本发明属于道路工程材料领域,尤其涉及一种复配型乳化沥青、及其制备和应用。
背景技术:
1、与热沥青、稀释沥青相比,乳化沥青能够节约40-50%的能源消耗、有效改善施工条件、降低工程30%以上的造价,并能有效降低高温加热时引起的沥青过度老化以及致癌物苯并芘的大量挥发。乳化剂是由非极性的疏水基和极性的亲水基组成的两亲性分子,通过在溶液表面形成定向紧密排列的形式,改变了体系的表面化学性质。当乳化剂的浓度超过其临界胶束浓度,表面张力降至最低,从而具有乳化、消泡、分散等功能。
2、现有技术中,为了提升乳化剂的使用效果,通常对乳化剂复配使用或对其进行改性使用。例如,公开号为cn112898791a的中国发明专利公开了一种复合改性乳化沥青及其制备方法,原材料包括基质沥青、sbs改性剂、多聚磷酸、丙三醇三缩水甘油醚、复合乳化剂、稳定剂和水;其虽然一定程度上优化了乳化沥青的性能,但是,其储存稳定性较差,导致其应用性不高。
3、鉴于此,有必要提供一种复配型乳化沥青、及其制备和应用,以解决或至少缓解上述储存稳定性较差的技术缺陷。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提供一种复配型乳化沥青、及其制备和应用,旨在解决上述储存稳定性较差的技术问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种复配型乳化沥青,按质量份数计,包括:基质沥青60-65份、慢裂型乳化剂0.8-1.2份、中裂型乳化剂0.3-0.6份、助乳化剂0.1-0.5份、稳定剂0.1-0.5份、水34-38份;
3、其中,所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂、所述稳定剂和所述水满足复配后的ph值为2-3。
4、进一步地,所述慢裂型乳化剂包括木质素类阳离子乳化剂;
5、所述中裂型乳化剂包括烷基三甲基氯化铵、烷基二甲基羟乙基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的至少两种;所述烷基三甲基氯化铵包括十六烷基三甲基氯化铵和十八烷基三甲基氯化铵中的至少一种;所述烷基二甲基羟乙基氯化铵包括十四烷基二甲基羟乙基氯化铵和十六烷基二甲基羟乙基氯化铵中的至少一种;
6、所述助乳化剂包括非离子型乳化剂,所述非离子型乳化剂包括烷基酚聚氧乙烯醚和吐温,所述烷基酚聚氧乙烯醚和所述吐温的质量比为3-7:3-7;
7、所述稳定剂包括氯化钙、氯化铵、氯化钾、氯化钠、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的至少一种。
8、进一步地,所述木质素类阳离子乳化剂包括三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺、二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺、酚化木质素胺、木质素二乙醇胺、木质素氨甲基哌嗪、高级脂肪胺改性木质素季铵盐中的一种或多种。
9、进一步地,所述烷基三甲基氯化铵、所述烷基二甲基羟乙基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵在所述中裂型乳化剂中的质量占比均不小于20%。
10、进一步地,所述稳定剂包括所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇,所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇的质量比为2-3:7-8。
11、进一步地,调节所述ph值的酸包括盐酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、丁二酸、柠檬酸中的至少一种。
12、本发明提供了一种如上述任意所述复配型乳化沥青的制备方法,包括步骤:
13、s1,将所述慢裂型乳化剂、所述中裂型乳化剂、所述助乳化剂所述稳定剂溶于所述水后混合,得皂液;然后将所述皂液的ph调节至2-3;
14、s2,对所述皂液进行循环剪切,并在所述循环剪切的过程中加入熔融状态的所述基质沥青,然后继续进行所述循环剪切,得所述复配型乳化沥青。
15、进一步地,所述循环剪切在胶体磨中进行。
16、本发明提供了一种如上述任意所述的复配型乳化沥青在沥青混合料中的应用。
17、本发明提供了一种沥青混合料,按质量份数计,包括:新集料15-20份、rap 70-90份、矿粉2-4份、水2-6份、水泥1-2份、以及如上述任意所述的复配型乳化沥青4-5份。
18、与现有技术相比,本发明至少具有以下优点:
19、本发明提供的复配型乳化沥青可以提升乳化沥青储存稳定性、乳化效果和基质沥青的性能,从而在保证性能的基础上,使其具有优异的储存稳定性;并且,本发明减少了乳化剂的用量,减弱了乳化剂对沥青性能的影响;此外,本发明中的乳化沥青还可以用于沥青路面冷再生,从而可以实现废旧沥青铣刨料的循环利用,降低沥青路面维修成本,节约不可再生资源及能源,以及提升厂拌冷再生沥青混合料的路用性能。由于本发明中的乳化沥青稳定性好、性能优异,可用于厂拌冷再生,因此,本发明还可以节约石料及石油资源,有利于持续发展。
1.一种复配型乳化沥青,其特征在于,按质量份数计,包括:基质沥青60-65份、慢裂型乳化剂0.8-1.2份、中裂型乳化剂0.3-0.6份、助乳化剂0.1-0.5份、稳定剂0.1-0.5份、水34-38份;
2.根据权利要求1所述的复配型乳化沥青,其特征在于,所述慢裂型乳化剂包括木质素类阳离子乳化剂;
3.根据权利要求2所述的复配型乳化沥青,其特征在于,所述木质素类阳离子乳化剂包括三乙烯四胺/甲醛改性木质素胺、二乙烯三胺/甲醛改性木质素胺、酚化木质素胺、木质素二乙醇胺、木质素氨甲基哌嗪、高级脂肪胺改性木质素季铵盐中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的复配型乳化沥青,其特征在于,所述烷基三甲基氯化铵、所述烷基二甲基羟乙基氯化铵和所述十六烷基三甲基溴化铵在所述中裂型乳化剂中的质量占比均不小于20%。
5.根据权利要求2所述的复配型乳化沥青,其特征在于,所述稳定剂包括所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇,所述羟甲基纤维素和所述聚乙烯醇的质量比为2-3:7-8。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的复配型乳化沥青,其特征在于,调节所述ph值的酸包括盐酸、甲酸、乙酸、丙烯酸、丁二酸、柠檬酸中的至少一种。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述复配型乳化沥青的制备方法,其特征在于,包括步骤:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述循环剪切在胶体磨中进行。
9.一种如权利要求1-6任意一项所述的复配型乳化沥青在沥青混合料中的应用。
10.一种沥青混合料,其特征在于,按质量份数计,包括:新集料15-20份、rap 70-90份、矿粉2-4份、水2-6份、水泥1-2份、以及如权利要求1-6任意一项所述的复配型乳化沥青4-5份。