專利名稱：熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于路面工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎 膠粉復(fù)合改性瀝青及其制備方法。
背景技術(shù)：
連續(xù)配筋混凝土路面(CRC)上鋪設(shè)瀝青混凝土表面層(AC)的 復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)形式綜合了水泥混凝土路面承載力高、防止車轍、使 用壽命長(zhǎng)和瀝青混凝土路面行車舒適、噪音小、易養(yǎng)護(hù)的兩種路面結(jié) 構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。但瀝青混凝土和水泥混凝土是兩種不同的路面材料，層與 層結(jié)合面上的摩擦阻力大大低于瀝青混合料本身，即瀝青混凝土層和 水泥混凝土層結(jié)合面上的摩擦阻力大大的低于瀝青混合料本身的摩 擦阻力，層間界面會(huì)存在抗剪強(qiáng)度不足的薄弱環(huán)節(jié)，當(dāng)路面受到較大的 水平剪切力時(shí)易發(fā)生剪切位移，使瀝青面層發(fā)生水平推移、車轍及擁 包等病害。為保證復(fù)合式路面的優(yōu)良路用性能，必須在CRC板與瀝青 混凝土層間鋪設(shè)粘結(jié)層，以提高層間的粘結(jié)力。目前，國(guó)內(nèi)采用的粘結(jié) 層材料品種繁多，但是沒(méi)有一種能夠完全滿足粘結(jié)層性能要求。因此 開(kāi)發(fā)一種新的能夠滿足粘結(jié)層抗剪切性能要求、使瀝青面層不易發(fā)生 水平推移、車轍及擁包等病害的材料是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠 粉復(fù)合改性瀝青及其制備方法，要求該復(fù)合改性瀝青材料可以滿足 CRC+AC復(fù)合式路面粘結(jié)層性能要求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為
3一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青，其特征在于，
在基質(zhì)瀝青中按照質(zhì)量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，以及 按照質(zhì)量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉復(fù)合而成。
所述的基質(zhì)瀝青為重交瀝青A70瀝青。
一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青的制備方法，其 特征在于，包括以下步驟將基質(zhì)瀝青加熱到165-175° C備用；然 后在基質(zhì)瀝青中按照質(zhì)量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，以 及按照質(zhì)量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，攪拌；將所得的材料 在170 180'C范圍內(nèi)連續(xù)剪切；將剪切后的產(chǎn)物放入烘箱中在 170-180° C的溫度下第一次發(fā)育；再將第一次發(fā)育后的產(chǎn)物在 170 18(TC溫度范圍內(nèi)連續(xù)剪切；最后將剪切后所得的產(chǎn)物放入烘箱 中在170-180° C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行第二次發(fā)育，即制成熱塑性丁苯 橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青。
所述的基質(zhì)瀝青為重交瀝青A70瀝青。
所述攪拌的時(shí)間為10-15min，每一次剪切操作的時(shí)間為 15-20min，第一次發(fā)育的時(shí)間為15-20min,第二次發(fā)育的時(shí)間為 60-70min。
本發(fā)明的有益效果如下
本發(fā)明提供了一種可以滿足CRC+AC復(fù)合式路面粘結(jié)層性能
要求的粘結(jié)材料。經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有材料相比具有以下特點(diǎn) (以10%SBS+6%GRT組合的性能參數(shù)) 此發(fā)明的改性瀝青材料的性能參數(shù)如下
1、 25。C針入度(100g， 5s; O.lmm)為35;
2、 軟化點(diǎn)為89.31:(環(huán)球法)；
3、 延度值為29.9cm;4、 135°C、 160。C、 175。CBrookfield (博勒飛)旋轉(zhuǎn)粘度分別為 9587 cp、 2440 cp、 685 cp。
現(xiàn)有材料的性能參數(shù)
1、 25。C針入度(100g， 5s; O.lmm)為67;
2、 軟化點(diǎn)為48.5。C (環(huán)球法)
3、 延度值為131cm;
4、 135°C、 160°C、 175。CBrookfield旋轉(zhuǎn)粘度分別為635 cp、 265 cp、 170 cp。
針入度是瀝青主要質(zhì)量指標(biāo)之一。是表示瀝青軟硬程度和稠 度的指標(biāo)。是用針入度儀來(lái)測(cè)定的。軟化點(diǎn)是指在一定條件下，瀝 青達(dá)到某一稠度時(shí)的溫度，簡(jiǎn)單說(shuō)就是瀝青試件受熱軟化而下垂時(shí) 的溫度。延度試驗(yàn)是將瀝青做成8字型標(biāo)準(zhǔn)試件，在5。C溫度下， 以5cm每分鐘速度拉伸至斷裂時(shí)的長(zhǎng)度(cm)，即為延度.延度越 大，表明瀝青的塑性越好。延度是評(píng)定瀝青塑性的重要指標(biāo)。瀝青 的延度，特別是瀝青的低溫延度，可以反映瀝青的抗開(kāi)裂性能。粘 度即粘性程度，也稱動(dòng)力粘度。它是流體對(duì)形變的抵抗隨形變速率 的增加而增加的性質(zhì)。
此復(fù)合改性瀝青結(jié)合了熱塑性丁苯橡膠(SBS)改性瀝青良好的 高低溫性能、耐老化、耐疲勞性能和輪胎膠粉(GRT)改性瀝青具 有的抗老化、抗疲勞、粘度高、抗裂縫等優(yōu)點(diǎn)。由以上參數(shù)的對(duì)比 可以看出，且其性能參數(shù)比如針入度和軟化點(diǎn)都有明顯的改善，這 些性能參數(shù)又是評(píng)價(jià)瀝青混合料各種性能的重要指標(biāo)，所以此復(fù)合 改性瀝青用在粘結(jié)層上可以提高層間的抗剪切強(qiáng)度。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。 按照發(fā)明內(nèi)容中所述的基質(zhì)瀝青種類和SBS、 GRT的配比用量 (即在基質(zhì)瀝青中按照質(zhì)量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡膠，
