[发明专利]一种抗裂型道路沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，涉及一种抗裂型道路沥青及其制备方法。

背景技术

季冻区主要指年平均气温较低，冻结期较长，冻融作用对建筑工程的影响较严重的区域，在我国分布面积较大，遍及长江以北lO余省市，约占国土总面积的50％ 以上，其中我国的东北、华北和西北等三北地区属于重冰冻地区。季冻区恶劣的气候条件给公路建设带来了巨大困难，其中持续低温、大温差、剧烈冻融等条件严重影响着沥青路面的正常使用，使沥青路面出现了开裂严重、使用寿命短等问题。

国内外虽对多年冻土、季节冻土等地区的路面结构与材料开展了相关研究，取得的成果对提高路面使用性能起到了积极推动作用。但一定时期、特定条件不可能从根本上解决问题，随着公路交通运输及科学技术发展，旧问题尚未解决，而新问题又不断暴露。经过国内外学者的研究分析，造成沥青混合料低温裂缝的原因主要有：冬期温度骤降出现横向收缩裂缝；冻融循环产生的裂缝；冻缩裂缝；由于上述原因综合作用造成的横向裂缝。低温、冻融等因素作用下，沥青路面低温开裂、融沉变形、松散等病害仍然频繁发生，影响公路运输效益，尚有许多技术难题需要研究解决。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术中的不足，提供一种抗裂型道路沥青，该改性道路沥青，具有良好的拉伸性能，弹性性能，以及韧性等综合性能，同时，具有突出的低温抗裂性。

本发明抗裂型道路沥青；由以下重量份数的原料制成：石油沥青71～76份、乙烯基三乙氧基硅烷2～2.5份、纳米氮化硅1～1.5份、偶氮二异丁酸二甲酯0.6～0.8份、二乙烯基苯2～3份、季戊四醇油酸酯4～5份、异丙醇8～10份、钠基膨润土3～4份、聚丙乙烯纤维3～4份。

作为优化，本发明抗裂型道路沥青，由以下重量份数的原料制成：石油沥青74份、乙烯基三乙氧基硅烷2.4份、 纳米氮化硅1.2份、偶氮二异丁酸二甲酯0.6份、二乙烯基苯2份、季戊四醇油酸酯4.5份、异丙醇9份、钠基膨润土3.5份、聚丙乙烯纤维3.5份。其中钠基膨润土为4000目的超细钠基膨润土。

制备该抗裂型道路沥青的方法，包括以下步骤：

（1）取偶氮二异丁酸二甲酯0.6份、二乙烯基苯2份、季戊四醇油酸酯4.5份，加入到石油沥青74份中，在125～130℃温度下，以200～300转/min转速搅拌90～110分钟；

（2）将乙烯基三乙氧基硅烷2.4份、粒径为20～50nm纳米氮化硅1.2份、异丙醇9份混合，在在180～190℃条件下，采用超声波搅拌机搅拌40～50分钟；

（3）将钠基膨润土3.5份、聚丙乙烯纤维3.5份，分别加入到步骤（1）中的混合物中，在125～130℃温度下，以400～600转/min转速搅拌30～40分钟；

（4）将步骤（2）中的混合物加入到步骤(3)中的混合物中，在135～150℃温度下，以1200～1500转/min转速搅拌30～40分钟，即成。

该抗裂型道路沥青，加入了乙烯基三乙氧基硅烷、粒径为20～50nm纳米氮化硅组成的活性填料剂，以及聚丙乙烯纤维、钠基膨润土组成的强化剂，偶氮二异丁酸二甲酯、二乙烯基苯、季戊四醇油酸酯、异丙醇组成的助剂。该抗裂型道路沥青，具有良好的延度、粘韧性、韧性、弹性，综合性能佳；尤其是具有较高到弯曲蠕变速率，因此具有突出的低温抗裂性能。有关实验参数见表1。

 

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：（1）取偶氮二异丁酸二甲酯0.6千克、二乙烯基苯2千克、季戊四醇油酸酯4.5千克，加入到90号石油沥青74千克中，在125～130℃温度下，以200～300转/min转速搅拌90～110分钟；

（2）将乙烯基三乙氧基硅烷2.4千克、粒径为20～50nm纳米氮化硅1.2千克、异丙醇9千克混合，在在180～190℃条件下，采用陈工牌YPG3000-20大功率超声波搅拌机搅拌40～50分钟；

（3）将4000目超细钠基膨润土3.5千克、聚丙乙烯纤维3.5千克，分别加入到步骤（1）中的混合物中，在125～130℃温度下，以400～600转/min转速搅拌30～40分钟；

（4）将步骤（2）中的混合物加入到步骤(3)中的混合物中，在135～150℃温度下，以1200～1500转/min转速搅拌30～40分钟，即成。