本發(fā)明涉及道路材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種瀝青混合料增強(qiáng)劑及其制備方法。(二)
背景技術(shù)：
：國內(nèi)對于天然瀝青的研究應(yīng)用已有很多年，積累了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，對于改善瀝青的高溫性能、提高路面的質(zhì)量和使用壽命起到了明顯效果。但是，國內(nèi)前期的研究和應(yīng)用，受限于原材料產(chǎn)地和性質(zhì)的影響，大都采用濕法工藝，工藝相對復(fù)雜，成本較高，在加工過程中瀝青老化比較嚴(yán)重，混合料的低溫性能不理想，質(zhì)量控制也比較困難，無法充分發(fā)揮天然瀝青的優(yōu)良性能，制約了其大面積的推廣應(yīng)用。巖瀝青屬天然瀝青，由于長期存在于自然界并經(jīng)受了惡劣自然環(huán)境的考驗(yàn)，性質(zhì)極其穩(wěn)定，耐老化性能突出，通常作為改性材料與基質(zhì)瀝青、集料混合，改善基質(zhì)瀝青的路用性能。作為基質(zhì)瀝青的性能增強(qiáng)劑，其與基質(zhì)瀝青的混溶性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于聚合物性能增強(qiáng)劑與基質(zhì)瀝青的混溶性。此外，巖瀝青中礦粉的主要成分是石灰?guī)r，顆粒極細(xì)而且具有相當(dāng)好的吸收瀝青的能力，具有加強(qiáng)瀝青與集料的粘附性的作用。然而，單獨(dú)使用巖瀝青對石油瀝青進(jìn)行改性時(shí)，將其與石油瀝青鋪筑在路面上，改性效果有限，低溫性能不理想。因此，亟需一種較傳統(tǒng)的天然瀝青產(chǎn)品科技含量更高的深加工產(chǎn)品，來實(shí)現(xiàn)改性后的瀝青路面耐老化、高溫性能和水穩(wěn)定性優(yōu)異、低溫抗裂性能穩(wěn)定的目的。(三)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種瀝青混合料增強(qiáng)劑及其制備方法，解決了粉磨加工過程中的團(tuán)聚問題，在提高加工效率和加工質(zhì)量的同時(shí)，提高了改性劑同集料和基質(zhì)瀝青的粘聚融合性能，可以在瀝青混合料拌合時(shí)直接投入拌合鍋，在改善瀝青混合料各項(xiàng)性能的同時(shí)，避免了傳統(tǒng)工藝中瀝青多次老化的問題，質(zhì)量更加穩(wěn)定可控，而且施工工藝更簡單，降低了施工成本解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種瀝青混合料增強(qiáng)劑，其由如下重量份數(shù)的原料制成：伊朗巖瀝青55.6-75份、北美巖瀝青20-30份、分散劑0.7-1.4份、溫拌劑2-4份、偶聯(lián)劑5-9份；所述分散劑為六偏磷酸鹽、焦磷酸鹽或聚丙烯酸鹽一種或幾種；所述溫拌劑為褐煤蠟與高分子烴的混合物(褐煤蠟與高分子烴混合質(zhì)量比為3:7)、SEAM硫磺、長鏈脂肪族烴類化合物或脂肪酞胺化合物的一種或幾種；所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鋁酸酯偶聯(lián)劑或鈦酸酯偶聯(lián)劑的一種或幾種。優(yōu)選的，該瀝青混合料增強(qiáng)劑的成分由如下重量份數(shù)的原料制成：伊朗巖瀝青69份、北美巖瀝青20份、分散劑1份、溫拌劑3份、偶聯(lián)劑7份；所述分散劑為0.5份聚丙烯酸鹽和0.5份六偏磷酸鹽混合物；所述溫拌劑為2份長鏈脂肪族烴類化合物和1份SEAM硫磺；所述偶聯(lián)劑為3份硅烷偶聯(lián)劑和4份鈦酸酯偶聯(lián)劑混合物。