[發(fā)明專利]一種熱拌瀝青路面抑煙劑及抑煙瀝青的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410394115.3
• 申請(qǐng)日: 2014-08-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104194356B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳怡宏;熊出華;凌天清;張意;葉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶建工住宅建設(shè)有限公司;重慶建工集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L95/00
• 分類號(hào): C08L95/00;C08K9/06;C08K3/22;C09C1/40;C09C3/04;C09C3/08;C09C3/12
• 代理公司: 重慶中之信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)50213
• 代理人: 張景根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熱拌瀝青路面抑煙劑，本發(fā)明還涉及用該瀝青路面抑煙劑制備抑煙瀝青的方法。

背景技術(shù)

由于具備行車舒適、噪音小、開(kāi)放交通快、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，瀝青路面廣泛應(yīng)用于我國(guó)高等級(jí)公路。隨著我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)的快速發(fā)展，瀝青路面鋪筑的規(guī)模和數(shù)量日益擴(kuò)大。目前，瀝青路面的施工主要采用熱拌法，即首先將瀝青、砂石集料、礦粉等原材料預(yù)熱到較高溫度下（160℃以上）進(jìn)行拌和，然后將拌和均勻的混合料在一定溫度下進(jìn)行攤鋪和碾壓。熱拌法的特點(diǎn)在于利用高溫降低瀝青的粘度，從而確保瀝青與無(wú)機(jī)礦料的充分拌勻以及混合料的足夠碾壓，使得瀝青路面具有整體性好、強(qiáng)度高、耐久性好等優(yōu)點(diǎn)。然而，熱拌法同時(shí)存在一些缺點(diǎn)，比如瀝青易老化、熱能消耗大等。尤其值得關(guān)注的是，瀝青在加熱過(guò)程中會(huì)釋放出大量的濃煙，其后果不僅影響施工環(huán)境和進(jìn)度，而且對(duì)人體健康有害以及加速溫室氣體排放。特別對(duì)于某些空間相對(duì)封閉、通風(fēng)條件較差的特殊施工環(huán)境（例如隧道瀝青路面），瀝青煙的影響程度更加嚴(yán)重。隨著社會(huì)發(fā)展以及人們對(duì)環(huán)保、安全的重視，熱拌瀝青路面施工的瀝青煙問(wèn)題日漸凸顯。因此，如何減少熱拌瀝青路面施工過(guò)程中的瀝青煙，成為我國(guó)公路工程建設(shè)中亟待解決的主要問(wèn)題之一。針對(duì)上述問(wèn)題，目前主要有兩種做法：一是采用冷拌法，即利用乳化瀝青或液體瀝青的流動(dòng)性，在常溫下（30℃左右）完成混合料的拌和、攤鋪和碾壓。冷拌法具有施工環(huán)保（不釋放瀝青煙）、節(jié)能、混合料易于儲(chǔ)存等優(yōu)點(diǎn)，但其混合料路用性能較差，無(wú)法適用于高等級(jí)瀝青路面。二是采用溫拌法，即利用溫拌劑降低瀝青的高溫粘度，從而實(shí)現(xiàn)在較低溫度下（130℃左右）的拌和、攤鋪和碾壓。溫拌法的施工溫度比熱拌法可降低30℃左右，因此較熱拌法具有環(huán)保、節(jié)能、瀝青老化程度輕等優(yōu)點(diǎn)，但其混合料性能總體上比熱拌瀝青混合料差，且隨溫拌劑品種不同，混合料的質(zhì)量波動(dòng)較大。目前市場(chǎng)上溫拌劑品牌較多，然而使用效果各異。

牛玲發(fā)表的論文<溫拌劑與阻燃劑在丹通高速公路隧道路面表面層SMA瀝青混合料中的應(yīng)用>（北方交通?第二期），公開(kāi)了將溫拌劑和阻燃劑混合使用在高速公路路面上，有效解決了施工過(guò)程中環(huán)保問(wèn)題，抑煙效果也好，但是，該論文中的阻燃劑為APFR硅鋁系列阻燃劑，為一種同時(shí)使用磷、氮、鎂、鋁等多組分化合物復(fù)配制成的混合型阻燃劑，制備工藝復(fù)雜，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、抑煙效果好的熱拌瀝青路面抑煙劑，本發(fā)明還提供了該種抑煙劑的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種熱拌瀝青路面抑煙劑，其特征在于：由重量百分比的以下組份組成：

溫拌劑?7%-9%，

經(jīng)表面改性處理的氫氧化鋁?91%-93%。

上述技術(shù)方案中：溫拌劑本質(zhì)上是一種有機(jī)表面活性劑，其結(jié)構(gòu)中含有分布于兩端的親水基和親油基，上述兩種基團(tuán)因極性差異會(huì)在水溶液中形成定向排列。溫拌劑與瀝青接觸時(shí)，其親油基團(tuán)定向吸附于瀝青表面，而親水基團(tuán)吸附水分子并在瀝青表面形成一層潤(rùn)滑層，致使瀝青混合料的施工和易性大大改善，因此可降低熱拌瀝青路面的施工溫度。換言之，溫拌劑的作用在于降低混合料的總熱量，從而減少瀝青加熱程度和瀝青煙的釋放。

氫氧化鋁是一種無(wú)機(jī)阻燃劑，成本低，隨著周圍溫度升高，它可吸熱分解并釋放出水蒸氣，因此能夠吸收熱拌瀝青路面施工過(guò)程中的多余熱量。同時(shí)，氫氧化鋁分解后的氧化鋁比表面積較大，能吸附瀝青煙固體顆粒；氫氧化鋁還能與瀝青煙霧中酸性物質(zhì)反應(yīng)而減少煙量。換言之，氫氧化鋁的作用在于吸收周圍熱量、吸附瀝青煙顆粒和減少煙量，從而減少瀝青溫升和瀝青煙的釋放。并且氫氧化鋁本身為無(wú)機(jī)阻燃劑，無(wú)毒。

氫氧化鋁極性較大，與瀝青的相容性較差，直接加入瀝青中易出現(xiàn)分層、離析等現(xiàn)象從而影響阻燃效果。經(jīng)過(guò)表面改性處理后，氫氧化鋁的極性明顯降低，因此改善了其與瀝青的相容性，從而保證了抑煙瀝青的使用效果。

本發(fā)明采用溫拌劑和經(jīng)過(guò)表面改性處理的氫氧化鋁結(jié)合制成抑煙劑，溫拌劑是基于施工溫度角度，通過(guò)降低拌和溫度以減少瀝青煙的釋放；而氫氧化鋁則基于瀝青溫度角度，主要通過(guò)降低瀝青表面溫度以減少瀝青煙的釋放。將上述兩種物質(zhì)共同使用，一方面溫拌劑能夠減少瀝青的總吸熱量，另一方面氫氧化鋁能夠減少瀝青的實(shí)際吸熱量，兩者復(fù)配發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，從而有效降低瀝青表面溫度和減少瀝青煙的釋放。

試驗(yàn)結(jié)果表明，加入上述抑煙劑的抑煙瀝青不僅在熱拌瀝青路面施工過(guò)程中瀝青煙釋放明顯減少，瀝青煙的濃度降低至2mg/m³左右。而且路用性能滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG?F40-2004）的技術(shù)要求。