[发明专利]一种改性沥青及其制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及沥青改性剂技术领域，具体涉及一种改性沥青及其制备与应用。

背景技术

由于多孔隙沥青混合料具有较大的孔隙率，且混合料内部多为石-石点接触，因此在外界环境因素和车辆荷载的综合作用下，混合料极易产生松散剥落，进而逐步发展为更严重的路面病害。在多孔隙沥青路面发展的初期，为了追求较大孔隙率带来的优良功能性(降噪、排水、抗滑等)，通常矿粉等填料掺量很少，甚至不加填料。然而大量的已有研究表明填料与沥青形成的沥青胶浆在混合料中起着至关重要的作用，尤其是沥青胶浆的黏附性。而目前只有较少的关于多孔隙沥青混合料的研究中提出掺加少量的填料，但是不同种类的填料及掺量对多孔隙沥青混合料的抗飞散剥落的影响研究却少之又少，尤其是在改性沥青的应用方面，现有的改性沥青用于多孔隙路面时易于松散。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有优良的高温性能及粘附性能的改性沥青及其制备与应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种改性沥青，包括沥青和填料，其中所述沥青为高黏沥青，所述填料包括赤泥，所述高黏沥青与赤泥的重量比为1：x，其中，0＜x≤0.9。在多孔隙沥青路面中通常采用的都为高黏沥青，因此多孔隙沥青路面易于松散，所以需要高黏沥青提供较强的黏附性能。本发明中采用赤泥作为高黏沥青的改性剂，其原因是：1.高黏沥青的价格较高，且对于多孔隙沥青路面抗飞散剥落性能的提高程度有限；2.赤泥作为一种固体废弃物可以代替多孔隙沥青路面中的石灰岩矿粉。赤泥改性沥青，提高了沥青的高温性能和黏附性能，且将赤泥改性沥青应用于多孔隙沥青路面中，提高了路面的抗飞散剥落性能。同时，赤泥的添加可以实现固体废弃物的资源化再利用

所述的填料包括石灰岩矿粉，所述沥青、赤泥和石灰岩矿粉的重量比为1：x：y，其中，0＜x≤0.9，0＜y≤0.9。添加石灰岩矿粉，可以进一步增加沥青的黏度，提高沥青性能。

一种如上所述改性沥青的制备方法，包括以下步骤：

(1)将高黏沥青加热熔融；

(2)将填料加热干燥保温，并等量分成三份；

(3)将第一份填料添加至步骤(1)处理后的高黏沥青中，充分搅拌，然后移至沥青剪切机中进行剪切，然后依次加入第二份填料和第三份填料，即得所述改性沥青。

之所以分开加入等量填料的原因在于：①防止由于添加填料过多，在剪切的时候时填料飞出，影响掺量粉胶比的准确性。②防止填料颗粒结团，虽然使用高速剪切机进行剪切，但是粉胶比较大的情况下仍然容易结团黏附在容器底和容器壁上。

优选的，步骤(1)中高黏沥青的加热温度为185～200℃。

优选的，步骤(2)中填料保温干燥的温度为175～185℃，保温干燥的时间为55～65min。

优选的，步骤(3)中沥青剪切机的剪切速率为4000～4200r/min，每份填料加入后的剪切时间为5～10min。

一种如上所述改性沥青的应用，该改性沥青用于铺设多孔隙沥青路面。

所述改性沥青在制备完成7天内使用，使用前用小型搅拌机搅拌均匀。

所述小型搅拌机的搅拌速率为400～600r/min，交班时间为4～6min。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几方面：

(1)本发明的改性沥青有更为优良的高温性能和黏附性能，因此可以很好的适用于重载、高温、渠化交通严重的传统密实沥青路面及易于松散的多孔隙沥青路面。

(2)本发明的改性沥青具有相对掺矿粉改性沥青更高的布氏黏度和回弹率，反应其具有相对较优的高温性能和回弹性能；

(3)本发明的改性沥青具有相对矿粉改性沥青更高的拉拔破坏力和更低的飞散率，反映其具有相对较优的黏附性能。

附图说明

图1为本发明布氏黏度试验(BV)数据对比图；

图2为本发明G*/sinσ@82℃数据对比图；

图3为本发明Jnr3.2@82℃数据对比图；

图4为本发明BBR试验劲度模量S数据对比图；

图5为本发明BBR试验m值数据对比图；

图6为本发明BBS试验数据对比图；

图7为本发明肯塔堡飞散试验数据对比图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。