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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201310505238.5 (22)申请日 2013.10.24 C08L 95/00(2006.01) C04B 26/26(2006.01) (73)专利权人 北京同华道路养护有限责任公司 地址 100067 北京市海淀区北四环西路 9 号 9 号楼 8 层 810 室 (72)发明人 刘炤宇 李江海 石红星 李晓波 袁志平 杜延昭 董月振 焦朋朋 (74)专利代理机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 11401 代理人 杨采良 CN 103289423 A,2013.09.11, CN 1180365 A,1998.04.29。
2、, CN 101100553 A,2008.01.09, CN 102719106 A,2012.10.10, CN 102580607 A,2012.07.18, (54) 发明名称 一种高模量冷拌沥青及其制备方法、 以及其 混合料 (57) 摘要 本发明涉及一种高模量冷拌沥青及其制备方 法、 以及其混合料, 所述沥青组合物按质量百分数 组成包括, 石油沥青58-60份、 聚合物1.5-3.0份、 1.5-2.5 份的相容剂、 乳化剂 1.0-2.5 份、 界面修 复剂 0.3-1.2 份, 所述乳化剂为极性基团和非极 性基团的双子结构。本技术提高了乳化沥青冷拌 混合料和冷再生混合料的模量 。
3、, 该混合料可作为 新建道路及改扩建道路的基层、 下面层、 中面层的 材料或用于高等级公路的结构修补 ; 为高等级公 路的结构修补找到一种方便、 可采用 100% 再生料 的节能、 环保的解决方案 ; 快速凝结的方案缩短 工期, 节约成本。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 马俊魁 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书16页 CN 103525108 B 2016.05.11 CN 103525108 B 1.一种高模量冷拌沥青, 其特征在于: 所述沥青组合物按质量份数组成包括: 石油沥青 58-60份, 聚合物1.5-3.0份, 1.。
4、5-2.5份的相容剂, 乳化剂1.0-2.5份, 界面修复剂0.3-1.2 份, 0.2-0.3份的主动型抗剥落剂, 0.02-0.06份的乳液稳定剂, 沥青稳定剂0.04-0.08份; 所述乳化剂是指含有烷基胺、 烷基酰胺、 烷基季铵盐、 烷基咪唑啉、 烷基喹啉、 烷基甜菜 碱、 塔尔油脂肪胺、 木质胺、 木质酰胺、 木质素季铵盐、 木质咪唑啉、 木质喹啉、 木质甜菜碱中 一种或两种以上的阳离子表面活性剂和一种或两种以上的非离子表面活性剂; 所述界面修复剂是塔尔油脂肪酸、 亚油酸、 环烷酸中的一种; 所述主动型抗剥落剂是指烷基胺、 烷基酰胺、 烷基吡咯、 烷基咪唑、 烷基噻唑、 烷基咪唑 啉。
5、、 烷基喹啉、 塔尔油脂肪胺、 塔尔油咪唑、 塔尔油吡咯、 塔尔油噻唑中的一种或两种以上, 其中烷基胺、 烷基酰胺、 烷基吡咯、 烷基咪唑、 烷基咪唑啉、 烷基噻唑、 烷基喹啉中的烷基所 指为碳12到碳22的饱和烷烃或不饱和烷烃; 所述聚合物是按质量百分比为: 包含3050通式为(AB)nX的星型嵌段共聚物, 50 70通式为ABA的线型嵌段共聚物, 010的合成橡胶; 其中星型嵌段共聚物重均分子量 为2030万, 线型嵌段共聚物重均分子量为1015万, 合成橡胶重均分子量为1015万; 在 通式(AB)nX和ABA中, A是由苯乙烯、 -甲基苯乙烯、 对甲基苯乙烯或乙烯基吡啶聚合得到的 链段。
