本发明涉及道路铺装材料领域，更具体地，涉及一种常温施工用改性沥青及其制备方法。
背景技术：
随着海绵城市建设工作的不断深入，透水沥青路面有了越来越广泛的应用。目前，透水沥青路面施工主要采用高温施工，该方法存在拌和时能耗大、有害有机废气溢出，摊铺碾压时大量刺鼻性气体挥发等环保缺陷，因此出现了各种常温施工的透水沥青。
现有的常温施工透水沥青混合料用的是胶粘剂，通常是以聚氨酯或者环氧树脂为基材，添加增塑等改性剂，施工时粘度大，对骨料含粉量、含水量要求高，施工后路面更接近刚性、耐候性差，普遍存在粘结力、感温指数、动力粘度、马歇尔稳定度、浸水残留稳定度、冻融残留稳定度、动稳定度等参数不达标，导致路用性能不满足使用要求的问题。
因此，需要一种新型的常温施工的透水沥青路面用改性沥青，能够解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种常温施工的透水沥青的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种常温施工用改性沥青，由重量份数为45～70份的沥青基材以及30～55份的水溶剂组成，所述沥青基材包括重量份数为28～30份的芳烃类热塑性石油树脂、30～35份的芳香烃基石油橡胶油、0.5～2.5份的聚乙烯改性树脂、0.5～5份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、2～8份的丁苯丁腈共聚胶乳以及0.1～5份的环氧树脂交联剂；所述水溶剂包括重量份数为1～5份的羧酸盐型沥青乳化剂、0.5～4份的聚丙烯酰胺表面活化剂、0.1～2份的ph值调节剂、0.05～0.5份的氯化钙无机稳定剂以及30～45份的水。
优选地，所述沥青基材的重量份数为55～60份，所述水溶剂的重量份数为40～45份。
优选地，所述沥青基材中的所述芳烃类热塑性石油树脂为23～25份、所述芳香烃基石油橡胶油为24～30份、所述聚乙烯改性树脂为1～2份、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂为1～3份、丁苯丁腈共聚胶乳为3～5份以及环氧树脂交联剂为0.5～1份。
优选地，所述水溶剂中的所述羧酸盐型沥青乳化剂为2～4份、所述聚丙烯酰胺表面活化剂为1～2份、所述ph值调节剂为0.5～1份、所述氯化钙无机稳定剂为0.1～0.2份以及水为35～40份。
根据本发明的第二方面，提供一种上述常温施工用改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：分别制备沥青基材与水溶剂，在制备沥青基材时将各原料混合后加热至160℃，并持续搅拌搅匀；在制备水溶剂时将水溶剂加热至50～60℃，并在恒温状态下搅拌20～30分钟；
步骤二：将步骤一中拌均匀的沥青基材泵送至剪切磨中研磨至2μm后冷却待用；将水溶剂泵送至半成品容器中冷却至20～30℃待用；
步骤三：将步骤二中研磨完成的沥青基材按重量比加入到水溶剂中，搅拌均匀。
优选地，在步骤一的沥青基材制备时，将芳香烃基石油橡胶油搅拌并加热至160℃，按重量份数加入芳烃类热塑性石油树脂，保持温度不低于155℃搅拌20～30分钟，然后按重量份数加入聚乙烯改性树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、丁苯丁腈共聚胶乳以及环氧树脂交联剂，并在温度不低于155℃的环境中搅拌15～20分钟。
优选地，在步骤一的水溶剂制备时，将水加热至50～60℃，按重量份数加入羧酸盐型沥青乳化剂和聚丙烯酰胺表面活化剂，保持水温在50～60℃的环境中搅拌20～30分钟，然后按照重量份数加入ph值调节剂和氯化钙无机稳定剂，搅拌均匀。
优选地，在步骤二中，水溶剂在泵送至半成品容器中之前先将水溶剂泵送至剪切磨中混合0.5～1分钟。
优选地，在步骤二中，将水溶剂泵送至半成品容器中时，保持泵送的水溶剂温度保持在70～80℃。
根据本公开的一个实施例，与热拌法生产透水沥青混合料相比，生态环保、零排放、低能耗；适应于环境温度高于0℃的任何常温施工、适应于小面积需要多次驳运施工；对于彩色透水沥青混合料，因为无需热加工，色彩更稳定；
与现有的其它常温施工透水沥青混合料相比，各项指标均达到或超过传统沥青路面的标准，路面性能稳定、感温性更优、具有更高的粘韧性。
通过以下对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
实施例一
本实施例中的常温施工用改性沥青，由重量份数为45～70份的沥青基材以及30～55份的水溶剂组成，所述沥青基材包括重量份数为28～30份的芳烃类热塑性石油树脂、30～35份的芳香烃基石油橡胶油、0.5～2.5份的聚乙烯改性树脂、0.5～5份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、2～8份的丁苯丁腈共聚胶乳以及0.1～5份的环氧树脂交联剂；所述水溶剂包括重量份数为1～5份的羧酸盐型沥青乳化剂、0.5～4份的聚丙烯酰胺表面活化剂、0.1～2份的ph值调节剂、0.05～0.5份的氯化钙无机稳定剂以及30～45份的水。
