专利名称：一种热拌热铺减排改性沥青混合料及其制备方法
技术领域：
本发明属于道路材料技术领域，具体涉及ー种热拌热铺减排改性浙青混合料及其制备方法。
背景技术：
热拌浙青混合料(HMA)在公路建设中以其良好的使用性能受到世界众多国家的青睐。迄今为止，HMA是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种浙青混合料。但随着社会经济、技术的发展以及人们环保意识的提高，热拌浙青混合料逐渐显现出ー些缺陷在拌制、运输以及摊铺过程中浙青烟、有害气体排放较多，对施工人员健康不利。因此，通过一定技 术措施降低浙青烟和废气的排放量变的尤为重要。应运而生的温拌技术虽然在一定程度上解决了拌和温度高、浙青烟排放大的问题，但是由于目前所用温拌剂一般都为有机物，存在着添加后对浙青混合料路用性能尤其是低温性能有一定负面影响的问题，因此，热拌浙青混合料仍然是主流路面材料。在这种形势下，发明ー种热拌热铺减排型浙青混合料具有十分重要的意义。大部分具备环境功效的路面材料是在基本不影响或改善路面材料性能前提下，通过掺加一定量的具有特殊性能的添加剂而形成，其功能属性主要来源于添加剤。在已有的众多添加剂中，未有具有明显的热拌热铺减排功效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供ー种具有非常显著的热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。该浙青混合料能有效降低拌和、摊铺过程中浙青烟以及废气的释放量，路用性能良好，具有很好的经济效益和社会效益，符合緑色生态和可持续发展的特点。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种热拌热铺减排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成矿料100份，浙青3 9份，电气石0. 5 3份，层状娃酸盐0 I份,偶联剂0 0. 05份；所述电气石为电气石粉和/或电气石负离子粉；所述层状硅酸盐为蒙脱石、硅藻土、膨润土和高岭土中的ー种或几种；所述偶联剂为硅烧偶联剂。上述的ー种热拌热铺减排改性浙青混合料，由以下重量份的原料制成矿料100份，浙青3 6份，电气石0. 77 2份，层状硅酸盐0. 05 I份，偶联剂0. 02 0. 05份。上述的ー种热拌热铺减排改性浙青混合料，由以下重量份的原料制成矿料100份，浙青5. 67份，电气石I. 13份，层状硅酸盐0. 08份，偶联剂0. 03份。上述的ー种热拌热铺减排改性浙青混合料,所述浙青为普通基质浙青、SBS改性浙青、SBR改性浙青或橡胶改性浙青。另外，本发明还提供了一种制备上述热拌热铺减排改性浙青混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
步骤一、将浙青加热至140°C 170°C，然后将电气石和层状硅酸盐加入加热后的浙青中勻速搅拌5min IOmin,接着采用高速剪切仪以IOOOrpm 2000rpm的转速搅拌15min 20min,再以 3000rpm 5000rpm 的转速揽祥 25min 30min,最后以 IOOOrpm 2000rpm的转速搅拌IOmin 20min,得到混合料；步骤二、将加热至170°C 200°C的矿料投入拌合锅中拌和90s IOOs ；步骤三、将步骤一中所述混合料加入步骤二中所述拌和锅中与拌合锅内的矿料一同拌和90s 100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒偶联剂，得到具有热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。本发明还提供了另一种制备上述热拌热铺减排改性浙青混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤
步骤一、将矿料中的集料加热至170°C 200°C，将浙青加热至140°C 170°C，然后将加热后的浙青与加热后的集料投入拌和锅中拌合90s 100s，得到混合料；步骤二、将电气石、层状硅酸盐和矿料中的矿粉加入步骤一中所述拌和锅中，与拌和锅内的混合料一同拌和90s 100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒偶联剂，得到具有热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。本发明与现有技术相比具有以下优点I、本发明的浙青混合料具有非常显著的热拌热铺减排功能，能有效降低拌和、摊铺过程中浙青烟以及废气的释放量，路用性能良好，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的特点。2、将本发明的浙青混合料按照我国《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》(JTGE20-2011)相关规程分别进行高温抗车辙、低温抗裂以及水稳定性试验，试验结果表明本发明浙青混合料的动稳定度、破坏应变、残留稳定度和冻融劈裂残留强度比均满足《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的相关规定。下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施例方式实施例I本实施例的热拌热铺减排改性浙青混合料，由以下原料制成矿料100kg,浙青3kg，电气石O. 5kg ;所述浙青为普通基质浙青；所述电气石为电气石粉(细度可以为100目、200目、325目、400目、800目或2000目等)。本实施例的热拌热铺减排改性浙青混合料的制备方法为步骤一、将普通基质浙青加热至140°C，然后将干燥的电气石粉加入加热后的普通基质浙青中勻速搅拌5min,接着采用高速剪切仪以IOOOrpm的转速搅拌15min,再以4000rpm的转速搅拌25min,最后以IOOOrpm的转速搅拌20min,得到混合料；步骤二、将加热至170°C的矿料(包括矿粉在内的集料)投入拌合锅中拌和90s ；步骤三、将步骤一中所述混合料加入步骤二中所述拌和锅中与拌合锅内的矿料一同拌和90s，得到具有热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。对本实施例的热拌热铺减排改性浙青混合料按照我国《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》(JTG E20-2011)相关规程分别进行高温抗车辙、低温抗裂以及水稳定性试验。试验结果见下表表I实施例I的热拌热铺减排改性浙青混合料的路用性能指标
