專利名稱：一種水工瀝青及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水工浙青及其制備方法，屬于水利水電工程及化工領(lǐng)域，具體涉及一種低溫水工浙青及其制備方法。
背景技術(shù)：
水工浙青混凝土是一種粘彈材料，浙青混凝土在可塑性、柔韌性、接縫處理、適應(yīng)變形能力以及維修等方面均優(yōu)于水泥混凝土，因此浙青混凝土除用于道路和屋面外，還廣泛用于大壩、海岸護(hù)堤、渠道防滲以及蓄水池等水利工程。近年來，由于環(huán)保需要以及電力工業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化，水工浙青混凝土防滲工程建設(shè)呈上升趨勢，并在以三峽、尼爾基等水利樞紐工程為代表的大型水利工程中得到使用；建于上個(gè)世紀(jì)六七十年代的水利工程，為適應(yīng)新的防洪標(biāo)準(zhǔn)都將進(jìn)行徹底改造。同時(shí)，國家在實(shí)行西部大開發(fā)和中部崛起戰(zhàn)略過程中，將繼續(xù)建設(shè)各種類型的水利水電工程，如南水北調(diào)工程等，因此，水工浙青的需求量將逐年增加。目前已投用的水利設(shè)施大部分采用的是70#和90#普通水工浙青，由于封閉層直接暴露在空氣中，承 受著太陽輻射、氣溫變化、水荷載和凍融疲勞的作用，封閉層表面易出現(xiàn)龜皺現(xiàn)象，一旦破壞，勢必影響防滲層乃至面板的使用壽命。為了克服普通水工浙青耐低溫性能差和易龜裂的缺點(diǎn)，目前現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)合改性浙青具有抗老化、抗高溫斜坡流淌、抗低溫開裂等特點(diǎn)，改善水工浙青的溫度敏感性，但目前改性浙青用于水利工程剛剛起步，還沒有正式的標(biāo)準(zhǔn)，一般根據(jù)客戶要求進(jìn)行生產(chǎn)。目前市場上改性水工浙青指標(biāo)滿足軟化點(diǎn)>65°C，5°C延度>50cm，針入度>100 (0.1mm，25°C )，脆點(diǎn)低于_22°C及混合料低溫凍斷達(dá)到-35 0C o我國北方由于寒冷地區(qū)惡劣的自然條件，在寒冷地區(qū)進(jìn)行水利工程施工，要求浙青具有很好的低溫抗裂性能，而目前現(xiàn)有技術(shù)中的低溫凍斷溫度_35°C尚未達(dá)到要求，因此，開展研究低溫水工浙青，使其凍斷溫度降低，對(duì)促進(jìn)我國北方嚴(yán)寒地區(qū)水工防滲技術(shù)，發(fā)展水利工程事業(yè)具有重要意義和實(shí)用價(jià)值。由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題本發(fā)明提出了一種水工浙青及其制備方法，該方法制備得到的水工浙青，其脆點(diǎn)在_25°C以下，其低溫凍斷溫度為-45°C。本發(fā)明的技術(shù)方案包括:一種水工浙青，按照重量份數(shù)其由下述原料組成:重交浙青81 86份，橡膠粉5 15份，SBS改性劑3 10份，穩(wěn)定劑0.1 0.3份。上述水工浙青脆點(diǎn)為-25°c以下，其低溫凍斷溫度為-45°C。制備上述水工浙青的方法包括以下步驟:
a按照權(quán)利要求1所述重量份數(shù)分別稱取原料，將重交浙青在160 180°C熔化，并將其加熱到180 200°C ；b將所述橡膠粉加入到重交浙青中，使用剪切機(jī)在180 190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切I 3h，然后將所述SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在180 190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切I 2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在180 190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ；c步驟b完成后，將步驟b中所述重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為170 190°C，、轉(zhuǎn)速800 1200r/min的狀態(tài)下攪拌8 15h，制備完成。優(yōu)選地，上述重交浙青86份，橡膠粉6份，SBS改性劑7.8份，穩(wěn)定劑0.2份。優(yōu)選地，上述水工浙青脆點(diǎn)為-32°C -25 °C。優(yōu)選地，上述步驟a中重交浙青在163°C熔化，并將其加熱到185°C。本發(fā)明所取得的有益技術(shù)效果:本發(fā)明提出了一種水工浙青及其制備方法，其所選原料分別為重交浙青81 86份，橡膠粉5 15份，SBS改性劑3 10份，穩(wěn)定劑0.1 0.3份，SBS改性劑具有很好的耐高溫、抗低溫能力，并且其粘結(jié)能力特別強(qiáng)，極大地改善了浙青的水穩(wěn)定性；其所選原料首先將重交浙青熔化、然后將橡膠粉加入重交浙青中剪切一段時(shí)間，再加入SBS改性劑，剪切I 2h，加入穩(wěn)定劑經(jīng)剪切、發(fā)育制備完成，在發(fā)育過程中，攪拌時(shí)間設(shè)置在8 15h，使其離析值控制在:TC以內(nèi)。該方法制備得到的水工浙青，其脆點(diǎn)在_25°C以下，低溫凍斷溫度為_45°C，滿足了在寒冷地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)對(duì)浙青低溫抗裂性能的要求。
