[发明专利]一种含有同步温拌再生剂的SBS改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含有同步温拌再生剂的新型SBS改性沥青及其制备方法，涉及道路工程新材料技术领域。本发明的含有同步温拌再生剂的新型SBS改性沥青，按质量百分数计，由以下组分组成：SBS改性沥青78％～89％，胶体结构调节剂5％～10％，SBS交联剂1％～3％，温拌剂3％～5％，温拌补偿剂2％～4％。本发明的温拌再生沥青不仅能够恢复老化SBS改性沥青的胶体结构稳定性，而且可以修复SBS三维网状分子结构，起到同步再生的效果；同时可显著降低沥青混合料的拌和、摊铺和碾压温度，避免废旧SBS沥青的二次老化，在温拌补偿剂的作用下削减添加温拌剂对沥青流变性能的不利影响，促使废旧SBS沥青混合料在路面全厚度结构层的原位大比例再生利用。

技术领域

本发明涉及道路工程新材料技术领域，特别涉及一种含有同步温拌再生剂的新型SBS改性沥青及其制备方法。

背景技术

苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物(简称SBS)改性沥青(由SBS共聚物和基质沥青按照一定比例制备而成)能显著改善沥青的高低温性能和抗疲劳性能，因此，自上个世纪九十年代起就被世界各国广泛用于沥青路面的铺装。目前，我国高等级路面中，沥青路面占有率高达90％左右。这些高等级沥青路面层上面层已经普遍使用SBS改性沥青混合料，并且在中下面层中的使用比例也在逐年提高。然而，由于沥青路面一经建成就暴露在自然环境中，承受空气、雨水、阳光以及重复车辆荷载等综合作用，SBS改性沥青不可避免的会经历老化劣化，导致路面产生一系列病害，显著降低路面的服役性能和使用寿命。当这些沥青路面无法满足使用要求，需要对其进行铣刨重建，而大量铣刨后的废旧SBS改性沥青混合料的再利用问题一直是研究的热点。我国通常使用厂拌热再生沥青技术对废旧SBS混合料进行再生或者改性制备，这种方式需要对混合料进行二次高温加热拌和(160℃-180℃)，进一步加剧SBS改性沥青的老化程度，严重降低废旧SBS混合料的再生利用率。越来越多的研究表明，将热再生沥青技术与温拌技术相结合得到的温拌再生沥青技术，能够大幅度提高废旧 SBS混合料的再生利用率，因为温拌技术能够在115℃-135℃的温度条件下实现沥青混合料的拌和、摊铺和碾压，从而有效避免SBS改性沥青的二次老化，实现良好的经济环保效益。目前在实际生产实践中，温拌再生沥青技术对废旧 SBS混合料的再利用率通常为15-20％左右，远低于文献中的60％。造成这一现象的原因是，废旧SBS混合料含有相当多的老化沥青，粘附在集料上的坚硬老化沥青很难与后续添加的温拌沥青充分融合。因此，通常来说，废旧SBS混合料温拌再生沥青路面中的集料与沥青粘结性能较差，这是大多数温拌再生沥青混合料只能用于建造中面层和下面层，而不能建造上面层的根本原因。

与普通基质沥青相比，SBS改性沥青的老化程度不仅与基质沥青的老化相关，而且很大程度上取决于SBS改性剂三维网状分子结构的老化降解。一方面，随着服役年限的增长基质沥青中的轻质成分如芳香分、饱和分挥发，胶质显著减少而沥青质显著增加，此时基质沥青的原有稳定胶体结构遭到破坏，导致沥青的粘度、软化点增大，针入度、延度降低；另一方面，组成SBS三维网状分子结构的丁二烯嵌段由于其C═C和α-H化学键具有相对较高的键活性，很容易受热断裂被氧化形成羟基和羧基，导致SBS共聚物链在老化过程中断裂为两嵌段，失去三维活性，导致原沥青的高温低性能、疲劳寿命显著下降。因此， SBS改性沥青的再生不仅应包括基质沥青的老化再生，而且更重要的是对SBS 三维网状分子结构的修复。