[发明专利]一种由表面活性剂组成的抗剥落温拌沥青添加剂及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种由表面活性剂组成的抗剥落温拌沥青添加剂及其制备和应用。

背景技术

目前，国内绝大部分道路采用传统的热拌沥青工艺，它是在180℃左右把粘稠状沥青与小石块、石屑、石粉等混合并施工而成。

热拌沥青混合料在高速公路建设中以其众所周知的良好使用性能受到世界众多国家的青睐。迄今为止，热拌沥青混合料是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种混合料。但其自身也暴露出很多自身不可调和的缺陷，主要表现在以下几个方面：(1)混合时温度高，热损失严重，能耗高；(2)高温度的拌和及施工条件加速了混合料老化，降低了混合料路用性能；(2)较短的施工季节造成很大的机械、人员闲置，工期长；(3)高温促使沥青的组分分解挥发，混合料生产过程的有害气体排放对环境污染严重，既降低沥青道路的质量，又使这些挥发组分C_mH_n、CO₂、SO₂、NO_x等污染环境及影响操作工人健康；(4)能源消耗量大。

为保护生存环境，降低环境污染和能源枯竭，世界各国都对温室气体、有害气体以及固体粉尘等排放进行严格限制。沥青混合料的生产是道路工程中能量消耗与环境污染大户。有研究数据表明，每生产1吨热拌沥青混凝土需消耗8L燃料油。如拌和温度降低30～35℃，可节约燃料油2.4L/t，并可减少30％以上的CO₂等气体以及粉尘的排放量。在充分利用资源发展沥青混凝土的产业中，温拌沥青(Warm MixAsphalt，简称为WMA)技术是目前研究的主要集中方向之一。

所谓温拌沥青混合料就是通过一定的技术措施，降低沥青的粘度，使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工，同时保持其不低于HMA的使用性能的沥青混合料技术，关键技术就是在不损伤HMA的路用性能的前提下如何降低沥青的拌和粘度。温拌沥青混合料由于其较低的拌和及压实温度，使其与热拌沥青混合料相比有许多优点。然而，现有技术中，为了提高温拌沥青的性质，一般需要在温拌沥青中添加组成比例复杂，且成本较高的温拌沥青添加剂，因此不利于工业化的大规模推广，有些添加剂中往往还含有有毒害作用的胺类等物质，因此在沥青铺设过程中还是无法完全避免有害气体的排放。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种由表面性剂组成的抗剥落温拌沥青添加剂及其制备和应用。

本发明采用如下技术方案解决上述技术问题：

一种由表面活性剂组成的抗剥落温拌沥青添加剂，该温拌沥青添加剂中含有的组分名称及其重量百分比为：

聚乙烯醇缩醛             0.1％～2％；

聚丙烯酰胺               0.1％～2％；

脂肪酸酐酯类表面活性剂   1％～10％；

聚氧乙烯酸酯类表面活性剂 1％～10％；

水                       余量。

较佳的，所述聚乙烯醇缩醛的分子量为1×10⁴～5×10⁴；缩醛度为40％～60％，进一步优选为50％。

较佳的，所述聚丙烯酰胺的数均分子量为3×10⁵～6×10⁵。

较佳的，所述脂肪酸酐酯类表面活性剂选自琥珀酰单油酸酯、单月桂酸山梨醇酐酯和木糖醇酐单硬脂酸酯中的一种或多种的混合物。

较佳的，所述聚氧乙烯酸酯类表面活性剂为选自聚氧乙烯木糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐棕榈酸酯和聚氧乙烯硬脂酸酯中的一种或多种，且所述聚氧乙烯酸酯类表面活性剂均为常规。

较佳的，所述水为去离子水。

本发明还提供了所述由表面活性剂组成的抗剥落温拌沥青添加剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将聚乙烯醇缩醛以水作为溶剂，溶解成固含量为20％～50％(重量百分比)的聚乙烯醇缩醛混合液；

2)将聚丙烯酰胺以水作为溶剂，配制成固含量5％～15％(重量百分比)的聚丙烯酰胺混合液；

3)将水和脂肪酸酐酯类表面活性剂混合后，搅拌均匀制得脂肪酸酐酯类表面活性剂混合液；

4)将步骤3)中制得的脂肪酸酐酯类表面活性剂混合液加热至50～80℃，边搅拌边按比例将聚氧乙烯酸酯类表面活性剂加入到脂肪酸酐酯类表面活性剂混合液中制得表面活性剂混合乳液；