[发明专利]一种复合沥青改性剂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于沥青改性剂领域，具体涉及一种复合沥青改性剂及其制备方法与应用。

背景技术

随着我国社会经济的迅速发展，交通量急剧增加，公路建设也走上了迅猛发展的阶段，至2011年底，全国高速公路通车总里程已超过8万公里，居世界第二，到2020年中国高速公路通车里程将达到10万公里。在高等级公路中，沥青路面以其良好的力学性能、平整耐磨的表面、平稳舒适的行车性能、扬尘少、振动小、噪音低、施工期短以及养护维修简便等优点得到广泛应用。近年来我国新建的高等级路面中90%以上均采用沥青路面结构型式。大部分高速公路沥青路面的使用状况是良好的，但某些高速公路出现了严重的早期损坏，例如高温车辙、水损坏、疲劳开裂、泛油等病害，其中车辙是主要破坏形式之一。早期损坏导致沥青路面使用寿命缩短，养护成本增加。为此，改性沥青得到广泛应用。目前市场上的沥青改性剂以SBS的应用最为广泛。但由于SBS沥青改性剂价格昂贵，改性设备投资大，改性工艺复杂，能源消耗高，SBS沥青改性剂存在与基质沥青难以相溶的问题，运输和存储均需要加热保温和不间断搅拌，以阻止SBS沥青改性剂与基质沥青的分层离析。近年来，一些新型的沥青改性剂以其技术性能优良、施工简便、经济合理的特点越来越受到重视。

岩沥青是石油在岩石夹缝中经过长达亿万年的沉积、变化，在热、压力、氧化、触媒、细菌的综合作用下生成的沥青类物质。岩沥青分子量很大，软化点高，具有抗车辙、抗剥落、抗老化等优良性能。岩沥青可以直接掺入基质沥青中进行改性，也可以与其他材料复合改性形成复合沥青改性剂。例如，中国专利CN1733869B提出了青川天然沥青矿制品在铺筑石油沥青路面中的应用，岩沥青作为石油沥青改性剂，可以提高沥青的软化点，降低针入度，改善铺筑路面的抗高温性能。中国专利CN100567400C将岩沥青与聚合物按比例复合形成岩沥青复合改性剂，得到很好的使用效果。中国专利CN102690522A（公布日：2012年9月26日）将岩沥青与硅藻土复合形成岩沥青复合改性剂，明显提高了沥青混合料的高温稳定性和抗水损害性能。

发明内容

为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种复合沥青改性剂，该复合沥青改性剂呈粉末颗粒状，无需加热保温，改性设备便宜、工艺简单，容易拌和均匀，施工方便。

本发明的另一目的在于提供上述复合沥青改性剂的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述复合沥青改性剂的应用，该复合沥青改性剂应用于改性沥青混合料的制备，所得的改性沥青混合料具有优异的抗车辙性能、抗水损坏性能和抗老化能力，大幅度地改善了沥青混凝土路面的路用性能，可供高等级公路和市政道路的铺筑使用。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种复合沥青改性剂，所述复合沥青改性剂由以下重量百分比的原料组成：岩沥青20～30%、10号石油沥青30～40%和煤沥青30～40%。

本发明复合沥青改性剂呈粉末颗粒状，无需加热保温，改性设备便宜、工艺简单，容易拌和均匀，施工方便；解决了目前常用的SBS沥青改性剂价格昂贵，改性设备投资大，改性工艺复杂，能源消耗高，与基质沥青难以相溶，运输、存储需要加热保温和不间断搅拌的缺点。

10号石油沥青属于硬质沥青，其高温性能优良，可改善沥青路面的高温稳定性能。煤沥青具有较好的润湿和粘附性能、抗油侵蚀性能好、所筑路面摩擦系数大等路用性能优点。本发明将10号石油沥青、煤沥青与基质沥青共混使用，可起到如下作用：提高与石料的粘附能力、改善路面的坚固性、提高路面抗油侵蚀能力、提高路面抗车辙性能、路面摩擦系数增大。

优选的，所述岩沥青为固态，系天然生成，其中沥青的质量百分含量大于75%，软化点大于150℃。

优选的，所述10号石油沥青符合《建筑石油沥青》GB/T494-2010的技术要求；所述煤沥青符合《煤沥青》GB/T2290-1994的技术要求。

上述复合沥青改性剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）先将10号石油沥青加热至260～300℃，并在搅拌的条件下加入煤沥青和研磨加工为300～800目粉末颗粒的岩沥青，搅拌均匀得到混合物，然后在搅拌的条件下将混合物发育1～2小时；

（2）将步骤（1）发育结束后的混合物冷却至室温，然后将其研磨加工至80～200目，得到所述复合沥青改性剂。

上述复合沥青改性剂应用于改性沥青混合料的制备。

优选的，所述改性沥青混合料通过以下制备方法得到：