在该实施例中，芳烃类热塑性石油树脂具有较好的塑性、粘附性并起到胶溶作用，提升结构的稳定性；芳香烃基石油橡胶油和芳烃类热塑性石油树脂具有较好的亲和性，在粘韧性和针入度方面有较好的贡献度；聚乙烯改性树脂、乙烯—醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、丁苯丁腈共聚胶乳和环氧树脂交联剂保证本改性沥青具有较好的粘度、针入度和软化点，改善基材的高低温性能。
羧酸盐型沥青乳化剂降低上述沥青基材和水界面的自由能，使得沥青基材微小颗粒稳定的分散在水溶剂中，形成稳定的溶液；聚丙烯酰胺表面活化剂、ph值调节剂、氯化钙无机稳定剂改善水溶剂的稳定性和贮存性能。采用上述材料制取的水溶剂，能够熔接上述沥青基材，从而保证透水沥青能够在常温环境中施工。
实施例二
在本实施例中，所述沥青基材中的所述芳烃类热塑性石油树脂为28份、所述芳香烃基石油橡胶油为30份、所述聚乙烯改性树脂为0.5份、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂为0.5份、丁苯丁腈共聚胶乳为0.1份以及环氧树脂交联剂为0.1份。
所述水溶剂中的所述羧酸盐型沥青乳化剂为1份、所述聚丙烯酰胺表面活化剂为0.5份、所述ph值调节剂为0.1份、所述氯化钙无机稳定剂为0.0.5份以及水为30份。
本实施例的透水沥青路面用改性沥青铺设的透水沥青路面与普通沥青路面以及现有的透水沥青路面相比，各项参数的性能对比如下表所示：
表1：本实施例的透水沥青路面与普通沥青路面及现有透水沥青路面的性能参数对比
由此可见，本实施例中的常温施工用改性沥青所铺设的路面与热拌法生产透水沥青混合料相比，生态环保、零排放、低能耗；适应于环境温度高于0℃的任何常温施工、适应于小面积需要多次驳运施工；对于彩色透水沥青混合料，因为无需热加工，色彩更稳定；
与现有的其它常温施工透水沥青混合料相比，各项指标均达到或超过相关标准，路面性能稳定、感温性更优、具有更高的粘韧性。
实施例三
在本实施例中，所述沥青基材中的所述芳烃类热塑性石油树脂为23份、所述芳香烃基石油橡胶油为24份、所述聚乙烯改性树脂为1份、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂为1份、丁苯丁腈共聚胶乳为3份以及环氧树脂交联剂为0.5份。
所述水溶剂中的所述羧酸盐型沥青乳化剂为2份、所述聚丙烯酰胺表面活化剂为1份、所述ph值调节剂为0.5份、所述氯化钙无机稳定剂为0.1份以及水为35份。
本实施例的透水沥青路面用改性沥青铺设的透水沥青路面与普通沥青路面以及现有的透水沥青路面相比，各项参数的性能对比如下表所示：
表1：本实施例的透水沥青路面与普通沥青路面及现有透水沥青路面的性能参数对比
实施例四
在本实施例或其他实施例中，所述沥青基材中的所述芳烃类热塑性石油树脂为25份、所述芳香烃基石油橡胶油为30份、所述聚乙烯改性树脂为2份、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂为3份、丁苯丁腈共聚胶乳为5份以及环氧树脂交联剂为1份。
所述水溶剂中的所述羧酸盐型沥青乳化剂为4份、所述聚丙烯酰胺表面活化剂为2份、所述ph值调节剂为1份、所述氯化钙无机稳定剂为0.2份以及水为40份。
本实施例的常温施工用改性沥青铺设的透水沥青路面与普通沥青路面以及现有的透水沥青路面相比，各项参数的性能对比如下表所示：
表1：本实施例的透水沥青路面与普通沥青路面及现有透水沥青路面的性能参数对比
实施例五
在本实施例中，所述沥青基材中的所述芳烃类热塑性石油树脂为30份、所述芳香烃基石油橡胶油为35份、所述聚乙烯改性树脂为2.5份、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂为5份、丁苯丁腈共聚胶乳为8份以及环氧树脂交联剂为5份。
所述水溶剂中的所述羧酸盐型沥青乳化剂为5份、所述聚丙烯酰胺表面活化剂为4份、所述ph值调节剂为2份、所述氯化钙无机稳定剂为0.5份以及水为45份。
本实施例的常温施工用改性沥青铺设的透水沥青路面与普通沥青路面以及现有的透水沥青路面相比，各项参数的性能对比如下表所示：
表1：本实施例的透水沥青路面与普通沥青路面及现有透水沥青路面的性能参数对比
实施例六
本实施例的透水沥青路面用改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：制备沥青基材与水溶剂，在制备沥青基材时将各原料混合后加热至160℃，并持续搅拌搅匀；在制备水溶剂时将水溶剂加热至50～60℃，并在恒温状态下搅拌20～30分钟；
