能均衡的复配岩沥青胶结料；

35、2、本发明掺配的催化裂化油浆是炼厂催化裂化装置的副产品，富含芳香分和饱和分，与岩沥青和胶粉相容性较好，可有效激活岩沥青中的树脂成分，软化胶粉、膨润硫桥结构；

36、3、本发明复配岩沥青胶结料中的岩沥青和胶粉具有优异的抗老化性能，能极大延缓环保超薄罩面胶结料的老化；其次岩沥青极强的吸附能力可大幅增强沥青的内聚力，提高胶结料抗剥落能力，提升路面的耐久性；

37、4、本发明提供的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料的制备方法操作简便，可减少碳排放，节约能源消耗。

技术特征：

1.一种环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

2.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述岩沥青为布敦岩沥青、北美岩沥青、新疆克拉玛依乌尔禾岩沥青、四川青川岩沥青中的一种或其组合。

3.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述sbs改性沥青的软化点≥70℃，5℃延度≥20cm，135℃粘度＜2.5pa.s。

4.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述岩沥青的细度为600～800目，含水量≤2％，灰分≤15％，三氯甲烷溶解度≥35％。

5.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述胶粉的细度为40～60目，炭黑含量≥28％，橡胶碳氢化合物含量为42～65％。

6.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述高分子聚合物由聚苯乙烯-聚乙烯-聚丁烯-聚苯乙烯和tpu聚氨酯组成，二者质量比为2:3。

7.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述相容剂为n-牛脂基-1,3-丙撑二胺。

8.根据权利要求1所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料，其特征在于：所述稳定剂为二甲苯磺酸钠。

9.权利要求1～8任意一项所述的环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种环保降噪超薄罩面用复配岩沥青胶结料及其制备方法，涉及道路施工材料技术领域，本发明利用岩沥青分子量大、软化点高、抗氧化能力强的特点，复配胶粉及高分子聚合物，提高岩沥青改性沥青的低温性能，制备高低温性能均衡的复配岩沥青胶结料；且本发明掺配的催化裂化油浆是炼厂催化裂化装置的副产品，富含芳香分和饱和分，与岩沥青和胶粉相容性较好，可有效激活岩沥青中的树脂成分，软化胶粉、膨润硫桥结构。

技术研发人员：冯美军,李孟,王飞,姜尧,张梦齐,纪淑贞
受保护的技术使用者：上海群康沥青科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15