一種提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑及其制備方法，隸屬道 路材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，瀝青路面在我國(guó)的道路建設(shè)中應(yīng)用非常廣泛，現(xiàn)在我國(guó)建成的高等級(jí)公路 95%以上都是采用瀝青路面。瀝青路面具有行車穩(wěn)定性好、施工工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡(jiǎn)便等諸 多優(yōu)點(diǎn)。但瀝青作為一種典型的粘彈性材料，對(duì)溫度的敏感性較大。夏季持續(xù)性高溫、車輛 超載嚴(yán)重以及路面長(zhǎng)大縱坡等使得路面車轍現(xiàn)象嚴(yán)重。車轍的出現(xiàn)會(huì)使路面使用性能大大 降低，嚴(yán)重影響路面的使用質(zhì)量和服務(wù)壽命，具體表現(xiàn)為：①影響了路面的平整度，導(dǎo)致行 車舒適性降低；②使輪跡帶瀝青層厚度減薄，降低了面層以及路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度，也由此 進(jìn)一步引起裂縫、坑槽等其它路面破壞；③存在較大轍槽的路段，車輛變向難以控制，影響 行駛的安全性；④雨天時(shí)路表排水不暢，行駛車輛易發(fā)生漂滑而影響高速行車的安全。因 此，防止車轍病害已成為亟需解決的問(wèn)題。
[0003] 為了提高瀝青路面的抗車轍性能，國(guó)內(nèi)外通過(guò)采用在瀝青混合料中摻加抗車轍劑 來(lái)提高瀝青路面的高溫穩(wěn)定性。常用的抗車轍劑有路孚8000,domix等，這些抗車轍劑雖然 也能提高瀝青路面的抗車轍性能，但有市場(chǎng)價(jià)格昂貴及制作工藝復(fù)雜等缺點(diǎn)，且動(dòng)穩(wěn)定度 基本在4000-6000 (次/mm)，提升效果不明顯。而本發(fā)明的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑是一種新型的抗車 轍劑，可以顯著改善瀝青路面的抗車轍性能，60°C動(dòng)穩(wěn)定度DS> 10000 (次/mm)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 規(guī)范要求，提高了瀝青路面的路用性能，且施工簡(jiǎn)便又經(jīng)濟(jì)節(jié)約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明就是針對(duì)傳統(tǒng)抗車轍改性劑材料價(jià)格昂貴及施工復(fù)雜等不足，提出一種新 型抗車轍改性劑-聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑，以及其制備方法。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑，其特征是：包括A組分和B組分， 其中：
[0007]A組分由兩種質(zhì)量成分組成：普通聚苯乙烯（PS) 20~40份，高密度聚乙烯 (HDPE) 20 ~40 份；
[0008]B組分為高聚物聚丙烯（PP)，質(zhì)量組分為80~90份；
[0009] 其中A、B之間的質(zhì)量組分比例為：1 : 9~1 : 5。
[0010] 所述的普通聚苯乙烯PS具有電絕緣性能好，易著色，加工流動(dòng)性好，剛性好及耐 化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)；
[0011] 所述的高密度聚乙烯（HDPE)，是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹(shù)脂，能提高軟化 點(diǎn)溫度和熱變形溫度。
[0012] 所述的高聚物聚丙烯（PP)，是一種半結(jié)晶的熱塑性塑料，具有較高的耐沖擊性，添 加后能顯著提高路面變形后的彈性恢復(fù)功能，從而顯著提高抗車轍性能。
[0013] 本發(fā)明是按照以下步驟得以完成的：
[0014] 1.將20~40份聚苯乙烯（PS)和20~40份高密度聚乙烯（HDPE)均加熱至熔 融狀態(tài)并充分混合，混合均勻后冷卻使可塑成邊長(zhǎng)為2~3. 5_的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切 害U，長(zhǎng)度也控制在2~3. 5mm。
[0015] 2.將80~90份高聚物聚丙烯（PP)加熱至熔融狀態(tài)并冷卻可塑成邊長(zhǎng)為2~ 3. 5mm的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng)度也控制在2~3. 5mm。
[0016] 3.將步驟1和2制成的A組分和B組分按照比例為1 : 9~1 : 5進(jìn)行混合即可 制得抗車轍型聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑。
