[发明专利]一种温拌沥青改性剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及工程建设技术领域，特别涉及一种温拌沥青改性剂及其制备方法和应用。

背景技术

温拌沥青混合料始于上世纪90年代，是指一类拌和温度介于热拌沥青混合料(150℃-180℃)和冷拌(10℃-40℃)沥青混合料之间，性能达到热拌沥青混合料的新型沥青混合料。温拌技术的核心是采用物理或化学手段，增加沥青混合料的施工操作性，同时这些物理或化学添加剂不应对路面使用性能造成负面影响。沥青混合料的生产是道路工程中能量消耗与环境污染大户，当前我国道路工程建设正处于快速发展期，研究与应用温拌沥青混合料无疑有益于降低沥青混合料生产过程中的能源消耗和温室气体以及粉尘等污染物的排放。因此大力发展温拌技术对于我国公路发展将具有跨时代的意义。

市面上常见的温拌沥青改性剂有以下几种：(1)Sasobit：其可提高沥青混合料的压实性能，明显提高混合料的抗车辙性能，但水损害风险增加，出料温度为120℃时有沥青玻璃现象，TSR(冻融劈裂残留比)降低；(2)沸石Aspha-min：可提高混合料的压实性能，对抗车辙性能没有明显的影响，但会降低混合料的TSR值，不能满足工程要求；(3)泡沫温拌沥青改性剂法WMA-Foam：可降低混合料的压实温度，其抗变形能力与热拌沥青混合料接近，但疲劳寿命要低于热拌沥青混合料，有较低的应力值和较高的断裂温度。

武汉理工大学研发的一种温拌沥青混合料助剂，在常温下，该助剂按照混合料总质量的0.3-0.5％与其它原料混合，制成温拌沥青混合料的产品；其它原料为150-165℃的沥青、140-180℃的集料和矿粉填料。混合料拌和时，将温拌助剂与加热的沥青同时加入，含水分的助剂产生的蒸汽大量释放会造成沥青体积膨胀形成泡沫沥青，这会使其和易性增加使得混合料的拌和及成型温度降低15-25℃。其虽然取得了一定进步，但仍然无法克服发泡技术的弊端。

可见，现有技术中的温拌沥青改性剂仍然不能满足道路施工的要求，本领域需要制备出能更好地用于道路施工的温拌沥青改性剂。

发明内容

本发明的目的在于提出一种温拌沥青改性剂及其制备方法和应用，其能够更好地满足道路施工的要求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种温拌沥青改性剂，其按重量份计其包括以下原料：

优选地，所述温拌沥青改性剂按重量份计包括以下原料：

优选地，所述温拌沥青改性剂按重量份计包括以下原料：

优选地，所述温拌沥青改性剂按重量份计包括以下原料：

所述脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠聚合度为10-20，优选15。

所述酸为任意领域内常用的无机或有机酸，只要其能将所述温拌剂的pH值调节至适合的范围。

所述无机微粉为电气石、硅藻土、纳米层状硅酸盐、纳米碳酸钙、炭黑、矿质填料、蒙脱土、累托石、硫酸钙晶须、钛白粉和硫磺中的一种或至少两种的混合物。无机微粉类物质可以在一定程度上改善沥青胶浆以及沥青混合料的综合性能，从而提高沥青路面使用品质。

所述原料中含有表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠和椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠。由于采用了表面活性剂，本发明的温拌沥青改性剂优于于常见降粘、发泡等温拌技术。

在一方面，通过采用表面活性剂技术，降低了低温拌合条件下沥青的表面张力，有效的解决了由于低温拌合所导致的石料难以浸润、粘附力损失问题，能够在低温条件下形成良好裹覆，提高温拌混合料的抗水损性能；

在另一方面，通过采用表面活性剂技术，能够在摊铺、碾压过程中在沥青胶浆内形成结构性水膜，大幅度的提升温拌混合料的碾压效果，且在施工结束后表面活性剂将富集于沥青-石料界面，不存在于沥青胶浆内，不会对胶结料性能产生负面影响。

相比前文所述的领域内已知温拌沥青改性剂，本发明的温拌沥青改性剂可提高压实性能、降低压实温度，可降低混合料出现车辙的风险并提高混合料的间接抗拉强度和抗水损害性能。

本发明的目的还在于提供所述温拌沥青改性剂的制备方法，其包括以下步骤：

1)按配比将所述脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸单酯二钠、椰油酸单乙醇酰胺磺基琥珀酸单酯二钠、无机微粉和去离子水加入反应器，搅拌同时升温；

2)加入酸，恒温反应，制得所述温拌沥青改性剂。

其中，所述步骤1)中升温至50-70℃。