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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201510442416.3 (22)申请日 2015.07.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104945919 A (43)申请公布日 2015.09.30 (73)专利权人 湖北国创高新材料股份有限公司 地址 430074 湖北省武汉市东湖高新区武 大科技园武大园三路8号 专利权人 广西国创道路材料有限公司 (72)发明人 范春华彭斌吕华生邹进忠 万路杨鹰郝水平黄屹张明 章波涂娟 (74)专利代理机构 桂林市持衡专利商标事务所 有限公司 45107 代理。
2、人 石晓玲 (51)Int.Cl. C08L 95/00(2006.01) C08L 53/02(2006.01) C08L 23/08(2006.01) C08L 23/06(2006.01) C08K 5/098(2006.01) C08K 5/20(2006.01) C08K 3/06(2006.01) 审查员 朱文君 (54)发明名称 浇筑式沥青结合料及其制备方法 (57)摘要 本发明提供了一种浇筑式沥青结合料及其 制备方法， 由以下重量百分比的原料制成： 基质 沥青7786、 SBS5.56.0、 SIS2.0 2.4、 EVA0.51.0、 SAK1.51.8、 PE蜡 2.03.。
3、0、 稳定剂0.50.8和预制混合沥青 28； 其方法为： 将基质沥青、 SBS、 SIS、 EVA混 匀， 磨细， 再加入SAK、 PE蜡， 搅拌0.51.5h， 然后 加入稳定剂， 在165185发育23h， 最后加入 预制混合沥青搅拌0.51h， 即得。 本发明的浇筑 式沥青结合料施工性能好、 粘附力强并有自行恢 复变形能力， 在保证沥青结合料高温性能的情况 下， 大大提高了抗低温变形能力和抗疲劳性能， 延长了使用寿命， 特别适合于钢桥面铺装。 权利要求书1页 说明书6页 CN 104945919 B 2017.06.23 CN 104945919 B 1.浇筑式沥青结合料， 其特征在于。
4、： 由以下重量份的原料制成： 基质沥青7786、 SBS 5.56.0、 SIS 2.02.4、 EVA 0.51.0、 SAK 1.51.8、 PE蜡2.03.0、 稳定剂 0.50.8和预制混合沥青28； 所述预制混合沥青的制备方法如下： 将基质沥青44 46重量份、 岩沥青5254重量份和乳化沥青12重量份于100120调和、 预混、 沉淀、 过 滤， 滤液即为预制混合沥青； 所述稳定剂按以下方法制得： 将木质素纤维1050重量份、 金属皂1055重量份、 硬脂 酰胺1535重量份和硫磺515重量份投入混合器中， 在3080研磨0.51.5h， 制得稳 定剂； 所述稳定剂的粒度小于60目。
5、。 2.根据权利要求1所述的浇筑式沥青结合料， 其特征在于： 所述基质沥青为70号或90号 石油沥青。 3.根据权利要求1所述的浇筑式沥青结合料， 其特征在于： 所述SBS为线型SBS或星型 SBS。 4.根据权利要求1所述的浇筑式沥青结合料， 其特征在于： 所述SIS为线型SIS或星型 SIS。 5.根据权利要求1所述的浇筑式沥青结合料， 其特征在于： 所述岩沥青溶解度大于 50； 所述乳化沥青为阳离子乳化沥青。 6.如权利要求15中任一项所述的浇筑式沥青结合料的制备方法， 其特征在于： 包括 以下步骤： 1)制备预制混合沥青： 将基质沥青4446重量份、 岩沥青5254重量份和乳化沥青1 。
