[发明专利]一种复配耐老化改性沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复配耐老化改性沥青及其制备方法。

背景技术

随着交通量以及轴载量的增大，并且交通渠化严重，沥青路面容易出现裂缝、坑槽、车辙、松散、沉陷、表面破损等早期病害，其中沥青老化是影响沥青混凝土路面长期路用性能的主要原因。沥青发生老化，会加速导致沥青路面损坏，使路面过早出现裂缝、龟裂和松散等病害。老化会使沥青的性质发生逐渐衰变，造成沥青与集料的黏附性大大降低，以致最后丧失其使用价值。同时，在水的作用下，沥青混合料更容易松散、剥落，会大大降低了道路的使用寿命，增加了维修成本。因此，改善沥青的耐老化性能对于提高沥青混凝土路面的使用性能、增加路面使用寿命及降低路面的维修成本有着重要的意义。

目前预防沥青老化的方法较多，常用的方法有使用改性沥青、设计SMA沥青混合料、外掺橡胶改性等方法；而后期路面的抗老化措施以喷洒雾封层、喷涂沥青路面养护剂为主。

沥青老化的主要原因是氧化作用等原因，因此延缓沥青的氧化对于延长沥青路面的使用寿命至关重要。而本发明所使用的改性剂具有较好的抗氧化性，所以可以作为耐老化沥青及混合料的改性剂。

发明内容

本发明的目的是在现有的基础上，提供一种新的耐老化改性沥青的制备方法，从而延长道路的使用寿命，降低道路的养护成本，并起到节约资源的目的。

本发明之耐老化改性沥青，其成分包括基质沥青、相容剂、纳米材料、改性剂、橡胶粉、化学助剂、稳定剂，其中各组分在沥青混合料中的质量百分比如下：

相容剂：0.1％～0.5％

纳米材料：1％～9％

改性剂：0.1％～9％

橡胶粉：10％～18％

化学助剂：0.3％

稳定剂：0.1％～0.3％

除上述成分之外，其余成分为基质沥青，各成分的总量之和为100％。

本发明所述基质沥青选用江苏产阿尔法70#重交沥青，各项技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。

本发明所述改性剂是一种淡黄色酸性液体，易溶于水或含水乙醇，难溶于无水乙醇、乙醚、苯、三氯甲烷等有机溶媒。其磷酸基之解离可分为三段，pH值分别为1.83、6.3、9.7。水溶液在120℃以下，大致是稳定的。改性剂剂的毒性比较低，用50％的改性剂水溶液进行毒性试验，为4192mg/kg,此值介于乳酸与山梨酸之间，其安全性较高。

本耐老化沥青混合料的具体制备方法为：

(1)首先将装有基质沥青的容器放入电热恒温鼓风干燥箱内熔化，熔化温度控制在137℃，待基质沥青完全溶化后待用。

(2)将上述沥青加热至180℃，向沥青中加入相应质量的橡胶粉，保持温度为180±5℃，利用高速剪切乳化机在5000rpm的转速下搅拌1小时；

(3)将将上述沥青温度降至130℃，将高速剪切乳化机的搅拌速度降低至3000rpm，然后加入相应质量的植酸，保持温度为130±5℃，搅拌反应0.5小时；

(4)将高速剪切乳化机的搅拌速度升至4000rpm，然后在上述沥青中加入相应质量的相容剂，保持温度不变，搅拌20分钟；

(5)保持高速剪切乳化机的搅拌速度为4000rpm，然后在上述沥青中加入相应质量的纳米材料，保持温度不变，搅拌20分钟；

(6)将高速剪切乳化机的搅拌速度降至2000rpm，然后在上述沥青中加入相应质量的化学助剂，保持温度不变，搅拌20分钟；

(7)将高速剪切乳化机的搅拌速度升至5000rpm，然后在上述沥青中加入相应质量的稳定剂，保持温度不变，搅拌20分钟；

(8)将高速剪切乳化机的搅拌速度降至3000rpm，保持温度在130±5℃，充分加热搅拌40分钟，即得所述复配耐老化改性沥青。

本发明具有延长道路的使用寿命，降低道路的养护成本，并达到节约资源的目的。

具体实施方式

下面通过几组实施例对本发明进行进一步说明，这些优选的实施例并不以任何方式限制本发明，在不背离本发明技术解决方案的前提下，对本发明所做的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都落入本发明权利要求保护范围之内。

实施例1：

本实施例之耐老化沥青，由以下质量百分比的原料组成：橡胶粉0％、改性剂分别为1％、3％、5％、7％和9％、相容剂0％、纳米材料0％、化学助剂0％、稳定剂0％，剩余组分为基质沥青。