[發(fā)明專利]一種煤瀝青混合料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210110612.7
• 申請日: 2012-04-16
• 公開（公告）號: CN102649632A
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設計）人: 曹東偉;張海燕;楊志峰;唐國奇;范勇軍;何敏
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所;北京科路泰技術有限公司
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;C08L95/00;C08L23/06;C08K5/09
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術領域

本發(fā)明屬于道路工程技術領域，尤其是涉及適用于道路工程建設的一種可低溫施工、節(jié)能的煤瀝青混合料。

本發(fā)明還涉及上述煤瀝青混合料的制備方法。

背景技術

隨著我國交通量及荷載的日益加重，對道路等級及瀝青路面使用質量的要求越來越高。與此同時隨著國際原油價格的不斷攀升，石油及相關產(chǎn)品供需矛盾日益突出，而我國又是煤炭資源大國，利用煤炭資源代替相關石油產(chǎn)品將是我國未來發(fā)展主要趨勢。我國目前煤瀝青的產(chǎn)量已達200萬噸，占煤焦油總量的50％以上。而且煤瀝青資源價格低廉，還沒有較好的高附加值利用。

目前，絕大多數(shù)瀝青路面是通過熱拌瀝青混合料來實現(xiàn)的，其拌合和施工溫度很高，一般來說基質瀝青需要加熱至160℃，如果采用改性瀝青，拌合溫度還要提高20℃以上。從另外的角度來看，瀝青在高溫及有氧的情況下，老化不可避免；瀝青和集料加熱到160-180℃的高溫，必然消耗大量的能源燃料。

煤瀝青是一種含有多環(huán)芳烴的復雜組分化合物，其中所含的多環(huán)芳烴(如蒽、菲、芘、苯并芘)等有毒物質在熱拌瀝青混合料施工過程中排放，易于造成環(huán)境污染和人員健康的影響，特別是其中的瀝青和瀝青煙中所含的3，4苯并芘又是引起皮膚癌、肺癌和食道癌的主要原因之一。

由于熱拌瀝青混合料的拌合溫度高，在拌合及攤鋪時并不適合于含有煤瀝青的加工。而且，瀝青混合料的性能對于道路工程的耐久型及其長期性能有重要影響。綜上所述，如何既能利用價格低廉的煤瀝青資源，又能滿足瀝青混合料的制備加工工藝，并保證道路的長期使用性能，是目前科研機構集中研究的一個方向。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種可低溫施工、節(jié)能的煤瀝青混合料。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種制備上述煤瀝青混合料的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的煤瀝青混合料，包括道路煤瀝青與礦料，道路煤瀝青與礦料的重量比為6-3∶94-97；其中，道路煤瀝青的組成按質量比為：

煤瀝青10-80％；

石油瀝青15-76％；

烷基酸或者烷基酸鹽3-8％；

低分子量聚乙烯2-6％。

所述的煤瀝青混合料，其中，所述道路煤瀝青中的石油瀝青為滿足《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG?F40-2004)要求的道路石油A級瀝青。

所述的煤瀝青混合料，其中，所述道路煤瀝青中的煤瀝青為煤干餾得到的煤焦油再經(jīng)蒸餾加工制成的煤瀝青，軟化點75-120℃，甲苯不溶物含量小于15％。

所述的煤瀝青混合料，其中，所述道路煤瀝青中的煤瀝青為粉碎后過篩的煤瀝青粉末，為60-200目。

所述的煤瀝青混合料，其中，所述道路煤瀝青中的烷基酸或者烷基酸鹽的結構式為CxHyOzMn，x＝12-20，y＝30-80，z＝2-10，n＝1-2，M為鈉、鎂、鈣、鋅或鋇。

所述的煤瀝青混合料，其中，所述道路煤瀝青中的低分子量聚乙烯是指分子量為1000-4000的聚乙烯。

本發(fā)明提供的制備上述煤瀝青混合料的方法，主要步驟為：

1)先將質量比為10-80％煤瀝青加熱至軟化流動，再加入質量比為15-76％的石油瀝青，在100-120℃下，加入質量比為3-8％的烷基酸或者烷基酸鹽，質量比為2-6％低分子量聚乙烯，用高速剪切機在剪切速率為2000-3000r/min，剪切20-30分鐘下剪切得到道路煤瀝青；

2)將道路煤瀝青加熱至120-130℃，礦料加熱至140-145℃，道路煤瀝青與礦料的重量比為6-3∶94-97攪拌均勻后得到煤瀝青混合料。

所述的制備方法，其中，烷基酸或者烷基酸鹽的結構式為CxHyOzMn，x＝12-20，y＝30-80，z＝2-10，n＝1-2，M為鈉、鎂、鈣、鋅或鋇。

所述的制備方法，其中，低分子量聚乙烯是指分子量為1000-4000的聚乙烯。

所述的制備方法，其中，道路煤瀝青與礦料的拌合時間為20-90秒。

本發(fā)明通過煤瀝青、石油瀝青、烷基酸鹽和低分子聚乙烯共混調配制備得到道路煤瀝青，再將道路煤瀝青與礦料混合制備成煤瀝青混合料。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的煤瀝青混合料不但提高了道路煤瀝青的高溫性能及對石料粘附性，而且有效的降低施工溫度，減少瀝青煙的排放，并獲得了儲存穩(wěn)定的瀝青制品，適合道路低溫施工工程的開展。

附圖說明

圖1是70#基質瀝青粘溫曲線；

圖2是實施例3粘溫曲線；

圖3是實施例7粘溫曲線。