试验指标试验方法规范要求试验结果
动稳定度(次/rnn) T 0719^ 2000 " 2324
破坏应变(ye)T 0715さ 25002536. 5
残留稳定度_ (%)T 0709^ 8093. I 冻融劈裂残留强度比 (%)T 0729W7E93^8从表I可以看出，本实施例的浙青混合料动稳定度、破坏应变、残留稳定度和冻融劈裂残留強度比均满足《公路浙青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中的相关規定。实施例2本实施例与实施例I相同，其中不同之处在于所述浙青为SBS改性浙青、SBR改性浙青或橡胶改性浙青；所述电气石为电气石负离子粉或电气石粉和电气石负离子粉。实施例3本实施例的热拌热铺减排改性浙青混合料，由以下原料制成矿料100kg,浙青9kg,电气石3kg,层状娃酸盐0. 08kg,偶联剂0. 05kg ;所述浙青为SBS改性浙青；所述电气石为电气石负尚子粉(细度为325目或负尚子释放量为2000ions、5000ions、8000ions、IOOOOions或20000ionS等)；所述层状硅酸盐为蒙脱石；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550。本实施例的热拌热铺减排改性浙青混合料的制备方法为步骤一、将SBS改性浙青加热至160°C，然后将干燥的电气石负离子粉和蒙脱石加入加热后的SBS改性浙青中匀速搅拌lOmin，接着采用高速剪切仪以1500rpm的转速搅拌18min,再以3000rpm的转速搅拌30min,最后以2000rpm的转速搅拌IOmin,得到混合料；步骤ニ、将加热至180°C的矿料(包括矿粉在内的集料)投入拌合锅中拌和IOOs ；步骤三、将步骤一中所述混合料加入步骤ニ中所述拌和锅中与拌合锅内的矿料ー同拌和100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒硅烷偶联剂KH550，得到具有热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。对本实施例的热拌热铺减排改性浙青混合料按照我国《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》(JTG E20-2011)相关规程分别进行高温抗车辙、低温抗裂以及水稳定性试验。试验结果见下表表2实施例3的热拌热铺减排改性浙青混合料的路用性能指标
试验指标単位试验方法规范要求试验结果
动稳定度(次/rnn) T 0719^ 2000 " 907权利要求
1.一种热拌热铺减排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成矿料100份,浙青3 9份，电气石O. 5 3份,层状娃酸盐O I份,偶联剂O O. 05份；所述电气石为电气石粉和/或电气石负离子粉；所述层状硅酸盐为蒙脱石、硅藻土、膨润土和高岭土中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂。
2.根据权利要求I所述的一种热拌热铺减排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成矿料100份，浙青3 6份，电气石O. 77 2份，层状硅酸盐O. 05 I份，偶联剂O. 02 O. 05份。
3.根据权利要求2所述的一种热拌热铺减排改性浙青混合料，其特征在于，由以下重量份的原料制成矿料100份，浙青5. 67份，电气石I. 13份，层状硅酸盐O. 08份，偶联剂O.03 份。
4.根据权利要求I、2或3所述的一种热拌热铺减排改性浙青混合料，其特征在于，所述 浙青为普通基质浙青、SBS改性浙青、SBR改性浙青或橡胶改性浙青。
5.一种制备如权利要求1、2或3所述热拌热铺减排改性浙青混合料的方法,其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一、将浙青加热至140°C 170°C，然后将电气石和层状硅酸盐加入加热后的浙青中勻速搅拌5min IOmin,接着采用高速剪切仪以IOOOrpm 2000rpm的转速搅拌15min 20min,再以 3000rpm 5000rpm 的转速揽祥 25min 30min,最后以 IOOOrpm 2000rpm 的转速搅拌IOmin 20min,得到混合料； 步骤二、将加热至170°C 200°C的矿料投入拌合锅中拌和90s IOOs ； 步骤三、将步骤一中所述混合料加入步骤二中所述拌和锅中与拌合锅内的矿料一同拌和90s 100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒偶联剂，得到具有热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。
6.一种制备如权利要求1、2或3所述热拌热铺减排改性浙青混合料的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤 步骤一、将矿料中的集料加热至170°C 200°C，将浙青加热至140°C 170°C，然后将加热后的浙青与加热后的集料投入拌和锅中拌合90s 100s，得到混合料； 步骤二、将电气石、层状硅酸盐和矿料中的矿粉加入步骤一中所述拌和锅中，与拌和锅内的混合料一同拌和90s 100s，并在拌和过程中向拌和锅内喷洒偶联剂，得到具有热拌热铺减排功能的改性浙青混合料。
全文摘要
本发明公开了一种热拌热铺减排改性沥青混合料，由以下重量份的原料制成矿料100份，沥青3～9份，电气石0.5～3份，层状硅酸盐0～1份，偶联剂0～0.05份；所述电气石为电气石粉和/或电气石负离子粉；所述层状硅酸盐为蒙脱石、硅藻土、膨润土和高岭土中的一种或几种；所述偶联剂为硅烷偶联剂。另外，本发明还提供了该沥青混合料的制备方法。本发明的改性沥青混合料具有非常显著的热拌热铺减排功能，能有效降低拌和、摊铺过程中沥青烟以及废气的释放量，路用性能良好，具有很好的经济效益和社会效益，符合绿色生态和可持续发展的特点。
文档编号C04B26/26GK102849989SQ20121037214
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者王朝辉, 李彦伟, 赵娟娟, 赵永祯, 杜群乐, 杨露, 胡素敏, 王选仓 申请人:长安大学