CN104387594A - 一种高固含量乳化sbs改性沥青的制备方法及其在微表处的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固含量65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法及其在微表处施工中的应用。本发明乳化SBS改性沥青的制备方法:将SBS改性沥青加热到170-190℃,慢裂快凝沥青乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,调酸至1.5-2.5,按沥青65-80份,皂液20-35份的重量比同时进胶体磨,进行高速研磨剪切,之后经过换热器降温至80℃以下,即可生产出高浓度改性乳化沥青产品。本发明制备的乳化SBS改性沥青具有固含量高,生产运输成本低的特点,拌制的微表处稀浆混合料具有可拌合时间满足要求、沥青在石料表面的成膜性好,高温性能和耐磨性能优,且早期强度形成快,可更快开放交通的特点。
Description
技术领域
本发明涉及道路常温预防性养护技术领域,特别涉及一种高固含量乳化SBS改性沥青的制备方法及其在微表处的应用。
背景技术
微表处可以完成路表功能恢复、密封防水、车辙填充、改善外观等多项修复功能;与热沥青薄层罩面相比,具有施工快捷高效、节省路面养护维修成本的优势;在路基路面状况良好的前提下,微表处使用寿命长达3年以上。微表处在市政道路、高等级公路、水泥混凝土桥面上的应用越来越普遍。
现有技术中的微表处都是采用固含量低的乳化SBS改性沥青或者固含量较低的乳化SBR改性沥青拌制,为确保稀浆混合料的可拌合时间满足要求,需要增加乳化剂用量,会导致混合料早期强度上升慢,对混合料的高温性能、耐磨性能均有不同程度的影响。采用低固含量乳化沥青的另一缺点是增加了运输成本。本发明采用高固含量乳化改性沥青实现微表处,可以很好地解决这些问题。
发明内容
本发明提供了一种乳化改性沥青微表处的制备方法,可以降低微表处稀浆混合料用乳化沥青的乳化剂用量,降低乳化沥青的运输成本,并对混合料的高温性能、耐磨性和早期强度有提升作用。
本发明的技术方案为:
一种固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,包括以下步骤:1)将SBS改性沥青加热到170-190℃;2)慢裂快凝乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,调酸至1.5-2.5;3)按SBS改性沥青65-80份,皂液20-35份的重量比同时送至胶体磨,进行高速研磨剪切,之后经过换热器降温至80℃以下,即可生产出固含量改性乳化沥青产品。
优选的,所述SBS改性沥青中SBS的掺量为4-10%。
进一步的,所述SBS改性沥青中SBS的掺量为4-8%。
优选的,按照重量份数计,所述皂液包括1-5份慢裂快凝乳化剂与19-30份水。
进一步的,步骤3)中按SBS改性沥青70-75份,皂液25-34份的重量比同时送至胶体磨,其中所述皂液包括1-5份慢裂快凝乳化剂与24-29份水。
优选的,所述胶体磨具有剪切、研磨双重功能。
优选的,所得乳化SBS改性沥青的蒸发残留物软化点≥75℃,5℃下延度≥30cm。
所述固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法所得乳化SBS改性沥青在微表处混合料中的用途。
所述微表处混合料的制备方法,包括以下步骤:
1)取100份满足MS-2或MS-3型级配的石料,向石料中加入0.5-2.5份水泥并拌合均匀,然后加入9-12份水进行预拌;
2)按油石比5.5-8.5%,向步骤1)预拌所得的混合物中加入制备的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青;
3)向步骤2)所得的混合物中加入0.05-0.6份固化时间调节剂,拌合均匀即得产品。
石料是指满足MS-2、MS-3型级配的玄武岩、辉绿岩等坚硬的石料。水泥为强度等级32.5、42.5、52.5水泥。
优选的,所述的固化时间调节剂包括羧酸盐类、磺酸盐类、聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐、硫酸盐、醇类中的至少一种。
本发明的有益效果为:
