高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性瀝青混合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性瀝青混合料及其制備方法，主要特點(diǎn)是，在干法成型制備方法中，維他連接劑TOR、膠粉、瀝青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量百分比為：0.038~0.041：0.841~0.919：4.671~5.106：93.337~94.052：0.399~0.596；濕法成型制備方法中，維他連接劑TOR、膠粉、瀝青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量配比為：0.016~0.035：0.780~0.855：4.335~4.918：93.671~94.652：0.217~0.492，本發(fā)明大幅度提高了橡膠瀝青路面的抗車轍性能，動穩(wěn)定度比SBS改性瀝青混合料有顯著的增大，低溫抗裂性、水穩(wěn)定性略有提高，本發(fā)明工藝簡單，具有很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，符合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特色。
【專利說明】高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性瀝青混合料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及道路建設(shè)、養(yǎng)護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改 性浙青混合料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 車轍是指在行車荷載的反復(fù)作用下，路面發(fā)生不可恢復(fù)的永久變形。由于當(dāng)前的 重載交通、夏季高溫導(dǎo)致浙青路面剪切能力不足，車轍病害已經(jīng)成為高速公路、城市道路交 叉路口與公交車道等路段主要病害之一。
[0003] 目前對于車轍的處治方式主要包括兩種：第一種方式就是簡單處理方式，用稀漿 封層的處理方式對車轍進(jìn)行處理，但是這種處治方式耐久性較差，使用周期較短而且處治 后道路噪聲較大，嚴(yán)重影響行車舒適性；第二種方式就是對產(chǎn)生車轍的整個(gè)車道進(jìn)行全厚 度的銑刨，用普通的熱浙青混凝土進(jìn)行處理，但是這種處治方式銑刨量大、導(dǎo)致資源浪費(fèi)和 環(huán)境污染。
[0004] 隨著國內(nèi)外研究的深入，廢舊輪胎已逐步開始用于高速公路的建設(shè)，這也成為輪 胎橡膠這種固體廢棄物的主要處理方式之一。而把廢橡膠應(yīng)用于高速公路，既可以收到可 觀的環(huán)境效益，而且對高速公路性能也有一定的改善，延長路面的使用壽命。隨著研究的深 入，橡膠浙青混合料較基質(zhì)浙青混合料有了較明顯的改善，但其路用性能還不能完全適應(yīng) 當(dāng)前道路環(huán)境要求，尤其在高速公路的渠化及重載交通條件下的需要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 鑒于目前對車轍處理的方式存在很明顯的缺點(diǎn)和橡膠浙青路面還未能完全適應(yīng) 當(dāng)前道路環(huán)境的需要，本發(fā)明提出一種高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料及其制備 方法，通過本發(fā)明達(dá)到大幅度提高路面抗車轍性能，促進(jìn)對廢橡膠粉的應(yīng)用，以緩解廢輪胎 橡膠所帶來的巨大環(huán)境壓力，對該材料在實(shí)際工程中的應(yīng)用具有較大的現(xiàn)實(shí)意義和使用價(jià) 值。
[0006] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性 浙青混合料，包括浙青，其特征是，所述混合料還包括維他連接劑TOR、膠粉、礦料和復(fù)合 齊U ;在干法成型制備方法中，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量百分比為： 0· 038 ?0· 041 :0· 841 ?0· 919 :4· 671 ?5. 106 :93· 337 ?94. 052 :0· 399 ?0· 596 ;濕法成 型制備方法中，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量配比為：0. 016?0. 035 : 0. 780 ?0. 855 :4. 335 ?4. 918 :93. 671 ?94. 652 :0. 217 ?0. 492。
