本發(fā)明涉及道路工程領(lǐng)域,特別涉及一種道路工程建設(shè)中可替代sbs改性劑的新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑。
背景技術(shù):
sbs改性劑用于對基質(zhì)瀝青進(jìn)行改性,采用sbs改性瀝青生產(chǎn)的瀝青混合料,路用性能優(yōu)越。目前,被廣泛用于瀝青路面的鋪筑,然而其缺點(diǎn)也逐漸體現(xiàn)。
sbs的主要生產(chǎn)工藝為:將基質(zhì)瀝青加熱至170~180℃,然后加入sbs改性劑,攪拌15min~30min,使sbs改性劑均勻分布在基質(zhì)瀝青中。再將改性劑分布均勻的基質(zhì)瀝青和改性劑混合物,在180~185℃左右的高溫下剪切20~40min。sbs改性瀝青加工溫度高,工藝繁瑣,成本高;同時(shí)相應(yīng)瀝青混合料的生產(chǎn)溫度高,能耗大。人們開始嘗試用其它材料來取代sbs改性劑,既要保證瀝青混合料的良好的路用性能,同時(shí)簡化生產(chǎn)工藝,降低能耗。因此,橡膠改性瀝青、天然瀝青、化學(xué)改性瀝青等新材料應(yīng)運(yùn)而生。
近年,對橡膠改性瀝青的研究和應(yīng)用明顯增多。橡膠粉主要以回收的廢膠粉居多,這符合國家提倡的資源循環(huán)利用和環(huán)保理念。但是橡膠粉的幾個(gè)固有缺點(diǎn),制約著它的普遍使用。一、橡膠粉改性瀝青生產(chǎn)溫度較高;二、橡膠粉與瀝青不相容,橡膠粉改性存儲穩(wěn)定性是一個(gè)公認(rèn)的問題;三、橡膠改性瀝青施工溫度高,氣味極大。
目前常用的天然瀝青主要為湖瀝青和巖瀝青。湖瀝青和巖瀝青能顯著改善瀝青混合料的高溫性能,但是湖瀝青或者巖瀝青改性瀝青混合料的水穩(wěn)性能和低溫性能達(dá)不到sbs改性瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)。而且,經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn)驗(yàn)證,湖瀝青對基質(zhì)瀝青具有選擇性。而巖瀝青通常多為粉質(zhì),制作巖瀝青改性瀝青時(shí)不太方便。因此,天然瀝青的使用有一定的限制,不能完全取代sbs改性瀝青。
化學(xué)改性瀝青主要成分為多聚磷酸,能顯著改善瀝青混合料的高溫性能。但存在兩方面的問題:一、對加工設(shè)備有一定程度的腐蝕;二、對基質(zhì)瀝青具有選擇性?;瘜W(xué)改性瀝青在美國應(yīng)用較多,在國內(nèi)并沒有廣泛使用。
鑒于橡膠改性瀝青、天然瀝青、化學(xué)改性瀝青等的各自問題,亟需一種使用方便、能耗低、貯存時(shí)間長、環(huán)保。同時(shí)生產(chǎn)的瀝青混合料的路用性能不低于sbs改性瀝青的新型改性劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低碳、環(huán)保、施工方便的新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑。
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑,由下列重量份數(shù)的各組份組成:高分子含碳化合物50~80份,高分子樹脂10~25份,有機(jī)酸5~15份。本改性劑和瀝青有很好的相容性,同時(shí)在160℃左右的溫度下,極易融化。
本發(fā)明還公開了上述改性劑的制備方法:將有機(jī)酸加熱至120℃左右,然后加入高分子樹脂,攪拌15~30min,再加入高分子含碳化合物攪拌均勻即可。
作為優(yōu)選,所述的改性劑為棕褐色顆粒狀。
原理:高分子含碳化合物分子量達(dá)到一萬以上,能顯著提高混合料的高溫性能,同時(shí)該高分子碳合物具有很好的抗老化效果。高分子樹脂和有機(jī)酸可有效加強(qiáng)基質(zhì)瀝青與集料的裹覆能力。因此,采用新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑生產(chǎn)的瀝青混合料,各項(xiàng)路用性能均不低于sbs改性瀝青。
上述改性劑在生產(chǎn)環(huán)保瀝青時(shí)的施工方法,濕法施工工藝為:將基質(zhì)瀝青加熱至150-160℃,然后加入上述改性劑,改性劑的添加量為瀝青質(zhì)量的10%-20%,溫度為160℃,攪拌30-60min,即可。
加工后的新型環(huán)保改性瀝青存儲穩(wěn)定性很好,可長期存儲。生產(chǎn)混合料時(shí),按照正?;|(zhì)瀝青混合料生產(chǎn)工藝即可,簡單方便。
本發(fā)明還公開了上述改性劑在生產(chǎn)環(huán)保瀝青混合料的干法施工方法,包括下列步驟:
1)干法施工工藝為:各規(guī)格的集料加熱好后,集料的溫度控制在175-185℃,投放拌缸中;
2)上述改性劑延后兩秒通過人工投放或風(fēng)送投料機(jī)方式與集料一并投入拌缸中一同拌合,人工投送,在觀察口一次性投放,氣體輸送,輸送機(jī)計(jì)量,由輸送管線,連接纖維輸送口,密閉輸送至拌缸內(nèi);
3)集料和改性劑投放完畢后,輸送基質(zhì)瀝青,基質(zhì)瀝青的溫度控制在155-165℃,一同拌合,最后再投放礦粉一起拌合。
進(jìn)一步地,所述的步驟2)中,改性劑的投入量是基質(zhì)瀝青質(zhì)量的10%-20%。
本發(fā)明所使用的新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑,濕法施工時(shí),制備改性瀝青的操作工藝和設(shè)備簡單,溫度低,可控制在150℃-160℃之間,相比sbs改性瀝青的制備溫度(>180℃)降低了30℃,同時(shí)混合料的施工溫度也較sbs改性瀝青混合料的施工溫度(>170℃),降低了10℃-20℃,能耗低,無次級污染產(chǎn)生。
