專利名稱：石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路工程乳化瀝青及其加工技術(shù)，具體介紹一種用于石屑封層的復(fù)合改性乳化瀝青配方及其制備方法。
背景技術(shù)：
石屑封層可以用熱瀝青、乳化瀝青或改性的熱瀝青進行施工。然而，在低溫地區(qū)(季節(jié))的石屑封層施工則適合用乳化瀝青。目前公路建設(shè)中用作石屑封層的乳化瀝青大都是快裂型的普通乳化瀝青。當(dāng)普通乳化瀝青用于石屑封層時，路面強度較低、高溫變形嚴(yán)重、易泛油，低溫時路面易開裂。要提高乳化瀝青的路用性能往往需要對乳化瀝青或瀝青進行改性。由于乳化瀝青在常溫下呈液體狀態(tài)，考慮到加工因素，一般多采用膠乳狀的改性劑。常用的膠乳狀改性劑有SBR膠乳、天然膠乳。另一種方法是通過將改性瀝青乳化的方法制作改性乳化瀝青，除了乳化SBR改性瀝青外，乳化其他改性瀝青的應(yīng)用目前很少。就改性乳化瀝青的應(yīng)用來說，目前存在以下不足(1)SBR膠乳主要改善瀝青的低溫性能，對瀝青的高溫性能改善不是很明顯；(2)目前國產(chǎn)SBR膠乳多為陰離子型，陰離子SBR膠乳與廣泛使用的陽離子乳化瀝青以及石料的配伍性差，路用性能不好。因此，急需提供一種用于石屑封層時可以明顯提高封層強度及高溫抗變形能力、且低溫性能好的改性乳化瀝青。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種高溫抗變形能力強和低溫抗裂性能好的石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青。
本發(fā)明的另一個目的在于提供上述的石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法。
為達到上述目的，本發(fā)明的具體方案是一種石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青，包括基質(zhì)瀝青、乳化劑、水、改性劑Sasobit和改性劑SBR膠乳；其中，按重量配比，各組分的份數(shù)是基質(zhì)瀝青 50.0～75.0；乳化劑 0.05～3.0；改性劑Sasobit 0.5～6.0；改性劑SBR膠乳 0.5～5.0；水 20～40。
本發(fā)明所述乳化劑是INDULIN DF62或INDULIN DF42。
本發(fā)明選用美國MeadWestvaco公司生產(chǎn)的INDULIN DF62或INDULIN DF42乳化劑不僅能提高乳化瀝青性能的穩(wěn)定性，而且乳化效果更佳。
本發(fā)明優(yōu)選乳化劑為INDULIN DF42，其含量按重量份數(shù)計，為0.05～3，優(yōu)選為0.1～0.3。
本發(fā)明中所說的改性劑Sasobit，是德國SCHUMANN公司生產(chǎn)的Sasobit，其含量按重量份數(shù)計，為0.5～6，優(yōu)選為1～3。采用改性劑Sasobit能提高封層強度及高溫抗變形能力。
本發(fā)明所述的改性劑SBR膠乳為陽離子丁苯膠乳，美國MeadWestvaco公司生產(chǎn)的PC1468，SBR膠乳的加入量，按重量份數(shù)計，為0.5～5，優(yōu)選為1～3。采用改性劑SBR膠乳能改善瀝青的低溫性能，防止路面低溫開裂。
本發(fā)明所述的復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法如下1、制備Sasobit改性瀝青取基質(zhì)瀝青50.0～75.0份，并將基質(zhì)瀝青加熱到完全熔化狀態(tài)，然后加入0.5～6份的改性劑Sasobit，使Sasobit均勻分散在基質(zhì)瀝青中；2、制備皂液將0.05～3份的乳化劑和0.5～5份的改性劑SBR膠乳加入到20～40份的水中，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝1.8～2.2，攪拌均勻，加熱至45～90℃；3、將上述配制好的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過乳化設(shè)備。
步驟1中所說的完全熔化狀態(tài)一般在110℃～145℃，在通過步驟3的乳化設(shè)備時，步驟1的改性瀝青溫度T1和步驟2皂液的溫度T2應(yīng)當(dāng)滿足T1+T2≤200℃。
步驟3中所述的乳化設(shè)備指膠體磨、均化器等。
本發(fā)明所述基質(zhì)瀝青是shell70#、埃索70#、shell90#、茂名90#等等常用道路瀝青。