5以及按照質(zhì)量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，另一種表示質(zhì)量比 例的方法為按質(zhì)量基質(zhì)瀝青100份，SBS 4 10份，GRT 4~12 份?；|(zhì)瀝青為重交瀝青A70瀝青。)進(jìn)行如下步驟實(shí)施
(1) 將基質(zhì)瀝青加熱到170°C (165-175° C)備用；
(2) 將SBS和GRT分別加入到基質(zhì)瀝青中，并加以不停的攪拌 10min (10-15min);
(3) 將溫度控制在170~180°C范圍內(nèi)連續(xù)剪切15 min (15-20min);將試件放入剪切儀中，開(kāi)動(dòng)儀器，當(dāng)試件破裂時(shí)儀器
自動(dòng)記下其最大破壞強(qiáng)度即可。
(4) 放入175。C (170-180。 C)烘箱中發(fā)育15min (15-20min);
(5) 再在170 180。C溫度范圍內(nèi)連續(xù)剪切l(wèi)Omin (10-15min);
(6) 放入175。C (170-180° C)烘箱中發(fā)育60min (60-70min)， 復(fù)合改性瀝青制備完成。
實(shí)施例l: 4%SBS+4%GRT組合的性能參數(shù)
1、 25。C的針入度為(lOOg， 5s; 0.1mm)為40;
2、 軟化點(diǎn)為67.8"C (環(huán)球法)；
3、 延度值為15.7cm;
4、 135。C、 160。C、 175。CBrookfield旋轉(zhuǎn)粘度分別為7400cp、 1430 cp、 492.5 cp。
實(shí)施例2: 10%SBS+6%GRT組合的性能參數(shù)
1、 25。C針入度(lOOg， 5s; 0.1mm)為35;
2、 軟化點(diǎn)為89,3。C (環(huán)球法)
3、 延度值為29.9cm;
4、 135°C、 160°C、 175。CBrookfield旋轉(zhuǎn)粘度分別為9587cp、 2440 cp、 685 cp。
實(shí)施例3: 10%SBS+12%GRT組合的性能參數(shù)
1、 25。C針入度(lOOg， 5s; 0.1mm)為43;
2、 軟化點(diǎn)為104°C (環(huán)球法)；
3、 延度值為27.0cm
64、 135°C、 160°C、 175。CBrookfield旋轉(zhuǎn)粘度分別為24125 cp、 6213 cp、 3355cp。
根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較而得10%SBS+6%GRT組合的性能參數(shù)最 佳，此復(fù)合改性瀝青結(jié)合了熱塑性丁苯橡膠(SBS)改性瀝青良好的高 低溫性能、耐老化、耐疲勞性能和輪胎膠粉(GRT)改性瀝青具有 的抗老化、抗疲勞、粘度高、抗裂縫等優(yōu)點(diǎn)。用在粘結(jié)層上可以提 高層間的抗剪切強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青，其特征在于，在基質(zhì)瀝青中按照質(zhì)量百分比外加入4％-10％塑性丁苯橡膠，以及按照質(zhì)量百分比外加入4％-12％輪胎膠粉復(fù)合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青， 其特征在于，所述的基質(zhì)瀝青為重交瀝青A70瀝青。
3. —種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青的制備方法，其特 征在于，包括以下步驟將基質(zhì)瀝青加熱到165-175° C備用； 然后在基質(zhì)瀝青中按照質(zhì)量百分比外加入4%-10%塑性丁苯橡 膠，以及按照質(zhì)量百分比外加入4%-12%輪胎膠粉，攪拌；將所 得的材料在170 180'C范圍內(nèi)連續(xù)剪切；將剪切后的產(chǎn)物放入烘 箱中在170-180° C的溫度下第一次發(fā)育；再將第一次發(fā)育后的 產(chǎn)物在170 180'C溫度范圍內(nèi)連續(xù)剪切；最后將剪切后所得的產(chǎn) 物放入烘箱中在170-180° C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行第二次發(fā)育，即 制成熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青 的制備方法，其特征在于，所述的基質(zhì)瀝青為重交瀝青A70瀝青。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性 瀝青的制備方法，其特征在于，所述攪拌的時(shí)間為10-15min，每 一次剪切操作的時(shí)間為15-20min，第一次發(fā)育的時(shí)間為 15-20min，第二次發(fā)育的時(shí)間為60-70min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱塑性丁苯橡膠+輪胎膠粉復(fù)合改性瀝青及其制備方法，該復(fù)合改性瀝青為在基質(zhì)瀝青中按照質(zhì)量百分比外加入4％-10％塑性丁苯橡膠，以及按照質(zhì)量百分比外加入4％-12％輪胎膠粉復(fù)合而成；其制備方法包括2次連續(xù)剪切過(guò)程和兩次發(fā)育過(guò)程以及烘干過(guò)程。此復(fù)合改性瀝青結(jié)合了熱塑性丁苯橡膠改性瀝青良好的高低溫性能、耐老化、耐疲勞性能和輪胎膠粉改性瀝青具有的抗老化、抗疲勞、粘度高、抗裂縫等優(yōu)點(diǎn)。用在粘結(jié)層上可以提高層間的抗剪切強(qiáng)度。
文檔編號(hào)C08L9/06GK101585969SQ20091004365
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2009年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者劉朝暉, 周科峰, 秦仁杰, 軍 謝 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)