一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法与流程

1.本发明涉及建筑材料领域，尤其是一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法。


背景技术：

2.近年来，中国公路建设事业取得飞跃发展。截至2020年底，全国公路通车总里程达519.8万km，其中，高速公路通车总里程达16.1万km，公路的大规模建设为经济社会的快速发展发挥了重要的支撑作用。随着全球环境问题的日益凸显，各国都提出并着手实施节能减排的相关举措。中国也已明确近5年内大力治理碳排放，努力实现碳中和的发展目标。沥青路面再生技术具有循环利用资源、节约能源、保护环境的多项优势，已成为践行碳中和发展战略的重要途径之一。
3.cn201310495650.3：公开了一种沥青混合料及其制备方法，尤其是一种抗车辙、抗拥抱的沥青混合料及其制备方法。本发明的沥青混合料，以沥青混合料的重量百分比计包括以下组分：特制道路石油沥青4.0％～6.0％，水泥1.0％～3.0％，矿粉1.0％～3.0％，集料88.0％～94.0％；制备方法如下：(1)将搅拌釜和集料加热到130～180℃备用，把特制道路石油沥青加热到熔融状态备用；(2)把集料、水泥、矿粉同时添加到搅拌釜中，搅拌均匀；(3)把特制道路石油沥青添加到搅拌釜中，与在搅拌釜中预先拌合均匀的集料、水泥、矿粉搅拌均匀，得到沥青混合料。本发明沥青混合料中由于使用了特制的道路石油沥青，使混合料车辙动稳定度大幅提高，能明显提高沥青路面的抗车辙性能，尤其适用于重交通量或我国南方高温地区容易发生车辙的沥青公路。
4.cn201010148395.1：属于公路与城市道路技术领域，具体涉及一种低碳沥青混合料的制备方法，具体步骤为：通过在改性沥青或基质沥青中直接加入低碳剂，减少了二氧化碳的排放，降低了沥青混合料的拌和温度及铺筑温度，减少了能源的消耗。其拌和温度一般为110℃～140℃，压实温度一般为80℃～100℃，与热拌沥青混合料相比，降低二氧化碳排放量45％以上，可以降低能源消耗12％～18％。本制备方法可以起到减少二氧化碳的排放，节约能源的作用，是一种绿色、环保、节能的沥青混合料制备方法，可应用于城市道路、各等级公路等铺面工程的铺筑。
5.cn201010177141.2：涉及一种改性沥青混合料及其制备和施工方法，尤其涉及橡胶改性沥青及其制备和施工方法，属于工程技术领域。本发明通过在沥青混合料中加入tor解决了混合料稠而粘的施工问题，更进一步将橡胶沥青混合料的搅拌温度降低，减少加工设备，改善生产工艺，采用连续密级配的设计方法有利于防止水损害，其制备工艺，提升了橡胶沥青混合料的使用性能。有益效果是：用废旧橡胶粉改性沥青铺筑沥青路面，既可以促进废旧轮胎的综合利用，减小“黑色污染”带来的巨大环境压力，节约资源；又可以改善沥青混合料的路用性能，提高路面的使用质量和延长使用寿命，在降低成本的同时提升了产品的性能，相对于现有橡胶改性沥青生产工艺更为节能环保，方便施工。
6.以上专利及现有技术，从沥青面层的结构形式来看：在高温下稳定性较差、易变性；沥青空隙率3-6％，透水性小，耐久性欠佳，表面层的摩擦系数能达到要求，但表面构造
深度较小，远不能达到要求；空隙率6-10％，表面构造深，抗变形能力较强，但其透水性、耐久性较差。


