一种低温改性沥青混凝土及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种低温改性沥青混凝土及其制备方法，属于沥青混凝土技术领域，该混凝土按照重量份计包括：基质沥青4.4

【技术实现步骤摘要】
一种低温改性沥青混凝土及其制备方法


[0001]本专利技术属于沥青混凝土
，具体地，涉及一种低温改性沥青混凝土及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青混凝土俗称沥青砼，是一种人工选配集料后与一定比例的路用沥青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料。由沥青混凝土铺设的路面表面平整、行车舒适、耐磨、噪音小、施工工期短、养护维修简便，初期一般应用在高速公路中，现阶段逐渐推广至城镇化道路建设。
[0003]随着经济的飞快发展，行车荷载、交通量的猛增，普通沥青在路面层特别是磨损层中的弊端日益突出，难以满足当前提高路面服务质量的要求，尤其是在寒冷地区，沥青的脆化，加之沥青混凝土中的水分相变，产生较大的内应力，在受到外界作用力以及冻融循环作用下，沥青混凝土易出现裂纹，导致沥青混凝土路面的强度下降。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中提到的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种低温改性沥青混凝土及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种低温改性沥青混凝土，按照重量份计包括如下原料：
[0007]基质沥青4.4
‑
5.1份、粗集料58
‑
65份、细集料22
‑
30份、矿粉4
‑
6份和包络复合纤维6
‑
10份；
[0008]包络复合纤维的制备方法如下：
[0009]步骤A1：将硅烷偶联剂KH580和稀酸溶液在氮气保护下混合，加入玄武岩纤维，室温下静置浸泡2
‑
3h，使硅烷偶联剂KH580充分水解，之后加碱液调节pH至中性，再次浸泡12h，硅烷偶联剂KH580的水解物与玄武岩纤维缩合，在玄武岩纤维表面接枝含有巯基的有机基团，取出纤维清洗沥干，得到偶联纤维；
[0010]进一步地，玄武岩纤维和硅烷偶联剂KH580的用量比为100g：8
‑
12mL，稀酸溶液的pH值为3.5
‑
4.5，稀酸溶液优选为乙酸溶液，玄武岩纤维和稀酸溶液的固液质量比为1：4
‑
5。
[0011]步骤A2：将二乙烯三胺和去离子水混合，氮气保护升温至42
‑
48℃，辅以120
‑
180rpm机械搅拌，缓慢加入烯丙基缩水甘油醚，控制总加入反应时间为1.2
‑
1.6h，二乙烯三胺与烯丙基缩水甘油醚开环反应，反应结束减压旋蒸脱除去离子水，得到改性剂；
[0012]进一步地，二乙烯三胺、烯丙基缩水甘油醚和去离子水的用量比为0.1mol：0.2mol：45
‑
55mL。
[0013]步骤A3：将改性剂用乙醇溶液稀释，加入少量二甲基苯基膦混合，再加入偶联纤维，升温至50
‑
60℃回流反应1.5
‑
2h，偶联纤维表面接枝的巯基与改性剂中的双键进行点击反应，向偶联纤维表面引入大量亚氨基结构修饰，具有良好的抗老化性能，同时残余少量双
键，赋予纤维和沥青交联性能，反应结束取出纤维清洗干燥，得到改性纤维；
[0014]进一步地，偶联纤维、改性剂、二甲基苯基膦和乙醇溶液的用量比为100g：3.6
‑
4.5g：40
‑
50mg：400
‑
450mL。
[0015]步骤A4：将110号沥青、液体丁苯橡胶和FCC油浆投料，升温至135
‑
145℃密炼15
‑
20min，得到包络胶料，将包络胶料挤出包覆在改性纤维表面，冷却后裁切，得到包络复合纤维；
[0016]进一步地，110号沥青、液体丁苯橡胶和FCC油浆的用量比为100g：15
‑
22g：35
‑
40mL。
[0017]进一步地，包络胶料和改性纤维的包覆量为2.7
‑
3.3g/m，包络复合纤维的裁切长度为10
‑
15mm。
[0018]进一步地，基质沥青选自90#沥青。
[0019]进一步地，粗集料选自2
‑
