[发明专利]一种盐化物改性沥青混合料及制备方法

说明书

本发明涉及一种盐化物改性沥青混合料及制备方法，按质量份计，包括基质沥青5~8份、纳米改性剂0.4~0.6份、集料92~96份、融雪剂4~8份；其中，所述纳米改性剂包括纳米二氧化硅3~8份、硅烷偶联剂3~8份、乙二醇20~38份、聚硅氮烷7~14份、柠檬酸3~7份。本发明通过纳米改性剂使得沥青的粘度得到增强，使其与集料的粘结更好，能有效的抵抗氯离子的侵蚀；经纳米二氧化硅改性后的沥青疏水性、亲油性得到提高，抗低温性能提高，同时聚硅氮烷的交联固化使得沥青的耐磨性和耐候性进一步提高，抗车辙的能力增强；经纳米改性剂改性后的沥青增强了反射紫外线、红外线的能力，达到抗紫外老化和热老化的效果，提升了沥青混合料的耐老化性能，有效的增强盐化物沥青混合料的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种盐化物改性沥青混合料及制备方法。

背景技术

冬季气温过低致使雨水在路表凝结成冰，积雪亦会在行车作用下被压实覆盖在道路表面，导致路表摩擦系数降低，汽车轮胎与路表附着力不足而使车轮容易打滑，极大影响道路的行车畅通和安全。路面除冰雪问题一直困扰着公路管养部门。近年来，冻结抑制铺装技术作为一种新型的路面除冰雪技术受到各国道路工作者的关注。

盐化物融雪沥青混合料是指在沥青混合料中直接掺入具有抑制冻结效果的盐化物，形成具有抑制冻结效果的沥青混合料。盐化物的有效抑制冻结成分主要为氯盐包含氯化钠、氯化钙等，主要作用原理是在毛细管压力及车辆碾压作用下，沥青混合料内部的盐分逐渐析出，从而降低道路表面水的冰点，延迟道路表面积雪结冰。

虽然盐化物融雪沥青混合料具有以上优点，但也存在耐老化性能差的问题。沥青混合料的耐老化性能是影响沥青路面使用质量和寿命的主要因素。一方面沥青路面在服务期限内，暴露在空气当中，受到光照的影响，对沥青路面老化起主要作用的光线是红外线和紫外线。沥青可以吸收红外线中所携带的热量，从而增加沥青路面的温度，这也将加剧沥青混合料的老化，而紫外线可以引起沥青内部组分发生化学变化，使沥青变硬，影响沥青混合料的路用性能；另一方面由于在沥青混合料中掺加盐化物，其主要成分是盐，用以置换混合料中的矿粉，使得其沥青混合料的路用性能降低，耐老化性能降低，水稳定性能较差，氯离子的渗透使得使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青从集料表面剥离，沥青混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等损坏现象。最终导致沥青混凝土路面的寿命短，后期需要养护建设的费用高昂。

为了解决盐化物沥青混合料的耐久性问题，常用的方法是加入抗剥落剂和用有机盐(如醋酸钙镁盐)代替氯盐，虽然有效的缓解了氯盐的侵蚀作用，但抗剥落剂的加入并没有提高路面整体性能，而醋酸钙镁盐的成本高昂并不适用于常规的沥青路面，而且红外线和紫外线的老化影响并没有缓解。

在盐化物材料中，粉碎的氯化钠等盐分颗粒的存在会显著降低集料与沥青之间产生的化学吸附层的稳定性，遇水后，沥青混合料的水稳定性能降低。随着盐化物的析出，水分逐渐渗入到沥青与集料的界面上，使沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青从集料表面剥离，沥青混合料掉粒、松散，继而形成沥青路面的坑槽、推挤变形等损坏现象；同时随着沥青从集料表面剥离，沥青混合料掉粒、松散，内部的沥青混凝土逐渐裸露受到红外线和紫外线的照射，两者的共同影响使得沥青路面的寿命加速缩短。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种盐化物改性沥青混合料及制备方法，以提高沥青混合料的耐久性，延长使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种盐化物改性沥青混合料，按质量份计，包括基质沥青5～8份、纳米改性剂0.4～0.6份、集料92～96份、融雪剂4～8份；其中，所述纳米改性剂包括纳米二氧化硅3～8份、硅烷偶联剂3～8份、乙二醇20～38份、聚硅氮烷7～14份、柠檬酸3～7份。