技术实现要素：

7.本发明为解决现有技术中制备的沥青在高温下稳定性较差，易变性的技术问题，从而提供一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法。本发明中制备的耐高低温沥青混合料具有较好的高温稳定性、抗裂化、水稳定性及耐疲劳性。
8.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
9.本发明提供的技术方案之一为：一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
10.按重量份，将50-60份沥青、石料、25-30份回收矿粉、2-5份稀释剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
11.本发明提供的技术方案之二为：一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
12.按重量份，将50-60份沥青、石料、25-30份回收矿粉、2-5份稀释剂、0.005-0.02份添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
13.进一步优选的，所述的沥青加热至140-160℃后，再喷洒到搅拌缸内。
14.进一步优选的，所述的石料组成为：380-400份6-13mm热骨料、240-260份4-6mm热骨料、250-270份0-4mm热骨料。
15.进一步优选的，所述的石料送至烘干加热滚筒加热至180-200℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
16.进一步优选的，所述的稀释剂为0#柴油。
17.进一步优选的，所述的搅拌时间为30-50s。
18.进一步优选的，所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
19.s1：按重量份：将52-70份n-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、30-50份丙烯酸锌，3-6份三乙醇胺、7-12份氨基磺酸胍，300-500份120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至70-80℃后，反应时间100-200min；
20.s2：再加入5-10份的三(二甲基硅烷基)胺，0.5-2.4份三烯丙基磷酸，0.003-0.04份氯铂酸，在50-60℃条件下搅拌60-100min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
21.反应机理：
22.所述双十八烷基胺，丙烯酸锌，氨基磺酸胍发生氨基加成反应；所述三(二甲基硅烷基)胺，三烯丙基磷酸，甲基丙烯酸铈之间发生硅氢加成反应，得到含铈沥青抗剥落剂。
23.技术效果：
24.本发明的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，
25.1、本发明制备的沥青混合料，具有较好的高温稳定性，即沥青路面抵抗流动变形的能力强；在高温季节行车荷载反复作用下不会产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害；
26.2、本发明制备的沥青混合料，具有较好的抗裂性；
27.3、本发明制备的沥青混合料，具有较好的水稳定性，即沥青路面抵抗受水的侵蚀
后，不容易产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽等情况；
28.4、本发明制备的沥青混合料，具有较好的耐疲劳性，即沥青路面在反复荷载作用下抵抗破坏的能力强，路面结构强度稳定。
附图说明：
29.图1为耐高温抗裂化沥青混合料数码照片。
具体实施方式
30.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
31.具体实施方式中对沥青材料的测试方法如下：
32.1、马歇尔稳定度、贯入强度，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规范要求进行试验；
33.2、经过rt-fot老化和pav老化，对其老化后的沥青残渣进行dsr试验，选择的试验条件为：试验温度25℃，dsr试验平板直径和沥青厚度分别为8mm和2mm，采用应变控制模式，γ＝10％，ω＝10％。
34.实施例1
35.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
36.将50kg沥青、石料、25kg回收矿粉、2kg稀释剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
37.所述的沥青加热至140℃后，再喷洒到搅拌缸内。
38.所述的石料组成为：380kg6-13mm热骨料、240kg4-6mm热骨料、250kg0-4mm热骨料。
39.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至180℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
40.所述的稀释剂为0#柴油。
41.所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
42.s1：将52kgn-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、30kg丙烯酸锌，3kg三乙醇胺、7kg氨基磺酸胍，300kg120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至70℃后，反应时间100min；
43.s2：再加入5kg的三(二甲基硅烷基)胺，0.5kg三烯丙基磷酸，0.003kg氯铂酸，在50℃条件下搅拌60min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
44.所述的搅拌时间为30s。
45.实施例2
46.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
47.将54kg沥青、石料、26kg回收矿粉、3kg稀释剂、0.01kg添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
48.所述的沥青加热至145℃后，再喷洒到搅拌缸内。
49.所述的石料组成为：385kg6-13mm热骨料、245kg4-6mm热骨料、255kg0-4mm热骨料。
50.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至185℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
51.所述的稀释剂为0#柴油。
52.所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
53.s1：将60kgn-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、35kg丙烯酸锌，4kg三乙醇胺、9kg氨基磺酸胍，350kg120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至75℃后，反应时间140min；
54.s2：再加入6kg的三(二甲基硅烷基)胺，1kg三烯丙基磷酸，0.01kg氯铂酸，在55℃条件下搅拌70min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
55.所述的搅拌时间为35s。
56.实施例3
57.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
58.将58kg沥青、石料、28kg回收矿粉、4kg稀释剂、0.015kg添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
59.所述的沥青加热至155℃后，再喷洒到搅拌缸内。
60.所述的石料组成为：395kg6-13mm热骨料、255kg4-6mm热骨料、265kg0-4mm热骨料。
61.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至195℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
62.所述的稀释剂为0#柴油。
63.所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
64.s1：将65kgn-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、45kg丙烯酸锌，5kg三乙醇胺、11kg氨基磺酸胍，450kg120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至75℃后，反应时间180min；
65.s2：再加入9kg的三(二甲基硅烷基)胺，2kg三烯丙基磷酸，0.03kg氯铂酸，在55℃条件下搅拌90min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