具體實(shí)施方式
·本發(fā)明提出了一種低溫水工浙青及其制備方法，為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點(diǎn)更清楚、明確，以下將結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明所選取原料，如無特別說明，均選自下列規(guī)格、來源的原料:重交浙青:選自中海油SZ36-1浙青，符合JTGF40-2004中道路石油浙青技術(shù)要求；SBS改性劑:岳陽石化791-H型SBS改性劑和LG501型SBS改性劑；穩(wěn)定劑:石大科技有限公司生產(chǎn)；橡膠粉:可通過商業(yè)渠道購買獲得。實(shí)施例1:按照重量份數(shù)分別稱取下述原料:浙青81份；橡膠粉15份；791-H型SBS改性劑3.8份；穩(wěn)定劑0.2份。按照上述重量份數(shù)，將稱取后的原料按照下述制備方法:步驟a:首先將浙青在160°C熔化并將其加熱到180°C ；步驟b:步驟a完成后，將橡膠粉加入浙青中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切2h ;然后將SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ；
步驟c:步驟b完成后，將步驟b中重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為170°C，、轉(zhuǎn)速800r/min的狀態(tài)下攪拌8h，制備完成。實(shí)施例2:按照重量份數(shù)分別稱取下述原料:浙青82份；橡膠粉13.5份;791_H型SBS改性劑4.26份；穩(wěn)定劑0.24份。按照上述重量份數(shù)，將稱取后的原料按照下述制備方法:步驟a:首先將浙青在170°C熔化并將其加熱到200°C ；步驟b:步驟a完成后，將橡膠粉加入浙青中，使用剪切機(jī)在185°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切Ih ;然后將SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在185°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min 的狀態(tài)下剪切2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在185°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ；步驟c:步驟b完成后，將步驟b中重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為180°C，、轉(zhuǎn)速900r/min的狀態(tài)下攪拌10h，制備完成。實(shí)施例3:按照重量份數(shù)分別稱取下述原料:浙青86份；橡膠粉6份；791-H型SBS改性劑7.8份；穩(wěn)定劑0.2份。按照上述重量份數(shù)，將稱取后的原料按照下述制備方法:步驟a:首先將浙青在163°C熔化并將其加熱到185°C ；步驟b:步驟a完成后，將橡膠粉加入浙青中，使用剪切機(jī)在185°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切Ih ;然后將SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在185°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在185°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ；步驟c:步驟b完成后，將步驟b中重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為190°C，、轉(zhuǎn)速1100r/min的狀態(tài)下攪拌12h，制備完成。實(shí)施例4:按照重量份數(shù)分別稱取下述原料:浙青84份；橡膠粉5.7份;791_H型SBS改性劑10份；穩(wěn)定劑0.3份。按照上述重量份數(shù)，將稱取后的原料按照下述制備方法:步驟a:首先將浙青在163°C熔化并將其加熱到185°C ；步驟b:步驟a完成后，將橡膠粉加入浙青中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切Ih ;然后將SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ；步驟c:步驟b完成后，將步驟b中重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為190°C，、轉(zhuǎn)速1200r/min的狀態(tài)下攪拌14h，制備完成。實(shí)施例5:按照重量份數(shù)分別稱取下述原料:浙青85份；橡膠粉5份；791-H型SBS改性劑9.7份；穩(wěn)定劑0.3份。按照上述重量份數(shù)，將稱取后的原料按照下述制備方法:
