CN107628775A - 一种耐高温沥青混凝土的制备方法 - Google Patents

一种耐高温沥青混凝土的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐高温沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：Step1，将基质沥青倒入反应器，反应器内温度升高至300‑320℃，然后加入全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，搅拌反应；Step2，将反应器内温度降低至200‑220℃，加入糠醛，石棉粉，氧化锌，氮化硅，碳化铬，镀铝玻璃微珠，硫酸钙晶须粉和氯化石蜡，搅拌反应；Step3，将步骤2得到的混合物倒入超声波分散机中，再加入复合树脂，二甲苯，环烷酸锌，石油磺酸钡，煤油，月桂酰二乙醇胺和助剂，进行超声波分散；Step4，将步骤3得到的混合物采用高速剪切机进行剪切分散，停止后在150‑160℃下搅拌30‑50分钟，即制得耐高温沥青混凝土。

Description

一种耐高温沥青混凝土的制备方法
技术领域
本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种耐高温沥青混凝土的制备方法。
背景技术
自从发现了沥青路面的防尘、抗震、阻滑、降噪、经久耐用的多种优点后，沥青混凝土路面已经在世界各地广泛使用，尤其是在我国，沥青路面的铺设面积已经进入世界前三位。
伴随着大规模道路建设的发展，筑路材料需求与日俱增，尤其是沥青材料的供应量和质量，成为制约高等级道路发展的命脉。
普通沥青已不能满足高等级重载路面的需求，在高温度及高压力受力环境下，普通沥青路面的刚性、弹性、韧性、变形随从性显著不足，普通沥青混合料在60℃的动力粘度较小，在高压力作用下易出现车辙，在界面剪应力作用下易出现推移、拥抱，在温度差作用下钢板变形较大而混合料变形协从性较差易出现开裂，抗温度疲劳和荷载疲劳性能较差易产生开裂、脱落等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中存在的上述缺陷，进一步提供一种耐高温沥青混凝土的制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种耐高温沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：
Step1，将基质沥青倒入反应器，反应器内温度升高至300-320℃，然后加入全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，搅拌反应80-90分钟；
Step2，将反应器内温度降低至200-220℃，加入糠醛，石棉粉，氧化锌，氮化硅，碳化铬，镀铝玻璃微珠，硫酸钙晶须粉和氯化石蜡，搅拌反应50-60分钟；
Step3，将步骤2得到的混合物倒入超声波分散机中，再加入复合树脂，二甲苯，环烷酸锌，石油磺酸钡，煤油，月桂酰二乙醇胺和助剂，进行超声波分散，超声波功率为120-150W，分散时间为30-50分钟，分散温度为150-160℃；
Step4，将步骤3得到的混合物采用高速剪切机在150-160℃、8000-9000转/分剪切速度下剪切分散10-20分钟，停止后在150-160℃下搅拌30-50分钟，即制得耐高温沥青混凝土。
其中，各原料的重量份数为：基质沥青80-100份，全氟醚橡胶15-20份，氢化丁腈橡胶10-15份，硼硅橡胶8-10份，胶姆基酯胶10-20份，SBS热塑性弹性体5-8份，糠醛10-12份，复合树脂15-20份，石棉粉2-5份，氧化锌0.5-1份，二甲苯5-8份，环烷酸锌2-4份，石油磺酸钡2-5份，煤油5-8份，月桂酰二乙醇胺0.5-0.8份，氮化硅1-4份，碳化铬0.1-0.2份，镀铝玻璃微珠1-2份，硫酸钙晶须粉5-8份，氯化石蜡5-8份，助剂2-5份。
进一步地，各原料的优选重量份数为：基质沥青100份，全氟醚橡胶15份，氢化丁腈橡胶15份，硼硅橡胶8份，胶姆基酯胶18份，SBS热塑性弹性体6份，糠醛12份，复合树脂18份，石棉粉3份，氧化锌0.5份，二甲苯5份，环烷酸锌3份，石油磺酸钡3份，煤油8份，月桂酰二乙醇胺0.6份，氮化硅2份，碳化铬0.18份，镀铝玻璃微珠1.5份，硫酸钙晶须粉6份，氯化石蜡7份，助剂3份。
其中，所述助剂由以下重量百分比的原料组成：高岭土50％，桐油4％，聚磷酸铵5％，木质素磺酸钙8％，氧化钙5％，磷酸三氯乙基酯10％，镁粉2％，丙烯酸十八酯6％，锰渣10％。
其中，所述复合树脂由以下重量百分比的原料组成：环氧树脂乳液35％，环氧树脂固化剂乳液25％，硫磺10％，乳化剂5％，羧甲基纤维素5％，氯化铵4％，消泡剂2％，炭黑10％，去离子水4％。