6、, B是由丁二烯、 异戊二烯、 氯丁二烯或2,3-二甲基丁二烯聚合得到的链段; 在通式(AB) nX中n为3或4, X为带有3或4个官能基的偶联剂残基; 在通式(AB)nX和ABA中A组分所占质量 百分比为2040; 所述合成橡胶是乙丙橡胶、 丁苯橡胶、 氯丁橡胶、 顺丁橡胶或顺式异戊 橡胶中的一种或两种以上的组合; 所述沥青稳定剂是有机过氧化合物、 有机偶氮化合物、 硫磺粉、 有机多硫化物、 有机磺 酸化合物或金属氧化物中的一种或两种以上的组合; 所述乳液稳定剂是指数均分子量为250000的羧甲基纤维素醚类增稠剂、 数均分子量为 250000的羟乙基纤维素醚类增稠剂、 数均分子量为80000。
7、的聚乙烯醇类增稠剂、 数均分子量 为2000-20000的聚氨酯类增稠剂、 数均分子量为1000-10000的聚乙二醇、 一次粒子平均直 径7-20nm的钠基膨润土或钙基膨润土、 数均分子量为600万-2000万的聚丙烯酰胺类增稠 剂、 壳聚糖、 汉生胶、 葡聚糖、 氯化钙中的一种或两种以上组合。 2.一种权利要求1所述高模量冷拌沥青的制备方法, 其特征在于: 包括以下的制备步 骤, 其中所述含量为质量份数, 1)将58-60份的石油沥青加热到175185至流动状态, 在 搅拌状态下一次加入1.5-2.5份相容剂, 1.5-3.0份的聚合物, 再通过转速为20004000RPM 的胶体磨研磨,。
8、 接着在搅拌状态下溶胀210小时, 然后加入0.04-0.08份的沥青稳定剂, 反 应15小时, 得到生产乳化沥青的改性沥青; 2)使用0.02-0.06份的乳液稳定剂、 1-2.5份乳 化剂和0.3-1.2份界面修复剂配置乳化沥青生产用皂液, 最终皂液温度控制在4560之 间, 皂液pH值控制在1.83.5之间, 将步骤1)制得的改性沥青与皂液通过转速为2000 4000RPM的胶体磨研磨, 添加0.2-0.3份的主动型抗剥落剂, 搅拌30-60分钟得到最终冷拌沥 青产品。 3.一种混合料, 其特征在于: 此混合料中各成分及其质量份数为: 90-98份的集料, 集料 为新鲜石料与再生料中的一。
9、种或两种的混合, 水泥4-8份, 预拌水2-5份, 权利要求1所述的 冷拌沥青5-7.5份。 4.根据权利要求3所述的混合料, 其特征在于: 所述混合料为连续密实级配。 权利要求书 1/2 页 2 CN 103525108 B 2 5.根据权利要求4所述的混合料, 其特征在于: 所述混合料的动态模量在15, 10Hz条 件下大于8000MPa; 其设计空隙率为3-8, 现场空隙率为4-10。 权利要求书 2/2 页 3 CN 103525108 B 3 一种高模量冷拌沥青及其制备方法、 以及其混合料 技术领域 0001 本发明属于道路路面材料领域, 具体涉及一种改性的高模量冷拌冷铺沥青、 含有。
10、 此沥青的混合料及其制备方法。 背景技术 0002 我国公路网总里程已达到450万公里, 大部分公路将逐渐进入大修、 中修期, 这将 产生大量的废旧混合料。 按照5%的维修、 改建率计算, 每年废旧沥青混合料将产生2亿多吨, 其经济价值据粗略估算可达20亿元以上, 但是由于我国旧路面的再生利用技术还不成熟, 利用率仅为10%20%。 0003 从我国的 “十二五” 规划中, 对道路养护做了详细的规划纲要: 0004 2010年养护总投资5227亿, 2015年7738亿, 2020年11053亿; 0005 每年对不少于3.5万公里的国省干线进行综合改造; 0006 高速公路平均路面使用性能指。
11、数POI大于95; 0007 高速公路养护废旧路面材料循环利用率达到40%, 国省干线达到70%。 0008 在未来十年, 我国2000年前后修建的高速公路将相继进入大修期, 同时加上部分 新建高速公路, 根据相关统计, 预计到2020年用于新建、 养护的沥青混合料每年将超过5亿 吨, 废旧路面材料每年达到1亿吨。 材料资源消耗严重、 循环利用率低 (目前我国循环利用率 仅10%20%, 而发达国家已达到80%以上) , 需要更加重视 “资源节约、 环境友好” 的技术理 念。 但是, 结合当前我国社会发展和高速公路技术水平现状来看, 仍面临巨大挑战。 0009 由此可以看出, 政府已经将道路养。