所述伊朗巖瀝青和北美巖瀝青的粒度均為200-300目。所述伊朗巖瀝青灰分含量小于30％,軟化點(diǎn)180℃-210℃；所述北美巖瀝青灰分含量小于3％,軟化點(diǎn)150℃-180℃。該瀝青混合料增強(qiáng)劑的制備方法，包括如下操作步驟：按上述重量份數(shù)混合伊朗巖瀝青、北美巖瀝青和分散劑，一同研磨成100-600目細(xì)粉；然后加入上述重量份數(shù)的溫拌劑、偶聯(lián)劑共混，進(jìn)行表面改性，攪拌均勻，即得瀝青混合料增強(qiáng)劑。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的瀝青混合料增強(qiáng)劑能避免粉磨加工過程中的團(tuán)聚問題，在提高加工效率和加工質(zhì)量的同時(shí)，提高了其同集料和基質(zhì)瀝青的粘聚融合性能，可以在瀝青混合料拌合時(shí)直接投入拌合鍋，大大避免了傳統(tǒng)濕法工藝生產(chǎn)過程中的復(fù)雜性和高成本，在改善瀝青混合料各項(xiàng)性能的同時(shí)，避免了傳統(tǒng)濕法操作中瀝青多次老化的問題，瀝青質(zhì)量更加穩(wěn)定可控，高溫性能和水穩(wěn)定性更優(yōu)異、低溫抗裂性能穩(wěn)定，且其制備簡單，操作方便。使用方法：室內(nèi)試驗(yàn)使用方法：該增強(qiáng)劑采用“干法”工藝，首先該瀝青混合料增強(qiáng)劑與185-190℃礦料拌合90秒，然后添加150-160℃基質(zhì)瀝青(或160-170℃的改性瀝青)，拌合90秒，最后添加填料(如礦粉等)，拌合90秒，形成增強(qiáng)劑瀝青混合料。拌合站實(shí)際生產(chǎn)時(shí)使用方法：采用“干法”工藝，首先該瀝青混合料增強(qiáng)劑與185-190℃礦料干拌13-18秒，然后噴入150-160℃基質(zhì)瀝青(或160-170℃的改性瀝青)和礦粉，濕拌30-50秒，形成增強(qiáng)劑瀝青混合料。(四)具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于此。實(shí)施例1：一種瀝青混合料增強(qiáng)劑，其由如下重量份數(shù)的原料制成：55.6份伊朗巖瀝青、30份北美巖瀝青、1.0份聚丙烯酸鹽、0.4份焦磷酸鹽、4份長鏈脂肪族烴類化合物和9份的鈦酸酯偶聯(lián)劑。上述瀝青混合料增強(qiáng)劑的制備步驟如下：按上述重量份數(shù)，將添加分散劑聚丙烯酸鹽、焦磷酸鹽的伊朗巖瀝青和北美巖瀝青研磨成500-600目的粉末，然后添加上述質(zhì)量份數(shù)的長鏈脂肪族烴類化合物和鈦酸酯偶聯(lián)劑，進(jìn)行均勻混合，得瀝青混合料增強(qiáng)劑。實(shí)施例2：一種瀝青混合料增強(qiáng)劑，其由如下重量份數(shù)的原料制成：59份伊朗巖瀝青、30份北美巖瀝青、1份聚丙烯酸鹽、1份長鏈脂肪族烴類化合物、2份脂肪酞胺化合物和4份的硅烷偶聯(lián)劑、3份鋁酸酯偶聯(lián)劑。上述瀝青混合料增強(qiáng)劑的制備步驟如下：(1)按上述重量份數(shù)，將添加分散劑聚丙烯酸鹽的伊朗巖瀝青和北美巖瀝青研磨成300-400目的粉末，然后添加上述質(zhì)量份數(shù)的長鏈脂肪族烴類化合物和硅烷偶聯(lián)劑，進(jìn)行均勻混合，得瀝青混合料增強(qiáng)劑。實(shí)施例3：一種瀝青混合料增強(qiáng)劑，其由如下重量份數(shù)的原料制成：69份伊朗巖瀝青、20份北美巖瀝青、0.5份聚丙烯酸鹽、0.5份六偏磷酸鹽、2份長鏈脂肪族烴類化合物、1份SEAM硫磺和3份的硅烷偶聯(lián)劑、4份鋁酸酯偶聯(lián)劑。