[发明专利]一种天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路沥青技术领域，特别是涉及一种天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂，另外还涉及一种天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂的制备方法。

背景技术

随着我国高速公路大流量、大轴载和渠化交通特点表现得越来越突出，沥青路面在高温和持续荷载作用下产生显著的永久变形并累积形成车辙。目前，尤其在我国南方沿海地区，车辙和水损害已成为本地区沥青路面的主要破坏形式，占到了所调查沥青路面产生病害类型的7 0％以上。研究认为，沥青路面结构层上部由于受水平、垂直荷载的共同作用，上面层发生剪切滑移；随着路面结构层位的下移，水平荷载的影响逐渐减小，结构层主要承受垂直荷载的作用，以发生竖向压缩变形为主。而沥青混合料中的沥青结合料是一种温度敏感性材料，在交通量一定的情况下，温度升高可降低材料的模量和抗剪强度，使沥青面层抗永久变形能力降低，同时温度升高更使沥青结构层处于受压状态并增大竖向压应变，且受沥青路面各结构层不同模量值的影响，竖向压应变的峰值位于沥青面层的中下部。因此，对于主要承受竖向荷载作用的中面层是沥青路面产生车辙的根源。

提高沥青混合料模量的方法有多种，根据沥青混合料的强度理论，可以选用强度高棱角性好的石料，使用粘度高的沥青，向混合料中添加沥青质、聚烯烃等添加剂的方法来提高混合料的模量，采用添加外掺剂方法提高沥青混合料的模量，以达到抗车辙的目的。

目前，国内常用的抗车辙剂是一种橡胶或者热塑性塑料的单一或着混合颗粒，一种“外掺式”沥青路面结构材料，主要是通过集料表面的增粘、加筋、填充以及弹性恢复等多重作用而提高沥青路面的模量，从而改善沥青路面耐高温、抗车辙性能。然而，国内外还没有使用加入部分天然纤维颗粒的抗车辙剂。天然纤维品种很多，除各种木材废料(如下脚料枝杈、锯屑)外，还包括稻草、秸秆、糠壳等。这些材料在我国资源丰富，但利用水平很低。除了少量农业植物纤维被用于生产饲料和经济作物外，大部分被焚烧处理，不仅造成自然环境严重浪费，还污染了环境。与此同时，塑料包装制品所造成的白色污染已成为城市和农村的公害。因此，掺入天然纤维制品和聚烯烃的沥青混凝土抗车辙剂从生产原料的角度而言不仅大大降低了塑料废弃物的环境公害，而且也免除了植物焚烧给环境带来的污染，不会向周围环境散发危害人类健康的挥发物，其制品本身还可回收二次利用，是一种全新的绿色环保材料，也是一种生态自洁净的复合材料。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是克服上述问题，提供一种天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂，采用改性天然纤维粉料制成抗车辙剂在保证抗车辙剂各性能的前提下，替代部分石油产品成分，不仅大大降低了塑料废弃物的环境公害，而且也减少了植物焚烧给环境带来的污染，具有较高的经济性及较好的环保价值。

为解决上述技术问题，本发明提供一种天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂，按重量百分数比由以下组分制成：聚烯烃55-60％；改性木粉20-30％；抗氧化剂0.4-1.0％；加工助剂0.4-1.0％；石油树脂0.6-1.5％；固体石蜡0.6-1.5％。

优选地，所述聚烯烃为聚乙烯或者聚丙烯中的一种或多种。

优选地，所述改性木粉为杂木粉、白杨树木粉、桉树粉或竹粉经特殊改性而成，优选为桉树粉。

优选地，所述抗氧化剂为BH系列抗氧化剂。

优选地，所述石油树脂为C5系列石油树脂。

优选地，所述加工助剂为硬脂酸锌。

优选地，所述固体石蜡为53度固体石蜡。

另外，本发明还提供一种上述的天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量百分比称取各原料，55-60％聚烯烃；20-30％改性木粉

0.4-1.0％抗氧化剂；0.4-1.0％加工助剂；0.6-1.5％石油树脂；0.6-1.5％固体石蜡；

(2)将上述各原料在110℃下混匀1h；

(3)将步骤(2)所得的物料加入双螺杆挤出机中，调整各区温度190～220℃，使物料能均匀挤出并切削造出5mm长的母粒，即得到天然纤维基的沥青混凝土抗车辙剂。