[0017] 本發(fā)明產(chǎn)品的作用機(jī)理可以從以下4個(gè)方面解釋：
[0018] 1)嵌擠作用
[0019] 聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑在施工過(guò)程中由于高溫的作用而軟化，這些微粒在碾壓過(guò)程中熱成 型，相當(dāng)于具有高粘附性的單一粒徑細(xì)集料填充嵌擠到了集料骨架中的空隙，增加了瀝青 混合料結(jié)構(gòu)的骨架作用，加強(qiáng)了混合料之間的相互作用力，使混合料之間更加緊密，降低了 成型路面的滲透性，同時(shí)增加了瀝青混合料承受荷載的能力。
[0020] 2)加筋作用
[0021] 由于聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑中聚合物形成的微結(jié)晶區(qū)具有相當(dāng)?shù)膭哦?，它在拌和過(guò)程中部 分拉絲成塑料纖維，在集料骨架內(nèi)搭橋交聯(lián)而形成纖維加筋作用。由于聚合物纖維的存在， 它在膠結(jié)料中形成網(wǎng)狀，加強(qiáng)了瀝青礦粉膠結(jié)料體系相互作用和整體性。
[0022] 3)膠結(jié)作用
[0023] 抗車轍劑投入瀝青混合料的拌和鍋中，在170~180°C的溫度下，首先通過(guò)與礦料 干拌，使它軟化，繼續(xù)加入瀝青拌和，抗車轍劑顆粒與瀝青形成膠結(jié)作用，使瀝青性能得到 改善.提高了瀝青的軟化點(diǎn)；降低了對(duì)溫度的敏感性；增加了瀝青與礦料的粘附能力。
[0024] 4)變形恢復(fù)作用
[0025] 抗車轍劑的彈性成分在較高溫度時(shí)具有使路面的變形部分彈性恢復(fù)的功能，因而 降低了成型瀝青路面的永久變形。
[0026] 本發(fā)明產(chǎn)品的積極效果在于：產(chǎn)品價(jià)組成物價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便易 行，易于存儲(chǔ)，且加入聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑后瀝青混合料的60°C動(dòng)穩(wěn)定度DS> 10000 (次/mm)， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的重交通瀝青路面動(dòng)穩(wěn)定度（2800次/_)，路面抗車轍性能得到顯著提 高，極具推廣應(yīng)用的價(jià)值。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí) 施例范圍之中，在不背離本發(fā)明的技術(shù)解決方案前提下，對(duì)本發(fā)明所作的本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員容易實(shí)現(xiàn)的任何改動(dòng)或改變都將落入本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
[0028]實(shí)例1
[0029]A組分：
[0030]聚苯乙烯（PS) 20份
[0031] 高密度聚乙烯（HDPE) 3〇份
[0032] B組分：
[0033] 高聚物聚丙烯（PP) 80份
[0034] 制作步驟如下：
[0035] 1.將20份聚苯乙烯（PS)和30份高密度聚乙烯（HDPE)均加熱至熔融狀態(tài)并充分 混合并調(diào)成紅色，混合均勻后冷卻使可塑成邊長(zhǎng)為2_的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng)度 也控制在2mm。
[0036] 2.將80份高聚物聚丙烯（PP)加熱至熔融狀態(tài)調(diào)成黑色并冷卻可塑成邊長(zhǎng)為2mm 的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng)度也控制在2mm。
[0037] 3.將步驟1和2制成的A組分和B組分按照比例為1:9進(jìn)行混合即可制得抗車 轍型聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑。
[0038]實(shí)例2
[0039] A組分：
[0040] 聚苯乙烯（PS) 30份
[0041] 高密度聚乙烯（HDPE) 40份
[0042] B組分：
[0043] 高聚物聚丙烯 85份
[0044] 制作步驟如下：
[0045] 1.將30份聚苯乙烯（PS)和40份高密度聚乙烯（HDPE)均加熱至熔融狀態(tài)并充分 混合并調(diào)成綠色，混合均勻后冷卻使可塑成邊長(zhǎng)為3_的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng)度 也控制在3mm。
[0046] 2.將85份高聚物聚丙烯（PP)加熱至熔融狀態(tài)調(diào)成黑色并冷卻可塑成邊長(zhǎng)為3mm 的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng)度也控制在3mm。
