一种反应型冷拌沥青混合料及其制备方法和应用与流程

文档序号:37010678发布日期:2024-02-09 12:59阅读:23来源:国知局

本发明属于沥青路面材料的,尤其涉及一种反应型冷拌沥青混合料及其制备方法和应用。


背景技术:

1、冷拌沥青混合料拌合和摊铺均为常温,具有节能低碳、绿色环保以及施工便捷的优势,是一种环境友好的沥青路面铺装材料,对于构建绿色交通体系和推进国家“双碳”战略具有重要意义。目前,常用的冷拌沥青混合料包括溶剂型和乳化型,但存在初始强度低、强度提升缓慢以及高温稳定性差等工程应用问题。为了提升路用性能,研究者开发了复合型和反应型等冷拌沥青混合料,专利cn115180875a通过在碾压成型后的大空隙冷拌沥青混合料路面中,灌入具有高流动性能的超早强水泥基灌浆材料,获得具有开放交通快、耐久性好的高性能路面冷补料;专利cn113248935a在固化剂和水的协同作用下,通过反应释放沥青粘度和增加沥青的韧性,提高水反应型常温沥青混合料的早期强度和耐久性。上述两种方法,需要摊铺压实后灌浆处理或者压实前喷水诱发固化提升强度,工艺复杂且存在沥青混合料非均相固化的问题。


技术实现思路

1、本发明针对冷拌沥青混合料固化强度低、非均相固化的技术问题,提出一种反应型冷拌沥青混合料及其制备方法和应用,通过复合酸酐反应稀释剂与多孔结构固化材料的相互作用,产生硅酸胶质沉淀和羧酸盐固体产物,提升冷拌沥青混合料的固化强度和固化结构的均匀性。

2、为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

3、一种反应型冷拌沥青混合料,包括以下质量份的组分:5-8份冷拌沥青、4-8份固化材料和100份集料;所述冷拌沥青包括基质沥青与反应稀释剂;所述反应稀释剂包括酸酐、表面活性剂和溶剂。上述冷拌沥青混合料的制备方法,包括以下步骤:

4、(1)将基质沥青与反应稀释剂剪切混合制备冷拌沥青;

5、(2)将多孔矿料浸泡吸收固化剂制备固化材料;

6、(3)将(2)中固化材料与集料预混合;

7、(4)将(1)中冷拌沥青加入(3)中拌合制备冷拌沥青混合料。

8、制备冷拌沥青的的具体方法为:将基质沥青热至100-130℃,然后加入反应稀释剂剪切混合。

9、所述基质沥青与反应稀释剂的质量比为100:(10-20)。

10、所述反应稀释剂的制备方法为将酸酐、表面活性剂和溶剂混合后剪切乳化,剪切乳化温度为70-90℃、速率为2000-5000rpm、时间为10-20min。

11、所述酸酐、表面活性剂和溶剂的质量比为(45-70):(2-5):(5-15)。

12、所述酸酐包括液体酸酐和固体酸酐,所述液体酸酐与固体酸酐的质量比为(40-60):(5-10)。

13、所述液体酸酐为甲基纳迪克酸酐、水解聚马来酸酐和甲基四氢邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上;所述固体酸酐为琥珀酸酐、马来酸酐和邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上。

14、所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂的一种或其组合。

15、所述溶剂为非极性溶剂和极性溶剂的混合溶剂,非极性溶剂和极性溶剂的质量比为1:(1-2),所述非极性溶剂为200#溶剂油,极性溶剂为二甲基亚砜、二甲基乙酰胺的一种或其组合。

16、所述固化材料由多孔矿料浸泡吸收固化剂1-5h制得,所述多孔矿料与固化剂的质量比为(1-5):2。

17、所述多孔矿料为沸石、蛭石和火山石中的一种或两种以上,多孔矿料的粒径为2-5mm,孔隙率为40-80%;所述水玻璃为钠水玻璃、钾水玻璃的一种或其组合。

18、所述冷拌沥青混合料用于市政道路病害修复、坑槽冷补以及沥青道路薄面罩层工程。

19、本发明的有益效果:

20、(1)本发明制备的复合酸酐反应稀释剂,水解后产生羧酸活性官能团,与固化材料中水玻璃固化剂相互作用,生成羧酸盐固体产物和硅酸胶质沉淀,提升冷拌沥青混合料的固化强度。

21、(2)本发明制备的多孔结构固化材料在集料中预先混合、均匀分散,能够诱发均相固化反应,提升冷拌沥青混合料固化结构的均匀性。

22、(3)本发明复合酸酐反应稀释剂对基质沥青降粘率≥85%,具有良好的降粘性能。



技术特征:

1.一种反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,包括以下质量份的组分:5-8份冷拌沥青、4-8份固化材料和100份集料;所述冷拌沥青包括基质沥青与反应稀释剂;所述反应稀释剂包括酸酐、表面活性剂和溶剂;所述固化材料包括多孔矿料载体和固化剂,所述固化剂为水玻璃。

2.根据权利要求1所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述基质沥青与反应稀释剂的质量比为100:(10-20)。

3.根据权利要求1所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述反应稀释剂的制备方法为将酸酐、表面活性剂和溶剂混合后剪切乳化;所述酸酐、表面活性剂和溶剂的质量比为(45-70):(2-5):(5-15);所述剪切乳化温度为70-90℃、速率为2000-5000rpm、时间为10-20min。

4.根据权利要求3所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述酸酐包括液体酸酐和固体酸酐,所述液体酸酐与固体酸酐质量比为(40-60):(5-10);所述液体酸酐为甲基纳迪克酸酐、水解聚马来酸酐和甲基四氢邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上;所述固体酸酐为琥珀酸酐、马来酸酐和邻苯二甲酸酐中的一种或两种以上。

5.根据权利要求3所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂的一种或其组合。

6.根据权利要求3所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述溶剂为非极性溶剂和极性溶剂的混合溶剂,非极性溶剂和极性溶剂的质量比为1:(1-2),所述非极性溶剂为200#溶剂油,极性溶剂为二甲基亚砜、二甲基乙酰胺的一种或其组合。

7.根据权利要求1所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述固化材料的制备方法为将多孔矿料浸泡吸收固化剂1-5h制得,所述多孔矿料与固化剂的质量比为(1-5):2。

8.根据权利要求7所述的反应型冷拌沥青混合料,其特征在于,所述多孔矿料为沸石、蛭石和火山石中的一种或两种以上,多孔矿料的粒径为2-5mm,孔隙率为40-80%;所述水玻璃为钠水玻璃、钾水玻璃的一种或其组合。

9.权利要求1所述冷拌沥青混合料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

10.权利要求1-8任意一项所述冷拌沥青混合料的应用,其特征在于,所述冷拌沥青混合料用于市政道路病害修复、坑槽冷补以及沥青道路薄面罩层工程领域。


技术总结
本发明公开了一种反应型冷拌沥青混合料及其制备方法和应用,属于沥青路面材料技术领域,用以解决冷拌沥青混合料固化强度低和非均相固化的问题。该冷拌沥青混合料由冷拌沥青、固化材料和集料按一定比例拌合而成;所述冷拌沥青由基质沥青与反应稀释剂剪切混合制备;所述反应稀释剂由酸酐、表面活性剂和溶剂剪切乳化而成;所述固化材料由多孔矿料浸泡吸收固化剂后制得。本发明复合酸酐反应稀释剂和多孔结构固化材料相互作用,产生硅酸胶质沉淀和羧酸盐固体产物,提升冷拌沥青混合料的固化强度和固化结构的均匀性。

技术研发人员:聂毅,张敏鑫,唐耀,杜俊涛,郏慧娜,李添锦,冯晨明
受保护的技术使用者:郑州中科新兴产业技术研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/2/8
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