66.所述的搅拌时间为45s。
67.实施例4
68.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
69.将60kg沥青、石料、30kg回收矿粉、5kg稀释剂、0.02kg添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
70.所述的沥青加热至160℃后，再喷洒到搅拌缸内。
71.所述的石料组成为：400kg6-13mm热骨料、260kg4-6mm热骨料、270kg0-4mm热骨料。
72.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至200℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
73.所述的稀释剂为0#柴油。
74.所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
75.s1：将70kgn-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、50kg丙烯酸锌，6kg三乙醇胺、12kg氨基磺酸胍，500kg120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至80℃后，反应时间200min；
76.s2：再加入10kg的三(二甲基硅烷基)胺，2.4kg三烯丙基磷酸，0.04kg氯铂酸，在60℃条件下搅拌100min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
77.所述的搅拌时间为50s。
78.对比例1
79.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
80.将50kg沥青、石料、25kg回收矿粉、2kg稀释剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
81.所述的沥青加热至140℃后，再喷洒到搅拌缸内。
82.所述的石料组成为：380kg6-13mm热骨料、240kg4-6mm热骨料、250kg0-4mm热骨料。
83.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至180℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
84.所述的稀释剂为0#柴油。
85.所述的搅拌时间为30s。
86.对比例2
87.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
88.将50kg沥青、石料、25kg回收矿粉、2kg稀释剂、0.005kg添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
89.所述的沥青加热至140℃后，再喷洒到搅拌缸内。
90.所述的石料组成为：380kg6-13mm热骨料、240kg4-6mm热骨料、250kg0-4mm热骨料。
91.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至180℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
92.所述的稀释剂为0#柴油。
93.所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
94.s1：将52kgn-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、30kg丙烯酸锌，3kg三乙醇胺，300kg120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至70℃后，反应时间100min；
95.s2：再加入5kg的三(二甲基硅烷基)胺，0.5kg三烯丙基磷酸，0.003kg氯铂酸，在50℃条件下搅拌60min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
96.所述的搅拌时间为30s。
97.对比例3
98.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：
99.将50kg沥青、石料、25kg回收矿粉、2kg稀释剂、0.005kg添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。
100.所述的沥青加热至140℃后，再喷洒到搅拌缸内。
101.所述的石料组成为：380kg6-13mm热骨料、240kg4-6mm热骨料、250kg0-4mm热骨料。
102.所述的石料送至烘干加热滚筒加热至180℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。
103.所述的稀释剂为0#柴油。
104.所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：
105.s1：将52kgn-十八烷基-1-十八胺，cas：112-99-2、30kg丙烯酸锌，3kg三乙醇胺、
7kg氨基磺酸胍，300kg120#溶剂油，加入反应釜中，通入氮气，升温至70℃后，反应时间100min；
106.s2：再加入5kg的三(二甲基硅烷基)胺，0.003kg氯铂酸，在50℃条件下搅拌60min，减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。
107.所述的搅拌时间为30s。
108.上述实施方案中制备得到的耐高温抗裂化混合料的测试结果如下表所示：
[0109][0110]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：按重量份，将50-60份沥青、石料、25-30份回收矿粉、2-5份稀释剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。2.一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其操作步骤为：按重量份，将50-60份沥青、石料、25-30份回收矿粉、2-5份稀释剂、0.005-0.02份添加剂，投入搅拌缸内，搅拌后出料，得到沥青混合料。3.根据权利要求1或2所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的沥青加热至140-160℃后，再喷洒到搅拌缸内。4.根据权利要求1或2所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的石料组成为：380-400份6-13mm热骨料、240-260份4-6mm热骨料、250-270份0-4mm热骨料。5.根据权利要求1或2所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的石料送至烘干加热滚筒加热至180-200℃烘干水分，通过几层不同尺寸筛网进行筛分后，再放入搅拌缸内。6.根据权利要求1或2所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的稀释剂为0#柴油。7.根据权利要求1或2所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的搅拌时间为30-50s。8.根据权利要求2所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述的添加剂为含铈抗剥落剂，其制备方法为：s1：按重量份：将52-70份n-十八烷基-1-十八胺、30-50份丙烯酸锌，3-6份三乙醇胺、7-12份氨基磺酸胍，300-500份120#溶剂油，加入反应釜中，在设定反应条件下反应100-200min；s2：再加入5-10份的三(二甲基硅烷基)胺，0.5-2.4份三烯丙基磷酸，0.003-0.04份氯铂酸，反应釜降温搅拌60-100min，随后减压蒸馏除去溶剂油，得到含铈沥青抗剥落剂。9.根据权利要求8所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述s1中反应条件为氮气氛围，温度为70-80℃。10.根据权利要求8所述的一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述s2中反应温度为50-60℃。

技术总结
本发明涉及建筑材料领域，具体关于一种耐高温抗裂化沥青混合料的制备方法；本发明采用沥青、6-13mm热骨料、4-6mm热骨料、0-4mm热骨料、回收矿粉、稀释剂、添加剂，来制备沥青混合料；本发明制备的沥青混合料，具有较好的高温稳定性，在高温季节行车荷载反复作用下不会产生诸如波浪、推移、车辙、拥包等病害；本发明制备的沥青混合料，具有较好的抗裂性；具有较好的水稳定性，不容易产生沥青膜剥离、掉粒、松散、坑槽等情况；具有较好的耐疲劳性，路面结构强度稳定。强度稳定。强度稳定。


技术研发人员：黄荣杰 应啸俊 童洪福 洪康松 陈斌 金童 蒋铨
受保护的技术使用者：浦江县沥青拌和有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/22