[发明专利]温拌沥青组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种温拌沥青组合物(铺路用)，更具体而言，本发明涉及一种能够同时显示出高温抗塑性变形性能和低温抗裂性能的温拌沥青组合物。

背景技术

由于快速的工业化和经济发展使得能源消耗快速增长，因此正在发生全球变暖和全球气候变化。此外，石油价格的突然上涨对全球经济活动有很大的影响。因此，近来从经济以及环境方面而言推出了低油耗产品。特别是，1997年通过的《京都议定书》(Kyoto Protocol)规定了温室气体排放权交易制度以减少包括二氧化碳在内的温室气体、并规定了共同执行制度和发展清洁能源制度。因此，每个国家正在积极努力发展低碳技术以减少能源消耗。

上述低碳技术也用于沥青领域。当这些低碳技术应用于世界广泛使用的沥青中时，考虑到沥青的应用领域，决定了它们必将对环境和经济产生极大影响。

目前，铺沥青通常是采用160～170℃高温的热拌沥青组合物进行的。在该热拌沥青技术中，释放大量的二氧化碳，从而导致温室气体的产生。即，在高温下混合沥青材料时，大量有害气体如氮氧化物、硫氧化物等伴随二氧化碳同时产生。

为了解决上述热拌沥青技术的问题，提出了温拌沥青技术。不同于热拌沥青技术，温拌沥青技术是采用温度为110～140℃的温拌沥青组合物铺路的技术。目前，温拌沥青技术处于发展初期。在欧洲、美国、日本等进行了与该技术相关的研究，并且该技术正部分应用于本领域。具体而言，在美国，从2008年开始，联邦政府率先尝试将相关技术进行标准化。

目前，通过加入容易使沥青软化的改性剂或加入粘结剂、或者通过采用化学改性剂或水使沥青发泡，从而将温拌沥青组合物配置成使其即使在温热温度下也容易与集料(aggregate)混合。

这样的温拌沥青组合物的优点在于，与常规热拌沥青组合物相比，降低了加热集料和沥青所需的能量消耗(例如降低约25％)，其优点还在于，在生产和施工过程中释放的有害气体的量有所减少。事实上，已知的是，施工温度每降低10℃，释放的有害气体的量就会减半。另外，温拌沥青组合物的优点在于：在制备沥青组合物的过程中，石油基原料可减少约30％；即使在施工之后，也能使其固化时间缩短；以及可抑制有害气体或粉尘的产生，从而保证施工现场工人的安全。

目前已知的制备温拌沥青的方法如下。

首先有这样一种制备温拌沥青的方法，其中用水来水解沸石合成材料，然后使水化的沸石合成材料形成粉末。在该方法中，由于发泡而使得沥青的粘度降低，从而可在低温下获得制备和施工所需的和易性(workability)。

其次有这样一种制备温拌沥青的方法，其中将软质粘结剂与集料混合，用所得混合物包覆沥青并向被覆的沥青中加入硬质粘结剂。在该方法中，沥青的粘度降低，从而可在低温下获得制备和施工所需的和易性。

还有第三种制备温拌沥青的方法，其中向沥青中加入具有低熔点的石蜡以降低沥青粘度。

如上所述，温拌沥青组合物的原理在于通过向沥青中加入粘结剂以降低沥青粘度，从而使沥青即使在低温下也能容易地与集料混合并可实际应用于本领域中。特别是，通过向沥青中加入熔点为70～120℃的蜡以降低沥青粘度的技术得到了广泛的应用。

与此相关的是，通过向沥青中加入基于石油的聚乙烯(PE)蜡和微晶蜡来降低沥青粘度的技术也是已知的(美国未审查专利申请公开No.2010-0227954等)。类似地，也有联合使用降粘组分(如石蜡、微晶蜡、加洛巴蜡、聚乙烯蜡、EVA蜡等)来降低沥青粘度的技术(韩国未审查专利申请公开No.2009-129546等)。

然而，作为改性组分的常规的蜡，在不高于80℃的温度下会变为结晶固体，从而导致收缩和变脆。因此，当其用量不合适时，它们容易在低温下破裂。即，在提高改性组分的量以降低沥青粘度时，其低温抗裂性变弱，从而达不到改性沥青的低温通用级别(例如PG-22)。另外，将粉状硫化橡胶与沥青混合的技术(美国专利No.5,959,007等)也是已知的。然而，这些技术也存在以下问题：当粉状硫化橡胶的量增加时，很难实现沥青的低粘度特性。

如上所述，在制备温拌沥青组合物时，很难同时满足高温抗塑性变形和低温抗裂的要求，因此需要对此进行进一步研究和开发。

发明内容

相应地，设计了本发明以解决上述问题，并且本发明的目的在于提供一种温拌沥青组合物，其可同时满足高温抗塑性变形和低温抗裂的要求。