專利名稱：：膠粉雙復合改性瀝青的制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種路用改性瀝青的制備方法，具體地說是一種膠粉雙復合改性瀝青的制備方法。
背景技術：
：現(xiàn)有膠粉改性瀝青是用將廢輪胎粉加入到瀝青中，經(jīng)與瀝青在高溫混合高速剪切制備而成。這種濕法工藝生產(chǎn)的膠粉改性瀝青，不但能消除黑色污染，具有明顯的環(huán)保效益，而且輔設的路面具有抗裂縫、抗疲勞、抗老化、穩(wěn)定性好、耐磨、耐久、防凍、防滑等優(yōu)點。但是它在抗車轍性能的能力仍有限，很難適應南方高溫環(huán)境下，尤其不能滿足高速公路的渠化及重載交通條件下要求有較高動穩(wěn)定度的需要。在多年的研究中，我們曾將再生輪胎粉及再生聚乙烯(包括Domix)以及其他高分子聚合物用濕法工藝進行復合對瀝青進行改性，雖然能明顯改善瀝青的抗車轍性能，但都存在著一些問題。要么改性成本過高，要么改性劑在瀝青中難以穩(wěn)定，給現(xiàn)場施工帶來困難，都不利于推廣應用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種膠粉雙復合改性瀝青的制備方法。以使瀝青混合料的動穩(wěn)定度有更進一步的提高，抗車轍性能好，能適應南方高溫潮濕環(huán)境。本發(fā)明的技術方案是用占瀝青混合料總重0.3-0.5%的高分子聚合物Domix用干法工藝與膠粉含量為瀝青重量的15-25%經(jīng)濕法改性的膠粉改性瀝青進行濕化與干法并用的雙重復合改性。.本發(fā)明包括以下步驟(1)按重量百分比，將1525%的膠粉與瀝青母料在溫度180卩一210°C，攪拌40-60分鐘后再進行一次剪切得到膠粉改性瀝青；(2)根據(jù)不同地區(qū)氣候及不同交通流量進行混合料的目標配合比設計，將符合要求的礦質(zhì)集料進入拌和機熱料倉，并在間隙式瀝青拌和機的干燥筒內(nèi)加熱至190'C—220'C;(3)將占瀝青混合料總重0.3-0.7%的Domix加入至高溫的礦質(zhì)集料中，，拌和10-60秒；(4)加入膠粉含量為瀝青重量15-25%的膠粉改性瀝青以及設計中所確定的石灰石礦粉、水泥，繼續(xù)攪拌10-30秒，當瀝青混合料中的集料與集料之間形成粘結膠狀物，即為膠粉雙復合改性瀝青。所述礦質(zhì)集料包括已有技術中使用的玄武巖、輝綠巖、石灰?guī)r碎石及石屑待符合公路瀝青路面施工技術規(guī)范要求的礦料。所述石灰石礦粉用量是按照巳有技術中根據(jù)不同地區(qū)氣候及不同交通流量所確定的量。所述水泥用量是已有技術中根據(jù)不同地區(qū)氣候及不同交通流量所確定的量。本發(fā)明通過Domix干法摻加到高溫的礦質(zhì)集料中，在熱能和機械力的不斷作用下，能將固態(tài)的Domix顆粒表面熔化后形成的粘狀物均勻地粘附在集料的表面，當加入粘態(tài)膠粉改性瀝青時，集料表面的粘狀物與膠粉改性瀝青進行混合溶脹，結晶后形成網(wǎng)狀結構，并且與濕法改性后已經(jīng)溶脹在瀝青中的膠粉形成絮狀結構聯(lián)結在一起，約束改性瀝青質(zhì)點間的位移，限制瀝青膠體體系的流動，并使改性后粘附在集料表面的膠粉雙復合(Domix)改性瀝青在集料間形成粘聚體。另一方面，在(10s-15s)的高溫拌和時間內(nèi)，集料表面沒來得及熔化的Domix塑性顆粒部分，在高溫條件下直接與集料進行粘結，在瀝青混合料中形成網(wǎng)格結構，如同在瀝青混合料中增加了聚乙烯筋格(Domix的主要成分為再生低密度聚乙烯)，在壓實后的混合料中共同起著增大路面動穩(wěn)定度的作用。