[發(fā)明專利]高耐久性能的綠色瀝青混凝土改性瀝青及其制備方法

在審

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• 申請日: 2016-04-19
• 公開（公告）號: CN107304112A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設計）人: 孟書靈;劉軍;王玉娟;李曉文;張濤;羅志明;劉向楠;岳彩虹
• 申請（專利權）人: 中建西部建設新疆有限公司
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明屬于道路材料工程技術領域，具體涉及一種改性瀝青及以該種改性瀝青為原料制備的混凝土改性瀝青，具體地說是一種用于公路工程的，具有綠色環(huán)保和高耐久性的道路材料。

背景技術

相比于水泥混凝土路面，瀝青混凝土路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、振動小、噪聲小及施工期短等優(yōu)點。因此，我國高等級公路路面大多應用瀝青混凝土路面，比例達90%左右。

但是瀝青混凝土路面本身也有缺點，其高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及疲勞性能的不高也會給其應用帶來不便，而且隨著交通量增加，車載量的增大以及渠化交通等現(xiàn)象的出現(xiàn)，對瀝青混凝土路面提出了更加嚴格的要求。在己完成的瀝青混凝土路面工程上，普遍存在著一些共同的問題，如裂縫、車轍、沉陷、泛油、剝落、松散等，這些破壞現(xiàn)象嚴重影響了瀝青混凝土路面的使用壽命，影響了道路的正常運營，造成很大的直接和間接經(jīng)濟損失及不良社會影響。

因此，如何有效的延長瀝青混凝土路面的使用壽命，保證其在設計年限內能夠正常有效的運行具有重大的意義。同時，隨著社會的發(fā)展進步，對綠色環(huán)保的認識和要求越來越高，如何在新產(chǎn)品的開發(fā)利用的同時兼顧綠色環(huán)保就顯得格外重要。

目前大量的研究中，一部分是針對瀝青混凝土的某一性能展開具體研究的，如對其阻燃性能、減霾性能、快速修補功能等的研究；另一部分主要集中于不同瀝青改性劑的研究和開發(fā)。如由天然瀝青改性的高模量瀝青，其由天然瀝青與SEBS改性劑、穩(wěn)定劑、相容劑、基質瀝青改性而成。由其配制的高模量瀝青混合料具有良好的高溫抗車轍性能和抗疲勞性能，但其抗水損壞性能和低溫性能無明顯改善。同時其生產(chǎn)成本高，難以得到大規(guī)模的應用推廣。

發(fā)明內容

為了有效的延長瀝青混凝土的使用壽命，提高其高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及疲勞性能，實現(xiàn)材料的綠色環(huán)保，本發(fā)明設計了一種摻加廢棄塑料、廢膠粉（廢舊橡膠）、硅藻土、抗剝落劑、耐候組分、增粘組分、增容組分和交聯(lián)組分的改性瀝青；再優(yōu)選惰性填料、優(yōu)質粗細骨料，采取先進的瀝青混凝土配合比設計方法，制備出優(yōu)質的改性瀝青混凝土。

本發(fā)明的技術方案為：

高耐久性能的綠色瀝青混凝土改性瀝青，由以下重量份的組分制備而成：

基質瀝青100份、塑料2～4份、橡膠粉5～25份、硅藻土1～10份、抗剝落劑1～16份、耐候組分4～6份、增粘組分2～4份、增容組分1～3份、交聯(lián)組分0.1～1份。

本發(fā)明運用部分廢棄物能夠提高其粘性、模量、耐久性、抗老化性能的改性瀝青，改性瀝青以基質瀝青為主要材料，再優(yōu)先選用固體廢棄物--廢棄塑料和廢舊輪胎，以其破碎加工的塑料顆粒和橡膠粉為原料，再添加硅藻土，另外在添加抗剝落劑、耐候組分、增粘組分、增容組分和交聯(lián)組分為原料制備而成。

上述方案中，所述塑料為廢棄塑料，來源于日常生活所產(chǎn)生的各種塑料制品；所述橡膠粉更是來源于廢棄輪胎，其數(shù)量也極為巨大。本發(fā)明配制改性瀝青時摻加塑料和廢橡膠粉，可以節(jié)約資源、降低成本，緩解“黑色污染”問題，實現(xiàn)對廢棄物的循環(huán)再利用，減少廢棄物對環(huán)境的污染；另一方面，廢膠粉作為橡膠類的一種，而塑料作為樹脂的一種，結合各自的特點，用廢膠粉和塑料混合，可以同時提高瀝青的高、低溫性能，并且能增強基質瀝青的柔性及抗永久變形能力。

所述塑料主要為廢舊聚丙烯（PP）、廢舊聚氯乙烯（PVC）、乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）這三種材料中的一種，這三種材料應單獨加入瀝青中，不應將這三種材料混合加入。

所述橡膠粉是經(jīng)過表面活化劑活化處理過的橡膠粉，所述橡膠粉與表面活化劑（芳香基橡膠油、環(huán)烷基橡膠油和脂肪烴溶劑油中的一種或幾種按任意配比混合）質量比為l00︰（5～20）；活化處理方法為：橡膠粉在40～60℃的溫度條件下連續(xù)攪拌120s；然后，分次加入表面活化劑，每次加入量為橡膠粉重量的5%左右，每次攪拌時間為20min，表面活化劑加入量視橡膠粉狀態(tài)確定；表面活性劑加入完全后，應繼續(xù)攪拌橡膠粉，直至溫度降低至室溫（20～25℃）。其中，所述橡膠粉為40目橡膠粉。

上述方案中，所述硅藻土為硅藻土助濾劑鍛燒品，該品呈淡橘紅色，為粉末狀硅藻土，細度較高。硅藻土助濾劑具有良好的微孔結構、吸附性能和抗壓縮性能，它按生產(chǎn)工藝不同分為干藻品、煅燒品和熔劑煅燒品，此處采用為硅藻土助濾劑鍛燒品。將提純凈化、干燥、粉碎后的硅藻土原料加入回轉窯，在800～1200℃的溫度下煅燒，然后粉碎、分級，即得煅燒品。