上述瀝青混合料增強(qiáng)劑的制備步驟如下：(1)按上述重量份數(shù)，將添加分散劑聚丙烯酸鹽、六偏磷酸鹽的伊朗巖瀝青和北美巖瀝青研磨成200-300目細(xì)粉，然后添加上述重量份數(shù)的長鏈脂肪族烴類化合物、SEAM硫磺和硅烷偶聯(lián)劑以及鋁酸酯偶聯(lián)劑，進(jìn)行均勻混合，得瀝青混合料增強(qiáng)劑。實(shí)施例4：一種瀝青混合料增強(qiáng)劑，其由如下重量份數(shù)的原料制成：72.3份巖瀝青A、20份北美巖瀝青、0.7份六偏磷酸鹽、2份褐煤蠟與高分子烴的混合物和5份的鈦酸酯偶聯(lián)劑。上述瀝青混合料增強(qiáng)劑的制備步驟如下：(1)按上述重量份數(shù)，將添加分散劑六偏磷酸鹽的伊朗巖瀝青和北美巖瀝青研磨成100-200目的粉末，然后添加上述重量份數(shù)的褐煤蠟與高分子烴的混合物和鈦酸酯偶聯(lián)劑，進(jìn)行均勻混合，得瀝青混合料增強(qiáng)劑。實(shí)施例5：一種瀝青混合料增強(qiáng)劑，其由如下重量份數(shù)的原料制成：75份巖瀝青A、25份北美巖瀝青、1份六偏磷酸鹽、2份褐煤蠟與高分子烴的混合物和5份的鈦酸酯偶聯(lián)劑。上述瀝青混合料增強(qiáng)劑的制備步驟如下：(1)按上述重量份數(shù)，將添加分散劑六偏磷酸鹽的伊朗巖瀝青和北美巖瀝青研磨成100-200目的粉末，然后添加上述重量份數(shù)的褐煤蠟與高分子烴的混合物和鈦酸酯偶聯(lián)劑，進(jìn)行均勻混合，得瀝青混合料增強(qiáng)劑。實(shí)施例6：將實(shí)施3的瀝青混合料增強(qiáng)劑用于制備增強(qiáng)劑瀝青混合料，具體實(shí)施步驟如下：(1)將集料加熱至185-190℃，然后加入本發(fā)明的瀝青混合料增強(qiáng)劑，干拌15秒，再噴入70#瀝青和礦粉，在175-180℃溫度下，拌合45秒，得到增強(qiáng)劑瀝青混合料。步驟(1)中瀝青混合料的添加量根據(jù)具體需要確定。如下表1為制備的增強(qiáng)劑瀝青混合料的車轍動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果，不難發(fā)現(xiàn)，經(jīng)本發(fā)明瀝青混合料增強(qiáng)劑改善后瀝青混合料，其動(dòng)穩(wěn)定度遠(yuǎn)大于基質(zhì)瀝青混合料，達(dá)到3000較容易，且隨瀝青混合料增強(qiáng)劑摻量的增加，車轍動(dòng)穩(wěn)定度不斷提高。表1增強(qiáng)劑瀝青混合料車轍動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果瀝青混合料增強(qiáng)劑與混合料質(zhì)量比(％)動(dòng)穩(wěn)定度DS(次/mm)011830.323050.432540.543710.679720.784530.811614如下表2為制備的增強(qiáng)劑瀝青混合料的凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果，同樣不難發(fā)現(xiàn)，經(jīng)本發(fā)明瀝青混合料增強(qiáng)劑改善后瀝青混合料，其水穩(wěn)性改善較明顯，其凍融劈裂強(qiáng)度比基本上能達(dá)到80％以上，表現(xiàn)出良好的抗水損害能力。