較膠粉改性瀝青而言，膠粉雙復合(Doraix)改性瀝青能進一步增大改性瀝青的粘度以及在瀝青混合料集料之間形成網(wǎng)格結構，以進一步提高膠粉雙復合改性瀝青混合料抗變形能力。膠粉雙復合(Domix)改性瀝青能保證其路性性能都優(yōu)良的情況下，進一步提高瀝青混合料的抗車轍能力。并且用較小的摻量就能達到較高的動穩(wěn)定度，因而路用成本低。膠粉雙復合改性瀝青是較SBS改性瀝青、膠粉改性瀝青更具優(yōu)勢的路用改性瀝青。本發(fā)明具有如下優(yōu)點G)、我們通過用《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》中的方法對膠粉雙復合(Domix)改性瀝青進行試驗檢測時，其針入度、針入度指數(shù)、軟化點、5'C延度、彈性恢復均達到或超過了《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTGF40-2004)中的技術要求。我們也用美國SHRP法采用動態(tài)剪切流變儀(DSR)對膠粉雙復合(Domix)進行了高溫性能試驗，當Domix的摻量為O.3%、0.4%、0.5時，所得到的動態(tài)剪切復數(shù)模量G+及車轍因子GVsinS都達到了理想的數(shù)據(jù)，當Domix摻量從O.3%分別增加到0.4%、0.5%時，其G+及G承/sinS值隨著摻量的加大而增大，說明膠粉雙復合(Domix)改性瀝青的高溫性能較膠粉改性瀝青(濕化)具有較大的優(yōu)勢，而且通過動穩(wěn)定度試驗，其動穩(wěn)定度有了大幅度提高。(2)、由于SBS是石油產(chǎn)品，在國際原油價格的不斷升高，SBS的價格隨之上漲的形勢下，使用廉價的再生高分子聚合物(廢輪胎粉及Domix)作瀝青改性材料用于路網(wǎng)及高速公路，不但成本低，而且具有明顯的環(huán)保效益。通過在湖南省的岳陽、邵陽及常德至吉首高速公路的應用，在同等的技術指標條件下，膠粉雙復合(Domix)改性瀝青用于瀝青混合料時，其成本較SBS改性瀝青用于瀝青混合料時低1(^-15W。(3)、膠粉雙復合(Domix)改性瀝青用于高氣溫及重載條件下的高速公路時，可根據(jù)彎道及縱坡的大小改變Domix的摻量(因為在重載及高溫條件下，其彎道與陡坡處較直線及平坦處容易產(chǎn)生車轍)達到不同條件下抗車轍的要求。具體實施例方式實施例l:混合料類型為SMA13(玄武巖粗集料，石灰石細集料，用于高速公路瀝青路面層)以每盤瀝青混合料3000kg為例(1)制備膠粉改性瀝青將A-70道路石油瀝青6000kg在加熱容器中加熱至180'C至210'C，再將40目-60目細度要求的廢輪胎膠粉900kg(廢膠粉占瀝青重量15免)按100kg/min的速度加入至熱瀝青中，同時加入24kg的硫磺粉(穩(wěn)定劑)用機械攪拌器攪拌使膠粉吸收瀝青中的油分進行熔脹45rain左右，通過剪切機進行一次剪切，使其充分熔脹，制成膠粉改性瀝青備用。(2)將通過振動篩篩分后進入拌和機熱料倉不同規(guī)格的礦質(zhì)集料取樣進行一次試驗篩分，按實例中的各種規(guī)格的礦質(zhì)集料及填料(礦粉或水泥)的組分進行生產(chǎn)配合比設計，以確定各種集料的成分，見表l:表1膠粉雙復合(Domix)改性瀝青SMA-13混合料配合比設計<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>附瀝青混合料的最佳瀝青用量通過馬歇爾試驗確定為6.4%(含膠粉)(3)按表1各種規(guī)格集料的成分比例，將玄武巖碎石規(guī)格為9.5mm-13.2mm的料1035kg、4.75mm-9.5mra的料1035kg、2.36mm-4.75mm的料140kg、石灰?guī)r機制砂308kg,在間隙式瀝青拌和機中的干燥筒加熱至19(TC一220。