本發(fā)明所使用的新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑采用干法工藝時(shí),省去改性瀝青制備環(huán)節(jié),降低了能耗,節(jié)約能源,有效減少有害物質(zhì)排放。建議采用干法,條件不允許或者施工較困難的情況下,也可進(jìn)行濕法施工。
本發(fā)明的多功能環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑,制備和使用過程簡單環(huán)保、性能穩(wěn)定、貯存時(shí)間長、能耗低適用于各類瀝青混合料。該改性劑能保證瀝青混合料的各項(xiàng)路用性能不低于sbs改性瀝青的同時(shí),生產(chǎn)過程簡單,達(dá)到了真正意義上的節(jié)能降耗,減少污染的目的。
相比于sbs改性瀝青,濕法施工時(shí),降低改性瀝青生產(chǎn)溫度20~30℃,降低混合料生產(chǎn)溫度10~20℃,有效節(jié)約能源,減少有害物質(zhì)排放,保護(hù)環(huán)境。同時(shí),工藝簡單,省卻了sbs的高溫研磨,僅需簡單攪拌,生產(chǎn)過程質(zhì)量易控。此外,新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑與瀝青能很好的相容,能穩(wěn)定的長期存儲。而且,新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑具有很好的抗老化效果,可以有效防止改性瀝青運(yùn)輸保溫過程中的老化。干法施工,則完全省卻了改性瀝青的制作加工過程,也不存在改性瀝青加工過程中的離析、老化等問題。而混合料的生產(chǎn)過程,施工溫度也顯著降低,有效節(jié)約能源,減少有害物質(zhì)排放,保護(hù)環(huán)境。
附圖說明:
圖1為新型環(huán)保改性瀝青生產(chǎn)工藝;
圖2為新型環(huán)保改性瀝青混合料干法生產(chǎn)工藝。
具體實(shí)施方式
下面對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是,對于這些實(shí)施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明,但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外,下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
實(shí)施例1
一種新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑,由下列重量份數(shù)的各組份組成:高分子含碳化合物50份,高分子樹脂10份,有機(jī)酸5份。
上述改性劑的制備方法,將有機(jī)酸加熱至120℃左右,然后加入高分子樹脂,攪拌15~30min,再加入高分子含碳化合物攪拌均勻即可。
上述改性劑的濕法施工工藝為:將基質(zhì)瀝青加熱至150-160℃,然后加入上述改性劑,改性劑的添加量為瀝青質(zhì)量的10%-20%,溫度為160℃,攪拌30-60min,即可。
實(shí)施例2:
一種新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑,由下列重量份數(shù)的各組份組成:高分子含碳化合物80份,高分子樹脂25份,有機(jī)酸15份,將有機(jī)酸加熱至120℃左右,然后加入高分子樹脂,攪拌15~30min,再加入高分子含碳化合物攪拌均勻即可。上述改性劑為棕褐色顆粒狀。
上述環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑的施工方法,包括下列步驟:
1)干法施工工藝為:各規(guī)格的集料加熱好后,集料的溫度控制在175-185℃,投放拌缸中;
2)上述改性劑延后兩秒通過人工投放或風(fēng)送投料機(jī)方式與集料一并投入拌缸中一同拌合,人工投送,在觀察口一次性投放,氣體輸送,輸送機(jī)計(jì)量,由輸送管線,連接纖維輸送口,密閉輸送至拌缸內(nèi);
3)集料和改性劑投放完畢后,輸送基質(zhì)瀝青,基質(zhì)瀝青的溫度控制在155-165℃,一同拌合,最后再投放礦粉一起拌合。所述的步驟2)中,改性劑的投入量是基質(zhì)瀝青質(zhì)量的10%-20%。
實(shí)施例3:
一種新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑,由下列重量份數(shù)的各組份組成:高分子含碳化合物60份,高分子樹脂20份,有機(jī)酸10份:將有機(jī)酸加熱至120℃左右,然后加入高分子樹脂,攪拌15~30min,再加入高分子含碳化合物攪拌均勻即可。
上述新型環(huán)保瀝青及瀝青混合料改性劑的施工方法,包括下列步驟:
1)干法施工工藝為:各規(guī)格的集料加熱好后,集料的溫度控制在175-185℃,投放拌缸中;
2)上述改性劑延后兩秒通過人工投放或風(fēng)送投料機(jī)方式與集料一并投入拌缸中一同拌合,人工投送,在觀察口一次性投放,氣體輸送,輸送機(jī)計(jì)量,由輸送管線,連接纖維輸送口,密閉輸送至拌缸內(nèi);
3)集料和改性劑投放完畢后,輸送基質(zhì)瀝青,基質(zhì)瀝青的溫度控制在155-165℃,一同拌合,最后再投放礦粉一起拌合,所述的步驟2)中,改性劑的投入量是基質(zhì)瀝青質(zhì)量的10%-20%。