[发明专利]沥青混凝土组合物

说明书

技术领域

本发明涉及沥青混凝土(asphalt)组合物和制造沥青混凝土组合物的方法。

背景技术

在筑路和铺路工业中，用热的流体沥青(bitumen)涂覆骨料材料，如沙子、沙砾、碎石或其混合物，在其还热的时候将涂覆的材料作为均匀的层铺在路基或之前构筑的道路上，并且通过用重型轧辊滚压来压实该均匀层，以形成光滑表面的道路，这是成熟实用的程序。

沥青与骨料材料(如，沙子、沙砾、碎石或其混合物)的组合称为“沥青混凝土”。沥青，也称为“沥青混凝土粘合剂”，通常是包含沥青质、树脂和溶剂的液体粘合剂。沥青可以例如包含源自石油残余物例如渣油、焦油或沥青(pitch)或其混合物的干馏混合物。

本领域已知硫可以与沥青混合，用于筑路和铺路工业中的应用。通过用单质硫替代常规粘合剂中的一些沥青来配制硫改性沥青。

在含硫沥青混凝土的生产和铺路过程中遇到的问题，是眼部和喉部刺激。本发明的发明人设法降低了工人在含硫沥青混凝土生产和铺路过程期间的眼部和喉部刺激。

发明概述

本发明的发明人已经发现了眼部和喉部刺激可能是由于存在硫蒸气引起的。在硫-沥青混凝土混合物制备过程中和在铺路时，铺设温度可以足够高，从而形成可引起附近工人的眼部和喉部刺激的硫蒸气量。在升高的温度下，硫的蒸气压高得足以导致存在大量的硫蒸气。在热的沥青混凝土混合物上方平衡的硫蒸气接触合适的表面时将发生沉积。

本发明的发明人已经发现通过将特定的树脂基粘合剂掺入含硫沥青混凝土中，可降低硫蒸气的量，并且由此降低工人经受的眼部和喉部刺激的量。

因此，本发明提供了包含骨料、沥青、硫和树脂基粘合剂的沥青混凝土组合物，其中所述树脂基粘合剂包含热塑性烃类树脂和稀释剂。

在另一个方面中，本发明提供了一种用于制造根据本发明的沥青混凝土组合物的方法，该方法包括以下步骤：

(i)加热沥青；

(ii)加热骨料；

(iii)将热的沥青与热的骨料在混合装置中混合，以形成沥青混凝土组合物；

其中在步骤(i)、(ii)或(iii)的至少一个步骤中加入硫；并且其中在步骤(i)、(ii)或(iii)的至少一个步骤中加入树脂基粘合剂，其中所述树脂基粘合剂包含热塑性烃类树脂和稀释剂。

本发明进一步提供了一种用于铺设沥青混凝土路面的方法，其中沥青混凝土是根据本发明的方法制得的，并且进一步包括步骤：

(iv)将沥青混凝土铺成层；和

(v)将该层压实。

在本发明的一个实施方案中，将硫和树脂组合物一起加入；硫是粒料形式，并将树脂基粘合剂掺入硫粒料中。因此，本发明进一步提供了包含量为基于硫重量的2wt％至10wt％的树脂基粘合剂的硫粒料，其中所述树脂基粘合剂包含热塑性烃类树脂颗粒和稀释剂。这些粒料有利地用于根据本发明的方法中。

发明详述

根据本发明的沥青混凝土组合物包含骨料、沥青、硫和树脂基粘合剂，其中所述树脂基粘合剂包含热塑性烃类树脂和稀释剂。

骨料合适地是适用于道路应用的任何骨料。骨料可以包括粗骨料(保留在4mm筛网上)、细骨料(通过4mm筛网，但保留在63μm筛网上)和/或填料(通过63μm筛网)。

通常，沥青混凝土组合物含有基于沥青混凝土组合物重量的至少1wt％沥青。优选含有约1wt％至约10wt％沥青的沥青混凝土组合物，特别优选含有基于沥青混凝土组合物重量的约3wt％至约7wt％沥青的沥青混凝土组合物。

沥青可以选自多种沥青化合物。可以使用的沥青可以是直馏沥青、热裂解残渣或沉降沥青，例如，来自丙烷。尽管不是必需的，沥青还可以已经接受了吹制(blowing)。可以通过用含氧气体，如空气、富氧空气、纯氧或任何其它含有分子氧和惰性气体(如，二氧化碳或氮气)的气体，处理沥青，来进行吹制。吹制操作可以在175至400℃，优选200至350℃的温度下进行。或者，可以通过催化方法来进行吹制处理。

用于本文中的沥青优选是适用于道路应用的铺路级沥青，具有例如9至1000dmm，更优选15至450dmm的针入度(根据EN1426:1999，在25℃下测试)和25至100℃，更优选25至60℃的软化点(根据EN1427:1999测试)。