專利名稱：一種環保型溫拌瀝青混合料的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種浙青混合料的制備方法，尤其是涉及一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法。
背景技術：
溫拌浙青混合料(WMA)是指一類使用特殊添加劑或制備工藝技術來達到節能環保目的的浙青混合料，與傳統的熱拌浙青混合料相比，其拌和及施工溫度可降低30 60°C。浙青混合料生產及施工溫度的降低，不僅可以減少混合料生產時的能源消耗，降低二氧化碳、煙塵等廢氣的排放量，有效的保護周圍環境，還可以保護施工人員的身體健康，延長施工機具的使用壽命。浙青混合料的溫拌技術自從上世紀末發展到現在，國內外已有十幾種相關的技術專利，其中大多數為國外所有。從技術原理上來分，溫拌技術主要分為浙青發泡、降粘以及表面活性幾種技術類型。浙青發泡溫拌的代表技術包括=WMA-Foam兩階段溫拌技術、Aspha-Min及Advera沸石發泡技術、Low EnergyAsphalt溫拌技術、LEAB溫拌技術、 LT-Asphalt溫拌技術、Double Barrel Green技術等；浙青降粘溫拌的代表技術有&isobit 及AsphaltanB降粘技術；表面活性溫拌的代表技術是MeadWestvaco的Evotherm系列溫拌技術。近年來，我國開始關注溫拌技術的發展。專利CN101302348公開了一種溫拌浙青混合料及其制備方法。其中包括礦料、浙青、溫拌浙青改性劑，其重量配比分別為90 96%、2 5%、2 5%。將加熱到140-155°C的礦料比例投入拌合缸，按比例放入130 140°C的熱浙青，拌合20 30秒，再投入溫拌浙青改性劑，拌和20 30秒，制得溫拌浙青混合料；專利CN101602583公開了一種溫拌浙青混合料助劑，按質量計，該助劑由合成沸石 93 97%和粒狀的十水硫酸鈉3 7%混勻而成，其中，合成沸石含15 22%的結晶水， 十水硫酸鈉含55. 9%的結晶水。在常溫下，該助劑按照混合料總質量的0. 3 0. 5%與其它原料混合，制成溫拌浙青混合料的產品；專利CN101602862公開了一種溫拌浙青添加劑及其制備方法，該添加劑是通過將去離子水加入到事先配成的聚乙烯醇水溶液中，然后依次加入松香季銨鹽、芳香烴季銨鹽乳化劑、脂肪烴季銨鹽乳化劑、非離子型表面活性劑，攪拌溶解，再將事先配成的聚丙烯酰胺水溶液和三乙醇胺加入，混合攪拌至溶解均勻后即為成品。本發明在應用時，當浙青混合料溫度達到110 130°C時，按照浙青量的5%質量份以噴灑方式加入本發明添加劑的稀釋液，即可實現浙青混合料拌和與攤鋪的溫拌技術。由于我國對溫拌技術的研究起步較晚，相關技術的核心被國外壟斷，而且上述國內專利涉及的溫拌技術主要以化學性外摻溫拌劑為主，容易與對浙青及浙青混合料的路用性能產生不良的影響。因此，研究出新的溫拌浙青混合料制備技術迫在眉睫。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種降低攤鋪以及
3碾壓的溫度、延長路面的使用壽命的環保型溫拌浙青混合料的制備方法。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將8 10重量份的芳烴油加入到90 92重量份的石油浙青中，在110 130°C條件下攪拌反應15 20min，制備得到軟質浙青；(2)將95重量份的礦質石料加熱到145°C，加入4 5重量份的步驟(1)獲得的軟質浙青，攪拌40 60s，再加入2 2. 5重量份的礦粉填料及2重量份的消石灰，攪拌均勻，即得到環保型溫拌浙青混合料。所述步驟(1)中的芳烴油為丁苯橡膠改性的浙青芳烴油，該芳烴油在40°C時的粘度為4 7Pa. s,閃點> 230，顏色為黃褐色，芳烴油中芳香分的含量為70 85wt%。所述步驟(1)中的石油浙青為70號A級或B級基質道路石油浙青。所述步驟O)中的礦質石料包括輝綠巖或石灰巖。所述步驟O)中的礦粉填料為巖浙青及礦粉的混合物，巖浙青與礦粉的重量比為 (0. 5 1) 1. 5。所述的巖浙青的細度不小于200目，該巖浙青中的浙青含量不低于75%。所述的礦粉包括石灰巖研磨得到的礦粉。與現有技術相比，本發明采用調配后的軟質浙青可與礦質石料在降低的溫度條件下實現拌和，同時也降低了攤鋪以及碾壓的溫度，施工時氣體排放明顯減少，環保效益顯著。而且在摻配了巖浙青和消石灰之后，混合料的高溫抗車轍及抗水損害的能力又都得到了顯著的提升。此外，該技術由于溫度的降低，浙青在施工過程中的老化程度降低以及天然巖浙青的摻入，可有效地延長路面的使用壽命。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。實施例1發明所采用的浙青混合料中礦料的級配滿足《公路浙青路面施工技術規范》JTG F40-2004的相關要求，具體如表1所示表1
蹄孑L (mm)13. 29. 54. 752. 361. 180. 60. 30. 150. 075篩余率(％ )5. 820. 221. 514. 514. 07. 25. 22. 93. 7 其中4. 75 13. 2mm的石料為輝綠巖，其余為石灰巖。將道路石油浙青加熱到125°C左右，然后將9重量份的芳烴油加入到熱浙青當中， 高速攪拌15 20分鐘，直至芳烴油與浙青混合均勻，得到軟質浙青。混合料中軟質浙青的質量占總質量的4. 5%，巖浙青占總質量的0. 6%，礦粉占總質量的4. 4%。拌鍋設置溫度135°C，將145°C加熱烘干的礦料加入拌鍋中，然后加入120°C 的軟質浙青，拌和40秒，然后再加入巖浙青、消石灰和礦粉，均勻攪拌至出料，出料溫度約為 130°C。實施例2采用方法與步驟與實施例1相同，加入的芳烴油量為10重量份。采用中國交通運輸部標準《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程》JTJ052-2000 標準規定的檢測方法檢測不同溫度下浙青的粘度，確定制備軟質浙青時芳香油的摻量為 10%，浙青混合料的拌和溫度為135°C，試驗結果如表2所示表2