[0007] 所述復(fù)合劑為德國抗車轍劑路孚8000。
[0008] 所述膠粉為廢舊輪胎粉，其直徑為30目、40目、60目中的一種。
[0009] 所述浙青為金陵70#道路石油浙青。
[0010] 所述礦料包括集料和礦粉，集料占礦料的質(zhì)量百分比為88?92,礦粉占礦料的質(zhì) 量百分比為8?12。 toon] 一種高車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料的制備方法，其特征是，所述干法成 型制備方法，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑按質(zhì)量百分比0. 038?0. 041 : 0· 841 ?0· 919 :4· 671 ?5. 106 :93· 337 ?94. 052 :0· 399 ?0· 596 備料；
[0012] 1)將浙青加熱并脫水，加熱溫度為120°C ;
[0013] 2)將配比的膠粉與維他連接劑TOR同時(shí)摻入加熱后的浙青中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌， 攪拌時(shí)間為lh，控制溫度160?170°C ;
[0014] 3)將2)攪拌完成的TOR橡膠浙青置于160?170°C的烘箱內(nèi)溶脹，時(shí)間為Ih ;
[0015] 4)將包括集料和礦粉的礦料放進(jìn)大于173°C烘箱中加熱6小時(shí)后，將集料與復(fù)合 劑加入到160°C的拌合鍋中攪拌30秒，攪拌結(jié)束后加入3)溶脹后的TOR橡膠浙青，開始攪 拌90秒；
[0016] 5)將4)攪拌結(jié)束后加入礦粉，繼續(xù)攪拌90秒，將拌合后的混合料在不低于145°C 下成型試件；
[0017] 所述濕法成型制備方法，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑按質(zhì)量百分比 0· 016 ?0· 035 :0· 780 ?0· 855 :4· 335 ?4. 918 :93· 671 ?94. 652 :0· 217 ?0· 492 備料；
[0018] 1)將浙青加熱并脫水，加熱溫度為120°C ;
[0019] 2)將配比的復(fù)合劑、膠粉與維他連接劑TOR同時(shí)摻入加熱后的浙青中，并進(jìn)行機(jī) 械攪拌，攪拌時(shí)間為lh，控制溫度160?170°C ;
[0020] 3)將2)攪拌完成的TOR橡膠浙青置于160?170°C的烘箱內(nèi)溶脹，時(shí)間為Ih ;
[0021] 4)將包括集料和礦粉的礦料放進(jìn)大于173°C烘箱中加熱6小時(shí)后，將集料和3)的 膠粉復(fù)合改性浙青加入到160°C的拌合鍋中攪拌90秒；
[0022] 5)集料與膠粉復(fù)合改性浙青攪拌結(jié)束后加入礦粉，繼續(xù)攪拌90秒，將拌合后的混 合料在不低于145°C下成型試件。
[0023] 本發(fā)明與現(xiàn)在已有的技術(shù)相比，大幅度提高了橡膠浙青路面的抗車轍性能，工藝 簡單，具有很大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，符合綠色生態(tài)和可持續(xù)發(fā)展的特色，較目前成熟的 SBS改性浙青混合料有以下優(yōu)勢：
[0024] (1)膠粉復(fù)合改性浙青混合料的動穩(wěn)定度比SBS改性浙青混合料有顯著的增大， 說明前者高溫性能遠(yuǎn)優(yōu)于后者，表明膠粉復(fù)合改性浙青混合料具有優(yōu)異的高溫性能，延長 道路使用壽命。
[0025] (2)膠粉復(fù)合改性浙青混合料的低溫抗裂性、水穩(wěn)定性略有提高，但總體上仍與 SBS改性浙青混合料處于同一水平；
[0026] (3)膠粉復(fù)合改性浙青混合料具有突出的社會環(huán)保意義，不僅能夠大量消耗廢舊 輪胎、解決環(huán)境污染問題，而且能夠延長路面使用壽命。
[0027] 具體實(shí)施方法