16mm的连续级配机制碎石，细集料选自细度模数为2.4
‑
3.2的天然河砂。
[0020]一种低温改性沥青混凝土的制备方法，具体操作为：将基质沥青预热至120
±
5℃，将粗集料、细集料和矿粉烘制预热至150
±
5℃后加入到预热后的基质沥青中，控制搅拌速率为50rpm，热拌并升温至165
±
5℃，匀速加入包络复合纤维混合，出料即制得低温改性沥青混凝土。
[0021]本专利技术的有益效果：
[0022]本专利技术在采用一种包络复合纤维改善沥青混凝土的低温性能，其以玄武岩纤维为基体，通过硅烷偶联剂KH580处理，在表面接枝含有巯基的有机基团，以二乙烯三胺和烯丙基缩水甘油醚开环反应产物作为改性剂，通过与偶联纤维表面的巯基点击反应，向纤维表面引入大量亚氨基结构修饰，具有良好的抗老化性能，同时残余少量双键，赋予纤维和沥青交联性能，再通过挤出包覆在纤维表面形成以沥青为料的包覆层；与现有玄武岩纤维掺杂沥青混凝土相比，包络复合纤维的表层引入大量亚氨基结构，在沥青混凝土的热拌和服役过程可在包覆层近层发挥良好的抗老化作用，延缓包覆层的老化时间，实现区域精准防老，在沥青混凝土服役过程中，纤维近层均具有良好的韧塑性，相对软质且交错纵横的纤维形成包络网络，填充在集料之间起到良好的缓冲作用，减轻混凝土的开裂风险；另外，纤维表面的残余双键在高温环境下与沥青和液体丁苯橡胶可发生交联，提高纤维与包覆层的结合强度，在受到外界压力变形或者产生低温内应力作用下，纤维不易与沥青胶接材料分离，充分发挥玄武岩纤维的枢纽连接作用。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实施例1
[0025]本实施例制备包络复合纤维，具体实施过程如下：
[0026]步骤A1：采用乙酸配制pH值为4.5的稀酸溶液，取玄武岩纤维盘卷长丝，由浙江石
金玄武岩纤维股份有限公司提供，单丝直径约为0.3mm，以下采用相同原料，再取硅烷偶联剂KH580，工业级试剂，将反应器用氮气排出空气，加入硅烷偶联剂KH580和稀酸溶液混合，以玄武岩纤维的用量计，硅烷偶联剂KH580的用量比例为8mL/100g，玄武岩纤维和稀酸溶液的固液质量比为1：4，加入玄武岩纤维后，在室温下静置浸泡3h，之后加入工业氨水作为碱液，调节浸泡液的pH至中性，再次浸泡12h，取出纤维用水淋洗，沥干，制得偶联纤维。
[0027]步骤A2：取二乙烯三胺和去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低温改性沥青混凝土，其特征在于，按照重量份计包括：基质沥青4.4
‑
5.1份、粗集料58
‑
65份、细集料22
‑
30份、矿粉4
‑
6份和包络复合纤维6
‑
10份；所述包络复合纤维由以下方法制备：步骤A1：将硅烷偶联剂KH580和稀酸溶液在氮气保护下混合，加入玄武岩纤维，室温下静置浸泡2
‑
3h，之后加碱液调节pH至中性，再次浸泡12h，取出纤维清洗沥干，得到偶联纤维；步骤A2：将二乙烯三胺和去离子水混合，氮气保护升温至42
‑
48℃，搅拌并缓慢加入烯丙基缩水甘油醚，控制总加入反应时间为1.2
‑
1.6h，反应结束减压旋蒸脱除去离子水，得到改性剂；步骤A3：将改性剂用乙醇溶液稀释，加入二甲基苯基膦混合，再加入偶联纤维，升温至50
‑
60℃回流反应1.5
‑
2h，反应结束取出纤维清洗干燥，得到改性纤维；步骤A4：将110号沥青、液体丁苯橡胶和FCC油浆投料，升温至135
‑
145℃密炼15
‑
20min，从喂料口加入过氧化物交联剂混合，得到包络胶料，将包络胶料挤出包覆在改性纤维表面，冷却后裁切，得到包络复合纤维。2.根据权利要求1所述的一种低温改性沥青混凝土，其特征在于，玄武岩纤维和硅烷偶联剂KH580的用量比为100g：8
‑
12mL，稀酸溶液的pH值为3.5
‑
4.5。3.根据权利要求1所述的一种低温改性沥青混凝土，其特征在于，二...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜永军，叶勤，朱益兵，
申请(专利权)人：无锡交通建设工程集团有限公司江苏璟辰新材料科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：