表2增強(qiáng)劑瀝青混合料凍融劈裂強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果瀝青混合料增強(qiáng)劑與混合料質(zhì)量比(％)凍融劈裂強(qiáng)度比(％)073.40.377.70.483.70.590.30.692.40.789.10.887.8如下表3為制得的增強(qiáng)劑瀝青混合料的低溫彎曲蠕變試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)瀝青混合料增強(qiáng)劑改善后的瀝青混合料，其低溫性能改善較明顯，其低溫應(yīng)變基本上大于2500微應(yīng)變，表現(xiàn)出良好的低溫抗裂性能。表3增強(qiáng)劑瀝青混合料低溫彎曲蠕變試驗(yàn)結(jié)果瀝青混合料增強(qiáng)劑與混合料質(zhì)量比(％)低溫彎曲應(yīng)變(με)016590.323160.425630.528830.632160.730790.82635如下表4為制得的增強(qiáng)劑瀝青混合料的疲勞試驗(yàn)結(jié)果，在250με彎拉應(yīng)變下，0.5％摻量的增強(qiáng)劑瀝青混合料比空白樣的70#瀝青混合料疲勞壽命提高70％，增強(qiáng)劑瀝青混合料表現(xiàn)出良好的抗疲勞性能。表4增強(qiáng)劑瀝青混合料疲勞試驗(yàn)結(jié)果瀝青混合料增強(qiáng)劑與混合料質(zhì)量比(％)疲勞壽命(次)08134800.51383310如實(shí)施例5，將本發(fā)明將實(shí)施1、2和4的瀝青混合料增強(qiáng)劑用于制備增強(qiáng)劑瀝青混合料，所得的增強(qiáng)劑瀝青混合料測試結(jié)果與上述表1-表4數(shù)據(jù)相當(dāng)。本發(fā)明實(shí)施例中所用的伊朗巖瀝青和北美巖瀝青的前處理包括如下步驟：(1)礦石分選巖瀝青礦石先通過雷蒙機(jī)粉碎設(shè)備粉碎成0-5mm的顆粒，然后采用礦石分選機(jī)，首先，通過振動(dòng)喂料器或爬坡式輸送帶輸送這些顆粒到整個(gè)分選區(qū)域，物料離開皮帶做拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器對物料單面或雙面進(jìn)行掃描和辨別，如果被識(shí)別的物料與所設(shè)置的噴射參數(shù)一致，信號(hào)就會(huì)反饋到噴射系統(tǒng)，相對應(yīng)的高速噴嘴借助壓縮空氣將所識(shí)別的物料噴出，而被觸發(fā)的相應(yīng)噴嘴數(shù)目取決于所識(shí)別物料的大小。上述步驟同時(shí)完成了礦石的提純：首先通過行掃描攝影機(jī)對巖瀝青礦石進(jìn)行顏色識(shí)別，同時(shí)采用獨(dú)特的近紅外光譜分析技術(shù)和X射線熒光進(jìn)行礦物識(shí)別，如果被識(shí)別的物料與所設(shè)置的噴射參數(shù)一致，就會(huì)被噴射系統(tǒng)噴出，從而實(shí)現(xiàn)分選出巖瀝青礦石和雜質(zhì)。(2)脫水巖瀝青礦石主要是薄膜水，采用螺旋干燥筒進(jìn)行脫水，脫水后的純巖瀝青礦石，通過提升機(jī)進(jìn)入分級(jí)研磨機(jī)。如此，便完成了巖瀝青的前處理。接著，通過研磨：將干燥的純巖瀝青礦石顆粒和分散劑按質(zhì)量比例送入分級(jí)研磨機(jī)進(jìn)行研磨，該機(jī)兼具預(yù)先分析和檢查分級(jí)功能。原料中的合格細(xì)度經(jīng)分級(jí)后直接排出，有助于提高粉碎效率。內(nèi)閉路的粉碎方式不僅能保證產(chǎn)品細(xì)度，還可以提高粉碎效率，降低能耗。該設(shè)備能把巖瀝青礦石研磨成0-800目細(xì)度。最后混料：將添加有分散劑的研磨后的兩種類型的巖瀝青和溫拌劑、偶聯(lián)劑混合，對巖瀝青粉末表面進(jìn)行改性，攪拌均勻，即得。當(dāng)前第1頁1 2 3