一种溶剂化SBS胶粉复合改性沥青混合料及其制备方法

一种溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于改性沥青技术领域，更具体地说，它涉及一种改性沥青混合料及其制备方法。


背景技术：

2.道路交通发展直接影响到国民经济和社会发展的命脉，由于高速公路主要以沥青混合料为路面铺筑。随着高速公路的不断发展，沥青混合料的使用量也不断增加，但是沥青路面受到气候条件，交通状况，原材料质量等因素的影响，都会使得沥青路面受到破坏，提高沥青路面的路用性能也就成了目前要面临的重要问题。废轮胎橡胶随着汽车工业的发展，造成了严重的固体废弃物污染。随着研究的深入，橡胶改性沥青已经得到大范围的应用：但是，在实际应用过程中，橡胶改性沥青路面抗水损能力差以及抗车辙能力差，迫切需要加以改进。为了更进一步提升橡胶改性沥青混合料的性能，研究者将sbs和废胎胶粉进行简单的复合，并添加到基质沥青中进而制成废胎胶粉/sbs改性沥青，但是普通的废胎胶粉/sbs改性沥青中多数是通过添加稳定剂或单一助剂来改善其混溶性能，不能使改性剂和沥青相互之间结合形成稳定的网状结构，改性沥青的路用性能得不到明显的提升。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题本发明提供了一种溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料及其制备方法。本发明采用溶剂化sbs胶粉代替昂贵的sbs改性剂，使其制备的溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料的成本低，同时本发明加入了废轮胎胶粉具有良好的经济效益和环境效益，并且本发明制备的溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料具有良好高温稳定性，低温抗裂性能及耐久性，综合性能较sbs改性沥青混合料提升明显。
4.为实现本发明的技术目的，本技术提供了一种溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料，采用如下的技术方案：
5.集料93-98份，改性沥青4.5-6份，矿粉2-5份，纤维0.2-0.6份
6.优选的，所述改性沥青由包括以下重量份的原料制成：基质沥青83份和复合改性剂17份。
7.优选的，所述基质沥青为70#道路石油沥青。
8.优选的，所述溶剂化sbs胶粉复合改性剂由包括以下重量份的原料制成：橡胶粉15份，sbs5份，甲苯100份。
9.优选的，所述橡胶粉为60目轮胎胶粉，本发明利用废旧轮胎制造的胶粉，有较好的环境效益。
10.优选的，所述溶剂化sbs胶粉复合改性沥青采用以下方法制成：
11.(1)将5份的sbs与100份甲苯溶液在常温下进行混合，充分混合后加入15份的胶粉在常温下搅拌发育4h后通过减压蒸馏装置回收液化溶剂，得到溶剂化sbs胶粉复合改性剂。
12.(2)取83质量份的基质沥青加热到140-160℃后，将溶剂化sbs胶粉复合改性剂加
入到热的基质沥青中搅拌并升温至170-180℃，发育两小时后得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青。
13.通过采用上述技术方案，用甲苯溶解sbs并再次利用甲苯溶解胶粉，增加了sbs胶粉与基质沥青的相容性，液化后的sbs微粒粒径属于微米级，更易与基质沥青发生溶胀交联，形成溶剂化sbs胶粉复合改性沥青。
14.优选的，所述溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料还包括以下重量份的组分：纤维0.2-0.6份。
15.一种溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料，包括以下步骤：
16.s1、按上述配比分别称取集料和矿粉，将两者放入烘箱中加热至190-220℃；将改性沥青预热至170-180℃。
17.s2、将预热好的集料及溶剂化sbs胶粉复合改性沥青依次加入180-190℃的拌锅中，搅拌90s后暂停搅拌，加入矿粉和纤维继续搅拌90s，得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料。
18.本发明制造的溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料于现有的技术相比，本发明的有益效果可体现在以下方面：
19.(1)本发明可以大量消耗废旧轮胎胶粉，且施工工艺简单，制备温度较低，减少了能源消耗和对环境的污染。
20.(2)与传统的sbs改性沥青混合料和胶粉改性沥青混合料相比，溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料路用性能更加显著。
具体实施方式
21.下面将结合实施例，对本发明的实施方案进行详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
22.本发明实施例和对比例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。
23.原料的制备例
24.改性沥青由包括以下重量份的原料制成：基质沥青83份和复合改性剂17份，其中复合改性剂由包含以下重量份的原料制成：橡胶粉15份，sbs5份，甲苯100份。