12、护地具体目标放入政府工作报告中, 从政策和 资金共同进行了确定, 养护将是快速增长的需求和市场。 更为重要的是如何实现 “资源节 约、 环境友好” 的技术理念, 则需要更多和更有效的养护技术、 材料来保证养护的高效、 节约 和环保。 0010 随着高速公路里程的不断增加, 交通量的不断增大, 早期高速公路的结构病害逐 渐显现, 高速公路的养护循环也开始形成; 同时, 政府对节能环保政策的逐步实施, 原材料 成本的不断升高, 冷拌混合料的使用将迅速增加, 特别是使用冷拌合和冷再生混合料进行 结构修补、 基层改扩建的应用量将越来越大。 而目前的材料无法满足高等级公路特别 是重载交通的要求, 只能将。
13、其作为基层使用, 使冷拌技术的应用受到极大的限制。 0011 现有技术中冷拌沥青技术主要分为两种, 泡沫沥青冷拌及冷再生技术、 乳化沥青 冷拌及冷再生技术。 其中泡沫沥青冷拌及冷再生技术, 1928年德国注册了第一个制造沥青 泡沫的专利, 1956年美国Iowa州立大学的Csanyi教授首次将泡沫沥青用作道路稳定土基层 的稳定剂注册专利, 1968年澳大利亚MobilOil公司以冷水代替热蒸汽改进了原有生产工艺 并于1971年注册专利。 目前,国内主要由德国Wirtgen公司进行技术推广,其主要应用为泡 沫冷再生。 其连续级配, 现场空隙率8-11%,冷拌的静态模量900-1200; 再生的静。
14、态模量800- 1100。 此技术方案的不足在于, 混合料模量低、 泡沫沥青混合料抗水性能较差 (冻融劈裂强 度比很难大于75%) 、 沥青发泡技术需要专用设备, 且对沥青选择比较严格、 泡沫沥青生产后 说明书 1/16 页 4 CN 103525108 B 4 必须马上使用, 不能储存。 0012 另一种技术为乳化沥青冷拌及冷再生技术, 其多采用开级配或半开级配,现场空 隙率9-12%,冷拌的静态模量1100-1800; 再生的静态模量1000-1500。 目前,冷拌混凝土技术 应用量极小,特别是在高等级公路中没有应用,乳化沥青冷再生技术在美国和欧洲从上世 纪70年代开始大面积应用,中国从上。
15、世纪90年代末开始研究,2005年江西昌九高速公路第 一次正式使用该技术。 此技术的不足之处在于: 混合料模量低、 混合料现场空隙率较大, 抗 水性能较差 (冻融劈裂强度比很难大于75%) 、 混合料破乳凝结速度较慢, 强度上升慢, 工期 长和等待交通开放的时间长。 发明内容 0013 本发明要解决的技术问题是, 现有乳化沥青冷拌混合料和冷再生混合料的模量 低, 抗水性能差, 无法应用于高等级公路的下面层的问题。 0014 为解决上述问题本发明采取如下的技术方案: 0015 一种高模量冷拌沥青, 所述沥青组合物按质量百分数组成包括, 石油沥青58-60 份、 聚合物1.5-3.0份、 1.5-。
16、2.5份的相容剂、 乳化剂1.0-2.5份、 界面修复剂0.3-1.2份, 所述 乳化剂为极性基团和非极性基团的双子结构。 0016 所述一种高模量冷拌沥青的优选方案为, 所述沥青包括质量百分比为0.2-0.3份 的主动型抗剥落剂。 0017 所述一种高模量冷拌沥青的优选方案为, 所述沥青包括质量百分比为0.02-0.06 份的乳液稳定剂、 沥青稳定剂0.04-0.08份。 0018 所述沥青的优选方案为, 所述界面修复剂是指脂肪酸, 树脂酸机及其衍生物, 烷基 胺, 烷基酰胺, 烷基季铵盐, 烷基咪唑啉, 烷基喹啉, 烷基甜菜碱, 木质酰胺, 木质咪唑啉, 木 质喹啉中, 环烷酸的一种或两种。
17、以上。 其中脂肪酸可以为月桂酸, 棕榈酸, 油酸, 亚油酸, 硬 脂酸等C12到C22有机脂肪酸; 树脂酸及其衍生物是指塔尔油脂肪酸或其胺类反应物; 烷基 胺, 烷基酰胺, 烷基季铵盐, 烷基咪唑啉, 烷基喹啉, 烷基甜菜碱是指碳8到碳22的有机胺类 物质。 0019 所述沥青的优选方案为, 所述主动型抗剥落剂是指烷基胺, 烷基酰胺, 烷基吡咯, 烷基咪唑, 烷基噻唑, 烷基咪唑啉烷基喹啉, 塔尔油脂肪胺, 塔尔油咪唑, 塔尔油吡咯, 塔尔 油噻唑中的一种或两种以上。 其中烷基胺, 烷基酰胺, 烷基吡咯, 烷基咪唑, 烷基咪唑啉, 烷 基噻唑, 烷基喹啉中的烷基所指为碳12到碳22的饱和烷烃或。
