CN101735625A - 一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青 - Google Patents

Abstract

一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青，包括线型液体SBS、重交沥青、表面活性剂、有机助剂和水。以重量百分比计，重交沥青：50％～70％，线型液体SBS：2.5％～15％，阳离子表面活性剂：1.2％～11％，有机助剂：3％～6％，水：20％～30％。先将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液；再将重交沥青加热到100℃～170℃，上述皂液加热到45℃～80℃；将重交沥青、皂液、线型液体SBS及有机助剂在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。解决冷拌沥青破乳速度太快、性能不稳定、存贮时间短、适应地区性差问题。该沥青混合体的蒸发残留物能够大幅度的提高路面性能。且工艺简单、性能稳定、用途广泛。

Description

一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青

技术领域

本发明涉及一种公路路面用冷拌沥青，尤其涉及一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青。

背景技术

公路路面大量采用沥青作为路面胶凝材料。而沥青作为胶凝材料首先要加热融化，高级路面要改性加工，同时，集料也要加热到200℃，然后进行拌合，在保温状态下，经过运输、摊铺、碾压，形成沥青路面。所有过程，需要消耗大量燃料，产生温室气体。同时，工程施工受气候影响严重，工序配合要求严格，材料利用率较低，浪费严重。严重污染环境和施工人员的身体健康。

中国专利200510000487.4公开了一种路面坑槽冷拌修补材料SBS沥青液及其生产工艺，沥青路面坑槽冷拌修补材料SBS沥青液由如下重量配比的原料制成：7-10％的柴油，4-5％的乙二醇，8-10％的汽油，6-8％的SBS，5-10％的抗老化剂，0.3-0.4％的抗剥落剂，余量为沥青。其不足之处是采用SBS改性乳化沥青进行冷拌，目前仅能用于微表处、稀浆封层、碎石封层上。因其破乳很快、混合料不能存放，而且，其摊铺厚度都在15毫米以下，不能形成马歇尔试件，这种冷拌技术，只能用于道路的养护。

中国专利200310120877.6公开了一种路用冷拌冷铺沥青料，是用石油沥青(55.0～78.0％)、聚氨酯(2.0～4.0％)、树脂(石油树脂、古玛隆树脂(6.0～11.0％)、防冻剂(乙二醇、二甘醇0.0～1.0％)、稀释剂(柴油、航空煤油13.0～30.0％)和促凝剂(十六烷基丙撑三胺、三乙撑二胺0.0～0.5％)制成，沥青加热120℃溶解树脂，70～80℃加入稀释剂、聚胺酯、防冻剂、促凝剂，搅拌均匀而成。

上述专利的不足之处还有，采用溶剂法生产的冷拌沥青由于使用来大量的汽油、柴油、煤油，形成强度慢、污染环境、造价高昂，而汽油、柴油等又是昂贵的能源。采用这种冷拌沥青拌制的混凝土路用性能差，不能用于高等级公路路面，仅在三级以下道路中使用。

目前，市场上现有的改性乳化沥青不能用与拌合沥青混凝土或其路面沥青混凝土摊铺厚度不能达到2cm以上的。这个问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青，用于替代热沥青或热改性沥青，解决冷拌沥青破乳速度太快、性能不稳定、存贮时间短、适应地区性差问题。本发明进一步的目的在于提供一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青的制备方法。该方法工艺过程简单，制备过程中能较好地实现质量控制，适合大量生产。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青，包括线型液体SBS、重交沥青、表面活性剂、有机助剂和水；其特征在于：以重量百分比计，重交沥青：50％～70％，线型液体SBS：2.5％～15％，阳离子表面活性剂：1.2％～11％，有机助剂：3％～6％，水：20％～30％。

本冷拌沥青的物理指标为：5℃延度：大于50厘米。软化点：大于70℃。弹性恢复：大于75％。

所述的重交沥青为符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。

所述的线型液体SBS是液体状态，其固含量重量百分比保持在25％～50％。

所述的阳离子表面活性剂选自烷基酰胺类或咪唑啉类或烷基丙烯二胺类或胺化木质素类或季铵盐类中的一种或其中多种的混合物。

所述的有机助剂选自脂肪酸甲酯乙氧基化合物类中的一种或多种混合物。

所述的水中钙镁离子含量不超过120mg。

一种制备所述的改性冷拌沥青的方法，包括如下步骤：

1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液；

2)将重交沥青加热到100℃～170℃，上述皂液加热到45℃～80℃；将重交沥青、皂液、线型液体SBS及有机助剂在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。

本发明的原理是，冷拌沥青中的表面活性剂解决了将水、改性剂与沥青之间形成一个稳定的均匀混合物，使得水基团被沥青微粒包裹。而有机助剂用于调整这种均匀混合物的稠度，便于使用。增加有机助剂，则混合物稠度降低，运动粘度降低，便于泵送和调整的冷拌沥青混合料的内摩擦角，以适应不同的使用温度。改性剂用于改善混合物蒸发残留物的路用性能，如提高软化点、低温延度等。

