[发明专利]一种相变沥青路面材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及相变沥青路面材料的制备方法。

技术背景

沥青混凝土是一种粘弹性材料，其物理力学性能与温度和荷载作用时间密切相关。沥青 路面在使用期间，经受从低温到高温不同环境条件的考验。通常所说的“高温稳定性”的“高 温”条件是指在使用过程中受交通荷载的反复作用，容易产生车辙、推移、拥包等永久性变 形(也包括泛油)的温度范围。道路使用的实践表明，在通常的汽车荷载条件下，永久性的 变形主要是在夏季气温25以上，即沥青路面的路表温度达到40～70℃，已经达到或超过道 路沥青的软化点温度的情况下容易产生，且随着温度升高和荷载的加重，变形愈大。相反低 于这个温度，就不会产生严重的变形。在我国，大部分地区一年之中都会有数十天乃至一百 余天超过这个温度，有些地方尽管一年之中也许仅仅只有几天达到这样的气温条件，也难逃 高温变形破坏的厄运。

沥青路面在高温条件下承受荷载作用，沥青混合料会产生显著地变形，其中不能恢复的 永久变形就成为车辙。车辙的存在降低了路面的使用性能，危及行车安全，从而缩短沥青路 面的使用寿命；高速公路的车辙是沥青路面的最有危害的破坏形式之一。此外，在钢箱梁的 铺装过程中，由于沥青混合料会在高温条件下出现推挤、拥包等现象，严重的影响路面情况 和施工效果。

对于以上沥青混合料高温稳定性不足的情况，相继有人发明了抗车辙剂等产品，通过增 加沥青粘弹性的办法，来提高沥青混凝土高温稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相变沥青路面材料的制备方法，该方法制备的相变沥青路面 材料能提高路面的高温稳定性。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种相变沥青路面材料的制备方法，其特征 在于它包括如下步骤：

1)、相变沥青改性剂的制备：①按质量比为相变材料∶促凝剂∶支撑材料∶偶联剂＝100∶ 1～5∶10～50∶1～5，选取相变材料、促凝剂、支撑材料和偶联剂，备用；

所述的相变材料为聚乙二醇(1000，2000)、聚乙烯(碳链长度20～30)或石蜡(碳链 长度16～20)；

所述的促凝剂为CaCl₂或MgCl₂；

所述的支撑材料为二氧化硅或聚乙烯醇；

所述的偶联剂为1，4-丁二醇或钛酸醋；

②将相变材料加入到质量浓度为20％～40％的硅溶胶中，硅溶胶与相变材料质量比为100∶ 10～20，待相变材料全部溶解后，滴加促凝剂，在搅拌下，使其发生凝胶化反应，静置后形 成二维网络结构凝胶；将凝胶在70～90℃烘箱中鼓风干燥24～48h，冷却至室温取出捣碎， 并搅拌得粉体(粒径≤0.1mm)；将粉体30～50℃下抽真空2～4h，然后在保护气体的保护 下，加入支撑材料，80～100℃温度下，添加偶联剂疏水改性2～6h；然后造粒，得相变沥 青改性剂；

2)相变沥青路面材料的制备：①按质量比为粗集料∶细集料∶填料∶沥青∶纤维∶相 变沥青改性剂＝100∶10～20∶1～8∶2～6∶0.2～0.5∶2～10，选取粗集料、细集料、填料、 沥青、纤维和相变沥青改性剂，备用；

②将粗集料、细集料和纤维在搅拌锅中搅拌30～60s，添加相变沥青改性剂继续搅拌60～ 90s，添加沥青再搅拌60～90s，最后加入填料拌和60～90s，其中粗集料、细集料与填料加 热至150～190℃，沥青加热温度150～170℃，搅拌锅设定温度160～180℃，得相变沥青路 面材料。

所述的保护气体为氮气或氩气。

所述的粗集料、细集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩。

所述的填料为石灰石矿粉。

所述的沥青为道路70#沥青或SBS改性沥青(SBS为丁苯橡胶)。

所述的纤维选用聚酯纤维、木质素纤维或矿物纤维。

本发明的有益效果是：采用相变沥青改性剂对沥青路面材料改性，使路面在高温时段吸 热延缓温度的升高，在低温时段释放热量从而降低沥青材料的温度敏感性，缩小路面温度的 变化范围，提高路面的高温稳定性，延长路面寿命。本发明采用了固液相变材料定形技术解 决了在相变过程中出现的液体渗漏问题并，且选用聚乙二醇，聚乙烯，石蜡等相变材料解决 了固液相变材料渗漏液体与沥青的互溶问题。本发明制备的相变沥青路面材料能够降低路面 温度2～10℃以上，有效的减缓高温对路面的破坏，增强路面的抗高温性能。