專利名稱：一種熱拌熱鋪減排改性瀝青混合料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱拌浙青混合料(HMA)在公路建設(shè)中以其良好的使用性能受到世界眾多國家的青睞。迄今為止，HMA是應(yīng)用最為廣泛、路用性能最為良好的一種浙青混合料。但隨著社會經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識的提高，熱拌浙青混合料逐漸顯現(xiàn)出ー些缺陷在拌制、運輸以及攤鋪過程中浙青煙、有害氣體排放較多，對施工人員健康不利。因此，通過一定技 術(shù)措施降低浙青煙和廢氣的排放量變的尤為重要。應(yīng)運而生的溫拌技術(shù)雖然在一定程度上解決了拌和溫度高、浙青煙排放大的問題，但是由于目前所用溫拌劑一般都為有機(jī)物，存在著添加后對浙青混合料路用性能尤其是低溫性能有一定負(fù)面影響的問題，因此，熱拌浙青混合料仍然是主流路面材料。在這種形勢下，發(fā)明ー種熱拌熱鋪減排型浙青混合料具有十分重要的意義。大部分具備環(huán)境功效的路面材料是在基本不影響或改善路面材料性能前提下，通過摻加一定量的具有特殊性能的添加劑而形成，其功能屬性主要來源于添加剤。在已有的眾多添加劑中，未有具有明顯的熱拌熱鋪減排功效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供ー種具有非常顯著的熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。該浙青混合料能有效降低拌和、攤鋪過程中浙青煙以及廢氣的釋放量，路用性能良好，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合緑色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特點。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成礦料100份，浙青3 9份，電氣石0. 5 3份，層狀娃酸鹽0 I份,偶聯(lián)劑0 0. 05份；所述電氣石為電氣石粉和/或電氣石負(fù)離子粉；所述層狀硅酸鹽為蒙脫石、硅藻土、膨潤土和高嶺土中的ー種或幾種；所述偶聯(lián)劑為硅燒偶聯(lián)劑。上述的ー種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，由以下重量份的原料制成礦料100份，浙青3 6份，電氣石0. 77 2份，層狀硅酸鹽0. 05 I份，偶聯(lián)劑0. 02 0. 05份。上述的ー種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，由以下重量份的原料制成礦料100份，浙青5. 67份，電氣石I. 13份，層狀硅酸鹽0. 08份，偶聯(lián)劑0. 03份。上述的ー種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料,所述浙青為普通基質(zhì)浙青、SBS改性浙青、SBR改性浙青或橡膠改性浙青。另外，本發(fā)明還提供了一種制備上述熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
步驟一、將浙青加熱至140°C 170°C，然后將電氣石和層狀硅酸鹽加入加熱后的浙青中勻速攪拌5min IOmin,接著采用高速剪切儀以IOOOrpm 2000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15min 20min,再以 3000rpm 5000rpm 的轉(zhuǎn)速攬祥 25min 30min,最后以 IOOOrpm 2000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌IOmin 20min,得到混合料；步驟二、將加熱至170°C 200°C的礦料投入拌合鍋中拌和90s IOOs ；步驟三、將步驟一中所述混合料加入步驟二中所述拌和鍋中與拌合鍋內(nèi)的礦料一同拌和90s 100s，并在拌和過程中向拌和鍋內(nèi)噴灑偶聯(lián)劑，得到具有熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。本發(fā)明還提供了另一種制備上述熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
步驟一、將礦料中的集料加熱至170°C 200°C，將浙青加熱至140°C 170°C，然后將加熱后的浙青與加熱后的集料投入拌和鍋中拌合90s 100s，得到混合料；步驟二、將電氣石、層狀硅酸鹽和礦料中的礦粉加入步驟一中所述拌和鍋中，與拌和鍋內(nèi)的混合料一同拌和90s 100s，并在拌和過程中向拌和鍋內(nèi)噴灑偶聯(lián)劑，得到具有熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。所述重量份可以為克、兩、斤、公斤、噸等重量計量單位。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點I、本發(fā)明的浙青混合料具有非常顯著的熱拌熱鋪減排功能，能有效降低拌和、攤鋪過程中浙青煙以及廢氣的釋放量，路用性能良好，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特點。