本发明的有益效果：本发明试验表明，由于本发明采用合理的组分，尤其是乳化剂的选择解决了冷拌沥青破乳速度太快、性能不稳定、存贮时间短、适应地区性差问题。有机助剂的选用也解决了冷拌沥青的浓稠度技术问题。

本发明在应用上解决了沥青混合料的全冷施工，即在使用过程中无需加热，如同水泥混凝土施工一样。同时，其冷拌混凝土具有相当长的可储存性(大于7天)。而且，由于都在低温下生产，最高温度不超过100℃，因此材料的老化大大减轻，产品性能和材料的有效利用率得到大幅度提升。

也解决热沥青不能存贮、工程使用性能差、使用季节短及对使用气候要要求高的问题。更解决了目前市场上现有的改性乳化沥青不能用与拌合沥青混凝土或其路面沥青混凝土摊铺厚度不能达到2cm以上的问题。

即采用这种乳化沥青可以在常温下(-10℃～40℃)的气温下，不用将集料加热升温的方法即可拌制成符合JTG F40-2004要求的沥青混凝土。这种乳化沥青可以拌制AC类、SMA类、OGFC类和ATB类，其摊铺的路面厚度可以超过2cm以上。满足各个等级的公路路面的要求。

以下实施例来进一步描述本发明的技术效果，应理解为这些实施例仅用于例证的目的，不限制本发明的范围，同时本领域普通技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。

具体实施方式

主要设备包括：混融器、研磨机、温控***、计量***。

实施例1：一种寒区使用的冷拌沥青制备

组分：以重量百分比计，重交沥青：70％，线型液体SBS：5％，阳离子表面活性剂(如上所述)：10％，有机助剂(如上所述)：4％，水：11％。

制备方法：将沥青加热到170℃；将水加热到45℃，与阳离子表面活性剂混合后研磨形成皂液；将70％的沥青与21％的皂液及5％的液体线型改性剂及4％有机助剂在混融器内混融后，迅速通过研磨，存放在过渡罐中搅拌60分钟，打入成品罐中冷却至常温即可。

实施例2：一种寒区使用的冷拌沥青制备

组分：以重量百分比计，重交沥青：60％，线型液体SBS：5％，阳离子表面活性剂：10％，有机助剂：4％，水：21％。

制备方法：将沥青加热到130℃，皂液加热到65℃。将60％的沥青与31％的皂液及5％的线型液体改性剂在混融器内混合后，通过研磨形成稳定悬浊液，在过渡罐中搅拌60分钟，存入成品罐中，冷却至常温。

实施例3：一种寒区使用的冷拌沥青制备

组分：以重量百分比计，重交沥青：50％，线型液体SBS：5％，阳离子表面活性剂：10％，有机助剂：4％，水：31％。

制备方法：将沥青加热到100℃，皂液加热到50℃。将50％的沥青与41％的皂液及5％的线型液体改性剂同时加入到混融器内，研磨进入过渡罐中，搅拌60分钟，进入成品罐中冷却至常温。

试验检测：按中华人民共和国行业标准：公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 052-2000中的T0605-1993、T0606-2000、T0662-2000、T0616-1993标准进行检测，结果如下：

试验项目	5℃延度	软化点	弹性恢复	粘附性
					实施例1	35厘米	58℃	75％	5级
实施例2	50厘米	63℃	81％	5级
					实施例3	75厘米	92℃	97％	5级

本方法制造的冷拌沥青，可在黄河以北及西北、青藏高原春秋季节及部分冬季天气中使用。避免了路面施工加热。

Claims (7)

1.一种寒区常温拌合型沥青混凝土专用改性冷拌沥青，包括线型液体SBS、重交沥青、表面活性剂、有机助剂和水；其特征在于：以重量百分比计，重交沥青：50％～70％，线型液体SBS：2.5％～15％，阳离子表面活性剂：1.2％～11％，有机助剂：3％～6％，水：20％～30％。

2.如权利要求1所述的改性冷拌沥青，其特征在于：所述的重交沥青为符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。

3.如权利要求1所述的改性冷拌沥青，其特征在于：所述的线型液体SBS是液体状态，其固含量重量百分比保持在25％～50％。

4.如权利要求1所述的改性冷拌沥青，其特征在于：所述的阳离子表面活性剂选自烷基酰胺类或咪唑啉类或烷基丙烯二胺类或胺化木质素类或季铵盐类中的一种或其中多种的混合物。

5.如权利要求1所述的改性冷拌沥青，其特征在于：所述的有机助剂选自脂肪酸甲酯乙氧基化合物类中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的改性冷拌沥青，其特征在于：所述的水中钙镁离子含量不超过120mg。

7.一种制备如前面任意一项权利要求所述的改性冷拌沥青的方法，包括如下步骤：

1)将水与阳离子表面活性剂按比例混合后，经过乳化机充分混合形成皂液；

2)将重交沥青加热到100℃～170℃，上述皂液加热到45℃～80℃；将重交沥青、皂液、线型液体SBS及有机助剂在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，冷却到常温储存即得。