[發明專利]一種凍土路面用復合膠結料及其制法

有效

• 申請號: 201911040811.3
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112745686B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 徐青柏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L57/02;C08L53/02;C08L91/00;C08K9/02;C08K7/26;C08K3/32
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本發明公開了一種用于凍土路面用復合膠結料。該復合膠結料，按重量份計，包括以下原料：空心漂珠20~80份，石油樹脂10~50份，SBS 4~20份，芳香型塑化劑20~70份，聚合無機酸0.2~5.0份。本發明同時還提供了該復合膠結料的制備方法和應用。配方中無石蠟組分，所制備膠結料的低溫延展性好；在改善了界面相容性同時，還能夠提高膠結料的高溫性能及粘結強度；由于黏結劑本身無黑色因子，路面本體吸熱效能較小，路體傳導熱量降低，能明顯減小路面對凍土的擾動，從而起到保護凍土的作用。

技術領域

本發明屬于道路工程材料技術領域，特別是一種凍土路面用復合膠結料及其制備方法。

背景技術

凍土是一種溫度在0℃及以下，并含有冰的特殊巖土體，是一種力學性質與溫度密切相關特殊土壤。在西藏等多年凍土地區，由于路基工程的修筑不可避免地改變地表原有凍土層的熱平衡狀態，導致季節融化層壓縮變形、高溫凍土層壓縮變形以及多年凍土的融沉變形等，并由此引發多年凍土路基的融沉、不均勻沉降等路基路面系列工程病害問題。尤其是在全球氣候變暖的條件下，太陽輻射到地表能量及路面吸收太陽熱能是影響凍土層溫度場發生改變的主要原因。路面吸收太陽熱能越多對凍土路基的熱效應越大，路面反射的太陽能越多對凍土路基的熱效應越小。

青藏高原地區已建公路的路面結構形式主要是瀝青路面，其顏色較黑，對太陽光輻射吸收率超過90％，從而導致瀝青路面溫度升高。在高原區強輻射的背景下，大量熱量被路面吸收，傳至路基，進而引起路基溫度升高，擾動凍土，引發凍土融沉，造成瀝青路面病害頻發。為降低瀝青路面吸熱對凍土路基的干擾，目前主要采取熱棒、通風管、通風板、EPS保溫板等技術措施。這些技術普遍存在施工周期長、工程造價高、作用效果有限等問題。

CN 201710360470.2，“一種用于凍土區瀝青路面的復合改性劑”，采用29.6%~70.8%空心漂珠、5.8%~46.1%石蠟、0.6%~1.8%硅烷偶聯劑制備成集阻熱與蓄熱于一體的復合改性劑。該復合改性劑添加到瀝青混合料中，能夠有效降低凍土區瀝青路面吸熱效率，減少進入路基的熱量，減小路面溫度變化幅值，減小路面對凍土的擾動，有效避免凍土融沉的發生。該技術方案中，加入5.8%~46.1%的石蠟，雖然石蠟能夠起到粘結作用。但是，對瀝青路面而言，石蠟的存在會嚴重影響石油瀝青低溫延展性，導致瀝青路面的龜裂等病害。通常，道路施工技術規范中都嚴格限制石油瀝青的蠟含量，一般不超過瀝青用量的2%。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明目的在于提供一種凍土路面用復合膠結料，能夠避免石蠟導致瀝青路面的龜裂等病害。同時，所制備的膠結料為無色膠結料，以克服黑色瀝青路面的吸熱效應，減少熱量對凍土路基的擾動，以有效避免凍土融沉的發生。

本發明一方面提供一種用于凍土路面用復合膠結料，按重量份計，包括以下原料：空心漂珠20~80份，石油樹脂10~50份，SBS 4~20份，芳香型塑化劑20~70份，聚合無機酸0.2~5.0份。按重量份計，優選包括以下原料：空心漂珠30~70份，石油樹脂20~40份，SBS 8~15份，芳香型塑化劑30~60份，聚合無機酸0.5~2.0份。

所述的石油樹脂是C5以上的石油樹脂，軟化點為70~150℃。所述的SBS分子量為10~30萬，為白色產物。所述的芳香型塑化劑為潤滑油精制抽出油，餾程范圍為360~500℃。所述的聚合無機酸為多聚磷酸，分子量為105~116。

所述的空心漂珠比重：0.5~0.7，粒徑100~200微米，SiO₂質量含量50%~55%。

本發明另一方面在于提供一種凍土路面用復合膠結料的制備方法，制備步驟包括：

（1）將石油樹脂、SBS、芳香型塑化劑，混合、剪切、攪拌得到混合物A；

（2）將聚合無機酸噴涂在空心漂珠表面，得到混合物B；

（3）將混合物B加入到混合物A中，攪拌，得到凍土路面用復合改性膠結料。