本发明专利技术公开了一种道路用生物沥青，由以下重量百分比的原料制成：生物质重油10～30％，基质沥青60～84％，甲醇5％，低密度聚乙烯1～5％，该生物沥青成本低、制备简便且性能优良，具有高温性能好、温度敏感性低等优点；并且，本发明专利技术还公开了一种道路用生物沥青的制备装置，包括水平底座、可升降支撑柱、加热杯、搅拌杯、装料器和控制箱，该装置结构简单、设计合理且操作简便、使用效果好，能简便、快速完成生物沥青制备过程；同时，本发明专利技术还公开了一种道路用生物沥青的制备方法，包括步骤：一、基质沥青加热；二、低密度聚乙烯加入；三、生物质重油加入；四、甲醇加入，该方法步骤简单、设计合理且操作简易，所制备生物沥青性能优良。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于沥青材料制备
，尤其是涉及一种道路用生物沥青及其制备装置和制备方法。
技术介绍
目前，大规模的高等级公路沥青路面建设与养护工程对沥青材料的需求不断增加，而不可再生的石油沥青资源逐渐消耗，寻求石油沥青的可持续替代材料则成为国际道路领域的迫切需要，生物质重油应运而生。生物质在完全缺氧条件下快速加热使生物质迅速热解，将热解气迅速冷凝获得初级液体燃料，即生物质油。生物质油是采用生物质热裂解技术将生物质经高温加热、快速冷却与中间液态产物分子生成气体之前冷凝而形成的生物质液体油。生物质重油是将生物质油提取汽油、柴油后的剩余重质油，其特点是分子量大、粘度高，比重一般在0.82～0.95，其成分主要是碳氢化合物。目前，我国农作物秸秆等生物质年产量为7亿吨以上。生物质重油的主要重要成分包括60％～75％的碳、5％～10％的氢、15％～30％的氧与极少量(＜0.5％)的氮与灰分，与石油沥青的元素组成非常接近。将生物质重油配合石油沥青制备成生物沥青，二者在化学组成上具备良好的相容性与稳定性。生物质油加热后为液体，不需要专门的研磨设备即可与石油沥青均匀混合，设备简单且工程造价低。因此，生物质油有着广阔的应用前景。但现如今，国内生物质重油运用于道路材料的研发与应用极少，且根据公知制备方法得出的生物沥青存在高温性能差、温度敏感性强等缺陷，如将生物质重油与90#基质沥青掺配制成生物沥青的软化点为45℃，而90#基质沥青的软化点为47℃，该生物沥青的针入度指数PI＝1.0且其单位为0.1mm，不能完全满足国家有关技术标准的要求。>
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种道路用生物沥青，其成本低、制备简便且性能优良，具有高温性能好、温度敏感性低等优点。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种道路用生物沥青，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：生物质重油10％～30％，基质沥青60％～84％，甲醇5％，低密度聚乙烯1％～5％。上述一种道路用生物沥青，其特征是：由以下重量百分比的原料制成：生物质重油20％，基质沥青73％，甲醇5％，低密度聚乙烯2％；所述基质沥青为90号沥青。上述一种道路用生物沥青，其特征是：所述生物质重油为将生物质油提取汽油与柴油后的剩余重质油且其比重为0.82～0.95；所述生物质油为由生物质经热解制得的液体油。上述一种道路用生物沥青，其特征是：所述生物质为木屑、玉米杆、棉花杆或麦秸秆。同时，本专利技术还公开了一种结构简单、设计合理且加工制作及使用操作简便、使用效果好的生物沥青制备装置，其特征在于：包括水平底座、安装在水平底座后侧上方的可升降支撑柱、平放在水平底座上的加热杯、套装在加热杯内且对需制备生物沥青进行搅拌的搅拌杯、由上至下插入搅拌杯内的搅拌器、布设在搅拌杯上方的装料器和安装在可升降支撑柱上的控制箱，所述搅拌器由驱动电机进行驱动且其与驱动电机的动力输出轴传动连接；所述控制箱包括安装在可升降支撑柱顶部的箱体、布设在所述箱体内的电子线路板以及安装在所述箱体外侧壁上的显示器和参数输入单元，所述电子线路板上安装有控制器，所述显示器和参数输入单元均与控制器相接；所述搅拌杯内装有温度传感器，所述温度传感器与控制器相接；所述装料器包括上下均开口且呈竖直向布设的外壳和安装在所述外壳中部的内套筒，所述外壳与内套筒之间的空腔通过三个隔板分隔为三个装料腔；每个所述装料腔底部均设置有一个能左右滑动的水平滑片，所述水平滑片上装有与控制器相接的称重传感器；所述搅拌器包括呈竖直向布设的搅拌轴和安装在所述搅拌轴底部的搅拌头，所述搅拌轴套装在内套筒内；所述驱动电机安装在所述箱体内；所述搅拌杯为用于盛装基质沥青的杯体，三个所述装料腔分别为用于装入生物质重油、甲醇和低密度聚乙烯的装料腔。上述装置，其特征是：所述搅拌器与搅拌杯呈同轴布设；所述搅拌轴上部同轴安装有转轴，所述转轴上端伸入至所述箱体内且其与驱动电机的动力输出轴传动连接；所述转轴底端固定安装在所述搅拌轴的顶端。上述装置，其特征是：所述加热杯包括圆柱形杯体，所述圆柱形杯体的侧壁和底部均设置有多个电加热片，多个所述电加热片均由加热控制芯片进行控制；所述加热控制芯片与控制器相接。上述装置，其特征是：所述装料器呈竖直向布设且其位于搅拌杯的正上方；所述装料器通过连接杆支撑在可升降支撑柱上，所述连接杆连接于所述外壳和可升降支撑柱之间；所述外壳为圆锥形且其直径由上至下逐渐缩小。上述装置，其特征是：所述搅拌头伸入至搅拌杯内；所述搅拌杯为圆柱形且其上部设置有顶盖，所述顶盖中部开有供所述搅拌轴穿过的通孔；所述可升降支撑柱包括下套筒、同轴套装在所述下套筒内的立柱和对所述下套筒与所述立柱进行锁紧固定的锁紧件，所述锁紧件安装在所述下套筒的上部侧壁上。