新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明具體涉及一種新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 國際上制備瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料中主粘結(jié)液體的方法主要有兩種：攪拌器法和膠 體磨法。
[0003] 攪拌器法特點(diǎn)是簡單易行，但生產(chǎn)效率低，所得主粘結(jié)液體均勻性差一些，有的瀝 青顆粒小于1微米，有的則大于10微米。攪拌器的形式很多，其結(jié)構(gòu)大小和攪拌軸轉(zhuǎn)速相 差很大，攪拌軸的速度大多在8. 3~200r/s之間，攪拌槽的容量根據(jù)用途和生產(chǎn)規(guī)模有許多 規(guī)格，實(shí)驗(yàn)室用的可小到0. 1~2L，生產(chǎn)用的可大到2500L。
[0004] 膠體磨是目前制備主粘結(jié)液體使用最多的乳化設(shè)備，主要包括轉(zhuǎn)子和定子兩部 分，轉(zhuǎn)子在定子中高速旋轉(zhuǎn)，兩者的間隙約為〇.25~0. 5mm，可以調(diào)節(jié)。由于定子、轉(zhuǎn)子之間 有可調(diào)的間隙，每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn)或上萬轉(zhuǎn)，是比較理想的膠體分散設(shè)備。制備主粘結(jié) 液體時，瀝青和乳化劑水溶液進(jìn)入膠體磨后受到強(qiáng)剪力作用，使瀝青破碎成很小的微滴，微 滴表面帶有電荷，相同電荷的靜電排斥阻止微滴互相聚合。所得產(chǎn)品的瀝青顆粒分布均勻， 粒徑平均為1~2微米。隨著時代的發(fā)展，膠體磨在材料、體形設(shè)計(jì)等上有很大的改進(jìn)和提 高，但其基本組成沒有很大的改變，主要是通過定子、轉(zhuǎn)子之間由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的剪切 力而起到研磨、分散作用。
[0005] (1)改性瀝青的乳化 改性瀝青乳化的方法是：首先通過溶劑溶解或機(jī)械剪切作用，使橡膠、塑料等高分子聚 合物類的改性劑以細(xì)小的微粒均勻分散在瀝青中，并以各種形式交聯(lián)后形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，致 使瀝青性能得到大大的提高，從而生產(chǎn)出改性瀝青；然后再以生產(chǎn)出的改性瀝青成品進(jìn)行 乳化生產(chǎn)改性乳化瀝青。
[0006] 改性瀝青的乳化在技術(shù)方面存在以下難題：對瀝青改性時，需采用剪切力很強(qiáng)的 設(shè)備來進(jìn)行，但剪切力太強(qiáng)時，剪切作用會使形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)破壞，改性效果下降；改性瀝 青極難乳化，要求性能極優(yōu)的乳化劑才能乳化：乳化時改性瀝青與皂液溫差較大，容易發(fā)生 沸騰，致使乳化難以進(jìn)行；乳化后的成品溫度較高，易引起剛生產(chǎn)的乳液破乳；改性瀝青的 密度大，乳化后的瀝青顆粒粒度較大，儲存穩(wěn)定性差。
[0007] (2)瀝青乳化后再改性 將熱瀝青和乳化劑水溶液一起加入到乳化機(jī)之中，形成普通乳化瀝青，然后再同改性 劑乳液按一定比例高速攪拌混合，形成改性乳化瀝青，即一次冷混合法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 發(fā)明目的：為了解決現(xiàn)有道路冷拌冷鋪新材料技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種新 型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料中主粘結(jié)液體的制備主要是對瀝 青進(jìn)行改性和乳化，并通過添加聚合物復(fù)合水乳液而升級的改性乳化瀝青。
[0009] 技術(shù)方案：一種新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，包括如下步驟： (一） 主粘結(jié)液體的乳化步驟和瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料配合比設(shè)計(jì)： (1) 制備苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳； (2) 在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳中加入乙烯-醋酸乙烯酯水乳 液（FG-CP606W) /陽離子抗強(qiáng)酸的自交聯(lián)改性丙烯酸酯乳液（FG-H1811)之共混乳液，并進(jìn) 行優(yōu)化復(fù)合；FG-CP606W / FG-H1811共混比例為80/20時，乳液具有最優(yōu)的性能；用苯乙 烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳+優(yōu)化的CP606W / H1811共混乳液時，粘結(jié)能力 強(qiáng)（比單獨(dú)用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳改性乳化瀝青提高1倍以上)， 耐高溫性能好（比單獨(dú)用苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳改性乳化瀝青提高 16 °C) (3) 常溫瀝青復(fù)合乳液中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳的重量百分 比為 6%-10%，F(xiàn)G-CP606W / FG-H1811 共混乳液（80/20)為 8%-15%，瀝青為 55%-65%，水為 25%-35°/〇 ； (4) 把苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳和優(yōu)化的CP606W/ H1811的按上 述質(zhì)量比復(fù)配好，并添加木質(zhì)胺陽離子瀝青乳化劑：2%-3. 5%，一塊配制成種子皂液； (5) 將熱瀝青與無味含硫交聯(lián)劑按一定的質(zhì)量比例混合：交聯(lián)劑用量為熱瀝青 0. 3%-1, 0% ； (6) 將步驟（4)和步驟（5)所得混合物一起加入到乳化機(jī)中，種子皂液溫度控制在 50-60°C，熱瀝青溫度控制在135-150°C，儲存時間控制在4小時以上，最終制得常溫瀝青復(fù) 合乳液； (二） 新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備： 所述冷拌冷鋪粘結(jié)料由下列組份按照重量份數(shù)組成：混合的玄武巖集料100份，混合 添加劑1. 5-5. 0份，冷拌冷鋪粘結(jié)液體7. 0-10. 5份，水0. 5-2. 0份； 所述新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備：由上述瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)液體、加入適量水濕 潤的混合的玄武巖集料和自制的混合添加劑拌合而成。
