專利名稱：一種新型路面灌縫材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種路面養(yǎng)護(hù)材料，尤其用于浙青路面等的灌縫材料，是路面養(yǎng)護(hù)材料中的先進(jìn)技術(shù)。
背景技術(shù)：
粉煤灰，是從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細(xì)灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物.粉煤灰是我國當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加.大量的粉煤灰不加處理，就會產(chǎn)生揚(yáng)塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會對人體和生物造成危害，給我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)及生態(tài)環(huán)境造成巨大的壓力.另一方面，我國又是一個人均占有資源儲量有限的國家，粉煤灰的綜合利用，變廢為寶、變害為利，已成為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，是解決我國電力生產(chǎn)環(huán)境污染，資源缺乏之間矛盾的重要手段，也是電力生產(chǎn)所面臨 解決的任務(wù)之一。浙青作為膠結(jié)材料用于路面工程，要經(jīng)受高溫、低溫、大氣降水等氣候因素和重復(fù)荷載的作用，要求它具有足夠的黏結(jié)性、耐久性和高溫不流淌、低溫不脆裂的特點(diǎn).近年來交通運(yùn)輸?shù)难杆侔l(fā)展和汽車軸載的迅速增加對浙青和浙青混合料的性能提出了更高的要求因此我們提出并研究了粉煤灰對改性浙青密封膠性能的影響，提出了“母料工藝法”來解決粉煤灰與石油浙青混合后的性能穩(wěn)定和分層問題；探討了不同質(zhì)量比的石油浙青/粉煤灰對于浙青改性性能的影響。研究結(jié)果表明，石油浙青和粉煤灰的比例在一定范圍內(nèi)，使改性浙青的延度等指標(biāo)完全滿足SBS I-C標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種路面裂縫用密封膠，通過粉煤灰復(fù)配SBS改性浙青，在改性浙青中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%的芳烴油，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 1%的改性劑SBS，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%左右的粉煤灰時，大大改善了浙青高溫性能，提高了浙青老化的低溫性能，有較好的抗疲勞開裂性能，該發(fā)明在收廢立舊的原則下，不影響道路密封膠產(chǎn)品質(zhì)量為前提，積極努力，為國家減少污染，又控制了產(chǎn)品成本。I粉煤灰在灌封膠中的運(yùn)用I. I、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)目前我國SBS改性浙青產(chǎn)品的質(zhì)量控制，主要是參照交通部制定的、我國的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004中的SBS類聚合物改性浙青技術(shù)指標(biāo).該標(biāo)準(zhǔn)主要由針入度來劃分牌號，主要控制指標(biāo)有老化前后的5°C延度、軟化點(diǎn)等.另外，國內(nèi)有些地區(qū)參照國內(nèi)外產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定相關(guān)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，比較典型的有河南地區(qū)SBS改性浙青產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其主要技術(shù)指標(biāo)見表I.此浙青適用于河南夏天高溫多雨、冬天干燥的氣候特點(diǎn)。