18、不饱和烷烃。 0020 所述沥青的优选方案为, 所述聚合物是按质量百分比为: 包含3050通式为 (AB)nX的星型嵌段共聚物、 5070通式为ABA的线型嵌段共聚物、 010的合成橡胶中 的一种或几种任意比例的组合; 其中星型嵌段共聚物重均分子量为2030万, 线型嵌段共 聚物重均分子量为1015万, 合成橡胶重均分子量为1015万; 在通式(AB)nX和ABA中, A是 由苯乙烯、 -甲基苯乙烯、 对甲基苯乙烯或乙烯基吡啶聚合得到的链段, B是由丁二烯、 异戊 二烯、 氯丁二烯或2,3-二甲基丁二烯聚合得到的链段; 在通式(AB)nX中n为3或4, X为带有3 或4个官能基的偶联剂残基; 。
19、在通式(AB)nX和ABA中A组分所占质量百分比为2040; 所述 合成橡胶是乙丙橡胶、 丁苯橡胶、 氯丁橡胶、 顺丁橡胶、 或顺式异戊橡胶中的一种或两种以 上的组合。 说明书 2/16 页 5 CN 103525108 B 5 0021 所述沥青的优选方案为, 所述稳定剂是有机过氧化合物、 有机偶氮化合物、 硫磺 粉、 有机多硫化物、 有机磺酸化合物或金属氧化物中的一种或两种以上的组合。 0022 所述沥青的优选方案为, 所述相容剂是指反序工艺精制润滑油时的副产物溶剂抽 出油或石油催化裂化回裂油的溶剂抽出油中的一种或两种的组合, 其中溶剂指N-甲基吡咯 烷酮、 糠醛或酚类溶剂, 抽出油芳香分。
20、含量大于90。 0023 所述沥青的优选方案为, 所述乳液稳定剂是指羧甲基纤维素醚类增稠剂 (数均分 子量为250000) , 羟乙基纤维素醚类增稠剂 (数均分子量为250000) , 羧甲基纤维素钠 (数均 分子量为64001000) , 聚乙烯醇类增稠剂 (数据分子量为80000左右) , 聚氨酯类增稠剂 (数 均分子量为2000-20000) , 聚乙二醇 (数均分子量为1000-10000) , 气合二氧化硅 (平均一次 粒子直径7-20nm) , 膨润土, 聚丙烯酰胺类增稠剂 (数均分子量为600万-2000万) , 壳聚糖, 汉 生胶, 葡聚糖, 氯化钙中的一种或两种以上组合。 所。
21、述膨润土具体可为钠基膨润土或钙剂膨 润土。 0024 所述沥青的优选方案为, 所述乳化剂是指含有烷基胺, 烷基酰胺, 烷基季铵盐, 烷 基咪唑啉, 烷基喹啉, 烷基甜菜碱, 塔尔油脂肪胺, 木质胺, 木质酰胺, 木质素季铵盐, 木质咪 唑啉, 木质喹啉, 木质甜菜碱中一种或一种以上的阳离子表面活性剂和一种或两种以上的 非离子表面活性剂。 所述烷基阳离子表面活性剂的碳链可为8-22个碳原子; 所述非离子表 面活性剂可为烷基酚聚氧乙烯醚 (烷基碳链长度为6-20个碳, PEO数为10-60) , 聚氧乙烯失 水山梨醇脂肪酸脂(数均分子量可为430左右), 失水山梨醇脂肪酸脂和脂肪醇聚氧乙烯醚 (碳。
22、链长度为8-18个, 其中脂肪醇可为碳原子数12-18的醇) 。 其中聚氧乙烯失水山梨醇脂肪 酸脂具体可为聚氧乙烯失水山梨醇月桂酸脂, 聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸脂或聚氧乙烯 失水山梨醇油酸脂; 所述失水山梨醇脂肪酸脂可为失水山梨醇月桂酸脂, 失水山梨醇硬脂 酸脂或失水山梨醇油酸脂。 0025 本发明还涉及沥青的制备方法, 包括以下的制备步骤, 其中所述含量为质量百分 数, 1) 将58-60份的石油沥青加热到175185至流动状态, 在搅拌状态下一次加入1.5- 2.5份相容剂, 1.5-3.0份的聚合物, 再通过转速为20004000RPM的胶体磨研磨, 接着在搅 拌状态下溶胀210小时,。
23、 然后加入0.04-0.08份的沥青稳定剂, 反应15小时, 得到生产乳 化沥青的改性沥青; 2) 使用0.02-0.06份的乳液稳定剂、 1-2.5份乳化剂和0.3-1.2份界面修 复剂配置乳化沥青生产用皂液, 最终皂液温度控制在4560之间, 皂液pH值控制在1.8 3.5之间, 将步骤1) 制得的改性沥青与皂液通过转速为20004000RPM的胶体磨研磨, 得到 最终乳化沥青产品。 0026 所述沥青制备方法的优选方案为, 在步骤2) 后添加0.2-0.3质量份数的主动抗剥 落剂, 搅拌30-60分钟得到最终乳化沥青产品。 0027 本发明还涉及一种沥青的混合料, 此混合料中各成分及其质。