本发明的有益效果：本发明采用基质沥青为主料，辅以全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，使得混合料的耐高温性能显著提升，高温环境下动力粘度大，再加入复合树脂，可有效提高混合料的塑性，进一步配合其余各原料，各原料之间相互作用，相互配合，产生复合效应，形成一个改善道路沥青性能的体系，使道路沥青混合料具有良好的耐高温、耐老化、耐疲劳、粘度高、抗裂缝等优点，制备方法各项参数科学合理，不需要特殊设备，加工方法简便，生产成本较低。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种耐高温沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：
Step1，将基质沥青倒入反应器，反应器内温度升高至300-320℃，然后加入全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，搅拌反应80-90分钟；
Step2，将反应器内温度降低至200-220℃，加入糠醛，石棉粉，氧化锌，氮化硅，碳化铬，镀铝玻璃微珠，硫酸钙晶须粉和氯化石蜡，搅拌反应50-60分钟；
Step3，将步骤2得到的混合物倒入超声波分散机中，再加入复合树脂，二甲苯，环烷酸锌，石油磺酸钡，煤油，月桂酰二乙醇胺和助剂，进行超声波分散，超声波功率为120-150W，分散时间为30-50分钟，分散温度为150-160℃；
Step4，将步骤3得到的混合物采用高速剪切机在150-160℃、8000-9000转/分剪切速度下剪切分散10-20分钟，停止后在150-160℃下搅拌30-50分钟，即制得耐高温沥青混凝土。
其中，各原料的重量份数为：基质沥青100份，全氟醚橡胶15份，氢化丁腈橡胶15份，硼硅橡胶8份，胶姆基酯胶18份，SBS热塑性弹性体6份，糠醛12份，复合树脂18份，石棉粉3份，氧化锌0.5份，二甲苯5份，环烷酸锌3份，石油磺酸钡3份，煤油8份，月桂酰二乙醇胺0.6份，氮化硅2份，碳化铬0.18份，镀铝玻璃微珠1.5份，硫酸钙晶须粉6份，氯化石蜡7份，助剂3份。
其中，所述助剂由以下重量百分比的原料组成：高岭土50％，桐油4％，聚磷酸铵5％，木质素磺酸钙8％，氧化钙5％，磷酸三氯乙基酯10％，镁粉2％，丙烯酸十八酯6％，锰渣10％。
其中，所述复合树脂由以下重量百分比的原料组成：环氧树脂乳液35％，环氧树脂固化剂乳液25％，硫磺10％，乳化剂5％，羧甲基纤维素5％，氯化铵4％，消泡剂2％，炭黑10％，去离子水4％。
实施例2
一种耐高温沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：
Step1，将基质沥青倒入反应器，反应器内温度升高至300-320℃，然后加入全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，搅拌反应80-90分钟；
Step2，将反应器内温度降低至200-220℃，加入糠醛，石棉粉，氧化锌，氮化硅，碳化铬，镀铝玻璃微珠，硫酸钙晶须粉和氯化石蜡，搅拌反应50-60分钟；
Step3，将步骤2得到的混合物倒入超声波分散机中，再加入复合树脂，二甲苯，环烷酸锌，石油磺酸钡，煤油，月桂酰二乙醇胺和助剂，进行超声波分散，超声波功率为120-150W，分散时间为30-50分钟，分散温度为150-160℃；
Step4，将步骤3得到的混合物采用高速剪切机在150-160℃、8000-9000转/分剪切速度下剪切分散10-20分钟，停止后在150-160℃下搅拌30-50分钟，即制得耐高温沥青混凝土。
其中，各原料的重量份数为：基质沥青80份，全氟醚橡胶15份，氢化丁腈橡胶15份，硼硅橡胶10份，胶姆基酯胶15份，SBS热塑性弹性体8份，糠醛10份，复合树脂15份，石棉粉3份，氧化锌0.5份，二甲苯6份，环烷酸锌3份，石油磺酸钡3份，煤油6份，月桂酰二乙醇胺0.7份，氮化硅3份，碳化铬0.1份，镀铝玻璃微珠1.5份，硫酸钙晶须粉6份，氯化石蜡6份，助剂3份。
其中，所述助剂由以下重量百分比的原料组成：高岭土50％，桐油4％，聚磷酸铵5％，木质素磺酸钙8％，氧化钙5％，磷酸三氯乙基酯10％，镁粉2％，丙烯酸十八酯6％，锰渣10％。
其中，所述复合树脂由以下重量百分比的原料组成：环氧树脂乳液35％，环氧树脂固化剂乳液25％，硫磺10％，乳化剂5％，羧甲基纤维素5％，氯化铵4％，消泡剂2％，炭黑10％，去离子水4％。
实施例3
一种耐高温沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：
Step1，将基质沥青倒入反应器，反应器内温度升高至300-320℃，然后加入全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，搅拌反应80-90分钟；
Step2，将反应器内温度降低至200-220℃，加入糠醛，石棉粉，氧化锌，氮化硅，碳化铬，镀铝玻璃微珠，硫酸钙晶须粉和氯化石蜡，搅拌反应50-60分钟；