1.2主要儀器和試劑SYD-2801E針入度試驗(yàn)儀(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)，SYD-2806E全自動浙青軟化點(diǎn)試驗(yàn)器(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)，LYY-9B調(diào)溫調(diào)速浙青延伸度試驗(yàn)器(無錫石油儀器有限公司)，F(xiàn)M 300型實(shí)驗(yàn)室高速剪切分散乳化機(jī)(上海弗魯克流體機(jī)械制造有限責(zé)任公司)，NDJ-I型布氏旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)(上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司)·石油浙青(70#)(山東濱州中海浙青股份公司)，煤浙青(軟化點(diǎn)82°，河南天宏焦化廠)，YH 791線型SBS改性劑(岳陽巴陵石化)，GXJ-I型芳烴油(山東孚潤達(dá))。2、不同粉煤灰含量的改性浙青性能指標(biāo)2. I改性炭浙青的高溫流動性分別添加芳烴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13 %，改性劑SBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 1%，粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從3%，6%，…，30%，變化，經(jīng)過SBS改性后，軟化點(diǎn)(T80° )隨粉煤灰的質(zhì)量增加的變化規(guī)律如圖I所示·軟化點(diǎn)是評價路用浙青高溫性能的重要指標(biāo)，軟化點(diǎn)值越高，浙青的抗高溫流能力越好，浙青的抗車轍能力也就越好。.圖I顯示改性浙青的軟化點(diǎn)較原石油浙青的軟化點(diǎn)(460C )有很大提高，這說明SBS及粉煤灰對石油浙青的改性效果較好，能滿足道路用改性浙青對高溫性能和抗車轍的要求；SBS的添加量為5. 1%，芳烴油的添加量為12%時，粉煤灰的添加量大于13%時，得到的改性浙青的軟化點(diǎn)75°C 90°C，不但遠(yuǎn)高于JTG F40-2004軟化點(diǎn)的范圍(40°C 60°C )，還滿足河南地區(qū)高等級公路集合物改性浙青軟化點(diǎn)技術(shù)要求(見表I).另外，從表中可以看出，隨著粉煤灰含量的增加，軟化點(diǎn)有加速增加的趨勢。
表I河南地區(qū)SBS改性石油浙青主要技術(shù)指標(biāo)
( ΤΛ, SIS WKHlififltI hitum n.raain technical indicators in henan region )
-—~—.............................項(xiàng)目~:SiS改性浙脊
針入度ram40-60
延度 <5 cm/min 5 qO /cm> 30
軟化點(diǎn)(環(huán)球法)Λ^75
旋轉(zhuǎn)黏度(Β5 tOZPai裔3
RTFOT后
延度 <5em/ni;n,S tOfegi_ 20_2.2粉煤灰改性浙青的低溫流動性分別添加芳烴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，改性劑SBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 1%，粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從3%，6%，…，30%，變化，經(jīng)過SBS改性后，其5°C延度(L)隨粉煤灰的質(zhì)量增加的變化規(guī)律如圖2所示5°C延度是衡量浙青低溫流動性的指標(biāo)，延度值越高，浙青的低溫流動性越好，浙青的低溫抗裂能力也越好[3-4]圖I顯示改性浙青的低溫5°C較原石油浙青的低溫延度有較大提高(基質(zhì)浙青低溫延度小于5cm,接近于脆斷)；這說明改性浙青的低溫流動性得到明顯改善，但隨著改性浙青中粉煤灰含量的增加，改性浙青的延度有加速減少的趨勢，特別是粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于28%時，改性浙青的延度低于30cm，不滿足河南地區(qū)高等級公路集合物改性浙青對低溫延度的技術(shù)要求(見表I);顯然改性劑SBS對提高改性浙青延度有決定性的作用.2. 3改性浙青的流變性能分別添加芳烴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，改性劑SBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 3%，粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從10% (圖3曲線Al)、20% (圖3曲線A2) ,30% (圖3曲線A3) ,40% (圖3曲線A4)，變化，經(jīng)過SBS改性后，黏度從160°C開始降溫測量，每下降5°C測I次，其布氏旋轉(zhuǎn)黏度隨粉煤灰的質(zhì)量和溫度的改變的變化規(guī)律，如圖3所示，圖3中曲線A5表示基質(zhì)浙青的黏度變化規(guī)律。