2、將本發(fā)明的浙青混合料按照我國《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTGE20-2011)相關(guān)規(guī)程分別進(jìn)行高溫抗車轍、低溫抗裂以及水穩(wěn)定性試驗，試驗結(jié)果表明本發(fā)明浙青混合料的動穩(wěn)定度、破壞應(yīng)變、殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂殘留強(qiáng)度比均滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)中的相關(guān)規(guī)定。下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
具體實施例方式實施例I本實施例的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，由以下原料制成礦料100kg,浙青3kg，電氣石O. 5kg ;所述浙青為普通基質(zhì)浙青；所述電氣石為電氣石粉(細(xì)度可以為100目、200目、325目、400目、800目或2000目等)。本實施例的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的制備方法為步驟一、將普通基質(zhì)浙青加熱至140°C，然后將干燥的電氣石粉加入加熱后的普通基質(zhì)浙青中勻速攪拌5min,接著采用高速剪切儀以IOOOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌15min,再以4000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌25min,最后以IOOOrpm的轉(zhuǎn)速攪拌20min,得到混合料；步驟二、將加熱至170°C的礦料(包括礦粉在內(nèi)的集料)投入拌合鍋中拌和90s ；步驟三、將步驟一中所述混合料加入步驟二中所述拌和鍋中與拌合鍋內(nèi)的礦料一同拌和90s，得到具有熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。對本實施例的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料按照我國《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)相關(guān)規(guī)程分別進(jìn)行高溫抗車轍、低溫抗裂以及水穩(wěn)定性試驗。試驗結(jié)果見下表表I實施例I的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的路用性能指標(biāo)
試驗指標(biāo)試驗方法規(guī)范要求試驗結(jié)果
動穩(wěn)定度(次/rnn) T 0719^ 2000 " 2324
破壞應(yīng)變(ye)T 0715さ 25002536. 5
殘留穩(wěn)定度_ (%)T 0709^ 8093. I 凍融劈裂殘留強(qiáng)度比 (%)T 0729W7E93^8從表I可以看出，本實施例的浙青混合料動穩(wěn)定度、破壞應(yīng)變、殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂殘留強(qiáng)度比均滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)中的相關(guān)規(guī)定。實施例2本實施例與實施例I相同，其中不同之處在于所述浙青為SBS改性浙青、SBR改性浙青或橡膠改性浙青；所述電氣石為電氣石負(fù)離子粉或電氣石粉和電氣石負(fù)離子粉。實施例3本實施例的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，由以下原料制成礦料100kg,浙青9kg,電氣石3kg,層狀娃酸鹽0. 08kg,偶聯(lián)劑0. 05kg ;所述浙青為SBS改性浙青；所述電氣石為電氣石負(fù)尚子粉(細(xì)度為325目或負(fù)尚子釋放量為2000ions、5000ions、8000ions、IOOOOions或20000ionS等)；所述層狀硅酸鹽為蒙脫石；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH550。本實施例的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的制備方法為步驟一、將SBS改性浙青加熱至160°C，然后將干燥的電氣石負(fù)離子粉和蒙脫石加入加熱后的SBS改性浙青中勻速攪拌lOmin，接著采用高速剪切儀以1500rpm的轉(zhuǎn)速攪拌18min,再以3000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌30min,最后以2000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌IOmin,得到混合料；步驟ニ、將加熱至180°C的礦料(包括礦粉在內(nèi)的集料)投入拌合鍋中拌和IOOs ；步驟三、將步驟一中所述混合料加入步驟ニ中所述拌和鍋中與拌合鍋內(nèi)的礦料ー同拌和100s，并在拌和過程中向拌和鍋內(nèi)噴灑硅烷偶聯(lián)劑KH550，得到具有熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。