[0028] 結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明包括浙青、維他連接劑T0R、膠粉、礦料和 復(fù)合劑；在干法成型制備方法中，維他連接劑T0R、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量百分比 為：0· 038 ?0· 041 :0· 841 ?0· 919 :4· 671 ?5. 106 :93· 337 ?94. 052 :0· 399 ?0· 596 ; 濕法成型制備方法中，維他連接劑T0R、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量配比為：0. 016? 0· 035 :0· 780 ?0· 855 :4· 335 ?4. 918 :93· 671 ?94. 652 :0· 217 ?0· 492。復(fù)合劑為德國 抗車轍劑路孚8000 ;膠粉為廢舊輪胎粉，其直徑為30目、40目、60目中的一種；浙青為金陵 70#道路石油浙青；所述礦料包括集料和礦粉，集料占礦料的質(zhì)量百分比為88?92,礦粉占 礦料的質(zhì)量百分比為8?12。
[0029] 實(shí)施例一為干法成型制備方法，先把180g膠粉和8. Ig維他連接劑（TOR) -起投 入120°C的IOOOg金陵70#道路石油浙青，然后在160?170°C下高速攪拌1小時(shí)，然后放 入170°C烘箱中溶脹1小時(shí)后，取得TOR橡膠浙青；再將6g路孚8000與1335g集料（其中 1# :2# :3# :4# = 42:30:0:17)在拌合鍋中攪拌30s，加入93gT0R橡膠浙青進(jìn)行攪拌90s，再 加入165g的礦粉攪拌90s后，成型試件，制備完成膠粉復(fù)合改性浙青混合料。具體步驟是：
[0030] 1)加熱道路石油浙青：將浙青加熱并脫水，加熱溫度為120°c。
[0031] 2)膠粉質(zhì)量是浙青質(zhì)量的18%，TOR為膠粉質(zhì)量的4. 5%。
[0032] 3)將膠粉與TOR同時(shí)摻入道路石油浙青中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間為lh，控制 溫度160°C。
[0033] 4)將攪拌完成的TOR橡膠浙青置于烘箱內(nèi)溶脹lh，烘箱的溶脹溫度為160°C。
[0034] 5)路孚8000干拌的方式的質(zhì)量為浙青混合料質(zhì)量的4%。?6%。，TOR橡膠浙青質(zhì) 量為礦料質(zhì)量的6. 2%。
[0035] 6)將礦料放到大于173°C烘箱中加熱6小時(shí)后，先將集料與路孚8000加入到 160°C的拌合鍋中，攪拌30秒。在集料攪拌結(jié)束后加入TOR橡膠浙青，開始攪拌90秒。
[0036] 7)集料與浙青攪拌結(jié)束后加入礦粉，繼續(xù)攪拌90秒。將拌合后的混合料在不低于 145 °C下成型試件，制備膠粉復(fù)合改性浙青混合料。
[0037] 實(shí)施例二為濕法成型制備方法，先把50g的路孚8000投入120°C的IOOOg金陵70# 道路石油浙青，攪拌2至3分鐘，然后加入180g膠粉和8. Ig維他連接劑（TOR)，在160? 170°C下高速攪拌1小時(shí)，然后放入160°C烘箱中溶脹1小時(shí)，取得膠粉復(fù)合改性浙青；再將 1335g集料（其中1#:2# :3#:4# = 42:30:0:17)與93g膠粉復(fù)合改性浙青進(jìn)行攪拌90s， 再加入165g礦粉攪拌90s后，成型試件，制備完成膠粉復(fù)合改性浙青混合料。
[0038] 1)加熱道路石油浙青：將浙青加熱并脫水，加熱溫度為120°C。
[0039] 2)路孚8000的質(zhì)量為浙青的5%?10%，膠粉質(zhì)量是浙青質(zhì)量的18%，TOR為膠 粉質(zhì)量的4. 5%。
[0040] 3)將路孚8000、膠粉與TOR同時(shí)摻入道路石油浙青中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌時(shí)間 為lh，控制溫度160°C。
[0041] 4)將攪拌完成的TOR橡膠浙青置于烘箱內(nèi)溶脹lh，烘箱的溶脹溫度為160°C，得到 膠粉復(fù)合改性浙青。
[0042] 5)膠粉復(fù)合改性浙青質(zhì)量為礦料質(zhì)量的6. 2%
[0043] 6)將礦料放到大于173°C烘箱中加熱6小時(shí)后，先將集料與膠粉復(fù)合改性浙青加 入到160°C的拌合鍋中，攪拌90秒。
[0044] 7)集料與浙青攪拌結(jié)束后加入礦粉，繼續(xù)攪拌90秒。將拌合后的混合料在不低于 145 °C下成型試件，制備膠粉復(fù)合改性浙青混合料。
[0045] 表1-4為實(shí)施例一的膠粉復(fù)合改性浙青混合料的性能指標(biāo)