本發(fā)明所制備的復(fù)合改性乳化瀝青用于石屑封層時可以提高石屑與瀝青的粘附性，提高封層的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性。因此本發(fā)明所制備的復(fù)合改性乳化瀝青用作石屑封層效果最佳。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所制備的復(fù)合改性乳化瀝青路用性能優(yōu)良，各項技術(shù)指標(biāo)均明顯優(yōu)于普通的乳化瀝青，解決了常用石屑封層易泛油、高溫強度低和低溫易開裂的技術(shù)問題；該復(fù)合改性乳化瀝青用于石屑封層時可以明顯提高封層高溫穩(wěn)定性及其低溫抗裂性，具有很好的應(yīng)用前景。該復(fù)合改性乳化瀝青極易配制和生產(chǎn)，乳化效果極好。
具體實施例方式
下面結(jié)合復(fù)合改性乳化瀝青生產(chǎn)實施例對本發(fā)明進一步說明實施例1將500克shell70#瀝青加熱到125℃，使之呈完全熔化狀態(tài)，加入10克Sasobit改性劑，加以攪拌使其混和均勻。
取470克水，向此水中加入3克乳化劑INDULIN DF42和10克改性劑SBR膠乳，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝2.1，攪拌均勻，并升溫至60℃。
將上述制備的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過膠體磨研磨1～3遍即可，其性能見表1。
實施例2將555克埃索70#瀝青加熱到145℃，使之呈完全熔化狀態(tài)，然后加入5克Sasobit改性劑，加以攪拌使其混和均勻。
取400克水，向該水中加入0.5克的乳化劑INDULIN DF62和30克的改性劑SBR膠乳，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝2，攪拌均勻，并升溫至50℃。
將上述制備的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過均化器乳化1～5分鐘即可，其性能見表1。
實施例3將650克shell90#瀝青加熱到120℃，使之呈完全熔化狀態(tài)，然后加60克Sasobit改性劑，加以攪拌使其混和均勻。
取200克水，向該水中加入30克乳化劑INDULIN DF42和50克的改性劑SBR膠乳，并加入鹽酸調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝1.9，攪拌均勻，并升溫至70℃。
將上述制備的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過膠體磨研磨1～3遍即可，其性能見表1。
實施例4將750克茂名90#瀝青加熱到110℃，使之呈完全熔化狀態(tài)，然后加入30克Sasobit改性劑，加以攪拌使其混和均勻。
取205克水，向該水中加入1克乳化劑INDULIN DF62和5克改性劑SBR膠乳，并加入鹽酸調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝2，攪拌均勻，并升溫至90℃。
將上述制備的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過膠體磨研磨1～3遍即可，其性能見表1。
對比例1將500克shell70#瀝青加熱到125℃，使之呈完全熔化狀態(tài)，然后加入10克Sasobit改性劑，加以攪拌使其混和均勻。
取480克水，向此水中加入3克乳化劑INDULIN DF42，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝2，攪拌均勻，并升溫至60℃。
將上述制備的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過膠體磨研磨1～3遍即可，其性能見表1。
對比例2將500克shell70#瀝青加熱到125℃，使之呈完全熔化狀態(tài)。
取480克水，向該水中加入3克乳化劑INDULIN DF62和10克改性劑SBR膠乳，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝2，攪拌均勻，并升溫至50℃。
將上述瀝青和皂液混合通過均化器乳化1～5分鐘即可，其性能見表1。
對比例3將500克shell70#瀝青加熱到120℃，使之呈完全熔化狀態(tài)。