6、2重量份于100120调和、 预混、 沉淀、 过滤， 滤液即为预制混合沥青； 2)配料： 称量以下重量百分比的原料： 基质沥青7786、 SBS 5.56.0、 SIS 2.0 2.4、 EVA 0.51.0、 SAK 1.51.8、 PE蜡2.03.0、 稳定剂0.50.8和预制混合 沥青28； 3)将步骤2)中的基质沥青升温至180210， 然后打入工作罐中； 4)往工作罐中加入SBS、 SIS、 EVA粒料， 搅拌均匀， 过胶体磨高速剪切3次， 获得混合料； 5)将混合料打入发育罐， 然后向发育罐中加入SAK、 PE蜡粉料， 搅拌0.51.5h， 然后加 入稳定剂， 在165185发育2。
7、3h， 最后加入预制混合沥青搅拌0.51h， 即得。 权利要求书 1/1 页 2 CN 104945919 B 2 浇筑式沥青结合料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于桥面铺装材料技术领域， 具体涉及一种浇筑式沥青结合料及其制备方 法。 背景技术 0002 随着高速路网建设的发展、 桥梁尤其大跨径的增多， 使中国成为世界桥梁大国。 桥 梁结构使用寿命至少100年， 桥面铺装设计寿命一般1520年， 桥梁多为咽喉要道， 使用频 繁， 实际使用寿命往往更短。 由于钢板热导性能好,钢桥面与水泥混凝土桥面相比， 夏季要 高510、 冬季要低-5-10、 高低温跨度大， 要求铺装材料具有更优等的。
8、高温性能及优 良的柔性； 同时动态下钢板反复变形大， 对铺装层与钢板的粘结力和变形协同性要求也更 高。 0003 浇筑式沥青混凝土作为钢桥面铺装的优选结构材料， 不用压路机碾压自行流动密 实成型， 具有三高的特点： 油石比高(约710)、 拌合温度高(180220)、 矿粉含量高 (2030)。 其较高的沥青和细集料含量使得粗集料处于悬浮状态， 并与钢板薄层过度， 一 般厚度为45cm， 在级配偏细的情况下， 沥青结合料对钢桥面铺装的使用寿命致关重要。 改 性沥青配方通常是在沥青中添加SBS或SBR等高聚物提高沥青的高低温性能， 如果改性沥青 抗低温变形或抗疲劳性能需要进一步提高则需在提高SB。
9、S或SBR等高聚物参量的同时、 通过 添加石油系软化剂、 脂肪油系软化剂等材料方可在一定程度上解决、 同时软化剂会降低沥 青的感温性， 这种大众化的配方可满足高速公路的铺装要求， 但用于钢桥面这种大变形的 柔性结构上一般很快发生沥青混合料的车辙与开裂。 在日本， 浇筑式沥青结合料一般采用 天然沥青与道路沥青AH-30#配合使用， 天然沥青的配合比达到2530， 而通常所得的沥 青产品高低温性能很难同时达到最优。 在德国， 主要采用PmB25A号改性沥青， 在交通量大的 路段， 抗疲劳性能和抗车辙能力面临压力。 不论是日本， 还是德国， 均采用低标号基质沥青 为基础进行配合或改性， 而中国国内少。
10、有低标号基质沥青出售， 而且天然沥青又受到产地 限制， 费用较高。 0004 专利CN101974236B是成分为100份基沥、 215份高聚物、 415份补强剂、 0.05 0.5份稳定剂的浇筑沥青组合物， 其中补强剂和高聚物是提高沥青高低温性能的物质， 因组 分中没有降低粘度的成分， 高参量组分会使改性沥青的粘度增大， 需要230250高温拌 合， 当温度高于230时SBS等高聚物会分解而使结合料的性能部分丧失、 降低品质； 专利 CN103613327A是采用废旧塑料改性剂配置的浇筑式沥青混凝土桥面铺装材料， 其成分为： 基质沥青70、 废旧塑料6、 SBS5、 湖沥青19。 有益效果是。