在该步骤中，沥青基材制备时，将芳香烃基石油橡胶油搅拌并加热至160℃，按重量份数加入芳烃类热塑性石油树脂，保持温度不低于155℃搅拌20～30分钟，然后按重量份数加入聚乙烯改性树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、丁苯丁腈共聚胶乳以及环氧树脂交联剂，并在温度不低于155℃的环境中搅拌15～20分钟，保证基材粘度低于6.0具备较好的流动性和混合性能。
水溶剂制备时，将水加热至50～60℃，按重量份数加入羧酸盐型沥青乳化剂和聚丙烯酰胺表面活化剂，保持水温在50～60℃的环境中搅拌20～30分钟，然后按照重量份数加入ph值调节剂和氯化钙无机稳定剂，搅拌均匀，保证水溶剂相应上述沥青基材的活性达最佳值。
步骤二：将步骤一中拌均匀的沥青基材泵送至剪切磨中研磨至2μm并冷却待用；将水溶剂泵送至半成品容器中冷却至20～30℃；
在该步骤中，水溶剂在泵送至半成品容器中之前先将水溶剂泵送至剪切磨中混合0.5～1分钟，然后保持泵送的水溶剂温度保持在70～80℃，输出至半成品容器中。
通过以上步骤，已经完成了本实施例中常温施工用改性沥青制备的准备工作。
本常温施工用改性沥青在使用时，将步骤二中研磨完成的沥青基材在常温下，按重量比加入到水溶剂中，搅拌均匀即可完成改性沥青的制备，将本改性沥青在常温下铺设至路面上施工即可。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
1.一种常温施工用改性沥青，由重量份数为45～70份的沥青基材以及30～55份的水溶剂组成，其特征在于，所述沥青基材包括重量份数为28～30份的芳烃类热塑性石油树脂、30～35份的芳香烃基石油橡胶油、0.5～2.5份的聚乙烯改性树脂、0.5～5份的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、2～8份的丁苯丁腈共聚胶乳以及0.1～5份的环氧树脂交联剂；所述水溶剂包括重量份数为1～5份的羧酸盐型沥青乳化剂、0.5～4份的聚丙烯酰胺表面活化剂、0.1～2份的ph值调节剂、0.05～0.5份的氯化钙无机稳定剂以及30～45份的水。
2.根据权利要求1所述的常温施工用改性沥青，其特征在于，所述沥青基材的重量份数为55～60份，所述水溶剂的重量份数为40～45份。
3.根据权利要求2所述的常温施工用改性沥青，其特征在于，所述沥青基材中的所述芳烃类热塑性石油树脂为23～25份、所述芳香烃基石油橡胶油为24～30份、所述聚乙烯改性树脂为1～2份、所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂为1～3份、丁苯丁腈共聚胶乳为3～5份以及环氧树脂交联剂为0.5～1份。
4.根据权利要求2所述的常温施工用改性沥青，其特征在于，所述水溶剂中的所述羧酸盐型沥青乳化剂为2～4份、所述聚丙烯酰胺表面活化剂为1～2份、所述ph值调节剂为0.5～1份、所述氯化钙无机稳定剂为0.1～0.2份以及水为35～40份。
5.一种权利要求1至4所述的常温施工用改性沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：分别制备沥青基材与水溶剂，在制备沥青基材时将各原料混合后加热至160℃，并持续搅拌搅匀；在制备水溶剂时将水溶剂加热至50～60℃，并在恒温状态下搅拌20～30分钟；
步骤二：将步骤一中拌均匀的沥青基材泵送至剪切磨中研磨至2μm后冷却待用；将水溶剂泵送至半成品容器中冷却至20～30℃待用；
步骤三：将步骤二中研磨完成的沥青基材按重量比加入到水溶剂中，搅拌均匀。
6.根据权利要求5所述的常温施工用改性沥青的制备方法，其特征在于，在步骤一的沥青基材制备时，将芳香烃基石油橡胶油搅拌并加热至160℃，按重量份数加入芳烃类热塑性石油树脂，保持温度不低于155℃搅拌20～30分钟，然后按重量份数加入聚乙烯改性树脂、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物改性树脂、丁苯丁腈共聚胶乳以及环氧树脂交联剂，并在温度不低于155℃的环境中搅拌15～20分钟。
7.根据权利要求5所述的常温施工用改性沥青的制备方法，其特征在于，在步骤一的水溶剂制备时，将水加热至50～60℃，按重量份数加入羧酸盐型沥青乳化剂和聚丙烯酰胺表面活化剂，保持水温在50～60℃的环境中搅拌20～30分钟，然后按照重量份数加入ph值调节剂和氯化钙无机稳定剂，搅拌均匀。
8.根据权利要求7所述的常温施工用改性沥青的制备方法，其特征在于，在步骤二中，水溶剂在泵送至半成品容器中之前先将水溶剂泵送至剪切磨中混合0.5～1分钟。
9.根据权利要求8所述的常温施工用改性沥青的制备方法，其特征在于，在步骤二中，将水溶剂泵送至半成品容器中时，保持泵送的水溶剂温度保持在70～80℃。
技术总结