步驟a:首先將浙青在163°C熔化并將其加熱到185°C ；步驟b:步驟a完成后，將橡膠粉加入浙青中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切Ih ;然后將SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ；步驟c:步驟b完成后，將步驟b中重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為180°C，、轉(zhuǎn)速1200r/min的狀態(tài)下攪拌15h，制備完成。表I為本發(fā)明實(shí)施例1、2、3、4、5方法制備得到的水工浙青的性能指標(biāo)圖。由表I可看出，本發(fā)明制備得到的水工浙青，其凍斷溫度為_45°C，制備得到的水工浙青各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，具有良好的低溫抗裂性能，能滿足高寒地區(qū)對(duì)水工浙青的特殊要求。表I
權(quán)利要求
1.一種水工浙青，其特征在于:按照重量份數(shù)其由下述原料組成: 重交浙青81 86份，橡膠粉5 15份，SBS改性劑3 10份，穩(wěn)定劑0.1 0.3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水工浙青，其特征在于:所述水工浙青脆點(diǎn)為_25°C以下，其低溫凍斷溫度為-45°C。
3.一種制備權(quán)利要求1或2所述水工浙青的制備方法，其特征在于所述方法包括以下步驟: a按照權(quán)利要求1所述重量份數(shù)分別稱取原料，將重交浙青在160 180°C熔化，并將其加熱到180 2000C ； b將所述橡膠粉加入到重交浙青中，使用剪切機(jī)在180 190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切I 3h，然后將所述SBS改性劑加入到橡膠粉和重交浙青的混合物中，使用剪切機(jī)在180 190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切I 2h ;將穩(wěn)定劑加入重交浙青、橡膠粉和SBS改性劑的混合物中，使用剪切機(jī)在180 190°C、轉(zhuǎn)數(shù)3000r/min的狀態(tài)下剪切15min ； c步驟b完成后，將步驟b中所述重交浙青、橡膠粉、穩(wěn)定劑和SBS改性劑的混合物，在溫度為170 190°C，、轉(zhuǎn)速800 1200r/min的狀態(tài)下攪拌8 15h，制備完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水工浙青，其特征在于:所述重交浙青86份，橡膠粉6份，SBS改性劑7.8份，穩(wěn)定劑0.2份。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水工浙青，其特征在于:所述水工浙青脆點(diǎn)為-32°C -25 °C。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述步驟a中重交浙青在163°C熔化，并將其加熱到185°C。`
全文摘要
本發(fā)明提出了一種水工瀝青及其制備方法，屬于水利水電工程及化工領(lǐng)域。首先稱取原料重交瀝青81～86份，橡膠粉5～15份，SBS改性劑3～10份，穩(wěn)定劑0.1～0.3份，然后將稱取后的重交瀝青熔化，將橡膠粉與重交瀝青混合剪切1h后，向混合物中加入SBS改性劑，剪切后再加入穩(wěn)定劑，經(jīng)剪切、發(fā)育制備完成。該方法制備得到的水工瀝青，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，其脆點(diǎn)在-25℃以下，低溫凍斷溫度為-45℃，具有良好的低溫抗裂性能，能滿足高寒地區(qū)對(duì)水工瀝青的特殊要求，滿足了在寒冷地區(qū)進(jìn)行施工時(shí)對(duì)瀝青低溫抗裂性能的要求。
文檔編號(hào)C08L53/02GK103232712SQ201310159288
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月3日
發(fā)明者李福起, 裴曉光, 甘為民, 徐萌, 盧德慶, 陳松, 李虎, 李娜 申請(qǐng)人:中海油(青島)重質(zhì)油加工工程技術(shù)研究中心有限公司