[发明专利]新型环保沥青及沥青混合料改性剂及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域，特别涉及一种道路工程建设中可替代SBS改性剂的新型环保沥青及沥青混合料改性剂。

背景技术

SBS改性剂用于对基质沥青进行改性，采用SBS改性沥青生产的沥青混合料，路用性能优越。目前，被广泛用于沥青路面的铺筑，然而其缺点也逐渐体现。

SBS的主要生产工艺为：将基质沥青加热至170～180℃，然后加入SBS改性剂，搅拌15min～30min，使SBS改性剂均匀分布在基质沥青中。再将改性剂分布均匀的基质沥青和改性剂混合物，在180～185℃左右的高温下剪切20～40min。SBS改性沥青加工温度高，工艺繁琐，成本高；同时相应沥青混合料的生产温度高，能耗大。人们开始尝试用其它材料来取代SBS改性剂，既要保证沥青混合料的良好的路用性能，同时简化生产工艺，降低能耗。因此，橡胶改性沥青、天然沥青、化学改性沥青等新材料应运而生。

近年，对橡胶改性沥青的研究和应用明显增多。橡胶粉主要以回收的废胶粉居多，这符合国家提倡的资源循环利用和环保理念。但是橡胶粉的几个固有缺点，制约着它的普遍使用。一、橡胶粉改性沥青生产温度较高；二、橡胶粉与沥青不相容，橡胶粉改性存储稳定性是一个公认的问题；三、橡胶改性沥青施工温度高，气味极大。

目前常用的天然沥青主要为湖沥青和岩沥青。湖沥青和岩沥青能显著改善沥青混合料的高温性能，但是湖沥青或者岩沥青改性沥青混合料的水稳性能和低温性能达不到SBS改性沥青混合料的标准。而且，经过反复的试验验证，湖沥青对基质沥青具有选择性。而岩沥青通常多为粉质，制作岩沥青改性沥青时不太方便。因此，天然沥青的使用有一定的限制，不能完全取代SBS改性沥青。

化学改性沥青主要成分为多聚磷酸，能显著改善沥青混合料的高温性能。但存在两方面的问题：一、对加工设备有一定程度的腐蚀；二、对基质沥青具有选择性。化学改性沥青在美国应用较多，在国内并没有广泛使用。

鉴于橡胶改性沥青、天然沥青、化学改性沥青等的各自问题，亟需一种使用方便、能耗低、贮存时间长、环保。同时生产的沥青混合料的路用性能不低于SBS改性沥青的新型改性剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低碳、环保、施工方便的新型环保沥青及沥青混合料改性剂。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种新型环保沥青及沥青混合料改性剂,由下列重量份数的各组份组成：高分子含碳化合物50～80份，高分子树脂10～25份，有机酸5～15份。本改性剂和沥青有很好的相容性，同时在160℃左右的温度下，极易融化。

本发明还公开了上述改性剂的制备方法：将有机酸加热至120℃左右，然后加入高分子树脂，搅拌15～30min，再加入高分子含碳化合物搅拌均匀即可。

作为优选，所述的改性剂为棕褐色颗粒状。

原理：高分子含碳化合物分子量达到一万以上，能显著提高混合料的高温性能，同时该高分子碳合物具有很好的抗老化效果。高分子树脂和有机酸可有效加强基质沥青与集料的裹覆能力。因此，采用新型环保沥青及沥青混合料改性剂生产的沥青混合料，各项路用性能均不低于SBS改性沥青。

上述改性剂在生产环保沥青时的施工方法，湿法施工工艺为：将基质沥青加热至150-160℃，然后加入上述改性剂，改性剂的添加量为沥青质量的10％-20％，温度为160℃，搅拌30-60min，即可。

加工后的新型环保改性沥青存储稳定性很好，可长期存储。生产混合料时，按照正常基质沥青混合料生产工艺即可，简单方便。

本发明还公开了上述改性剂在生产环保沥青混合料的干法施工方法，包括下列步骤：

1)干法施工工艺为：各规格的集料加热好后，集料的温度控制在175-185℃，投放拌缸中；

2)上述改性剂延后两秒通过人工投放或风送投料机方式与集料一并投入拌缸中一同拌合，人工投送，在观察口一次性投放，气体输送，输送机计量，由输送管线，连接纤维输送口，密闭输送至拌缸内；

3)集料和改性剂投放完毕后，输送基质沥青，基质沥青的温度控制在155-165℃，一同拌合，最后再投放矿粉一起拌合。

进一步地，所述的步骤2)中，改性剂的投入量是基质沥青质量的10％-20％。