[0010] 作為優(yōu)化：所述混合添加劑由下列組份按照重量份數(shù)組成：粉末抗剝劑10-16份、 礦粉8-13份、聚合物膠粉11-15份和特殊水泥4-8份。這種混合添加劑反應(yīng)水量大，吸水 量大；能與主粘結(jié)液體中的一部分水相遇發(fā)生水化反應(yīng)，在瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)混合料中產(chǎn) 生微纖維增韌的結(jié)晶水化產(chǎn)物。
[0011] 作為優(yōu)化：所述步驟（6)中，種子皂液的溫度范圍是50-60°C。
[0012] 作為優(yōu)化：所述步驟（6)中，熱瀝青的溫度范圍是140_150°C。
[0013] 有益效果：本發(fā)明采用二次熱混合法：將加熱的熱瀝青與改性劑、乳化劑水溶液 按所要求的固定比例一起加入到乳化機(jī)當(dāng)中，進(jìn)行乳化，形成一種新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié) 液體?？蓮V泛用于霧封層、超薄封面層和新建面層的冷拌冷鋪。由于不需要加熱，又不散發(fā) 出有毒難聞的刺鼻氣味，可以很好地改善在炎熱天氣下的施工環(huán)境和強(qiáng)度，可操作性強(qiáng)：現(xiàn) 場拌合，隨用隨拌，自主靈活地調(diào)整和延長施工時間，完全符合國家"節(jié)能減排"的大的政策 扶持和發(fā)展方向。
[0014] 具體優(yōu)勢如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟： (一） 主粘結(jié)液體的乳化步驟和瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料配合比設(shè)計(jì)： (1) 制備苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳； (2) 在苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳中加入乙烯-醋酸乙烯酯水乳 液（FG-CP606W) /陽離子抗強(qiáng)酸的自交聯(lián)改性丙烯酸酯乳液（FG-H1811)之共混乳液，并進(jìn) 行優(yōu)化復(fù)合；FG-CP606W / FG-H1811共混比例為80/20時，乳液具有最優(yōu)的性能； (3) 常溫瀝青復(fù)合乳液中，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳的重量百分 比為 6%-10%，F(xiàn)G-CP606W / FG-H1811 共混乳液（80/20)為 8%-15%，瀝青為 55%-65%，水為 25%-35°/〇 ； (4) 把苯乙烯-丁二烯-苯乙烯熱塑性彈性體水膠乳和優(yōu)化的CP606W/ H1811的按上 述質(zhì)量比復(fù)配好，并添加木質(zhì)胺陽離子瀝青乳化劑：2%-3. 5%，一塊配制成種子皂液； (5) 將熱瀝青與無味含硫交聯(lián)劑按一定的質(zhì)量比例混合：交聯(lián)劑用量為熱瀝青 0. 3%-1, 0% ； (6) 將步驟（4)和步驟（5)所得混合物一起加入到乳化機(jī)中，種子皂液溫度控制在 50-60°C，熱瀝青溫度控制在135-150°C，儲存時間控制在4小時以上，最終制得常溫瀝青復(fù) 合乳液； (二） 新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備： 所述冷拌冷鋪粘結(jié)料由下列組份按照重量份數(shù)組成：混合的玄武巖集料100份，混合 添加劑1. 5-5. 0份，冷拌冷鋪粘結(jié)液體7. 0-10. 5份，水0. 5-2. 0份； 所述新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備：由上述瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)液體、加入適量水濕 潤的混合的玄武巖集料和自制的混合添加劑拌合而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，其特征在于：所述混 合添加劑由下列組份按照重量份數(shù)組成：粉末抗剝劑10-16份、礦粉8-13份、聚合物膠粉 Il-15份和特殊水泥4-8份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，其特征在于：所述步 驟（6)中，種子皂液的溫度范圍是50-60°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，其特征在于：所述步 驟（6)中，熱瀝青的溫度范圍是140-150°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)料的制備方法，將加熱的熱瀝青與改性劑、乳化劑水溶液按所要求的固定比例一起加入到乳化機(jī)當(dāng)中，進(jìn)行乳化，形成一種新型瀝青冷拌冷鋪粘結(jié)液體。冷拌冷鋪粘結(jié)液體、混合集料、混合添加劑和水按優(yōu)化配合比設(shè)計(jì)，可廣泛用于霧封層、超薄封面層和新建面層的冷拌冷鋪。由于不需要加熱，又不散發(fā)出有毒難聞的刺鼻氣味，可以很好地改善在炎熱天氣下的施工環(huán)境和強(qiáng)度，可操作性強(qiáng)：現(xiàn)場拌合，隨用隨拌，自主靈活地調(diào)整和延長施工時間，完全符合國家“節(jié)能減排”的大的政策扶持和發(fā)展方向。
【IPC分類】C09J123-08, C04B24-26, C09J153-02, C09J133-00, C09J195-00
【公開號】CN104650803
【申請?zhí)枴緾N201410841724
【發(fā)明人】蔡海軍
【申請人】南通福倫利新材料有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2014年12月30日