C,(4)集料進入拌和機后，將9kgDomix(Domix占瀝青混合料3000kg的0.3%)用風動設備自動送入至拌和機中，邊送邊拌35s;(5)將(1)中制好備用的膠粉改性瀝青192kg、石灰石礦粉225kg、水泥56kg加入后繼續(xù)拌25s,即制成膠粉雙復合(Domix)改性瀝青混合料。瀝青混合料中形成的粘結物為膠粉雙復合(Domix)改性瀝青。實施例2:SMA16類型瀝青混合料(輝綠巖粗集料，用于高速公路瀝青路面面層)，以每盤瀝青混合料3000kg為例(1)制備膠粉改性瀝青將A-70道路石油瀝青6000kg在加熱容器中加熱至18(TC至210'C，再將40目-60目細度要求的廢輪胎膠粉1200kg(膠粉占瀝青重量的2(^)加入到熱瀝青中去，同時加入24kg的穩(wěn)定劑硫磺粉,用機械攪拌器攪拌使膠粉吸收瀝青中的油分進行熔脹45min左右，通過剪切機進行一次剪切，使其充分熔脹，制成膠粉改性瀝青備用。(2)將通過振動篩篩分后進入拌和機熱料倉不同規(guī)格的礦質(zhì)集料再進行一次篩分，按實例中的各種規(guī)格的礦質(zhì)集料及填料(礦粉或水泥)的組分進行生產(chǎn)配合比設計，以確定各種集料的成分，見表2表2膠粉雙復合(Domix)改性瀝青SMA-16混合料配合比設計<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>附瀝青混合料的最佳瀝青用量通過馬歇爾試驗確定為6.2%(含膠粉)(3)按表2各種規(guī)格集料的成分比例，將輝綠巖碎石規(guī)格為9.5rara-16ram的料1093kg、4.75mm-13.2mm的料953kg、2.36mm-4.75mm的料168kg、石灰?guī)r機制砂308kg,在間隙式瀝青拌和機中的干燥筒加熱至19(TC一220'C，(4)集料進入拌和機后，將12kgDomix(Domix占瀝青混合料3000kg的0.4%)用風動設備自動送入至拌和機中，邊送邊拌35s;(5)將(1)中制好備用的膠粉改性瀝青186kg、石灰石礦粉224kg、水泥56kg加入后繼續(xù)拌25s,即制成膠粉雙復合(Domix)改性瀝青混合料。瀝青混合料中形成的粘結物為膠粉雙復合(Domix)改性瀝青。實施例3:類型為AC20C型瀝青混合料(石灰石集料，用于高速公路彎道及陡坡路段瀝青路面中面層)，以每盤瀝青混合料3000kg為例(1)制備膠粉改性瀝青將A-70道路石油瀝青6000kg在加熱容器中加熱至180'C至210°C，再將40目-60目細度要求的廢輪胎膠粉1500kg(廢膠粉摻量為瀝青重量的25%)加入到熱瀝青中去，同時加入24kg(占瀝青重量的0.4%)的硫磺粉(穩(wěn)定劑)用機械攪拌器攪拌使膠粉吸收瀝青中的油分進行熔脹45min左右，通過剪切機進行一次剪切，使其充分熔脹，制成膠粉改性瀝青備用。