11、提高桥面铺装高温环境下的 动稳定度和降低流动性能。 废旧塑料是粘附性能较差的改性剂； 另外废旧塑料6和湖沥青 19都能增强高温性能； 仅靠5的SBS掺量维持低温柔韧性， 改性剂在高低温性能的匹配 上欠均衡。 所以浇筑式沥青结合料的配方和工艺的合理性是制约钢桥面铺装材料发展的技 术难度和关键点。 说明书 1/6 页 3 CN 104945919 B 3 发明内容 0005 本发明要解决的技术问题是提供一种适合于钢桥面铺装， 对钢板变形有良好追从 性， 在保证改性沥青高温性能的情况下， 大大提高抗低温变形能力和抗疲劳性能的浇筑式 沥青结合料及其制备方法。 0006 本发明提供的技术方案是一种浇筑式。
12、沥青结合料， 包括以下重量百分比的原料制 成： 基质沥青7786、 SBS 5.56.0、 SIS 2.02.4、 EVA 0.51.0、 SAK 1.5 1.8、 PE蜡2.03.0、 稳定剂0.50.8、 预制混合沥青28。 所述预制混合沥青的制 备方法如下： 将基质沥青4446重量份、 岩沥青5254重量份和乳化沥青12重量份于100 120调和、 预混、 沉淀、 过滤， 滤液即为预制混合沥青。 0007 本发明所述基质沥青为70号或90号石油沥青， 均符合中国 公路沥青路面施工技 术规范 (JTG F40-2004)道路石油沥青的技术要求。 优选A级70号或A级90号石油沥青， 芳香 。
13、分含量大于50， 胶体指数IC为0.220.38。 0008 本发明所述SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)为线型SBS或星型SBS， 线型 SBS重均分子量为1015万、 星型SBS重均分子量为2030万。 0009 本发明所述SIS(苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)为线型SIS或星型SIS， 线 型SIS重均分子量为1012万、 星型SIS重均分子量为2224万。 0010 本发明所述的EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)， 其密度为0.930.95g/cm3、 熔融指数 为510g/10-1min、 VA含量为1430； 0011 本发明所述的SAK是一种温拌改性剂， 在常温下是一种。
14、白色固体粉末， 熔点在100 左右， 可有效改善沥青混合料的高温性能， 抗水损害能力。 具体可以是上海诚鸿道路新材 料有限公司生产的SAK改性剂。 0012 本发明所述的PE蜡， 即聚乙烯蜡， 其分子量为8000、 密度为970g/cm3、 熔点为127 、 软化点为140、 粘度为8000。 0013 本发明所述的稳定剂的制备方法为： 将木质素纤维1050重量份、 金属皂1055 重量份、 硬脂酰胺1535重量份和硫磺515重量份投入混合器中， 在3080研磨0.5 1.5h， 制得稳定剂； 所述稳定剂的粒度小于60目。 0014 本发明所述预制混合沥青中， 岩沥青溶解度大于50； 乳化沥青。
15、为阳离子乳化沥 青。 0015 本发明还提供了上述浇筑式沥青结合料的制备方法， 包括以下步骤： 0016 1)制备预制混合沥青： 将基质沥青4446重量份、 岩沥青5254重量份和乳化沥 青12重量份于100120调和、 预混、 沉淀、 过滤， 滤液即为预制混合沥青； 0017 2)配料： 称量以下重量百分比的原料： 基质沥青7786、 SBS 5.56.0、 SIS 2.02.4、 EVA 0.51.0、 SAK 1.51.8、 PE蜡2.03.0、 稳定剂0.50.8和预 制混合沥青28； 0018 3)将步骤2)中的基质沥青升温至180210， 然后打入工作罐中； 0019 4)往工作罐。
