[发明专利]一种胶粉改性乳化沥青及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种筑路材料，特别提供了一种胶粉改性乳化沥青及其制备方法。

背景技术

橡胶沥青以其良好路用性能，现已在沥青路面建设与养护工程中得到广泛的应用，但橡胶沥青在制作和使用过程中，均须在高温条件下进行，由此产生了能源消耗较大，性能易衰减，施工不方便，二次环境污染等问题。

乳化沥青以其环保、节能、施工方便等特点也在沥青路面中广泛应用。但是，普通乳化沥青存在着高温稳定性、低温抗裂性、抗水损害性等方面不能完全满足道路使用要求的问题，尤其在交通量较大的路段或温差较大的地区，易造成路面脱落、裂缝和坑槽等病害。为减少这些病害，目前在特殊地区或路段均使用乳化改性沥青，乳化改性沥青所用的改性材料多是SBS、SBR，但是，这些乳化改性沥青的低温性能仍不能完全满足低温地区的路用要求。另外，这些改性剂都存在着价格昂贵、制作工艺比较复杂的问题。

因此，人们一直在寻找一种既能保持橡胶沥青的优良性能又具有乳化沥青可常温使用等优点的、无环境污染并价格低廉的理想筑路材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种胶粉改性乳化沥青及其制备方法，在保留了橡胶沥青路用性能的同时，解决了橡胶沥青常温下无法贮存和使用的问题，克服了橡胶沥青较高能源消耗、施工不便、性能衰减等缺点，同时添补了胶粉改性乳化沥青的技术空白。

我们经过大量的研究发现，橡胶沥青中的橡胶颗粒并没有形成网状结构，而是相对独立的团状结构。也就是说橡胶沥青之所以有良好路用性能主要是由于橡胶颗粒在沥青中形成具有橡胶核心的团状纤维体，橡胶颗粒表面纤维吸附大量沥青，与沥青形成很好的联接，在高温状态时，橡胶颗粒的表面纤维抑制了沥青的流动性，使橡胶沥青具有较高的高温稳定性；在低温状态时，沥青已接近玻璃体，而与其紧密结合的橡胶颗粒、橡胶核心却提供了较大的变形能力，使橡胶沥青具有较好的低温稳定性。因此，橡胶沥青的性能好坏取决于橡胶颗粒在沥青中是否形成了具有橡胶核心的团状纤维。

乳化沥青是石油沥青与水在反洗涤性表面活性剂(乳化剂)、稳定剂等作用下，经乳化加工而成的沥青乳液。其中沥青颗粒均匀分散于水介质中，形成“油包水”或“水包油”的颗粒结构形式，常温条件下呈乳液状态。当这种颗粒结构破裂就会形成油水分离，水分丧失后，剩余部分为乳化沥青的蒸发后残留物，具有了原有沥青的性能。因此，乳化沥青的蒸发后残留物的性能决定了乳化沥青的路用性能。并且，在使用前保持不破乳，使用后能在规定的时间内破乳是乳化沥青生产技术的关键。

本发明提供的胶粉改性乳化沥青就是根据橡胶沥青和乳化沥青的强度形成机理，首先对橡胶粉进行表面处理，使其基本形成具有橡胶核心的团状纤维，再经复合处理液处理使其与乳化沥青具有良好的相容性，使其粘度、稳定性、破乳速度等方面与乳化沥青相同，破乳后，其蒸发后残留物中分散了有橡胶核心的团状纤维，使其具有了与橡胶沥青相同的性能。从而达到了胶粉改性乳化沥青可常温使用，其蒸发后残留物的性能具有与橡胶沥青相同性能的目的。由于胶粉改性乳化沥青所使用的主要改性材料是废旧轮胎胶粉，并且可在常温下生产和使用。因此，降低了产品成本，又变废为宝，减少了污染，降低能源、减少碳排放量，同时其又具有橡胶沥青的良好性能，满足了道路的使用要求。因此，胶粉改性乳化沥青路用性能好、施工简便、造价低廉、节能、无二次污染的。是一种节能、减排、环保、资源循环利用的性能优良的筑路材料。

本发明提供的胶粉改性乳化沥青，由乳化沥青、胶粉及复合处理液组成，其特征在于：所述胶粉改性乳化沥青中有肉眼可见的橡胶粉颗粒，其中，乳化沥青蒸发残留物与胶粉的质量比为5∶2～10∶1，胶粉与复合处理液的质量比为1∶1～2∶1

在常温下，胶粉改性乳化沥青的恩格拉粘度为2-30，稳定性5d小于5％，与集料的粘附性为裹附面积大于2/3，破乳速度为快裂、中裂或慢裂中的一种；

破乳后，蒸发后残留物的相关参数如下：5℃延度＞10cm，软化点＞50℃，弹性恢复＞50％，180℃旋转粘度＞0.5Pa.s；

其中，所述乳化沥青应为满足《公路沥青路面施工技术规范》要求的乳化沥青，其蒸发后残留物在25℃时的针入度为5mm～30mm；15℃时的延度＞40cm；溶解度大于97.5％；残留分量含量大于50％。

所述复合处理液为SBS乳液、SBR乳液、再生胶乳液、皂液中的一种或几种复合而成；