[0046] 表1膠粉復(fù)合改性浙青混合料車轍試驗(yàn)結(jié)果
[0047]

【權(quán)利要求】
1. 一種高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料，包括浙青，其特征是，所述混合料 還包括維他連接劑TOR、膠粉、礦料和復(fù)合劑；在干法成型制備方法中，維他連接劑TOR、 膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑的質(zhì)量百分比為：0.038?0.041 :0.841?0.919 :4. 671?5. 106 : 93. 337?94. 052 :0. 399?0. 596 ;濕法成型制備方法中，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料 和復(fù)合劑的質(zhì)量配比為：〇? 016?0? 035 :0? 780?0. 855 :4. 335?4. 918 :93. 671 ?94. 652 : 0. 217?0. 492。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料，其特征是，所述 復(fù)合劑為德國抗車轍劑路孚8000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料，其特征是，所述 膠粉為廢舊輪胎粉，其直徑為30目、40目、60目中的一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料，其特征是，所述 浙青為金陵70#道路石油浙青。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高抗車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料，其特征是，所 述礦料包括集料和礦粉，集料占礦料的質(zhì)量百分比為88~92,礦粉占礦料的質(zhì)量百分比為 8 ?12。
6. -種高車轍性能的膠粉復(fù)合改性浙青混合料的制備方法，其特征是，所述干法 成型制備方法，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑按質(zhì)量百分比0. 038~0. 041 : 0? 841 ?0? 919 :4. 671 ?5. 106 :93. 337?94. 052 :0? 399?0? 596 備料； 1)將浙青加熱并脫水，加熱溫度為120°C ; 2)將配比的膠粉與維他連接劑TOR同時(shí)摻入加熱后的浙青中，并進(jìn)行機(jī)械攪拌，攪拌 時(shí)間為lh，控制溫度160?170°C ; 3) 將2)攪拌完成的TOR橡膠浙青置于160?170°C的烘箱內(nèi)溶脹，時(shí)間為lh ; 4) 將包括集料和礦粉的礦料放進(jìn)大于173°C烘箱中加熱6小時(shí)后，將集料與復(fù)合劑加 入到160°C的拌合鍋中攪拌30秒，攪拌結(jié)束后加入3)溶脹后的TOR橡膠浙青，開始攪拌 90秒； 5) 將4)攪拌結(jié)束后加入礦粉，繼續(xù)攪拌90秒，將拌合后的混合料在不低于145° C 下成型試件； 所述濕法成型制備方法，維他連接劑TOR、膠粉、浙青、礦料和復(fù)合劑按質(zhì)量百分比 0? 016?0? 035 :0? 780?0. 855 :4. 335?4. 918 :93. 671 ?94. 652 :0? 217?0? 492 備料； 1) 將浙青加熱并脫水，加熱溫度為120°C ; 2) 將配比的復(fù)合劑、膠粉與維他連接劑TOR同時(shí)摻入加熱后的浙青中，并進(jìn)行機(jī)械攪 拌，攪拌時(shí)間為lh，控制溫度160?170°C ; 3) 將2)攪拌完成的TOR橡膠浙青置于160?170°C的烘箱內(nèi)溶脹，時(shí)間為lh ; 4) 將包括集料和礦粉的礦料放進(jìn)大于173°C烘箱中加熱6小時(shí)后，將集料和3)的膠粉 復(fù)合改性浙青加入到160 °C的拌合鍋中攪拌90秒； 5) 集料與膠粉復(fù)合改性浙青攪拌結(jié)束后加入礦粉，繼續(xù)攪拌90秒，將拌合后的混合料 在不低于145°C下成型試件。
【文檔編號】C04B18/12GK104446157SQ201410605915
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】肖鵬, 徐亞, 康愛紅, 吳正光, 陸如洋 申請人:揚(yáng)州大學(xué)