本发明制备的乳化SBS改性沥青具有固含量高,生产运输成本低的特点,可用于微表处施工,拌制的微表处稀浆混合料可拌合时间更容易实现,沥青在石料表面的成膜性好,高温性能和耐磨性能更优,而且本发明的微表处混合浆料强度增长速度快,可更快开放交通。除了性能具有显著的优势以外,成本也较低,应用前景更广阔。
具体实施方式
实施例1:
乳化SBS改性沥青的制备:
含4.0%SBS改性剂的沥青加热到160-180℃,慢裂快凝乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,按沥青80份,皂液20份(KZW-801乳化剂2.7份,水17.3份,加酸将皂液pH值调节到2.0)的重量比同时进胶体磨,高速研磨剪切,经过换热器降温至80℃以下,即可生产出固含量80%的高浓度改性乳化沥青产品。
乳化改性沥青微表处的制备方法,包括以下步骤:
1)取100kg满足MS-3型级配的石料,向石料中加入2kg 42.5水泥并拌合均匀,然后加入11.5kg水进行预拌;
2)按油石比7.0%,向步骤1)预拌所得的混合物中加入制备的固含量为80%的乳化SBS改性沥青8.8kg;
3)向步骤2)所得的混合物中加入0.12kg羧酸盐类,拌合均匀即得产品。
实施例2:
乳化SBS改性沥青的制备:
含4.5%SBS改性剂的沥青加热到160-180℃,慢裂快凝乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,按沥青76份,皂液24份(HSRH乳化剂2.5份,水21.5份,加酸将皂液pH值调节到2.0)的重量比同时进胶体磨,高速研磨剪切,经过换热器降温至80℃以下,即可生产出固含量76%的高浓度改性乳化沥青产品。
乳化改性沥青微表处的制备方法,包括以下步骤:
1)取100kg满足MS-3型级配的石料,向石料中加入2kg 42.5水泥并拌合均匀,然后加入11.0kg水进行预拌;
2)按油石比7.0%,向步骤1)预拌所得的混合物中加入制备的固含量为76%的乳化SBS改性沥青9.2kg;
3)向步骤2)所得的混合物中加入0.12kg磺酸盐类,拌合均匀即得产品。
实施例3:
乳化SBS改性沥青的制备:
含5.0%SBS改性剂的沥青加热到160-180℃,慢裂快凝乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,按沥青73份,皂液27份(CMK-30乳化剂2.4份,水24.6份,加酸将皂液pH值调节到2.0)的重量比同时进胶体磨,高速研磨剪切,经过换热器降温至80℃以下,即可生产出固含量73%的高浓度改性乳化沥青产品。
乳化改性沥青微表处的制备方法,包括以下步骤:
1)取100kg满足MS-3型级配的石料,向石料中加入2kg 42.5水泥并拌合均匀,然后加入11.0kg水进行预拌;
2)按油石比7.0%,向步骤1)预拌所得的混合物中加入制备的固含量为73%的乳化SBS改性沥青9.3kg;
3)向步骤2)所得的混合物中加入0.12kg羧酸盐类,拌合均匀即得产品。
实施例4:
乳化SBS改性沥青的制备:
含6.0%SBS改性剂的沥青加热到160-180℃,慢裂快凝乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,按沥青67份,皂液33份(JY-R5乳化剂2.2份,水30.8份,加酸将皂液pH值调节到2.0)的重量比同时进胶体磨,高速研磨剪切,经过换热器降温至80℃以下,即可生产出固含量67%的高浓度改性乳化沥青产品。
乳化改性沥青微表处的制备方法,包括以下步骤:
1)取100kg满足MS-3型级配的石料,向石料中加入2kg 42.5水泥并拌合均匀,然后加入11.2kg水进行预拌;
2)按油石比7.0%,向步骤1)预拌所得的混合物中加入制备的固含量为67%的乳化SBS改性沥青9.1kg;
3)向步骤2)所得的混合物中加入0.12kg聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐,拌合均匀即得产品。
对比例1:
采用SBR胶乳改性乳化沥青制备微表处,步骤如下:
1)取100kg满足MS-3型级配的石料,向石料中加入2kg水泥并拌合均匀,然后加入8kg水进行预拌;