對本實施例的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料按照我國《公路工程浙青及浙青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)相關(guān)規(guī)程分別進(jìn)行高溫抗車轍、低溫抗裂以及水穩(wěn)定性試驗。試驗結(jié)果見下表表2實施例3的熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的路用性能指標(biāo)
試驗指標(biāo)単位試驗方法規(guī)范要求試驗結(jié)果
動穩(wěn)定度(次/rnn) T 0719^ 2000 " 907權(quán)利要求
1.一種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成礦料100份,浙青3 9份，電氣石O. 5 3份,層狀娃酸鹽O I份,偶聯(lián)劑O O. 05份；所述電氣石為電氣石粉和/或電氣石負(fù)離子粉；所述層狀硅酸鹽為蒙脫石、硅藻土、膨潤土和高嶺土中的一種或幾種；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成礦料100份，浙青3 6份，電氣石O. 77 2份，層狀硅酸鹽O. 05 I份，偶聯(lián)劑O. 02 O. 05份。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成礦料100份，浙青5. 67份，電氣石I. 13份，層狀硅酸鹽O. 08份，偶聯(lián)劑O.03 份。
4.根據(jù)權(quán)利要求I、2或3所述的一種熱拌熱鋪減排改性浙青混合料，其特征在于，所述 浙青為普通基質(zhì)浙青、SBS改性浙青、SBR改性浙青或橡膠改性浙青。
5.一種制備如權(quán)利要求1、2或3所述熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的方法,其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、將浙青加熱至140°C 170°C，然后將電氣石和層狀硅酸鹽加入加熱后的浙青中勻速攪拌5min IOmin,接著采用高速剪切儀以IOOOrpm 2000rpm的轉(zhuǎn)速攪拌15min 20min,再以 3000rpm 5000rpm 的轉(zhuǎn)速攬祥 25min 30min,最后以 IOOOrpm 2000rpm 的轉(zhuǎn)速攪拌IOmin 20min,得到混合料； 步驟二、將加熱至170°C 200°C的礦料投入拌合鍋中拌和90s IOOs ； 步驟三、將步驟一中所述混合料加入步驟二中所述拌和鍋中與拌合鍋內(nèi)的礦料一同拌和90s 100s，并在拌和過程中向拌和鍋內(nèi)噴灑偶聯(lián)劑，得到具有熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。
6.一種制備如權(quán)利要求1、2或3所述熱拌熱鋪減排改性浙青混合料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 步驟一、將礦料中的集料加熱至170°C 200°C，將浙青加熱至140°C 170°C，然后將加熱后的浙青與加熱后的集料投入拌和鍋中拌合90s 100s，得到混合料； 步驟二、將電氣石、層狀硅酸鹽和礦料中的礦粉加入步驟一中所述拌和鍋中，與拌和鍋內(nèi)的混合料一同拌和90s 100s，并在拌和過程中向拌和鍋內(nèi)噴灑偶聯(lián)劑，得到具有熱拌熱鋪減排功能的改性浙青混合料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱拌熱鋪減排改性瀝青混合料，由以下重量份的原料制成礦料100份，瀝青3～9份，電氣石0.5～3份，層狀硅酸鹽0～1份，偶聯(lián)劑0～0.05份；所述電氣石為電氣石粉和/或電氣石負(fù)離子粉；所述層狀硅酸鹽為蒙脫石、硅藻土、膨潤土和高嶺土中的一種或幾種；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑。另外，本發(fā)明還提供了該瀝青混合料的制備方法。本發(fā)明的改性瀝青混合料具有非常顯著的熱拌熱鋪減排功能，能有效降低拌和、攤鋪過程中瀝青煙以及廢氣的釋放量，路用性能良好，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，符合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特點。
文檔編號C04B26/26GK102849989SQ20121037214
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者王朝輝, 李彥偉, 趙娟娟, 趙永禎, 杜群樂, 楊露, 胡素敏, 王選倉 申請人:長安大學(xué)