24、量份数为: 90-98份的 集料, 为新鲜石料与再生料中的一种或两种的混合、 水泥4-8份、 预拌水2-5份、 权利要求1所 述的乳化沥青5-7.5份。 0028 所述沥青混合料的优选方案为, 所述混合料为连续密实级配。 0029 所述沥青混合料的优选方案为, 所述冷拌混合料的动态模量 (15, 10Hz) 大于 8000MPa; 其设计空隙率为3-8%, 现场空隙率4-10%。 0030 上述沥青的制备方法中, 步骤1) 后得到的改性沥青, 其技术指标见表1。 说明书 3/16 页 6 CN 103525108 B 6 0031 表1原料沥青指标要求 0032 0033 本发明所述沥青制备方。
25、法所得到的最终乳化沥青产品需达到的技术指标, 见表2。 0034 表2乳化沥青技术指标要求 0035 说明书 4/16 页 7 CN 103525108 B 7 0036 0037 本发明还涉及上述沥青的混合料, 此混合料中各成分及其质量份数为: 新鲜石料 或再生料90-98份、 水泥4-8份、 预拌水2-5份、 乳化沥青5-7.5份。 0038 上述混合料的优选方案为, 采用连续级配进行设计, 当集料为100%新鲜石料时, 乳 化沥青用量6.5-7.5%, 其级配满足表3的要求; 当集料为100%再生料时, 乳化沥青用量5.0- 6.5%, 其级配满足表4的要求。 0039 表3100%新鲜。
26、石料级配要求 0040 0041 表4100%再生料级配要求 0042 0043 说明书 5/16 页 8 CN 103525108 B 8 0044 上述混合料的制备方法为, 常温机械强制拌合, 拌合时间不少于45s; 湿毛巾苫盖 养生不少于60min, 旋转压实次数为100次或马歇尔击实双面各45次。 试件养生条件采用将 压实后的试件在60养生至恒重, 但时间不要超过48小时, 不少于36小时。 恒重的定义为2 个小时的重量损失小于0.05%。 养生后, 在常温下将试件冷却至少12小时, 最长不超过24小 时。 其体积特性和性能要求见表5。 0045 表5混合料体积特性和性能要求 0046。
27、 项目单位指标 孔隙率Va%4-10 动态模量, 15, 10Hz, MinMPa8000 抗压回弹模量, 15, MinMPa2000 马歇尔稳定度, 60, MinKN8 干劈裂强度, 25, MinMPa0.2 浸水24h劈裂强度, 15, MinMPa0.5 车辙, 60, Min次/mm1000 低温应变, -10, Min 1800 冻融劈裂强度比, Min%75 扫刷质量损失, Min%0.2 0047 本发明的有益效果为: 0048 1、 混合料模量得到提高 0049 在沥青中添加了使沥青颗粒快速成膜的界面修复剂, 由于控制了分子大小, 此种 添加剂在沥青表面定向排布时, 可以。
28、很好地隐藏在更稳定的表面活性剂内。 一旦沥青遇石 料破乳, 界面修复剂开始发挥作用, 他可以很好的帮助沥青颗粒相互快速连接, 从而形成连 续且更为牢固的沥青膜, 同时, 界面修复剂也能够帮助深入骨料表面的微孔中的沥青颗粒 破乳时与石料表面的沥青膜连续连接而形成整体, 进一步提高粘结性能, 最终提高了沥青 与石料间的界面强度。 0050 本发明沥青中的乳化剂为极性基团和非极性基团的双子结构, 使得沥青微粒、 矿 物填料在骨料表面的沉积迅速, 排布方向, 有了规律性。 在这个过程中, 极性的沥青微粒首 先沉积在骨料表面, 由于沥青颗粒本身斥力的存在, 此时的矿物填料更易于在已形成的沥 青膜上沉积,。
29、 无机填料取代沥青成为这一时间内沉积的主体, 在此过程中, 需要更多的极性 相反的矿物填料, 使有机物与无机物能够形成一种复合型结构膜, 通过化学作用力使矿料 与沥青颗粒形成更厚、 更牢固的结构沥青膜。 0051 冷拌混合料采用连续密实级配, 可以使用更多的无机填料填充矿料间隙, 混合料 设计空隙率为3-8%, 现场空隙率4-10%; 同时, 无机填料与沥青能够形成一种复合型结构膜, 通过化学作用力使填料与沥青颗粒形成更厚、 更牢固的结构沥青膜。 更小的空隙率加上更 厚的结构沥青膜, 大幅提高混合料的模量。 说明书 6/16 页 9 CN 103525108 B 9 0052 2、 抗水性能提。
