[发明专利]一种改性沥青混合料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种改性沥青混合料及制备方法。

背景技术

目前道路沥青混合料、大坝心墙沥青混合料等主要采用先生产改性沥青，然后用改性沥青热拌合生产改性沥青混凝土的方式。热拌沥青混合料具有优良的性能、成熟的施工工艺，但是生产过程中，混合料的拌制和施工温度相当高，一般在160～180℃，沥青严重老化，同时污染大，耗能高，沥青高温释放的有害气体严重损害施工人员的健康；同时，为保证路面施工质量，传统热拌沥青混合料最低摊铺温度有严格的限制，因此其施工季节等均受到限制。另一方面，传统改性沥青混合料由于采取了先生产改性沥青，再与混合料拌和的方式，在生产上多了一道工序，造成了设备与人工、资金的浪费。

近年来，热拌沥青混合料技术在国内外有向温拌发展的趋势，专利CN 101302348A公开了一种温拌沥青混合料及其制备方法，采用Sasobit作为温拌添加剂进行温拌，但Sasobit是一种长链石蜡，对沥青高温性能有害的成分；专利CN101602862公开了一种沥青添加剂及其制备方法，该添加剂是将去离子水加入到事先配成的聚乙烯醇水溶液中，然后依次加入松香季铵盐、芳香烃季铵盐乳化剂、脂肪烃季铵盐乳化剂、非离子型表面活性剂，搅拌溶解，再将事先配成的聚丙烯酰胺水溶液和三乙醇胺加入，混合搅拌至溶解均匀后即可。但该生产工艺较复杂，且无法制备改性沥青，难以满足高等级公路技术指标要求。专利CN 102234188A公开了一种环保型温拌沥青混合料的制备方法，将芳烃油加入到石油沥青中，制备得到软质沥青，再加入石料、矿粉、消石灰及岩沥青，搅拌均匀得到环保型温拌沥青混合料。但该发明仍然存在工序多，成本高等问题。

发明内容

为了解决现有热拌沥青混合料的制备过程中存在的混合料拌合、出料、击实成型温度高的问题，本发明提供一种改性沥青混合料及制备方法。

一种改性沥青混合料含有90%-94%集料、4%-6%普通沥青、3%-5%外掺剂、1%-4%矿粉；首先制备外掺剂，所述外掺剂含有60%-75%水、10%-20%阳离子表面活性剂、5%-15%稳定剂和15%-25%改性剂；首先将水加热至温度50℃～80℃，加入阳离子表面活性剂溶解，再加入改性剂和稳定剂，经过胶体磨研磨形成混合液，即得外掺剂；所述阳离子表面活性剂为十二—十八烷基二甲基溴化铵、十二—十八烷基丙撑二铵中的一种以上；所述稳定剂为氯化钙或氯化铵或聚丙烯酰胺中的一种以上；所述改性剂为SBS（苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物）胶乳或SBR（丁二烯-苯乙烯共聚物）胶乳或SIS（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物）胶乳中的一种以上，其固含量为35-50%。

生产一种改性沥青混合料的具体操作步骤如下：

1）集料加热

将集料加热至温度140℃～160℃，拌缸温度设定为140℃，将温度140℃～160℃的集料加入到拌缸中搅拌30秒；

2）沥青加热

将普通沥青加热至温度120℃-140℃；

3）拌合

将加热的普通沥青和外掺剂同时加入到温度140℃～160℃的集料中，搅拌40～60秒；再加入矿粉，搅拌30～60秒，出料，出料温度为100℃～120℃；即得改性沥青混合料。使用时，击实成型温度90℃～110℃。

所述集料为符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）技术要求的石料；所述普通沥青为重交石油沥青；所述矿粉为石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石经磨细得到的矿粉，或者为水泥。

本发明与现有技术比较的有益技术效果体现在以下几个方面：

（1）本发明能降低能源消耗和环境污染。按照现行《公路沥青路面施工技术规范》中的技术要求，传统热拌沥青混合料的施工温度均较高。以普通重交70号沥青为例，沥青加热温度为155℃-165℃，集料加热温度比沥青温度高10℃-30℃，沥青混合料出料温度为155℃-165℃，混合料开始碾压温度正常施工是不低于130℃、低温施工不低于145℃；而聚合物改性沥青混合料施工温度更高，以SBS类改性沥青为例，沥青加热温度160℃-165℃，集料加热温度190℃-220℃，混合料出料温度为170℃-185℃，开始碾压温度不低于150℃。在上述施工条件下，沥青及集料加热消耗的能源大，并且会产生大量的有害气体，如一氧化碳、二氧化碳、二样化硫等。相对传统的热拌沥青混合料工艺，本发明中沥青、集料加热温度大幅度降低，能源消耗少。此外，沥青在加热时释放有害气体少；