16、中加入SBS、 SIS、 EVA粒料， 搅拌均匀， 过胶体磨高速剪切3次， 获得混合 料； 0020 5)将混合料打入发育罐， 向发育罐中加入SAK、 PE蜡粉料， 搅拌0.51.5h， 然后加 说明书 2/6 页 4 CN 104945919 B 4 入稳定剂， 在165185发育23h， 最后加入预制混合沥青搅拌0.51h， 即得。 0021 与现有技术相比， 本发明具有以下有益效果： 0022 1、 本发明的浇筑式沥青结合料中聚合物均能改善沥青的高温性能， 综合改性后沥 青的高温性能可显著提高； 再加上预制混合沥青的加强作用， 进一步有效防止在高温动态 条件下沥青层与桥面之间推移、 拥包。
17、、 开裂等现象的发生。 0023 2、 本发明的浇筑式沥青结合料中EVA粘结力强， 与SAK、 PE蜡同属于能改善高低温 性能的温拌剂， 可使高剂量聚合物改性沥青粘度下降， 满足浇筑式沥青混凝土自行流动密 实成型的施工要求。 0024 3、 本发明的浇筑式沥青结合料中稳定剂是由木质素纤维、 金属皂、 硬脂酰胺和硫 磺组成， 这种稳定剂可使柔性路面结构具有自行恢复的功能， 增强浇筑沥青结合料的粘附 性、 延伸性和抗裂性。 0025 4、 本发明的浇筑式沥青结合料中SIS为热塑性弹性体， 胶粘剂中基础材料， 粘性 强， 粘结各类异材， 并与SBS、 SAK、 EVA聚合物共同改善沥青低温柔韧性和回。
18、弹性。 0026 5、 本发明的浇筑式沥青结合料中天然沥青的用量较小， 而且不需要采用低标号基 质沥青， 大大降低了生产成本。 0027 6、 本发明配方复杂、 工艺简单， 可在现有的改性沥青生产工艺基础上不增加投资， 易于实施推广。 具体实施方式 0028 以下具体实施例对本发明作进一步阐述， 但不作为对本发明的限定。 0029 实施例1 0030 100kg沥青结合料中含有以下原料： 90号石油沥青77kg、 线型SBS 6.0kg、 线型SIS 2.4kg、 EVA 1.0kg、 SAK 1.8kg、 PE蜡3.0kg、 稳定剂0.8kg、 预制混合沥青8kg； 0031 制备方法： 0。
19、032 1)预制混合沥青的制备： 将基质沥青44kg、 岩沥青52kg和乳化沥青1kg于100调 和、 预混、 沉淀、 过滤， 滤液即为预制混合沥青； 0033 2)稳定剂的制备： 将木质素纤维10kg、 金属皂10kg、 硬脂酰胺15kg和硫磺5kg投入 混合器中， 在30研磨0.5h， 制得稳定剂； 所述稳定剂的粒度小于60目； 0034 3)将77kg 90号石油沥青升温至180， 然后打入工作罐中； 0035 4)往工作罐中加入线型SBS 6.0kg、 线型SIS 2.4kg、 EVA 1.0kg， 搅拌均匀， 过胶体 磨高速剪切3次， 获得混合料； 0036 5)将混合料打入发育罐，。
20、 向发育罐中计量加入SAK 1.8kg、 PE蜡3.0kg， 搅拌0.5h， 然后加入稳定剂0.8kg， 在165发育2h， 最后加入预制混合沥青8kg搅拌0.5h， 即得。 0037 对比例1 0038 100kg沥青结合料中含有以下原料： 90号石油沥青82kg、 糠醛抽出油4kg、 线型SBS 13.2kg、 硫磺0.8kg； 0039 制备方法： 0040 1)将90号石油沥青82kg升温至180， 加入糠醛抽出油4kg,然后打入工作罐中； 0041 2)往工作罐中加入线型SBS 13.2kg， 搅拌均匀， 过胶体磨高速剪切3次， 获得混合 说明书 3/6 页 5 CN 1049459。
21、19 B 5 料； 0042 3)将混合料打入发育罐， 加入硫磺0.8kg， 在165发育2.5h， 即得。 0043 实施例2 0044 100kg沥青结合料中含有以下原料： 70号石油沥青86kg、 星型SBS 5.5kg、 星型SIS 2.0kg、 EVA 0.5kg、 SAK 1.5kg、 PE蜡2.0kg、 稳定剂0.5kg、 预制混合沥青2kg。 0045 制备方法： 0046 1)预制混合沥青的制备： 将基质沥青46kg、 岩沥青54kg和乳化沥青2kg于120调 和、 预混、 沉淀、 过滤， 滤液即为预制混合沥青； 0047 2)稳定剂的制备： 将木质素纤维50kg、 金属皂5。