25.改性沥青采用以下方法制成：
26.(1)将5份的sbs与100份甲苯溶液在常温下进行混合，充分混合后加入15份的胶粉在常温下搅拌发育4h后通过减压蒸馏装置回收液化溶剂，得到溶剂化sbs胶粉复合改性剂。
27.(2)取83质量份的基质沥青加热到140-160℃后，将溶剂化sbs胶粉复合改性剂加入到热的基质沥青中搅拌并升温至170-180℃，发育两小时后得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青。
28.实施例
29.实施例1
30.一种含溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料，包含以下重量份的组分制成：制备例中的改性沥青4.8份，集料98份，矿粉2份，纤维0.2份。
31.溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
32.s1、按上述配比分别称取集料和矿粉，将两者放入烘箱中加热至220℃；将改性沥
青预热至170℃。
33.s2、将预热好的集料及溶剂化sbs胶粉复合改性沥青依次加入180℃的拌锅中，搅拌90s后暂停搅拌，加入矿粉和纤维继续搅拌90s，得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料。
34.实施例2
35.一种含溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料，包含以下重量份的组分制成：制备例中的改性沥青5.3份，集料92份，矿粉4份，纤维0.5份。
36.溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
37.s1、按上述配比分别称取集料和矿粉，将两者放入烘箱中加热至210℃；将改性沥青预热至170℃。
38.s2、将预热好的集料及溶剂化sbs胶粉复合改性沥青依次加入185℃的拌锅中，搅拌90s后暂停搅拌，加入矿粉和纤维继续搅拌90s，得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料。
39.实施例3
40.一种含溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料，包含以下重量份的组分制成：制备例中的改性沥青5.9份，集料95份，矿粉3份，纤维0.4份。
41.溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
42.s1、按上述配比分别称取集料和矿粉，将两者放入烘箱中加热至200℃；将改性沥青预热至170℃。
43.s2、将预热好的集料及溶剂化sbs胶粉复合改性沥青依次加入190℃的拌锅中，搅拌90s后暂停搅拌，加入矿粉和纤维继续搅拌90s，得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料。
44.实施例4
45.一种含溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料，包含以下重量份的组分制成：制备例中的改性沥青5份，集料96份，矿粉4份，纤维0.6份。
46.溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
47.s1、按上述配比分别称取集料和矿粉，将两者放入烘箱中加热至200℃；将改性沥青预热至170℃。
48.s2、将预热好的集料及溶剂化sbs胶粉复合改性沥青依次加入190℃的拌锅中，搅拌90s后暂停搅拌，加入矿粉和纤维继续搅拌90s，得到溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料。
49.对比例1
50.本对比例与实施例1的区别在于：将溶剂化sbs胶粉复合改性沥青替换成sbs改性沥青。
51.对比例2
52.本对比例与实施例1的区别在于：将溶剂化sbs胶粉复合改性沥青替换成胶粉改性沥青。
53.性能检测试验
54.根据jtg e20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对实施例与对比例中
沥青混合料进行路面性能测试，试验项目包括车辙试验、低温小梁弯曲试验、冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验，测试结果如表1所示。
55.表1各实施例与对比例中改性沥青混合料的性能测试表：
[0056][0057]
从上表可以看出，与对比例相比，各实施例所制得的溶剂化sbs胶粉复合改性沥青混合料其高温性能，低温性能，水稳定性能等指标明显优于传统的sbs改性沥青及胶粉改性沥青。
[0058]
本发明完全可以满足jtgf40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的相关要求，具有使用价值，施工简单可控，经济效益及环保效益卓越，具有十分重要的实际推广价值。
[0059]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明保护的范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。