一种高韧高黏改性沥青及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高韧高黏改性沥青及其制备方法，组分如下：基质沥青100份；橡胶粉25

【技术实现步骤摘要】
一种高韧高黏改性沥青及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种高韧高黏改性沥青及其制备方法，属于道路工程领域。

技术介绍

[0002]随着交通行业的迅速发展与汽车保有量的持续增长，交通噪声的负面效应日益显著。噪声污染已被列为世界第三大环境公害。在各种噪声污染中，交通噪声是主要噪声，约占环境总噪声的70％。交通噪声的存在不仅降低了行车舒适性，而且严重影响人体健康。
[0003][0004]目前对于橡胶沥青改性分析研究都已经达到了比较成熟的阶段，现阶段橡胶沥青中胶粉掺量一般为沥青质量的20％左右[王铁庆.橡胶沥青评价指标和温拌橡胶沥青SMA混合料技术研究[D].长安大学,2017；杨小龙.基于原材料特性的橡胶沥青改性机理研究[D].兰州交通大学,2015；范润德.橡胶沥青制备工艺及其设备的分析研究[D].长安大学,2015；丁新旗.胶粉改性沥青制备技术及其计算机仿真分析研究[D].长安大学,2011]，胶粉掺量越大，橡胶沥青的黏度显著提高，不利于混合料的拌和、摊铺以及压实等施工过程[李丽丽.高掺量橡胶沥青技术研究[D].重庆大学，2011]，实现胶粉的高掺量仍然面临着障碍和制约。因此，如何合理地增强沥青的路用性能并有效利用废旧橡胶，是推动高掺量橡胶沥青进一步发展和大规模推广应用的关键。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种高韧高黏改性沥青及其制备方法。本专利技术采用橡胶粉对基质沥青进行改性，制备出路用性能优秀的高掺量橡胶改性沥青。一方面提升了废旧轮胎胶粉的回收利用，促进有限资源的循环利用，减少其对环境的污染，另一方面添加高掺量的橡胶粉，在保证橡胶沥青性能要求的前提下，提升橡胶沥青抗裂抗永久变形的功能。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种高韧高黏改性沥青，按照重量百分比计，包括如下组分：
[0008]基质沥青：100份；
[0009]橡胶粉：25
‑
40份；
[0010]热解油：5
‑
10份；
[0011]增稳剂：0.1
‑
0.3份
[0012]降黏剂：1
‑
2份。
[0013]较佳地，橡胶粉的掺量为40份；超过该比例黏度指标会降低，并会出现试样制备困难的现象。
[0014]其中，橡胶粉的目数为50目，橡胶粉为废旧货车轮胎橡胶制得，各等级筛孔的通过率如下表所示：
[0015]筛孔尺寸(mm)1.0000.5000.2500.1250.063
通过率(％)10060
‑
8020
‑
4010
‑
202
‑
10
[0016]所述热解油，其100℃运动黏度为2.84mm2/s，凝点
‑
15℃，闪点为20℃。
[0017]所述增稳剂，主要用以提升高掺量橡胶改性沥青的存储稳定性，其主要成分为硫磺和生物基甲醛树脂，硫磺含量约为60
‑
80％，有效成分含量不低于95％；
[0018]所述降黏剂，用来降低高掺量橡胶沥青的黏度，其135℃黏度为0.02Pa
·
s，闪点为298℃，熔点为95.0℃，常温下密度为0.95g/cm3。
[0019]高韧高黏改性沥青的制备方法，步骤如下：
[0020]1)称取基质沥青，加热至流动状态，倒入加热套中备用；称取热解油，加热至约100℃；
[0021]2)将热解油缓慢倒入沥青中，随后加入橡胶粉，边加边搅拌，持续2
‑
3min；
[0022]3)加入橡胶粉后，将加热套温度设定为210℃，开启剪切机，剪切机转速设定为2000
‑
2500r/min，加入降黏剂，剪切60
±
5min；
[0023]4)将步骤3)得到的沥青置于搅拌器下，加热套温度设定为190℃，搅拌器转速设定为200r/min，缓慢加入稳定剂，此过程不少于5min。随后将搅拌器转速设定为800r/min，搅拌210