22、5kg、 硬脂酰胺35kg和硫磺15kg投入 混合器中， 在80研磨1.5h， 制得稳定剂； 所述稳定剂的粒度小于60目； 0048 3)将70号石油沥青86kg升温至200， 然后打入工作罐中； 0049 4)往工作罐中加入星型SBS 5.5kg、 星型SIS 2.0kg、 EVA 0.5kg， 搅拌均匀， 过胶体 磨高速剪切3次， 获得混合料； 0050 5)将混合料打入发育罐， 向发育罐中计量加入SAK 1.5kg、 PE蜡2.0kg， 搅拌1.5h， 然后加入稳定剂0.5kg， 在185发育3h， 最后加入预制混合沥青2kg搅拌1h， 即得。 0051 实施例3 0052 100kg沥。
23、青结合料中含有以下原料： 将70号石油沥青80kg、 线型SBS 5.8kg、 星型 SIS 2.2kg、 EVA 0.8kg、 SAK 1.7kg、 PE蜡2.5kg、 稳定剂0.6kg、 预制混合沥青6.4kg。 0053 制备方法： 0054 1)预制混合沥青的制备： 将基质沥青45kg、 岩沥青53kg和乳化沥青1.5kg于115 调和、 预混、 沉淀、 过滤， 滤液即为预制混合沥青； 0055 2)稳定剂的制备： 将木质素纤维30kg、 金属皂45kg、 硬脂酰胺25kg和硫磺10kg投入 混合器中， 在60研磨1h， 制得稳定剂； 所述稳定剂的粒度小于60目。 0056 3)将70。
24、号石油沥青80kg升温至210， 然后打入工作罐中； 0057 4)往工作罐中加入SBS 5.8kg、 SIS 2.2kg、 EVA 0.8kg， 搅拌均匀， 过胶体磨高速剪 切3次， 获得混合料； 0058 5)将混合料打入发育罐， 向发育罐中计量加入SAK 1.7kg、 PE蜡2.5kg， 搅拌1h， 然 后加入稳定剂0.6kg， 在175发育2.5h， 最后加入预制混合沥青6.4kg搅拌0.8h， 即得。 0059 实验例 0060 将实施例13与对比例1的沥青结合料进行各项指标测试， 结果见下表1： 0061 表1 沥青结合料各指标对照表 说明书 4/6 页 6 CN 10494591。
25、9 B 6 0062 0063 由表1可知， 实施例13的沥青结合料与对比例1的沥青结合料相比， 各方面的性 能均有明显改进， 其抗疲劳性能、 高温性能和低温变形能力都得到了很大的提高。 0064 将实施例13和对比例1的浇筑式沥青结合料通过以下方法制成浇筑式沥青混凝 土： 使用 公路钢箱桥梁铺装设计与施工技术指南 规定中的GA-10型级配的集料， 分别与本 发明实施例13和对比例1的沥青结合料在180220下， 混合30min， 即得浇筑式沥青混 凝土。 将各组浇筑式混凝土进行以下指标测试， 结果见表2： 0065 表2： 浇筑式沥青混凝土各指标对照表 0066 说明书 5/6 页 7 CN。
26、 104945919 B 7 0067 注： 低温弯曲试验试件尺寸： 30010050mm 0068 钢桥开通后， 要求沥青混凝土在车辆荷重下变形最小， 评价指标是贯入度、 贯入度 增量和疲劳次数， 贯入度和贯入度增量越小， 且疲劳次数越大， 对于车辆荷重的抗变形性也 会越强， 变形发生越小。 低温弯曲极限应变是桥梁等结构主体的反复变形严重的路段， 用来 评价沥青混凝土寿命的指标， 其值越大， 说明抗开裂性越好。 流动性越小， 浇筑施工性能越 好。 0069 由表2可知， 实施例13的沥青结合料配成的浇筑式沥青混凝土与对比例的沥青 结合料配成的浇筑式沥青混凝土相比， 施工可操作性， 抗断裂变形性， 抗荷重变形性等性能 有了大幅提高。 说明书 6/6 页 8 CN 104945919 B 8 。