取490克水，向水中加入以基質(zhì)瀝青的重量計為3克的乳化劑INDULIN DF42，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝1.9，攪拌均勻，并升溫至60℃。
將上述瀝青和皂液混合通過膠體磨研磨1～3遍即可，其性能見表1。
表1


測試方法1、蒸發(fā)殘留物軟化點，℃ASTM D36、中國T0606-20002、蒸發(fā)殘留物粘度，Pa.s中國T0625-20003、蒸發(fā)殘留物BBR指標(biāo)S，Mpa、mAASHTOTP1-984、蒸發(fā)殘留物DSR指標(biāo)G*/sinδ，PaAASHTO TP5-93由表1可以看出實施例1、2、3、4的軟化點、60℃粘度和DSR指標(biāo)均優(yōu)于對比例1、2、3，說明本發(fā)明的復(fù)合改性乳化瀝青具有較好的高溫性能。同時，實施例1、2、3、4的-12℃BBR指標(biāo)均滿足SHRP瀝青路面低溫性能規(guī)范AASHTOMP1S＜300Mpa，m＞0.3，說明本發(fā)明的實施例不僅高溫性能好，且低溫性能也好。
權(quán)利要求
1.一種石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青，其特征在于它包括基質(zhì)瀝青、乳化劑、水、改性劑Sasobit和改性劑SBR膠乳；其中，按重量配比，各組分的份數(shù)是基質(zhì)瀝青 50.0～75.0；乳化劑0.05～3.0；改性劑Sasobit 0.5～6.0；改性劑SBR膠乳 0.5～5.0；水20～40。所述乳化劑是INDULIN DF62或INDULIN DF42。
2.如權(quán)利要求1所述的石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青，其特征在于所述乳化劑的加入量，以重量份數(shù)計，為0.1～0.3。
3.如權(quán)利要求1所述的石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青，其特征在于所述改性劑Sasobit在基質(zhì)瀝青中的加入量，以重量份數(shù)計，為1～3。
4.如權(quán)利要求1所述的石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青，其特征在于所述改性劑SBR膠乳的加入量，以重量份數(shù)計，為1～3。
5.一種如權(quán)利要求1所述的石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青的制備方法，按如下步驟制得(1)制備Sasobit改性瀝青取基質(zhì)瀝青50.0～75.0份，將基質(zhì)瀝青加熱到110～145℃，然后加入0.5～6.0份改性劑Sasobit，并使其均勻分散在基質(zhì)瀝青中；(2)制備皂液將0.05～3.0份乳化劑和0.5～5.0份改性劑SBR膠乳加入到20～40份水中，并加入鹽酸溶液調(diào)節(jié)酸值，使溶液PH＝1.8～2.2，攪拌均勻，加熱至45～90℃；(3)將上述配制好的Sasobit改性瀝青和皂液混合通過乳化設(shè)備，步驟(1)的改性瀝青溫度T1和步驟(2)皂液的溫度T2應(yīng)當(dāng)滿足T1+T2≤200℃。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種石屑封層復(fù)合改性乳化瀝青及其制備方法。該復(fù)合改性乳化瀝青包括基質(zhì)瀝青、乳化劑、水、改性劑Sasobit和SBR膠乳，其中基質(zhì)瀝青、乳化劑、水、改性劑Sasobit、改性劑SBR膠乳的重量配比以份數(shù)計為50～75∶0.05～3.0∶20～40∶0.5～6.0∶0.5～5.0。其制備方法如下將50～75份基質(zhì)瀝青加熱到一定溫度，加入0.5～6.0份的改性劑Sasobit；然后將0.05～3份的乳化劑和0.5～5份的SBR膠乳加入到20～40份的水中；將上述配制好的改性瀝青和皂液混合通過乳化設(shè)備即可。本發(fā)明提供的復(fù)合改性乳化瀝青高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性均好，極易配制和生產(chǎn)。
文檔編號E01C7/00GK1869127SQ200610054398
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者董瑞琨, 張永興 申請人:重慶大學(xué)