[發(fā)明專利]溫拌高彈塑性橋梁伸縮縫填縫料與制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310209376.9
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103305015A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫大權(quán);曹林輝;胡金龍
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L9/06;C08L57/02;C08L93/04;C08K3/06
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 葉鳳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于建筑材料，涉及一種溫拌型高彈性改性瀝青，主要用于瀝青的彈性和降低瀝青的施工溫度，適用于橋梁無縫式的橋梁伸縮縫填縫料。

背景技術(shù)

溫拌技術(shù)是通過在瀝青中添加一定的添加劑或采用特殊的技術(shù)使得瀝青的拌合問度降低。溫拌瀝青與傳統(tǒng)瀝青相比，施工溫度可以下降30~?60℃。瀝青施工溫度的降低，不僅可以減少生產(chǎn)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(huán)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。

伸縮縫是在相鄰梁間以及梁端與橋臺背墻之間設(shè)置的伸縮裝置，其主要作用是保障橋梁結(jié)構(gòu)物在溫度、濕度、荷載等作用下能夠自由形變，為車輛行駛提供平順、舒適的表面。伸縮縫的科學(xué)設(shè)計、精心施工以及及時養(yǎng)護是保證公路運輸?shù)陌踩⒖焖佟⑹孢m的基礎(chǔ)，同時也直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的使用壽命。無縫式伸縮裝置通過填入高彈性材料，既能滿足橋梁的伸縮要求，同時又具有很好的行車舒適性，近年來得到廣泛應(yīng)用。但是，填縫材料要求具有很好的彈性，同時能和橋梁間有很好的粘結(jié)能力，近年來，國內(nèi)外出現(xiàn)了許多彈塑性橋梁伸縮縫填縫材料，但是，存在兩個問題：1.?材料的彈性達不到要求，難以與橋梁協(xié)調(diào)變形，從而造成伸縮裝置的裂縫病害；2.?施工溫度高，普遍在200℃以上，對施工要求高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服普通瀝青難以滿足橋梁伸縮縫的高彈性及高溫穩(wěn)定性等要求，因此對其進行改性。本發(fā)明提供的溫拌型的高彈性改性瀝青及其制備方法，較傳統(tǒng)瀝青施工溫度要低，同時提高了瀝青的高溫穩(wěn)定性，低溫抗裂性，抗老化性能以及彈性恢復(fù)能力。

本發(fā)明公開的配方技術(shù)方案：

一種溫拌型高彈性改性瀝青配方，其特征在于，包括以下成分：

（1）石油瀝青，為主料。

（2）苯乙烯—丁二烯嵌段聚合物（SBS），為改性劑，用于改善瀝青的彈性、高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能這三種路用性能，但是摻量過高容易離析，同時還可以增強材料的粘結(jié)能力，有利于材料與橋面板間的界面粘結(jié)。

（3）丁苯橡膠（SBR），為改性劑。

（4）樹脂，為改性劑，選用石油樹脂或松香樹脂，主要是增強材料的高溫穩(wěn)定性和抗車轍能力。

（5）穩(wěn)定劑，為硫磺和TOR橡膠穩(wěn)定劑混合物，其中按質(zhì)量比硫磺：TOR=4:1-2。穩(wěn)定劑可以有效的減聚合物的離析，硫磺通常用于防止SBS聚合物的離析，TOR是一種橡膠穩(wěn)定劑，主要用于保證SBR的穩(wěn)定。

（6）溫拌劑，為有機降粘劑。以上五種組分混合可獲得高粘彈性材料，但是施工溫度在190℃以上，因此，配方中還設(shè)計加入了溫拌劑，從而將施工溫度降低到135~150℃，可使得產(chǎn)品直接施工使用。

上述完整的石油瀝青配方，按照質(zhì)量分數(shù)，苯乙烯—丁二烯嵌段聚合物（SBS）：丁苯橡膠（SBR）：樹脂：穩(wěn)定劑：溫拌劑的質(zhì)量比為：100:3-10：1-5：0-10:?2-6：1-5。

基于上述配方，本發(fā)明制備方法技術(shù)方案為：

一種溫拌型高彈性改性瀝青的制備方法，其特征在于，步驟如下：

1、原料準備：

按照各種材料的配比稱取用量，按照質(zhì)量分數(shù)，石油瀝青：苯乙烯—丁二烯嵌段聚合物（SBS）：丁苯橡膠（SBR）：樹脂：穩(wěn)定劑：溫拌劑=100:3-10：1-5：0-10:?2-6：1-5。所述的樹脂為石油樹脂或松香樹脂。所述的穩(wěn)定劑為硫磺和TOR橡膠穩(wěn)定劑混合物，比例為：硫磺：TOR=4:1-2。

2、將瀝青放入120℃中保溫1小時，待瀝青呈液體狀態(tài)。

3、采用電爐加熱，設(shè)定溫度為175~180℃，將稱好的苯乙烯—丁二烯嵌段聚合物（SBS）加入瀝青中，采用高速剪切機進行高速剪切，轉(zhuǎn)速為1500~3000r/min,?剪切時間為30~45min，再加入SBR進行高速剪切30~60min，加入樹脂和TOR橡膠穩(wěn)定劑剪切20~30min。

4、將溫拌劑加入上述混合物中，在175~180℃條件下攪拌60min，再加上硫磺穩(wěn)定劑，攪拌60~90min，使得瀝青攪拌均勻，瀝青施工拌合溫度為135~150℃，由此，可直接用于施工。

本發(fā)明得到的瀝青滿足橋梁伸縮縫膠結(jié)料要求，軟化點溫度高達100℃，具有很好的高溫抗車轍能力；5℃延度可達31.9cm，說明材料低溫性能較普通瀝青好；25攝氏度彈性恢復(fù)率可達95%，說明材料就有很好的彈性。加入溫拌劑后，瀝青的粘度有效降低，拌合溫度較傳統(tǒng)的彈塑性瀝青下降30℃左右。

具體實施方式