由圖3可以看出，隨著溫度的增加，SBS改性浙青的黏度有減少的趨勢，SBS改性浙青的黏度均高于原石油浙青的黏度，SBS形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是導(dǎo)致改性浙青黏度增加的主要原因.從圖中可以看出，隨著煤浙青含量的增加，SBS改性浙青的黏度也隨著相應(yīng)的增力口，添加的質(zhì)量每增加5%，黏度要增加150 280MPa *s，相對于SBS的添加量IOOOMPa *s 以上而言，其對黏度的貢獻(xiàn)量要?。伙@然，粉煤灰可以增加浙青混合料中浙青材料的黏附性能，但增加的黏度有限，有利于浙青混合料在低溫下的拌合。


表I :河南地區(qū)SBS改性石油浙青主要技術(shù)指標(biāo)圖I:粉煤灰與浙青軟化點(diǎn)的關(guān)系圖2 :粉煤灰質(zhì)量的變化對石油浙青低溫延度的影響圖3 :粉煤灰質(zhì)量的變化對石油浙青黏度的影響具體實(shí)施方法將芳烴油和粉煤灰在130°C范圍內(nèi)用高速剪切分散機(jī)攪拌混合均勻，再按照一定比例加入改性劑SBS，在160°C左右用高速剪切分散機(jī)將改性劑SBS完全分散均勻、發(fā)育、溶脹，制備成母料，按照母料復(fù)合工藝，將母料與基質(zhì)浙青完全融合，160°C左右用高速剪切分散機(jī)攪拌30min左右，制備成低成本改性浙青.發(fā)育Ih后檢驗(yàn)樣品三大指標(biāo)及不同溫度下黏度，分別按照T0606-2000、T60604-2000、T0605-1993測定改性炭浙青針入度、軟化點(diǎn)和延度，黏度從160°C開始降溫測量，每下降5°C測I次.。在石油浙青改性工藝中，本研究采用的“母料復(fù)合工藝”法攻克了這一難題.用該工藝生產(chǎn)SBS改性浙青分為兩步.第一步是采用大針入度值、富含芳烴的芳烴油與粉煤灰混溶，在一定的溫度和FM300型實(shí)驗(yàn)室高速剪切分散乳化機(jī)攪拌工藝條件下，再加入SBS改性劑，使SBS在粉煤灰、芳烴油中發(fā)育、溶漲，配置成母料；第二步是將母料在一定的工藝條件下與基質(zhì)浙青混合，生產(chǎn)出符合要求的SBS改性炭浙青產(chǎn)品.生產(chǎn)不同牌號的SBS改性浙青產(chǎn)品可選擇相對應(yīng)針入度的基質(zhì)浙青.“母料復(fù)合法”工藝流程簡示如下a)母料制備SBS+芳烴油+粉煤灰一母料b)改性浙青母料+基質(zhì)浙青一SBS改性浙青綜上幾個因素表明，分別添加芳烴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%，改性劑SBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. 1%，粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%左右時，這個比例是改性浙青的一個較好配比，且完全滿足高等級公路集合物改性浙青的技術(shù)要求(見表I)。
結(jié)語I)隨著粉煤灰含量的增加，改性浙青的軟化點(diǎn)有加速增加的趨勢.
2)隨著粉煤灰含量的增加，改性浙青的低溫延度有加速減少的趨勢.3)隨著粉煤灰含量的增加，改性浙青的黏度也隨著增加，但相對于SBS對改性浙青的黏度的影響不明顯.
權(quán)利要求
1.一種新型路面灌縫材料其主要特征是，在改性浙青中分別添加芳烴油的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 12%，改性劑SBS的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5. I %，粉煤灰的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%左右時，這個比例是改性浙青的一個較好的完善配比。
全文摘要
本發(fā)明是一種新型路面灌縫材料，粉煤灰的綜合利用，變廢為寶、變害為利，已成為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，是解決我國電力生產(chǎn)環(huán)境污染，資源缺乏之間矛盾的重要手段，也是電力生產(chǎn)所面臨解決的任務(wù)之一.因此我們主要研究了粉煤灰對改性瀝青密封膠性能的影響，提出了“母料工藝法”來解決粉煤灰與石油瀝青混合后的性能穩(wěn)定和分層問題；在產(chǎn)品的收廢立舊的原則下，不影響道路密封膠產(chǎn)品質(zhì)量為前提，積極努力，為國家減少污染，又控制了產(chǎn)品成本。
文檔編號C08L53/02GK102924931SQ201110224879
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者趙金葉, 何廣勝 申請人:趙金葉