[发明专利]RDC高模量胶粉复合沥青改性剂及其制备方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种用于公路的高性能沥青改性材料。

技术背景

我国截至2011年底，全国建成公路总里程达410.64万公里，其中高速公路8.49万公里，2011年全年完成公路建设投资12596.36亿元，2011年度道路石油沥青抽样合格率43.8％，全国等级公路80％以上为沥青路面，长期以来沥青路面早期损坏严重，路面使用寿命普遍达不到设计要求，耗费公路投资无可估量。提高道路沥青质量性能的办法是生产较好的沥青改性剂制备改性沥青，其中应用最广的是SBS(苯乙烯——丁二烯——苯乙烯嵌段共聚物)，因其价格昂贵，工艺复杂，甚至仍需添加稳定、抗剥落辅料等进行改进其性能，难于普及推广应用。因此，开发廉价优质、工艺简单、甚至能利用再生资源，有利于环保节能，效果更好的沥青改性材料已成为适应科技发展的当务之急。应用橡胶粉复合硅藻土、岩沥青、煤沥青制作新型沥青改性材料增强沥青劲度模量和提高动态模量及加强渗透性，重点改变胶粉在沥青中分散差，网络化明显，界面相容性差导致沥青稳定性差，特别是改变制作胶粉改性沥青时传统180～200℃高温长时间1小时左右搅拌容易导致沥青老化，容易释放“沥青烟”散发苯并芘，二恶英，a-蒎烯，H2S有毒有害致癌物质等缺点。硅藻土很小的粒径和很大的比表面积在沥青中有很好的分散性和相容性，使沥青在高温时抗车辙能力增强，低温时劲度模量变大，硅藻土纳米微孔结构使沥青产生隔热阻热和很强的吸附性，可降低有毒有害物质释放，可减缓沥青疲劳老化；岩沥青能提高沥青动态模量；煤沥青能增强沥青渗透性，是沥青用于路面不可或缺的重要原料，上列原料复合应用实现优势互补，扬长避短，使沥青综合路用性能明显加强即成为本发明特征。应用本发明制备的沥青及沥青砼混合料，能明显提高其稳定性和路用效果，其技术指标可全面达到国家(JTG F40-2004)规范，改性剂价格为SBS五分之一，加工生产及应用工艺更简单。

发明内容

本发明应用回收再生资源废旧轮胎加工制成橡胶粉，同时应用云南省寻甸县先锋煤矿采煤长期作为废弃物排放的煤矸石(现已堆积数千万吨，堆积范围寸草不生，环境生态平衡受到严重影响)，经煅烧提纯制成高烧失量硅藻土。上述再生资源橡胶粉(Rubber powder)和硅藻土(Diatomite)与岩沥青、煤沥青复合(Complex)制成本发明“RDC高模量胶粉复合沥青改性剂”材料，使其多种可以对沥青改性的原料能够扬长避短优势互补，比较应用某种单一原材料对公路沥青改性，其综合性能得到大幅度提高，使生产应用能耗及成本明显下降。

本发明实现的方法是：

(1)用废旧轮胎粉要求粉碎为40-80目细度范围供选择应用，质量标准要求符合表1.

表1 路用胶粉物理化学指标(交通部公路科研院)

(2)用硅藻土首选云南省寻甸县先锋煤矿采煤排放的废弃物煤矸石，经筛选富含硅藻壳体品相较好，直观为浅碣、色沌、无土壤杂质，有灰白色海藻碎花者优良，自然风干含水率≤8％，质轻，相对密度1.00～1.30，经入窑煅烧控温600～800℃，使其达到提纯、改性、活化、扩容、脱水的初级高烧失量硅藻土要求，经粉碎至325目，检测其堆密度应≤0.5；比表面积20～60m²/g；硅藻壳体含量70％左右，非晶质SiO₂含量≥65％；

(3)用优质岩沥青，灰分≤10％；

(4)用优质路用煤沥青。

以上四种原料按重量比为：胶粉50％-75％；硅藻土20％-40％，岩沥青10-30％，煤沥青5-10％，混合搅拌均匀即得本发明改性剂。随即装入内衬有防水薄膜袋加外罩包装的可降解塑料纺织袋内封装锁口。注明产品名称，每袋重量，执行标准，生产单位，地址，联系电话，生产日期，附产品检验合格证，使用说明书，注意事项等文件。

本发明用于道路沥青改性，用量为沥青比例8-20％；混合料比例4‰-10‰；湿法制作胶粉改性沥青是将沥青熬制升温达180℃，加入本发明改性剂，搅拌40分钟使胶粉溶胀发育，即成胶粉高模量改性沥青，与沥青砼拌合设备配套制成沥青砼混合料即可进行铺路施工；干法制备胶粉高模量沥青砼混合料，是将沥青砼骨料加温达180℃时，在喷入180℃热沥青拌合时将本发明改性剂同时加入热拌，延时1分钟后出料即成胶粉高模量沥青砼混合料，现场加工应即时用于铺筑沥青路面，沥青砼不能存放降温使用。