2)向步骤1)预拌所得的混合物中加入固含量为62%的SBR改性乳化沥青(符合油石比7.0%),拌合均匀;其中,固含量为62%的SBR改性乳化沥青是向固含量为62%的SK90乳化沥青中加入SBR胶乳,剪切研磨制成;该SBR改性乳化沥青中SBR干胶含量为4%。
对比例2:
采用低浓度乳化SBS改性沥青制备微表处的方法,包括以下步骤:
1)取100kg满足MS-3型级配的石料,向石料中加入2kg水泥并拌合均匀,然后加入8kg水进行预拌;
2)向步骤1)预拌所得的混合物中加入10.5g(满足油石比为7.0%)固含量为65%的乳化SBS改性乳化沥青,拌合均匀;该乳化SBS改性沥青由SBS改性剂掺量为4%的SBS改性沥青6.8kg、皂液3.7kg(JY-5R乳化剂0.21kg和水3.49kg)剪切研磨制成。
本发明的高浓度乳化改性沥青性能及混合料性能:
按照交通部颁布的《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E 20-2011)检测制备的改性乳化沥青蒸发残留物的软化点和5℃延度,检测稀浆混合料的可拌合时间、负荷轮碾试件的宽度变化率、湿轮磨耗试件的1h磨耗值、25℃马歇尔试件的稳定度。从表1中可以看出,乳化SBS改性沥青的软化点高于SBR胶乳改性乳化沥青,反映高温性能的宽度变化率低于SBR胶乳改性乳化沥青,反映粘结力的湿轮磨耗值低于SBR胶乳改性乳化沥青,反映强度增长速度的1d 25℃稳定度高于低浓度的乳化SBS改性沥青。
表1实验数据
Claims (10)
1.一种固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:1)将SBS改性沥青加热到170-190℃;2)慢裂快凝乳化剂与水配成皂液,调温至45-65℃,调酸至1.5-2.5;3)按SBS改性沥青65-80份,皂液20-35份的重量比同时送至胶体磨,进行高速研磨剪切,之后经过换热器降温至80℃以下,即可生产出固含量改性乳化沥青产品。
2.如权利要求1所述的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:所述SBS改性沥青中SBS的掺量为4-10%。
3.如权利要求2所述的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:所述SBS改性沥青中SBS的掺量为4-8%。
4.如权利要求1所述的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:按照重量份数计,所述皂液包括1-5份慢裂快凝乳化剂与19-30份水。
5.如权利要求4所述的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:步骤3)中按SBS改性沥青70-75份,皂液25-34份的重量比同时送至胶体磨,其中所述皂液包括1-5份慢裂快凝乳化剂与24-29份水。
6.如权利要求1所述的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:所述胶体磨具有剪切、研磨双重功能。
7.如权利要求1所述的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法,其特征在于:所得乳化SBS改性沥青的蒸发残留物软化点≥75℃,5℃下延度≥30cm。
8.如权利要求1所述固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青的制备方法所得乳化SBS改性沥青在微表处混合料中的用途。
9.如权利要求8所述微表处混合料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)取100份满足MS-2或MS-3型级配的石料,向石料中加入0.5-2.5份水泥并拌合均匀,然后加入9-12份水进行预拌;
2)按油石比5.5-8.5%,向步骤1)预拌所得的混合物中加入制备的固含量为65-80%的乳化SBS改性沥青;
3)向步骤2)所得的混合物中加入0.05-0.6份固化时间调节剂,拌合均匀即得产品。
10.如权利要求9所述微表处混合料的制备方法,其特征在于:所述的固化时间调节剂包括羧酸盐类、磺酸盐类、聚氧乙烯脂肪硫酸酯盐、硫酸盐、醇类中的至少一种。
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