[发明专利]一种道路沥青改性剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种道路沥青改性剂及其制备方法。

背景技术

油页岩，也称油页母岩，是一种灰分高于50%的腐泥型固体可燃矿产。油页岩中的无机矿物质主要包括石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等，其含量通常约占50%～80%。油页岩中含有两种有机物质：一是沥青，它可溶于有机溶剂，其相对含量很少，其含量一般不超过油页岩总质量的1%～10%；另一种则是不溶于有机溶剂的高分子聚合物，被称为油母。油母岩质较均匀的分布在黏土质和泥土质的矿物基质内。油页岩是一种重要的替代能源资源，经过低温干馏可以得到碳氢比类似天然石油的页岩油。我国油页岩资源丰富，拥有巨大的开发潜力。

目前我国油页岩开发存在的困境是：1）低品位油页岩利用程度低；2）油页岩热解后的页岩灰无法多元化、复合化利用。考虑到我国在煤炭开采过程中产生的油页岩排弃占用了大量耕地，严重影响了矿区周围的生态环境。如何合理、高效地、可持续发展地利用油页岩，不仅关系到资源能否被合理利用，同时对矿区环境保护也具有重要意义。因此，油页岩的多元化、复合化利用成为油页岩技术产业化应用中亟需解决的课题之一。

为了降低造价，长期以来我国的高速公路建设一直强调强基薄面，以水泥、石灰为结合料的半刚性基层占主导地位。随着社会经济和技术的发展，半刚性基层暴露了愈来愈多的问题。我国近年修建的高速公路出现了大量以车辙、反射裂缝为代表的早期损坏的现象，这种现象主要发生在重载交通、山区及丘陵地区的上坡路段。增大沥青下面层的厚度，以及逐步使用高模量改性沥青为结合料的沥青稳定基层取代半刚性基层是解决高速公路早期损坏的方法之一。

由于受到以往公路建设技术观念和使用技术规范的限定，采用油页岩制备石油沥青改性剂的相关报道基本没有。利用油页岩开展改性沥青混凝土添加剂的研制是适应市场发展的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种粉末状道路沥青改性剂，该改性剂使用时添加剂量准确，分散性能优良，拌合均匀，施工方便，采用该改性剂可提高普通道路石油沥青的高温性能，降低了改性沥青成本，简化了改性沥青工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种道路沥青改性剂，其特征在于，由以下重量百分比成分组成：油页岩20%～75%，聚合物10%～50%，软化剂10%～50%；所述聚合物为聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚氯乙烯中的一种或几种；所述软化剂为馏程为230℃～320℃的芳烃溶剂油，或者为50～100号道路石油沥青中的一种或几种。

上述的一种道路沥青改性剂，由以下重量百分比成分组成：油页岩40%～60%，聚合物20%～30%，软化剂20%～30%。

上述的一种道路沥青改性剂，由以下重量百分比成分组成：油页岩50%，聚合物25%，软化剂25%。

本发明还提供了一种上述道路沥青改性剂的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将油页岩粉碎后过200目筛，取筛下粉末备用；

步骤二、将聚合物、软化剂和步骤一中所述筛下粉末按重量百分比置于双螺旋杆挤出机中进行共混挤出；

步骤三、将步骤二中经共混后的产物冷却后造粒，然后在常温下对造粒后的颗粒进行粉碎，过200目筛，取筛下物，得到道路沥青改性剂。

上述的方法，所述共混挤出的温度为100℃～200℃。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的道路沥青改性剂呈粉末状，使用时添加剂量准确，分散性能优良，拌合均匀，施工方便。

2、本发明的道路沥青改性剂可提高普通道路石油沥青的高温性能，其制备方法简单，降低了改性沥青成本，简化了改性沥青工艺。

3、本发明为油页岩复合化和多元化应用提供了途径，大大降低了对环境的污染。

下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的道路沥青改性剂，由以下重量百分比成分组成：油页岩50%，聚合物25%，软化剂25%；所述聚合物为聚乙烯；所述软化剂为50号道路石油沥青。

本实施例的道路沥青改性剂的制备方法为：

步骤一、将油页岩粉碎后过200目筛，取筛下粉末备用；

步骤二、将聚合物、软化剂和步骤一中所述筛下粉末按重量百分比置于双螺旋杆挤出机中，在温度为150℃的条件下进行共混挤出；