(2)取通過振動篩篩分后進入拌和機熱料倉不同規(guī)格的石灰石集料進行一次試驗篩分，按實例中的各種規(guī)格的礦質(zhì)集料及填料(礦粉)的組分進行生產(chǎn)配合比設計，以確定各種集料的成分比例，見表3:表3膠粉雙復合(Domix)改性瀝青AC20C混合料配合比設計<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>附瀝青混合料的最佳瀝青用量通過馬歇爾試驗確定為4.5%(含改性瀝青中的膠粉)(3)按表3各種規(guī)格集料的成分比例，將石灰石碎石規(guī)格為13.2mm-19mm的料884kg、4.755mm-13.2mm的料997kg、2.36-4.75mm的料228kg、0-2.36mm的料656kg,在間隙式瀝青拌和機中的干燥筒加熱至190'C—220'C，(4)集料進入拌和機后，將15kgDomix(Domix占瀝青混合料3000kg的0.5%)用風動設備自動送入至拌和機中，邊送邊拌35s;(5)將(1)中制好備用的膠粉改性瀝青135kg、石灰石礦粉85kg、加入后繼續(xù)拌25s,即制成膠粉雙復合(Domix)改性瀝青混合料。形成的粘結物為膠粉雙復合改性瀝青。權利要求1.一種膠粉雙復合改性瀝青的制備方法，其特征在于，用占瀝青混合料總重0.3-0.5％的Domix用干法工藝與膠粉含量為瀝青重量的15-25％的濕法改性的膠粉改性瀝青進行濕化與干法并用的雙重復合改性。2.根據(jù)權利要求1所述的一種膠粉雙復合改性瀝青的制備方法，其特征在于，包括以下步驟(1)按重量百分比，將1525X的膠粉與瀝青母料在溫度180'C—210'C，攪拌40-60分鐘后再進行一次剪切得到膠粉改性瀝青；(2)根據(jù)不同地區(qū)氣候及不同交通流量進行混合料的目標配合比設計，將符合要求的礦質(zhì)集料進入拌和機熱料倉，并在間隙式瀝青拌和機的干燥筒內(nèi)加熱至190'C—22(TC;(3)將占瀝青混合料總重0.3-0.7%的Domix加入至高溫的礦質(zhì)集料中，拌和10-60秒；(4)加入膠粉含量為瀝青重量15-25%的膠粉改性瀝青以及設計中所確定的石灰石礦粉、水泥，繼續(xù)攪拌10-30秒，當瀝青混合料中的集料與集料之間形成粘結膠狀物，即為膠粉雙復合改性瀝青。3.根據(jù)權利要求2所述的膠粉雙復合(Domix)改性瀝青的制備方法，其特征在于，所述礦質(zhì)集料包括玄武巖、輝綠巖、石灰?guī)r碎石及石屑。4.根據(jù)權利要求2所述的膠粉雙復合改性瀝青的制備方法，其特征在于，所述石灰石礦粉的用量是按照已有技術中根據(jù)不同地區(qū)氣候及不同交通流量所確定的量。5.根據(jù)權利要求2所述的膠粉雙復合改性瀝青的制備方法，其特征在于所述水泥的用量是已有技術中根據(jù)不同地區(qū)氣候及不同交通流量所確定的量。全文摘要本發(fā)明公開了一種膠粉雙復合改性瀝青的制備方法。用占瀝青混合料總重0.3-0.5％的高分子聚合物Domix用干法工藝與膠粉含量為瀝青重量的15-25％經(jīng)濕法改性的膠粉改性瀝青進行濕化與干法并用的雙重復合改性。當Domix的摻量為0.3％時，所得到的動態(tài)剪切復數(shù)模量G*及車轍因子G＊/sinδ都達到了理想的數(shù)據(jù)，當增加Domix摻量時，其G＊及G＊/sinδ值隨著摻量的加大而增大，說明膠粉雙復合Domix改性瀝青的高溫性能較濕化膠粉改性瀝青具有較大的優(yōu)勢。能保證其他路性性能都優(yōu)良的情況下，進一步提高瀝青混合料的抗車轍能力。并且用較小的摻量就能達到較高的動穩(wěn)定度，路用成本低。說明膠粉雙復合改性瀝青是比SBS改性瀝青、膠粉改性瀝青更具優(yōu)勢的路用改性瀝青。文檔編號C04B28/00GK101386498SQ20081014330公開日2009年3月18日申請日期2008年10月14日優(yōu)先權日2008年10月14日發(fā)明者習應祥,余力行,丹呂,駿姚,超張,彭慶躍,邊惠英申請人:湖南省公路學會