30、高 0053 相比较传统的在沥青相添加的被动型抗剥落剂, 我们采用的主动型抗剥落剂可以 在乳化体系中使用, 它一方面可以牵引沥青微粒主动吸附于石料表面, 同时由于主动型抗 剥落剂本身相对于石料的静电作用力远大于水相对于石料的氢键作用力, 乳化沥青颗粒具 有一定的趋水作用, 它可以帮助沥青颗粒和石料表面之间形成更为牢固的化学作用力。 0054 无机填料与乳液中的水分发生水化反应, 消耗乳液中的部分水分, 沥青中的界面 修复剂与无机填料共同作用, 为材料在使用过程中的定向排布增加了接力点, 支撑了沥青 材料在混合料排水后所形成毛细孔的再分布。 避免水化反应和水分蒸发破乳后在结构沥青 膜上形成的空隙。
31、, 阻止产生或降低不连续的界面结构 (不连续的结构沥青膜) , 从而阻止或 延缓静态和动态水的侵入和对沥青的置换。 0055 本专利冷拌混合料采用连续密实级配, 可以使用更多的无机填料矿料间隙, 混合 料设计空隙率为3-8%, 现场空隙率4-10%, 则大幅降低连通空隙率, 减少行车荷载作用下动 水压力的形成, 从而提高混合料的抗水性能。 0056 3、 提高了固结速度 0057 通过添加界面修复剂, 沥青颗粒主动吸附、 快速成膜, 解决冷拌混合料固结时间较 长, 强度形成过慢的问题。 0058 基于本混合料中可以使用更多剂量的无机填料, 无机填料更易于在已形成的沥青 膜上沉积, 无机填料取代。
32、沥青成为这一时间内沉积的主体, 使得沥青破乳成膜后, 无机和矿 物填料与沥青形成的胶浆体系化学固结作用增强, 减少了沥青胶浆的固结时间, 增加了混 合料强度形成的速度。 0059 本技术提高乳化沥青冷拌混合料和冷再生混合料的模量,该混合料可作为新建道 路及改扩建道路的基层、 下面层、 中面层的材料或用于高等级公路的结构修补; 为高等级公 路的结构修补找到一种方便、 可采用100%再生料的节能、 环保的解决方案; 快速凝结的方案 缩短工期, 节约成本。 具体实施方式 0060 以下实施例用于进一步解释本发明。 0061 实施例1 0062 乳化沥青中所采用的原料如下: 70#重交沥青 (58份)。
33、 , 糠醛抽出油 (2份) , SBS为 1301 (2份) , 单质硫 (0.05份) ; 阳离子表面活性剂为1-羟乙基-2-十七烯基咪唑啉甜菜碱 (1.0份) , 十六烷基三甲基氯化铵 (0.5份) ; 非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚 (1.0 份) ; 稳定剂为汉生胶及氯化钙 (0.05份) ; 界面修复剂为塔尔油脂肪酸 (1.2份) ; 主动型抗剥 落剂为十八烷基氨乙基哌嗪 (0.25份) 。 0063 将重交沥青加热到180摄氏度, 按重量百分比一次性添加所需相容添加剂糠醛抽 出油和聚合物1301SBS。 将混合物通过3300RPM的胶体磨以加快生产速度。 将过磨后的混合 物继续。
34、在搅拌的条件下使SBS改性物充分溶胀4小时。 加入所需单质硫继续反映3小时。 最后 加入塔尔油脂肪酸搅拌均匀, 从而得到所需原料沥青, 计量备用。 0064 本实例制备的改性沥青性能参数, 见表6所示。 0065 表6原料沥青检测结果 说明书 7/16 页 10 CN 103525108 B 10 0066 0067 0068 将稳定剂汉生胶溶于5060的热水中, 按5:1000稀释备用。 0069 将阳离子表面活性剂1-羟乙基-2-十七烯基咪唑啉甜菜碱, 十六烷基三甲基氯化 铵; 非离子表面活性剂辛基酚聚氧乙烯醚 (PEO-30) 以及稳定剂氯化钙和汉生胶配置的浓缩 液溶于60度的热水中配制。