±
15min，得到高韧高黏改性沥青。
[0024]对技术指标进行检测，应符合《公路沥青路面施工技术规范》(F40—2004)的相关要求。
[0025]有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供的一种高韧高黏改性沥青及其制备方法，具有以下优势：
[0026](1)本专利技术的原材料来自废弃橡胶，可以实现对废弃橡胶，如轮胎等材料的回收利用，具有经济性好、绿色发展、保护环境等优势。
[0027](2)本专利技术制备的高掺量橡胶改性沥青，添加高掺量的橡胶粉，通过添加增稳剂保证高掺量橡胶改性沥青的存储稳定性，通过添加降黏剂保证沥青混合料的施工和易性，进而制备出性能优良的高韧高黏改性沥青。
附图说明
[0028]图1本专利技术一种高韧高黏改性沥青的制备方法；
[0029]图2本专利技术所述高韧高黏改性沥青三维网络示意图；
[0030]图3不同掺量橡胶改性沥青175℃旋转黏度曲线；
[0031]图4不同掺量橡胶改性沥青不可恢复柔量J
nr
和恢复率R。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体实施例，对本专利技术的内容作进一步阐述，但本专利技术的内容不仅仅局限于所述实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0033]以下结合具体实施例对本专利技术的实现进行详细的描述。
[0034]其中，基质沥青型号为金陵70#，增稳剂、降黏剂、热解油，购自江苏创为交通科技发展有限公司。
[0035]实施例1：
[0036]一种高韧高黏改性沥青的制备方法，其具体步骤如下：
[0037]步骤一：基质沥青和热解油加热
[0038]称取金陵70#基质沥青100重量份，置于烘箱中，加热至约160℃，使其处于流动状态。按照掺量称取5
‑
10重量份热解油，并把热解油放入烘箱中，加热至约100℃，其中基质沥青的性能指标如表1所示。
[0039]表1金陵70#基质沥青的性能指标
[0040][0041]步骤二：在沥青中掺加热解油和橡胶粉。
[0042]将加热好的沥青置于电热套内，设定电热套温度为180℃，将热解油缓慢倒入沥青中，随后缓慢加入重量百分比为25％、30％、35％、40％的橡胶粉，并不断用搅拌棒促进胶粉的均匀分布，使其混合均匀，该过程持续约2
‑
3min。其中橡胶粉的级配如表2所示。
[0043]表2 50目胶粉级配
[0044][0045]步骤三：加入增稳剂和降黏剂
[0046]将加热套温度设定为210℃，开启剪切机，剪切机转速设定为2500r/min，加入1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧高黏改性沥青，其特征在于，按照重量百分比计，包括如下组分：基质沥青：100份；橡胶粉：25
‑
40份；热解油：5
‑
10份；增稳剂：0.1
‑
0.3份降黏剂：1
‑
2份。2.根据权利要求1所述的高韧高黏改性沥青，其特征在于，按照重量百分比计，包括如下组分：基质沥青：100份；橡胶粉：40份；热解油：5
‑
10份；增稳剂：0.1
‑
0.3份降黏剂：1
‑
2份。3.根据权利要求1所述高韧高黏改性沥青，其特征在于：橡胶粉的目数为50目，橡胶粉为废旧货车轮胎橡胶制得，各等级筛孔的通过率为：。4.根据权利要求1所述的高韧高黏改性沥青，其特征在于，所述热解油，其100℃运动黏度为2.84mm2/s，凝点
‑
15℃，闪点为20℃。5.根据权利要求1所述的高韧高黏改性沥青，其特征在于，所述增稳剂，用以提升高掺量橡胶改性沥青的存储稳定性，其主要成分为硫磺和生物基甲醛树脂，硫磺含量约为60...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈思宇，刘西胤，马涛，徐光霁，胡建英，朱俊清，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：