[0047] 3.將步驟1和2制成的A組分和B組分按照比例為1:7進(jìn)行混合即可制得抗車 轍型聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑。
[0048]實(shí)例3
[0049]A組分：
[0050] 聚苯乙烯（PS) 30份
[0051] 高密度聚乙烯（HDPE) 30份
[0052] B組分：
[0053] 高聚物聚丙烯 90份
[0054] 制作步驟如下：
[0055] 1.將30份聚苯乙烯（PS)和30份高密度聚乙烯（HDPE)均加熱至熔融狀態(tài)并充分 混合并調(diào)成黃色，混合均勻后冷卻使可塑成邊長(zhǎng)為2. 5_的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng) 度也控制在2. 5_。
[0056] 2.將90份高聚物聚丙烯（PP)加熱至熔融狀態(tài)調(diào)成黑色并冷卻可塑成邊長(zhǎng)為 2. 5mm的長(zhǎng)條狀，并對(duì)長(zhǎng)條進(jìn)行切割，長(zhǎng)度也控制在2. 5mm。
[0057] 3.將步驟1和2制成的A組分和B組分按照比例為1:5進(jìn)行混合即可制得抗車 轍型聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑。
[0058] 實(shí)例1、2、3制得的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑的技術(shù)指標(biāo)及加入該聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑后的瀝青混 合料的力學(xué)指標(biāo)如下表1 :
[0059] 表1聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑的技術(shù)參數(shù)以及加入穩(wěn)道劑后的瀝青混合料的力學(xué)指標(biāo)
[0060]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑，其特征在于：包括A組分和B組分， 其中： A組分由兩種質(zhì)量成分組成：聚苯乙烯（PS) 20~40份，高密度聚乙烯（HDPE) 20~40 份； B組分為高聚物聚丙烯（PP)，質(zhì)量組分為80~90份； 其中A、B之間的質(zhì)量組分比例為：1 : 9~1 : 5。2. -種權(quán)利要求1所述的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑的制備方法，其特征在于：先將A組分和B組 分制成顆粒狀后按比例1:9~1:5充分混合均勻后制得。3. 按照權(quán)利要求1和2的提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑，其特征在于：形 狀為顆粒狀，粒徑為2~3. 5mm，軟化點(diǎn)彡140°C。4. 按照權(quán)利要求1和2的提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑，其特征在于：聯(lián) 構(gòu)型穩(wěn)道劑的摻量為瀝青混合料重量比的0. 3%~0. 5%。5. 按照按照權(quán)利要求1~4的提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑，其特征在于： 添加聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑后的瀝青混合料的60°C動(dòng)穩(wěn)定度DS達(dá)到10000次/mm以上。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑及其制備方法，包括A組分和B組分，其中A組分由20～40份聚苯乙烯(PS)，20～40份高密度聚乙烯(HDPE)組成；B組分由80～90份高聚物聚丙烯(PP)組成；其中A、B之間的質(zhì)量組分比例為：1∶9～1∶5。制備方法為先將A組分和B組分制成粒徑為2～3.5mm顆粒狀后按比例1∶9～1∶5充分混合均勻后制得。本發(fā)明的提高瀝青路面抗車轍性能的聯(lián)構(gòu)型穩(wěn)道劑具有價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便易行，易于存儲(chǔ)等諸多優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。
【IPC分類】C08L23/06, C08L25/06, C08L23/12, C08L95/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105037948
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510580195
【發(fā)明人】孟勇軍, 楊斌, 蔣允田, 毛明亮, 李方念, 邵明明, 程維
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日