35、皂液, 并用工业盐酸调节pH到2.0。 0070 将计量好的沥青和皂液同时经过胶体磨, 后通过静态混合器将主动型抗剥落剂十 八烷基氨乙基哌嗪添加到沥青乳液, 冷却至室温得到乳化沥青成品。 0071 本实例制备的乳化沥青性能参数, 见表7所示。 0072 表7乳化沥青检测结果 说明书 8/16 页 11 CN 103525108 B 11 0073 0074 0075 采用100%新鲜石灰岩石料, 各档石料、 填料及沥青用量见表8, 混合料合成级配见 表9。 0076 表8石料、 填料及沥青用量 0077 10-20mm5-10mm0-5mm水泥预拌用水量乳化沥青 重量份 (%)3026.038。
36、4.02.57.3 0078 表9混合料合成级配 0079 0080 混合料设计阶段, 常温机械强制拌合, 有效拌合时间为60s; 湿毛巾苫盖养生 120min, 旋转压实次数为100次。 说明书 9/16 页 12 CN 103525108 B 12 0081 试件养生条件采用将压实后的试件在60恒温烘箱中养生48小时。 养生后, 在常 温下将试件冷却24小时。 其体积特性和性能检测结果见表10。 0082 表10混合料体积特性和性能检测结果 0083 项目单位结果指标 孔隙率Va%5.24-10 动态模量, 15, 10Hz, MinMPa96768000 抗压回弹模量, 15, MinM。
37、Pa22802000 马歇尔稳定度, 60, MinKN11.28 干劈裂强度, 25, MinMPa0.320.2 浸水24h劈裂强度, 15, MinMPa0.940.5 车辙, 60, Min次/mm20311000 低温应变, -10, Min 25301800 冻融劈裂强度比, Min%82.975 扫刷质量损失, Min%0.060.2 0084 实施例2: 0085 乳化沥青中所采用的原料如下: 90#重交沥青 (60份) , 糠醛抽出油 (1.5份) , SBS为 4301 (1.5份) , 单质硫 (0.04份) ; 阳离子表面活性剂为塔尔油咪唑啉 (0.8份) , 十八烷基。
38、三甲 基氯化铵 (0.5份) ; 非离子表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚 (PEO-50)(0.8份) ; 稳定剂为1, 3- -葡聚糖 (0.02份) ; 界面修复剂为亚油酸 (0.7份) ; 主动型抗剥落剂为5-羟乙基-N-十六 烷基咪唑啉(0.3份)。 0086 将重交沥青加热到175摄氏度, 按重量百分比一次性添加所需相容添加剂糠醛抽 出油和聚合物43011SBS。 将混合物通过2800RPM的胶体磨以加快生产速度。 将过磨后的混合 物继续在搅拌的条件下使SBS改性物充分溶胀4小时。 加入所需单质硫继续反映2小时。 最后 加入亚油酸搅拌均匀, 从而得到所需原料沥青, 计量备用。 0087 。
39、本实例制备的改性沥青性能参数如上表11所示 0088 表11原料沥青检测结果 说明书 10/16 页 13 CN 103525108 B 13 0089 0090 将上述稳定剂1,3- -葡聚糖溶于5060的热水中, 按5:1000稀释备用。 0091 将上述阳离子表面活性剂塔尔油咪唑啉, 十八烷基三甲基氯化铵, 非离子表面活 性剂壬基酚聚氧乙烯醚 (PEO-50) 以及稳定剂1,3- -葡聚糖配置的浓缩液溶于60度的热水 中配制皂液, 并用工业盐酸调节pH到2.5。 0092 将计量好的沥青和皂液同时经过胶体磨, 后通过静态混合器将主动型抗剥落剂5- 羟乙基-N-十六烷基咪唑啉添加到沥青乳液。
40、中, 冷却至室温得到乳化沥青成品。 0093 本实例制备的乳化沥青性能参数如上表12所示 0094 表12乳化沥青检测结果 说明书 11/16 页 14 CN 103525108 B 14 0095 0096 采用100%再生料, 再生料采用机械筛分方式分为粗、 细2挡, 各档再生料、 填料及沥 青用量见表13, 混合料合成级配见表14。 0097 表13再生料、 填料及沥青用量 0098 再生料水泥预拌水用量乳化沥青 重量份(%)96.06.03.05.1 0099 表14混合料合成级配 0100 说明书 12/16 页 15 CN 103525108 B 15 0101 混合料设计阶段, 。
