[发明专利]一种反应型常温沥青固化混合料及其制备方法和应用

说明书

本发明属于道路建筑材料和工程领域，具体涉及一种反应型常温沥青混合料及其制备方法和应用。一种反应型常温沥青混合料，按重量份计，包括65‑85重量份沥青、15‑35重量份反应型有机溶剂、1‑10重量份交联剂和1‑10重量份固化剂。本发明提供的反应型常温沥青混合料在室温下具有良好的流动性，在固化剂的作用下，能够快速增加沥青的粘度，成功实现了该材料的常温快速固化。制备的反应型常温沥青混合料具有很好稳定性，在室温密封条件下可以存放半年。而且，本发明反应型常温沥青固化混合料能够常温快速固化，其浸水马歇尔实验的残留稳定度和冻融劈裂强度比等均满足《公路沥青路面施工技术规范》中的各项指标要求，具有优异的沥青道路铺筑应用潜力。

技术领域

本发明涉及道路建筑材料和工程技术领域，尤其涉及反应型常温沥青固化混合料及其制备方法和应用。

背景技术

现阶段，沥青路面的铺筑主要采用热拌沥青技术。该技术首先将基质沥青高温液化，再与干燥石料搅拌而实现其加工与摊铺流动性，并在铺筑后通过冷却固化实现其强度和耐久度。但是热拌工艺能耗大、设备投入高，严重受制于混合料运输、摊铺和碾压过程的温度损失，且在混合料制备与道路铺筑过程中会产生大量刺激性与有毒气体，不满足节能减排、环境保护的社会发展需求。虽然一系列基于乳化沥青和稀释沥青的冷拌冷铺工艺已被成功开发并实现应用，但该类冷拌沥青混合料仍然存在施工局限性大、材料性能有限、稀释剂挥发引起环境污染等问题，常常只能用于沥青路面的修补和低交通量路面或基层的铺筑。

反应型常温沥青材料具有制备工艺能耗低、材料性能可控、混合料拌和与道路施工简单、初期与成型强度高和安全环保无污染等众多优点。该类型沥青混合料首先使用特殊有机溶剂将沥青液化，使其可以在室温条件下与石料进行有效拌和；随后添加固化剂与特殊有机溶剂发生反应，形成固化产物并消耗溶剂，使混合料强度得以快速提高，并通过固化产物对混合料性能进行调控。反应型常温沥青在拥有较好流动性的同时，克服了热拌沥青技术和冷拌冷铺沥青技术的各种不足。

有鉴于此，目前有必要开发一种能够常温引发固化的液态沥青材料，以满足道路施工低能耗、高性能、无污染等需求。

发明内容

本发明为解决现有技术不足的问题，而提供一种具有常温流动性的反应型常温沥青固化混合料，该反应型常温沥青固化混合料既能实现长时间的流动状态，又能在中间材料与固化剂混合后，在短时间内固化并形成强度很大的材料。

本发明采用的技术方案是：

一种反应型常温沥青固化混合料，按重量份计，包括65-85重量份沥青、15-35重量份反应型有机溶剂、1-10重量份交联剂和1-10重量份固化剂。

优选地，所述反应型有机溶剂为不饱和高分子单体。

优选地，所述不饱和高分子单体为苯乙烯、α-甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸乙烯酯、十二烯基丁二酸酐、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸异癸酯、10-十一烯酸、油酸、反式油酸、亚油酸中的至少一种。

优选地，所述交联剂为二乙烯基苯、二乙烯基苯异构体、N,N’-亚甲基双丙烯酰胺中的至少一种。

优选地，所述固化剂为六水合三氯化铁、硅酸、硼酸、氯化锌、无水三氯化铝、结晶四氯化锡、对甲苯磺酸、多聚磷酸、硫酸中的至少一种。

反应型常温沥青固化混合料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将沥青加热至80-100℃；

(2)将反应型有机溶剂与步骤(1)中加热后的沥青进行混合，在温度80-100℃下以转速100-120r/min的速度搅拌25-30分钟，再以30-50r/min的速度搅拌30-35分钟得到混合料1；

(3)将步骤(2)中得到的混合料1和交联剂进行混合,以转速100-120r/min的速度搅拌8-10分钟，得到反应型常温沥青混合料，密封备用；