[发明专利]一种高黏度改性沥青及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于道路工程中所用的建筑材料技术领域，具体涉及一种高黏度改性沥青及其制备方法和应用。

背景技术

进入新世纪以来，我国基础设施建设发展迅速，其中道路建设又是基础设施建设最重要的一个方面。而随着社会经济的发展，对道路建设的要求也越来越高，高标准的道路建设要求高质量的沥青混合料，高质量的沥青混合料又离不开高性能的改性沥青。

60℃动力黏度是反映道路沥青高温抵抗永久变形能力的一项重要参数。高黏度改性沥青相比于普通改性沥青，改性沥青性能有了很大提高，增加了黏度的主要评价指标，很好地控制了沥青的高温性能，能够很好地适用于高等级沥青路面，能够直接用于生产排水、高标准SMA沥青路面混合料。

成品高黏度改性沥青相比于普通改性沥青生产混合料的过程，不需要在混合料生产过程中添加外加剂，简化了沥青混合料生产工艺，扩大了高等级沥青混合料适用范围。同时，由于生产混合料过程中不需要人工投放改性剂，增加了生产过程中的安全性能，提高了操作人员的操作环境。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够直接用于高等级路面的且制备成本较低、经济效益和环境效益良好的成品高黏度改性沥青。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下：

本发明提供一种高黏度改性沥青，所述高黏度改性沥青包括改性剂、交联剂、芳烃油和基质沥青；所述改性剂包括橡胶-硅藻土改性剂、苯乙烯预聚物与丁二烯预聚物混合物改性剂；以重量百分含量计，所述橡胶-硅藻土改性剂含量为4.0％～10.0％，所述苯乙烯预聚物及丁二烯预聚物混合物改性剂含量为3.0％～7.0％，所述交联剂含量为0.1％～0.3％，所述芳烃油含量为1.5％～5.5％，余量为基质沥青。所述基质沥青具体可采用70#基质沥青。

所述高黏度改性沥青的60℃动力粘度为5万帕秒～40万帕秒。

优选地，所述苯乙烯预聚物与丁二烯预聚物混合物改性剂中，按重量百分比计算，苯乙烯预聚物与丁二烯预聚物的比值为1.5-3.5。

优选地，所述的交联剂为硫磺。

本发明还提供了一种高黏度改性沥青的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，将基质沥青预加热至160℃～180℃，加入然后橡胶-硅藻土改性剂和苯乙烯预聚物及丁二烯预聚物混合物改性剂，接着加入芳烃油，搅拌并将温度提升至175～180℃，搅拌溶胀20-40min；

步骤2，向前述溶胀后的料中加入交联剂，搅拌3-10min，接着将其通过高速剪切设备，一次或多次剪切，制得成品高黏度改性沥青。

本发明还提供一种橡胶-硅藻土改性剂，所述橡胶-硅藻土改性剂包括橡胶，硅藻土，芳烃油，表面活性剂；以重量百分含量计，所述橡胶含量为85％-90％，硅藻土含量为5％-10％，芳烃油含量为1％-3％，表面活性剂含量为0.1％-0.8％。

优选地，所述的表面活性剂为纳米碳酸钙。

本发明还提供一种橡胶-硅藻土改性剂的制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，将废旧轮胎或工业橡胶采用去金属杂质，脱硫和熟化预处理；

步骤2，将预处理的橡胶与硅藻土、表面活性剂、芳烃油混合均匀，储存10-20小时；

步骤3，将步骤2所得混合物通过造粒设备，制成直径为2mm-10mm的蓬松颗粒状改性剂。

本发明还提供了所述的一种橡胶-硅藻土改性剂在制备高黏度改性沥青中的应用。

本发明还提供了所述的一种高黏度改性沥青在铺设高等级沥青路面中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明提供的成品高黏度改性沥青能够直接用于高等级沥青路面，且改性沥青60℃动力粘度为4万帕秒～40万帕秒，路面抵抗高温变形能力、抗车辙能力良好；

2、本发明提供的高黏度改性沥青成品化生产方法，操作简单，制备成本较低，经济效益和环境效益良好。

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案。本发明中所用的原料和试剂均市售可得。

实施例1

本例提供一种成品高黏度改性沥青，其采用的原料如下：

苯乙烯预聚物及丁二烯预聚物混合物改性剂：苯乙烯预聚物与丁二烯预聚物重量比为2:1，占改性沥青总量的3.43％；

橡胶-硅藻土改性剂：其中预处理橡胶89.3％，硅藻土8.0％，芳烃油2.5％，纳米碳酸钙0.2％，橡胶-硅藻土改性剂颗粒直径3-5mm，占改性沥青总量的5.38％；

基质沥青：采用金山石化70#沥青，占改性沥青总量的88.12％；