41、常温机械强制拌合, 有效拌合时间为60s; 湿毛巾苫盖养生 120min, 旋转压实次数为100次。 0102 试件养生条件采用将压实后的试件在60恒温烘箱中养生48小时。 养生后, 在常 温下将试件冷却24小时。 其体积特性和性能要结果见表15。 0103 表15混合料体积特性和性能检测结果 0104 项目单位结果指标 孔隙率Va%9.74-10 动态模量, 15, 10Hz, MinMPa84838000 抗压回弹模量, 15, MinMPa21672000 马歇尔稳定度, 60, MinKN9.58 干劈裂强度, 25, MinMPa0.290.2 浸水24h劈裂强度, 15, MinM。
42、Pa0.820.5 车辙, 60, Min次/mm14551000 低温应变, -10, Min 27901800 冻融劈裂强度比, Min%77.475 扫刷质量损失, Min%0.100.2 0105 实施例3: 0106 本实施提供的乳化沥青中所采用的原料如下: 90#重交沥青 (59份) , 糠醛抽出油 (2.5份) , SBS为4303 (3.0份) , 单质硫 (0.08份) ; 阳离子表面活性剂为1-羟乙基-2-棕榈酸咪 唑啉甜菜碱 (0.5份) , 木质素咪唑啉 (0.5份) ; 稳定剂为羟乙基纤维素醚 (数均分子量为 250000)(0.06份) ; 界面修复剂为环烷酸 (0。
43、.3份) ; 主动型抗剥落剂为组胺磷酸盐 (0.2份) 。 0107 将重交沥青加热到185摄氏度, 按重量百分比一次性添加所需相容添加剂糠醛抽 出油和聚合物1301SBS。 将混合物通过3800RPM的胶体磨以加快生产速度。 将过磨后的混合 物继续在搅拌的条件下使SBS改性物充分溶胀4小时。 加入所需单质硫继续反映4小时。 从而 得到所需原料沥青, 计量备用。 0108 本实例制备的改性沥青性能参数如上表16所示。 0109 表16原料沥青检测结果 0110 说明书 13/16 页 16 CN 103525108 B 16 0111 将上述稳定剂羟乙基纤维素醚溶于冷水中, 按1:100稀释备。
44、用。 0112 将上述阳离子表面活性剂1-羟乙基-2-棕榈酸咪唑啉甜菜碱, 木质素咪唑啉, 主动 型抗剥落剂组胺磷酸盐以及稳定剂羟乙基纤维素醚配制的浓缩液溶于60度的热水中配制 皂液, 并用工业盐酸调节pH2.2。 0113 将计量好的界面修复剂通过静态混合器添加入沥青后连同皂液共同经过胶体磨, 乳化得到沥青乳液, 冷却至室温得到乳化沥青成品。 0114 本实例制备的乳化沥青性能参数如上表17所示。 0115 表17乳化沥青检测结果 0116 说明书 14/16 页 17 CN 103525108 B 17 0117 采用100%再生料, 再生料采用机械筛分分为3挡, 各档再生料、 填料及沥 。
45、0118 青用量见表18, 混合料合成级配见表19。 0119 表18再生料、 填料及沥青用量 0120 再生料水泥预拌水用量沥青 重量份 (%)928.04.25.4 0121 表19混合料合成级配 0122 0123 混合料设计阶段, 常温机械强制拌合, 有效拌合时间为60s; 湿毛巾苫盖养生 说明书 15/16 页 18 CN 103525108 B 18 120min, 旋转压实次数为100次。 0124 试件养生条件采用将压实后的试件在60恒温烘箱中养生48小时。 养生后, 在常 温下将试件冷却24小时。 其体积特性和性能要结果见表20。 0125 表20混合料体积特性和性能检测结果 0126 项目单位结果指标 孔隙率Va%7.24-10 动态模量, 15, 10Hz, MinMPa90418000 抗压回弹模量, 15, MinMPa27552000 马歇尔稳定度, 60, MinKN10.38 干劈裂强度, 25, MinMPa0.330.2 浸水24h劈裂强度, 15, MinMPa0.860.5 车辙, 60, Min次/mm18431000 低温应变, -10, Min 21191800 冻融劈裂强度比, Min%78.375 扫刷质量损失, Min%0.110.2 说明书 16/16 页 19 CN 103525108 B 19 。