一种提升岩沥青低温性能的复合改性沥青及其制备方法与流程

本发明属于沥青改性剂，尤其涉及一种提升岩沥青低温性能的复合改性沥青及其制备方法。

背景技术：

1、沥青路面经常应用于我国城市和公路中的各种高等级路面，其具备多种优点，例如噪音低、无接缝、施工方便、维修简单和开放交通快。随着我国经济的迅速发展，道路交通量呈现爆发式增长，严重的交通荷载使得沥青路面在建成运营不久后就出现开裂、车辙、水损害、坑槽等一系列道路病害。为了提升沥青路面的使用性能，延长路面服役寿命，改性沥青技术应运而生。

2、在众多的沥青改性剂中，聚合物改性剂如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(sbs)、丁苯橡胶(sbr)、普通橡胶、聚乙烯(pe)等，因其能够显著的改善、提高沥青路面的性能，延长沥青路面寿命，成为国内外目前使用较为普遍的道路沥青改性剂。然而，在实际应用研究中发现，大多数聚合物改性剂与基质沥青相容性差，而且存储稳定性差，易出现离析现象，且聚合物改性剂的价格成本相对较高，聚合物改性剂的这一系列缺点，在一定程度上限制了聚合物改性沥青在道路工程领域中的推广应用。

3、岩沥青是石油不断从地壳中冒出，存在于山体、岩石裂缝中长期蒸发凝固而形成的天然沥青。天然岩沥青与基质沥青拥有很好的配伍性，把天然岩沥青用作改性剂，用于道路工程中可有效改善基质沥青的路用性能。天然岩沥青具有高含量的沥青质及高软化点，可以显著改善沥青路面的高温性能；其内大量氮原子以官能团的形式稳定存在，使得沥青黏结力增大，进而降低沥青粘结剂对水分的敏感程度，提升沥青路面抗水损害的能力。天然岩沥青能依附在沥青的表面，形成细密的微观膜，延缓外部环境因素对沥青的长期老化作用，提升沥青的耐久性能，延长沥青路面的使用寿命。

4、然而，有研究表明，单独使用岩沥青作为改性剂添加到基质沥青中时，大大降低了沥青在低温环境中抵抗变形开裂的能力，这严重限制了岩沥青的推广与应用。因此，掺入其它沥青添加剂以改善岩沥青单一改性沥青的低温性能，对岩沥青在改性沥青技术领域中的推广应用具有十分重要的现实意义。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种提升岩沥青低温性能的复合改性沥青及其制备方法。

2、第一方面，本发明实施例提供一种提升岩沥青低温性能的复合改性沥青，所述复合改性沥青的组成成分包括基质沥青、伊朗岩沥青及增塑剂；基质沥青、烘干水份的伊朗岩沥青、增塑剂三者的质量比为100:20:1～2。

3、优选地，所述基质沥青为70号基质沥青。

4、优选地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。

5、第二方面，本发明实施例提供第一方面所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，所述方法包括如下步骤：

6、1)、将伊朗岩沥青放入烘箱内烘干水分后取出；

7、2)、待伊朗岩沥青温度降至室温后，将伊朗岩沥青研磨至颗粒状，并按比例称取岩沥青颗粒备用；

8、3)、将基质沥青放入烘箱内加热，直至基质沥青软化至流动状；

9、4)、按比例称取软化后的基质沥青放入反应容器中；将称取的岩沥青颗粒按照少量多次分批加入软化后的基质沥青中，并手动搅拌直至两者混合均匀；

10、5)、采用高速剪切机剪切搅拌基质沥青与岩沥青颗粒混合物，同时辅以手动搅拌；

11、6)、按比例称取增塑剂后，加入反应容器中，采用高速搅拌机继续搅拌；

12、7)、手动搅拌直至排除气泡后，得到复合改性沥青。

13、优选地，所述步骤1)中烘箱加热温度为60℃，烘干时间为4小时；所述步骤3)中烘箱加热温度为165℃。

14、优选地，所述步骤5)剪切搅拌时间为45分钟；所述步骤6)中搅拌时间为15分钟。

15、优选地，所述步骤7)中手动搅拌时间为10～15分钟。

16、优选地，所述岩沥青颗粒直径为0.6mm。

17、优选地，所述反应容器温度保持在165℃～170℃。

18、优选地，所述步骤5)高速剪切机的转速为5000rpm；所述步骤6)中高速搅拌机的转速为1500rpm。

19、本发明实施例通过将增塑剂掺入伊朗岩沥青、基质沥青，可以改善伊朗岩沥青的低温性能，制备出来的复合改性沥青具有优异的高低温性能。尤其是，将邻苯二甲酸二辛酯掺入伊朗岩沥青、基质沥青，得到的复合改性沥青，低温性能得到明显的提升。由于增塑剂邻苯二甲酸二辛酯与基质沥青具有了良好的相容性，随着增塑剂邻苯二甲酸二辛酯掺量的增加，复合改性沥青的低温性能提越明显。

技术特征：

1.一种提升岩沥青低温性能的复合改性沥青，其特征在于，所述复合改性沥青的组成成分包括基质沥青、伊朗岩沥青及增塑剂；基质沥青、烘干水份的伊朗岩沥青、增塑剂三者的质量比为100:20:1～2。

2.根据权利要求1所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青，其特征在于，所述基质沥青为70号基质沥青。

3.根据权利要求1所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯。

4.一种如权利要求1至3任一项所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤1)中烘箱加热温度为60℃，烘干时间为4小时；步骤3)中烘箱加热温度为165℃。

6.根据权利要求4所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤5)剪切搅拌时间为45分钟；步骤6)中搅拌时间为15分钟。

7.根据权利要求4所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤7)中手动搅拌时间为10～15分钟。

8.根据权利要求4所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述岩沥青颗粒直径为0.6mm。

9.根据权利要求4所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，所述反应容器温度保持在165℃～170℃。

10.根据权利要求4所述的提升岩沥青低温性能的复合改性沥青的制备方法，其特征在于，步骤5)高速剪切机的转速为5000rpm；步骤6)中高速搅拌机的转速为1500rpm。

技术总结
本发明涉及一种提升岩沥青低温性能的复合改性沥青，所述复合改性沥青的组成成分包括基质沥青、伊朗岩沥青及增塑剂；基质沥青、烘干水份的伊朗岩沥青、增塑剂三者的质量比为100:20:1～2。本发明还涉及该复合改性沥青的制备方法。本发明实施例通过将增塑剂掺入伊朗岩沥青、基质沥青，可以改善伊朗岩沥青的低温性能，制备出来的复合改性沥青具有优异的高低温性能。

技术研发人员：汤玉珂,张睿达,谢海超,廖荣宁,吴仕高,李连生,郝尧生,赖俊辉,古志,肖立军,杨胜辉,古日光,张文彬
受保护的技术使用者：广东冠粤路桥有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6