一种基于常温抗车辙性能的高强沥青及其制备方法与流程

    专利2022-07-08  133

    本发明涉及石油炼制及化工工业领域、石油沥青材料应用的交通领域,涉及一种高强沥青,尤其涉及一种基于常温抗车辙性能的高强沥青。



    背景技术:

    车辙是早期病害主要表现形式之一,通过提高改性沥青的软化点,在一定程度上缓解了车辙病害的发生。但提高改性沥青软化点,主要的技术手段就是增加sbs的掺量或添加各种功能剂,这些添加剂的加入虽然提高了沥青的“显指标”,但由于缺乏科学的原理性指导,偏离了沥青材料所应该具备的粘弹特性、粘温特性及与集料的粘附特性,在混合料的生产与铺筑、碾压过程中出现诸多不可控因素,致使采用高档产品未能达到预期的整体效果。

    采用高模量沥青混合料铺筑沥青路面是提高路面抗车辙性能的有效手段,但目前使用的高模量沥青混合料,多参照法国的硬质沥青技术标准和相应的设计方法,在提高模量的同时,损失了抗疲劳性能和抗水损害性能。

    现有抗车辙效果的评价手段多采用高温(>60℃)车辙因子(g*/sinδ)>1.0的方法,方法主要关注在夏季炎热高温时沥青路面发生软化车辙情况,然而针对于目前沥青路面普遍使用的环境温度在25-35℃的车辙情况却很少有相关研究关注。

    本研究结合路面使用的环境状况和出现的主要病害形式,按照路面结构功能设计的理念,通过基质沥青的定制和复合改性,生产满足不同抗车辙功能的高强沥青产品;通过常温25℃及35℃抗车辙指标试验方法建立,保障开发产品的抗车辙效果。



    技术实现要素:

    为解决上述问题,本发明提供了一种基于常温抗车辙性能的高强沥青及其制备方法。

    技术特征如下:

    (1)高强沥青包含如下质量份数的各组分:25号/45号沥青90-105份、橡胶油1-10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)1-7份、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)3-8份、硫磺0.1-0.3份;

    所述25号/45号道路沥青满足硬质道路石油沥青gb/t38075-2019的标准要求;

    所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)采用线型sbs改性剂;

    所述橡胶油为石油在减压蒸馏过程中减三线馏出油,330-540℃馏分。

    2、高强沥青的制备过程包括以下步骤:

    (1)将减三线抽出油、sbs及eva熔融;

    (2)将25号/45号沥青在140-170℃熔化;

    (3)将减三线抽出油、sbs及eva的熔融物料加入,在160-190℃下剪切0.5-3h;

    (4)降温至150-175℃,加入硫磺,搅拌2-4h,制得高强沥青成品。

    3、减三线抽出油、sbs及eva熔融温度140-180℃,氮封,压力1.1-1.3mpa,采用机械搅拌,搅拌速度100-800转/min。

    4、一种基于常温抗车辙性能的高强沥青,其特征在于其35℃车辙因子(g*/sinδ)≥980kpa,25℃车辙因子(g*/sinδ)≥1680kpa。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均属于本申请所附权利要求所限定的范围。

    实施例1

    室内试验实施例,按照下述重量份数称取所用原料:

    苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)3份

    橡胶油1.5份

    乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)4份

    45号道路沥青91.4份

    硫磺0.1份

    高强沥青的制备包括以下步骤:

    (1)将上述份数减三线抽出油、sbs及eva熔融,熔融温度160℃,氮封,压力1.2mpa,采用机械搅拌,搅拌速度500转/min;

    (2)将45号沥青在150℃熔化;

    (3)将减三线抽出油、sbs及eva的熔融物料加入,在180℃下剪切0.5h;

    (4)降温至150℃,加入硫磺,搅拌3h,制得高强沥青成品,制备得到的产品技术指标见表1所示。

    实施例2

    室内试验实施例,按照下述重量份数称取所用原料:

    苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)4.0份

    橡胶油2.0份

    乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)3.0份

    45号道路沥青90.9份

    硫磺0.1份

    高强沥青的制备包括以下步骤:

    (1)将上述份数减三线抽出油、sbs及eva熔融,熔融温度150℃,氮封,压力1.1mpa,采用机械搅拌,搅拌速度500转/min;

    (2)将45号沥青在150℃熔化;

    (3)将减三线抽出油、sbs及eva的熔融物料加入,在175℃下剪切1.0h;

    (4)降温至160℃,加入硫磺,搅拌4h,制得高强沥青成品,制备得到的产品技术指标见表1所示。

    实施例3

    室内试验实施例,按照下述重量份数称取所用原料:

    苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)2.0份

    橡胶油1.0份

    乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)4.0份

    25号道路沥青92.9份

    硫磺0.1份

    高强沥青的制备包括以下步骤:

    (1)将上述份数减三线抽出油、sbs及eva熔融,熔融温度150℃,氮封,压力1.1mpa,采用机械搅拌,搅拌速度500转/min;

    (2)将45号沥青在150℃熔化;

    (3)将减三线抽出油、sbs及eva的熔融物料加入,在175℃下剪切1.0h;

    (4)降温至160℃,加入硫磺,搅拌4h,制得高强沥青成品,制备得到的产品技术指标见表1所示。

    表1高强沥青检测结果


    技术特征:

    1.一种基于常温抗车辙性能的高强沥青及其制备方法,其特征在于:包含如下质量份数的各组分:25号/45号沥青90-105份、橡胶油1-10份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)1-7份、乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)3-8份、硫磺0.1-0.3份;

    所述25号/45号道路沥青满足硬质道路石油沥青gb/t38075-2019的标准要求;

    所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(sbs)采用线型sbs改性剂;

    所述乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)的va含量为40%;

    所述橡胶油为石油在减压蒸馏过程中减三线馏出油,330-540℃馏分。

    2.根据权利要求1所述的一种高强沥青的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    (1)将减三线抽出油、sbs及eva熔融;

    (2)将25号/45号沥青在140-170℃熔化;

    (3)将减三线抽出油、sbs及eva的熔融物料加入,在160-190℃下剪切0.5-3h;

    (4)降温至150-175℃,加入硫磺,搅拌2-4h,制得高强沥青成品。

    3.根据权利要求2所述制备步骤,减三线抽出油、sbs及eva熔融温度140-180℃,氮封,压力1.1-1.3mpa,采用机械搅拌,搅拌速度100-800转/min。

    4.一种基于常温抗车辙性能的高强沥青,其特征在于其35℃车辙因子(g*/sinδ)≥980kpa,25℃车辙因子(g*/sinδ)≥1680kpa。

    技术总结
    本发明公开了一种基于常温抗车辙性能的高强沥青及其制备方法,属于道路材料技术领域。本发明的高强沥青包含如下质量份数的各组分:25/45号沥青90‑105份、橡胶油1‑10份、苯乙烯‑丁二烯‑苯乙烯嵌段共聚物(SBS)1‑7份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物(EVA)3‑8份、硫磺0.1‑0.3份;制备方法包括以下步骤:(1)将减三抽出油、SBS及EVA在140‑180℃温度下进行熔融,充分搅拌;(2)将25号/45号沥青在140‑170℃熔化;(3)将减三线抽出油、SBS及EVA的熔融物料加入,在160‑190℃下剪切0.5‑3h;(4)降温至150‑175℃,加入硫磺,搅拌2‑4h,制得高强沥青成品。并提出了一种基于常温抗车辙性能的试验方法:25℃及35℃车辙因子,该产品在常温条件下具备良好的抗车辙能力,可有效防止路面病害,延长路面使用寿命。

    技术研发人员:郭兆民;徐萌
    受保护的技术使用者:江苏一诺路桥工程检测有限公司
    技术研发日:2020.11.27
    技术公布日:2021.03.12

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