溫度60°C90 °C115°C135°C165°C實施例1206Pa · s2. 253Pa · s0. 918Pa · s0. 187Pa · s0. 113Pa · s實施例2190Pa · s3. 326Pa · s0. 723Pa · s0. 171Pa · s0. 102Pa · s拌和好的混合料采用馬歇爾方法擊實成型試件，雙面各擊實75次。然后采用馬歇爾試驗方法對試件進行測試，試件的孔隙率VV為4. 2 %，礦料間隙率VMA為14. 7 %，浙青飽和度VFA為71. 2%，穩定度10. 6kN,流值3. 6mm,滿足規范JTG F40-2004中熱拌浙青混合料的技術要求。對實施例1制備得到的產品以及溫拌技術、Evotherm溫拌技術、Sasobit溫拌技術以及熱拌浙青混合料技術的得到的產品進行車轍試驗，對比不同混合料制備技術的高溫穩定性能。按照規范JTJ 052-2000中的試驗方法T0719-1993，制作300mmX 300mmX 50mm的試件，在常溫下放置M小時，然后將試件放置于60°C的烘箱中5小時，再將其放于試驗臺上進行試驗，試驗溫度60°C，輪轍時間1小時。試驗結果如表3所示表 3
技術類型實施例1EvothermSasobit熱拌動穩定度(次/mm)2258167121571724通過車轍試驗的結果，本發明所涉及的溫拌技術制備出的浙青混合料的動穩定度最高，說明本發明所制備的溫拌浙青混合料的高溫抗車轍性能最優，Sasobit次之，熱拌和 Evotherm則稍差，但仍可滿足規范JTG F40-2004中熱拌浙青混合料的相關技術要求。實施例3采用與實施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰加入量為1重量份。實施例4采用與實施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰加入量為2重量份。對比例1采用與實施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰替換為水泥，加入量為1重量份。
對比例2采用與實施例1相同的材料配比和制備方法，拌制溫拌浙青混合料，其中消石灰替換為水泥，加入量為2重量份。拌和好的混合料成型馬歇爾試件，雙面各擊實50次。按照規范JTJ 052-2000中的試驗方法T0729-2000，進行凍融劈裂試驗。在未采取抗剝落措施時，混合料的凍融劈裂強度比TSR試驗結果稍差，而采取相應的改善措施之后，混合料的凍融劈裂試驗結果如表4所示表 權利要求
1.一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟(1)將8 10重量份的芳烴油加入到90 92重量份的石油浙青中，在110 130°C 條件下攪拌反應15 20min，制備得到軟質浙青；(2)將95重量份的礦質石料加熱到145°C，加入4 5重量份的步驟(1)獲得的軟質浙青，攪拌40 60s，再加入2 2. 5重量份的礦粉填料及2重量份的消石灰，攪拌均勻，即得到環保型溫拌浙青混合料。
2.根據權利要求1所述的一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的芳烴油為丁苯橡膠改性的浙青芳烴油，該芳烴油在40°C時的粘度為4 7Pa. s，閃點> 230，顏色為黃褐色，芳烴油中芳香分的含量為70 85wt%。
3.根據權利要求1所述的一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中的石油浙青為70號A級或B級基質道路石油浙青。
4.根據權利要求1所述的一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟O)中的礦質石料包括輝綠巖或石灰巖。
5.根據權利要求1所述的一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述步驟O)中的礦粉填料為巖浙青及礦粉的混合物，巖浙青與礦粉的重量比為(0.5 1) 1.5。
6.根據權利要求5所述的一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述的巖浙青的細度不小于200目，該巖浙青中的浙青含量不低于75%。
7.根據權利要求5所述的一種環保型溫拌浙青混合料的制備方法，其特征在于，所述的礦粉包括石灰巖研磨得到的礦粉。
全文摘要
本發明涉及一種環保型溫拌瀝青混合料的制備方法，將芳烴油加入到石油瀝青中，在110～130℃條件下攪拌反應15～20min，制備得到軟質瀝青，再加入加熱的礦質石料、礦粉填料、消石灰及巖瀝青，攪拌均勻，即得到環保型溫拌瀝青混合料。與現有技術相比，本發明采用調配后的軟質瀝青可與礦質石料在降低的溫度條件下實現拌和，降低了攤鋪以及碾壓的溫度，施工時氣體排放明顯減少，環保效益顯著，混合料的高溫抗車轍及抗水損害的能力又都得到了顯著的提升，并且能夠延長路面的使用壽命。
文檔編號C08L95/00GK102234188SQ20101016791
公開日2011年11月9日 申請日期2010年5月6日 優先權日2010年5月6日
發明者孫大權, 孟慶楠, 李立寒, 王飛 申請人:同濟大學