[发明专利]一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学与工程领域，具体涉及到一种沥青路面材料的制备方法。

技术背景

随着我国交通基础设施事业的快速发展，一大批公路工程项目相继展开，人们对其要求也越来越高，在行车安全性基础上，对功能性的需求越来越强烈，尤其是高等级公路。在南方地区降水量大，采用普通的沥青混合料容易造成路面积水，行车时容易产生水雾和眩光，严重影响了行车的安全性，而且很多路段必须穿过居民区，虽然有隔音装置但行车噪音问题仍需进一步改善；同时废旧橡胶轮胎的污染也越来越严重，采用废旧轮胎开发橡胶高粘高弹改性沥青，既是提高路面的抗滑、降噪性能的技术途径，也是一种资源化利用的有效方式，符合建设两型社会的发展要求。近几年随着气候的变化，南方地区开始出现冰雪灾害，尤其是初冬和初春季节，路面积雪在温度变化和车辆荷载的作用下极易融化，同时低温的气候又使得融化的积雪在路表面形成薄冰，严重影响道路运输效率和交通安全，因此对高等级路面铺装提出了极高的要求，亟待开发一种具有除冰、抗滑、降噪多功能高等级路面材料。

沥青路面材料行车舒适、安全性好已经成为道路铺装的主流材料，国内外关于沥青路面材料的除冰、降噪、抗滑性能也展开了大量的研究，但是研究主要是集中于沥青路面材料的单一功能，对同时具有除冰、降噪、抗滑的多功能高等级路面研究较少，而且采用目前的技术制备的普通橡胶沥青及橡胶改性沥青，难以满足这种高连通空隙率的开级配沥青混凝土的结构耐久性，易发生松散、剥落、车辙等病害，利用高粘度高弹性橡胶沥青应用于面层沥青混合料使用还未见报道。

高连通孔隙沥青路面材料是一种具有高空隙率的开级配沥青混合料，具有排除路面积水、降低噪音、抗滑等功能，另外其属于骨架-空隙结构，构造深度较大，属于粗糙型路面，行车碾压易造成冰层应力集中，高连通孔隙结构利于排泄融化冰水，使高连通孔隙沥青路面材料还具备一定的结构除冰能力。高连通孔隙沥青路面材料级配设计的关键是保证混合料形成坚实的骨架结构并具有足够的空隙率，提高空隙率可以改善混合料的功能性(除冰、降噪、抗滑性能)，但过大的空隙率会带来耐久性以及混合料的剥落等问题。同时单靠混合料中沥青的高弹性和其结构物理除冰性效果并不理想，必须进行材料的除冰优化。为此，必须采用新的技术措施来增强沥青混合料的结构耐久性及除冰能力，制备出具备除冰抗滑降噪功能的沥青路面材料，以解决废旧轮胎的污染问题，同时提高路面的安全和舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，该方法制备的沥青路面材料具有除冰、抗滑、降噪的特点。

为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种除冰、抗滑、降噪沥青路面材料的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1)橡胶高粘高弹改性沥青的制备：

按各组分的质量比为：基质沥青∶改性主剂∶改性助剂∶增粘组分∶增韧稳定组分＝100∶3.0～8.0∶15～20∶2～4∶2～4，选取基质沥青、改性主剂、改性助剂、增粘组分和增韧稳定组分；首先将基质沥青加热到165～175℃，添加改性主剂、改性助剂和增粘组分，搅拌10～20min，然后在160～170℃烘箱内发育20～30min，开动高速剪切机，转速5000～7000转/min，180～190℃下剪切20～30min，加入增韧稳定组分，继续剪切10～20min，然后静置60～90min，得到橡胶高粘高弹改性沥青；

所述基质沥青为AH-70重交通(道路)沥青或者AH-90重交通(道路)沥青；

所述改性主剂为SBS改性剂(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)；改性助剂为活化橡胶粉，增粘组分为松香树脂或萜烯树脂，增韧稳定组分为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；

2)有机无机抑冰材料的制备：

按各组分的质量比为：无机吸水主剂∶冰点辅助下降剂∶冻结延迟剂∶冰层软化剂∶稳定剂＝60～80∶10～20∶5～10∶5～10∶80～100，选取无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂及稳定剂组分；将无机吸水主剂、冰点辅助下降剂、冻结延迟剂、冰层软化剂和稳定剂经混合后投入热切风冷式塑料造粒机造粒，开机共混温度控制100～120℃，冷却至常温，得到有机无机抑冰材料；

所述无机吸水主剂为氯化钙，冰点辅助下降剂为乙二醇或丙三醇，冰冻延迟剂为聚丙烯酸钠或马来酸酐异丁烯聚合物，冰层软化剂为十八烷基三甲基硫酸甲酯铵或砜酸酯，稳定剂为水泥或者消石灰；

3)矿料级配的选取：