Step3，将步骤2得到的混合物倒入超声波分散机中，再加入复合树脂，二甲苯，环烷酸锌，石油磺酸钡，煤油，月桂酰二乙醇胺和助剂，进行超声波分散，超声波功率为120-150W，分散时间为30-50分钟，分散温度为150-160℃；
Step4，将步骤3得到的混合物采用高速剪切机在150-160℃、8000-9000转/分剪切速度下剪切分散10-20分钟，停止后在150-160℃下搅拌30-50分钟，即制得耐高温沥青混凝土。
其中，各原料的重量份数为：基质沥青90份，全氟醚橡胶15份，氢化丁腈橡胶13份，硼硅橡胶9份，胶姆基酯胶18份，SBS热塑性弹性体5份，糠醛11份，复合树脂16份，石棉粉4份，氧化锌1份，二甲苯7.5份，环烷酸锌3.5份，石油磺酸钡4份，煤油6份，月桂酰二乙醇胺0.6份，氮化硅2份，碳化铬0.2份，镀铝玻璃微珠1份，硫酸钙晶须粉6份，氯化石蜡6份，助剂4份。
其中，所述助剂由以下重量百分比的原料组成：高岭土50％，桐油4％，聚磷酸铵5％，木质素磺酸钙8％，氧化钙5％，磷酸三氯乙基酯10％，镁粉2％，丙烯酸十八酯6％，锰渣10％。
其中，所述复合树脂由以下重量百分比的原料组成：环氧树脂乳液35％，环氧树脂固化剂乳液25％，硫磺10％，乳化剂5％，羧甲基纤维素5％，氯化铵4％，消泡剂2％，炭黑10％，去离子水4％。
对实施例1、2、3制得的耐高温沥青混凝土进行性能测定，得下表数据：
将各实施例中的砂浆铺设完成24h后，在70℃条件下，采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》测定车辙深度，以表征耐高温性能。另外，为了检验路面强度，还进行了抗压强度和抗折强度测试，测试结果见下表：
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种耐高温沥青混凝土的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
Step1，将基质沥青倒入反应器，反应器内温度升高至300-320℃，然后加入全氟醚橡胶，氢化丁腈橡胶，硼硅橡胶，胶姆基酯胶和SBS热塑性弹性体，搅拌反应80-90分钟；
Step2，将反应器内温度降低至200-220℃，加入糠醛，石棉粉，氧化锌，氮化硅，碳化铬，镀铝玻璃微珠，硫酸钙晶须粉和氯化石蜡，搅拌反应50-60分钟；
Step3，将步骤2得到的混合物倒入超声波分散机中，再加入复合树脂，二甲苯，环烷酸锌，石油磺酸钡，煤油，月桂酰二乙醇胺和助剂，进行超声波分散，超声波功率为120-150W，分散时间为30-50分钟，分散温度为150-160℃；
Step4，将步骤3得到的混合物采用高速剪切机在150-160℃、8000-9000转/分剪切速度下剪切分散10-20分钟，停止后在150-160℃下搅拌30-50分钟，即制得耐高温沥青混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温沥青混凝土的制备方法，其特征在于，各原料的重量份数为：基质沥青80-100份，全氟醚橡胶15-20份，氢化丁腈橡胶10-15份，硼硅橡胶8-10份，胶姆基酯胶10-20份，SBS热塑性弹性体5-8份，糠醛10-12份，复合树脂15-20份，石棉粉2-5份，氧化锌0.5-1份，二甲苯5-8份，环烷酸锌2-4份，石油磺酸钡2-5份，煤油5-8份，月桂酰二乙醇胺0.5-0.8份，氮化硅1-4份，碳化铬0.1-0.2份，镀铝玻璃微珠1-2份，硫酸钙晶须粉5-8份，氯化石蜡5-8份，助剂2-5份。
3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温沥青混凝土的制备方法，其特征在于，各原料的优选重量份数为：基质沥青100份，全氟醚橡胶15份，氢化丁腈橡胶15份，硼硅橡胶8份，胶姆基酯胶18份，SBS热塑性弹性体6份，糠醛12份，复合树脂18份，石棉粉3份，氧化锌0.5份，二甲苯5份，环烷酸锌3份，石油磺酸钡3份，煤油8份，月桂酰二乙醇胺0.6份，氮化硅2份，碳化铬0.18份，镀铝玻璃微珠1.5份，硫酸钙晶须粉6份，氯化石蜡7份，助剂3份。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种耐高温沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述助剂由以下重量百分比的原料组成：高岭土50％，桐油4％，聚磷酸铵5％，木质素磺酸钙8％，氧化钙5％，磷酸三氯乙基酯10％，镁粉2％，丙烯酸十八酯6％，锰渣10％。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种耐高温沥青混凝土的制备方法，其特征在于，所述复合树脂由以下重量百分比的原料组成：环氧树脂乳液35％，环氧树脂固化剂乳液25％，硫磺10％，乳化剂5％，羧甲基纤维素5％，氯化铵4％，消泡剂2％，炭黑10％，去离子水4％。
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