另外，本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理且操作简易、所制备生物沥青性能优良的生物沥青制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、基质沥青加热：将基质沥青加热至温度T1，其中T1＝140℃～160℃；步骤二、低密度聚乙烯加入：在温度T1条件下，将低密度聚乙烯加入步骤一中加热后的基质沥青中，在搅拌速率为500r/min～3000r/min的条件下搅拌0.5h～1.5h，得到第一混合料；步骤三、生物质重油加入：在温度T1条件下，将预先加热至50℃～70℃的生物质重油加入步骤二中所述第一混合料中，在搅拌速率为500r/min～3000r/min的条件下搅拌0.5h～1h，得到第二混合料；步骤四、甲醇加入：待第二混合料的温度下降至T2后，在温度T2条件下，将甲醇加入步骤三中所述第二混合料中，在搅拌速率为500r/min～3000r/min的条件下搅拌0.5h～1h，得到生物沥青；其中T2＝115℃～135℃。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、所采用的生物沥青成本低且制备简便，所需原料种类少。2、所采用的生物沥青性能优良，具有高温性能好、温度敏感性低等优点，能有效解决现有生物沥青存在的高温性能较弱、温度敏感性强以及传统道路沥青存在的价格昂贵等问题。该生物沥青由以下重量百分比的原料制成：生物质重油10～30％，基质沥青60～84％，甲醇5％，低密度聚乙烯1～5％；将生物质重油配合石油沥青(即基质沥青)制备成生物沥青，生物质重油与石油沥青在化学组成上具备良好的相容性与稳定性。其中，生物质重油加热后为液体，不需要专门的研磨设备即可容易地与石油沥青均匀混合。并且，制备过程简单，所用设备成本较低，能有效降低工程造价。3、生物质重油为一种可再生生物资源，采用生物质重油配合石油沥青制备成生物沥青，制备出的沥青性能完全符合国家标准要求，并且制备简便、成本低廉，能有效利用可再生生物资源，使生物质重油的应用面更宽，应用前景更广阔。4、所采用的生物沥青制备装置结构简单、设计合理且安装及使用操作简便，投入成本较低，安装紧凑，占用空间较小。5、所采用的生物沥青制备装置参数调整简便，能对加热温度、加热时间、搅拌本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种道路用生物沥青，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：生物质重油10％～30％，基质沥青60％～84％，甲醇5％，低密度聚乙烯1％～5％。
【技术特征摘要】
1.一种道路用生物沥青，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：
生物质重油10％～30％，基质沥青60％～84％，甲醇5％，低密度聚乙烯1％～
5％。
2.按照权利要求1所述的一种道路用生物沥青，其特征在于：由以下
重量百分比的原料制成：生物质重油20％，基质沥青73％，甲醇5％，低密
度聚乙烯2％；所述基质沥青为90号沥青。
3.按照权利要求1或2所述的一种道路用生物沥青，其特征在于：所
述生物质重油为将生物质油提取汽油与柴油后的剩余重质油且其比重为
0.82～0.95；所述生物质油为由生物质经热解制得的液体油。
4.按照权利要求3所述的一种道路用生物沥青，其特征在于：所述生
物质为木屑、玉米杆、棉花杆或麦秸秆。
5.一种制备如权利要求1所述生物沥青的装置，其特征在于：包括水
平底座(7)、安装在水平底座(7)后侧上方的可升降支撑柱(11)、平
放在水平底座(7)上的加热杯(5)、套装在加热杯(5)内且对需制备
生物沥青进行搅拌的搅拌杯(13)、由上至下插入搅拌杯(13)内的搅拌
器(8)、布设在搅拌杯(13)上方的装料器(3)和安装在可升降支撑柱
(11)上的控制箱(1)，所述搅拌器(8)由驱动电机(14)进行驱动且
其与驱动电机(14)的动力输出轴传动连接；所述控制箱(1)包括安装
在可升降支撑柱(11)顶部的箱体、布设在所述箱体内的电子线路板以及
安装在所述箱体外侧壁上的显示器(15-2)和参数输入单元(15-3)，所
述电子线路板上安装有控制器(15-1)，所述显示器(15-2)和参数输入
单元(15-3)均与控制器(15-1)相接；所述搅拌杯(13)内装有温度传
\t感器(15-4)，所述温度传感器(15-4)与控制器(15-1)相接；所述装
料器(3)包括上下均开口且呈竖直向布设的外壳和安装在所述外壳中部
的内套筒(17)，所述外壳与内套筒(17)之间的空腔通过三个隔板(18)
分隔为三个装料腔；每个所述装料腔底部均设置有一个能左右滑动的水平
滑片(4)，所述水平滑片(4)上装有与控制器(15-1)相接的称重传感
器(9)；所述搅拌器(8)包括呈竖直向布设的搅拌轴和安装在所述搅拌
轴底部的搅拌头，所述搅拌轴套装在内套筒(17)内；所述驱动电机(14)
安装在所述箱体内；所述搅拌杯(13)为用于盛装基质沥青的杯体，三个
所...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪海年，龚芳媛，尤占平，刘玉，王清华，高俊峰，姚舜，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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