[發明專利]一種耐鹽型瀝青混合料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010823524.6
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111793370B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 徐亮;郭玉峰;任維鋒;王偉;潘承志;郭航;穆長儒;李釗
• 申請（專利權）人: 長春工程學院
• 主分類號: C08L95/00
• 分類號: C08L95/00;C08L53/02;C08L25/08;C08L33/24;C08F212/08;C08F220/58
• 代理公司: 北京卓嵐智財知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11624
• 代理人: 郭智

本發明屬于公路技術領域，公開了一種耐鹽型瀝青混合料及其制備方法，將AMPS倒進三口燒瓶，加入N,N?二甲基甲酰胺，在室溫下攪拌溶解至透明狀態；把恒溫水浴加熱的裝置調到固定溫度85℃，使得反應混合物與水箱共熱至85℃；加入過氧化苯甲酰，并滴加苯乙烯，在85℃恒溫下勻速攪拌5h；反應完成后，將反應冷卻至室溫，通過蒸餾分離溶劑，得到St/AMPS二元聚合物；將SBS改性瀝青混合料與AMPS聚合物進行干拌成型，即可得到所述耐鹽型瀝青混合料。本發明提高了瀝青和集料之間的粘結力和瀝青混合料的動穩定度，在鹽凍融條件下，緩解了瀝青混合料路用性能的下降趨勢，可以在高寒地區的瀝青路面應用。

技術領域

本發明屬于公路技術領域，尤其涉及一種耐鹽型瀝青混合料及其制備方法。

背景技術

目前，在瀝青路面施工中，基本都是機械化施工，效率高，工期短，汽車行駛過程中的舒適度優良，并且在后期的養護過程中極為方便。近年來，通過一系列改性劑的使用，出現了一大批改性瀝青，其中最為突出的就是橡膠SBS改性瀝青，SBS是一種苯乙烯熱塑性彈性體，是一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物。兩相分離結構使得能夠與瀝青基質形成空間三維網絡結構，從而有效地改善了瀝青的溫度性能，拉伸性能，彈性，內聚粘合性能，混合物的穩定性和耐老化性，它對于改善路面的使用性能和使用質量，讓道路的使用壽命延長，發揮了至關重要作用。接踵而來的也就發現了一些新的問題，比如在鹽凍融作用下的性能影響并沒有得到體現。

因此，對于橡膠SBS復合改性瀝青的改良研究，顯得很有必要。在季節性冰凍帶降雪中使用大量的融雪鹽會加速橡膠SBS復合改性瀝青混合料在鹽溶液下的侵蝕破壞。因此，在如此復雜和嚴酷的環境下，許多學者系統地研究了橡膠SBS復合改性瀝青混合料改善的各種道路性能指標，但是在高溫和低溫變化與結冰鹽分侵蝕的耦合下，改良橡膠SBS復合改性瀝青混合料的路用性能方面的研究不多，還尚待深入研究。2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)是一種高分子有機單體，它目前的應用前景非常的廣泛，在工業當中，把它作為原材料與其他的單體分子發生聚合反應的水溶性共聚物，用于油田化學品，具有優異的抗高溫性、抗鹽性和水解穩定性。AMPS產品工業化并廣泛應用到瀝青路面中去，無疑會使瀝青混合料的路用性能在鹽凍融條件下下降的更為緩慢一點。因此，有必要研究這一方面并為實際工程應用提供相應的理論指導技術。

現有技術存在的問題：

1)融雪劑對瀝青路面內部的結晶伸展作用

當周圍環境繼續干燥時，積聚在瀝青路面內部孔隙中的融雪鹽溶液中的水將逐漸蒸發。蒸發時會產生鹽溶液晶體，并且當鹽溶液結晶融化時會發生一定的膨脹壓力，晶體的不斷積累逐漸填充了路面內部的空隙，由結晶產生的膨脹壓力會降低瀝青與集料之間的粘結力，從而使得瀝青路面的內部結構遭到破壞，進而使得瀝青路面的強度降低，從而加速了瀝青路面病害的產生。

當瀝青路面內部的空隙被融雪劑的鹽溶液浸泡后會發生結晶反應，降低了瀝青結合料的強度。雖然鈉離子可以潤滑各集料之間的粘附力，但也是因為鹽溶液的進入導致了其內部的侵入力和內摩擦角降低，進而導致了瀝青路面各方面性能的惡化。

2)融雪劑對瀝青路面的乳化作用

當融雪劑鋪灑在路面時，降低了冰雪的凝固點，使之成為液相，在車輛荷載作用下，路面上的融雪鹽溶液會繼續往下滲透，導致了瀝青路面的內部發生鹽溶液的聚集。當溶液與瀝青材料表面的接觸范圍在不斷擴大時，鹽溶液中的鈉離子將與瀝青粘合劑發生反應并產生化學吸附層，這種化學吸附層的性能極其不穩定。隨著水含量的增加，它將繼續乳化瀝青，而鹽溶液中的鈉離子會與結合料中的堿性聚集體反應產生一種硅酸鹽凝膠。乳化反應的發生和硅酸鹽凝膠材料的形成對瀝青粘合劑與骨料之間的粘合強度具有很強的降低作用，從而導致內部的粘結力不足而發生脫落和變形。