[發(fā)明專利]適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層的復(fù)合改性瀝青材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210330641.4
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102876058A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李盛;劉朝暉;秦仁杰;李九蘇;柳力;史進;展宏圖;周婷;張景怡
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學(xué)
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L9/06;C08K5/11
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于道路工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層的復(fù)合改性瀝青材料及其制備方法。

背景技術(shù)

我國瀝青路面的早期損壞較為嚴(yán)重，高速公路瀝青路面的使用壽命經(jīng)常低于設(shè)計使用期，迫切需要提高道路工程的耐久性，促進我國交通運輸事業(yè)更快更好地發(fā)展。

近年來，以普通水泥混凝土(PCC)、連續(xù)配筋混凝土(CRC)、碾壓混凝土(RCC)、貧混凝土(LCC)、橫縫設(shè)傳力桿的普通混凝土(JPC)、鋼纖維混凝土(SFRC)等作為剛性基層的復(fù)合式瀝青路面得到了快速發(fā)展，還有很多早期修建的公路面臨維修和提質(zhì)改造，特別是舊水泥混凝土路面，也大多通過加鋪瀝青面層進行改造，混凝土剛性基層能大大提高路面結(jié)構(gòu)的承載力，瀝青面層能有效改善行車的舒適性。因此，剛性基層加鋪瀝青面層的復(fù)合式路面明顯提高了路面的使用性能，延長了路面的使用壽命。由于剛性基層一般存在接縫和裂縫，如果不采取有效地抗裂措施，將迅速反射到面層，形成反射裂縫，極大地影響路面的使用品質(zhì)和壽命。反射裂縫也是半剛性基層瀝青路面主要病害和影響其使用壽命的主要因素。

為了解決反射裂縫的問題，目前國內(nèi)外主要采取設(shè)置應(yīng)力吸收層和加筋類材料的方法，但應(yīng)力吸收層對瀝青材料性能的要求很高，普通的改性瀝青材料難以滿足要求，且應(yīng)力吸收層只適用于接縫豎向相對位移量小于0.06mm的路段，施工要求和條件也較高。加筋類材料主要為玻纖格柵、土工布、瀝青油氈等，這些材料對應(yīng)力有一定的消散作用，但防止反射裂縫出現(xiàn)的能力有限，而且這些材料如果攤鋪不平整或原有的剛性基層不平整，會造成瀝青混合料壓實度不足等問題。因此，開發(fā)一種適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層且高低溫性能均優(yōu)良的復(fù)合改性瀝青材料具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是研制一種適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層的復(fù)合改性瀝青材料，這種材料可以起到延緩反射裂縫產(chǎn)生及擴展的作用，并具有優(yōu)良的路用性能。

本發(fā)明的另一目的在于提供可較好實現(xiàn)并得到本發(fā)明材料的制備工藝。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層的復(fù)合改性瀝青材料，由以下組分組成：83.2~87.6質(zhì)量份的基質(zhì)瀝青；3.1~4.2質(zhì)量份的熱塑丁苯橡膠（SBS）；1.3~1.7質(zhì)量份的粉末丁苯橡膠（PSBR）；5.3~6.7質(zhì)量份的脫硫橡膠粉，1.8~2.5質(zhì)量份的乙酰檸檬酸三丁酯（ATBC）；0.9~1.7質(zhì)量份的促進劑，各組分的質(zhì)量之和為100，其中促進劑為橡膠填充油。

上述適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層的復(fù)合改性瀝青材料中，所述的基質(zhì)瀝青要求在25℃的針入度值為60~80，以0.1mm為單位。

所述熱塑丁苯橡膠(SBS)為線型結(jié)構(gòu)，相對分子量為8~12萬。

所述的粉末丁苯橡膠（PSBR）為白色粉末，粒度為10~40目；所述的脫硫橡膠粉不小于40目。

上述的適用于路面結(jié)構(gòu)抗裂層的復(fù)合改性瀝青材料制備工藝，包括以下步驟：將基質(zhì)瀝青熔化后，加入熱塑丁苯橡膠（SBS）和脫硫橡膠粉并混合均勻，再加入粉末丁苯橡膠(PSBR)、乙酰檸檬酸三丁酯(ATBC)和促進劑；經(jīng)第一次剪切、發(fā)育、第二次剪切、溶脹后得到復(fù)合改性瀝青材料，以上制備過程的溫度均控制在170~185℃之間。

本發(fā)明制備工藝具體的步驟為：

1）將83.2~87.6質(zhì)量份的基質(zhì)瀝青放入175~185℃的烘箱中，并恒溫1小時；

所述基質(zhì)瀝青要求在25℃的針入度值為60~80，以0.1mm為單位；

2）在溫度為170~180℃的條件下，向步驟1）所述的基質(zhì)瀝青中加入3.1~4.2質(zhì)量份的熱塑丁苯橡膠（SBS）和5.3~6.7質(zhì)量份的脫硫橡膠粉，并均勻攪拌15~20分鐘；

所述熱塑丁苯橡膠（SBS）為線型結(jié)構(gòu)，相對分子量為8~12萬；所述脫硫橡膠粉不小于40目；

3）在170~180℃的溫度范圍內(nèi)，向步驟2）所述的基質(zhì)瀝青、熱塑丁苯橡膠（SBS）和脫硫橡膠粉的混合物中加入1.3~1.7質(zhì)量份的粉末丁苯橡膠（PSBR）；1.8~2.5質(zhì)量份的乙酰檸檬酸三丁酯（ATBC）和0.9~1.7質(zhì)量份的促進劑，并將混合物在高速剪切儀中高速剪切30~40分鐘，轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)每分鐘，剪切完成后將混合物放入175~185℃的烘箱中發(fā)育20~30分鐘；

所述粉末丁苯橡膠（PSBR）為白色粉末，粒度為10~40目；所述促進劑為橡膠填充油。