[发明专利]一种温拌SMA改性沥青混凝土改性颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于沥青道路建设技术领域，涉及一种温拌SMA改性沥青混凝土改性颗粒，还涉及该种温拌SMA改性沥青混凝土改性颗粒的制备方法。

背景技术

传统SMA改性沥青混凝土技术研制开始于70年代的德国，并广泛应用于高等级沥青路面建设。我国于90年代末引进该技术，同时得到广泛的应用，其工艺与技术特点是先将基质沥青通过特殊的设备，添加SBS橡胶、硫磺、稳定剂、抗剥落剂等添加剂一起混合，通过高速剪切进行化学改性，生产出SBS改性沥青，再将SBS改性沥青通过特殊的保温车运至沥青拌合站，与不同规格的石料、矿粉进行混合物搅拌，同时添加不同品种的纤维(聚酯纤维及木质纤维)进行搅拌，生产出SMA改性沥青混凝土。但该技术存在工艺复杂、高投资、高能耗、高污染、储存时间短、施工效率低下等难题。因此，急切需要开发一种温拌SMA改性沥青混凝土改性颗粒和该种改性颗粒的制备方法，以降低道路建设及养护成本、提升施工效率、保护生态环境、节约社会资源及提高路面的综合路用性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对现有SMA沥青混凝土技术的工艺复杂、高能耗、高污染、储存时间短、施工效率低、技术性能低等缺陷，提供一种温拌SMA改性沥青混凝土改性颗粒。

本发明的另一目的是提供该种耐热油耐高温丁腈橡胶的制备方法，操作简单，成本低廉，而且不受地理环境、气候条件等客观固素的影响，具有极高的经济和社会效益。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种温拌SMA改性沥青混凝土改性颗粒，包括以下组分，各组分按照质量百分比分别为：

各组分的质量百分比总和为100％。

本发明中，将多种具有不同改性功能的添加剂通过物理共混及化学改性混合制得改性颗粒，可以用于高等级沥青路面建设，使得在沥青混凝土制备过程中，基质沥青能够与集料迅速混合，很好地实现SMA沥青混凝土的综合路用性能，不仅取替了传统SBS沥青改性技术生产工艺，解决了SBS改性沥青的运输、储存等难题；避免了现场添加各种改性剂造成费时费事、污染严重、效率低下的不良影响。其中，橡胶粉和硅藻土均为市售的用于沥青改性的橡胶粉和硅藻土，硅藻土添加到橡胶制品中，能明显增强产品的刚性和强度，沉降体积达95％，并可提高产品的耐热、耐磨、保温、抗老化等化学作用的性能。乙烯-醋酸乙烯酯共聚物又称EVA树脂，分子式是C₆H₁₀O₂，分子量为114.1424，用作各种薄膜、发泡制品、热熔胶和聚合物改性剂。本发明的改性颗粒为黑色固体，密度1.0～1.43kg/m³，熔点140℃～165℃，生产过程中温度165℃～175℃。石蜡选用熔点为90～110℃的石蜡，避免过低熔点的石蜡在后期与基质沥青以及集料混合温拌时挥发掉。

温拌剂是一种表面活性剂，比如APTL型温拌剂，它的分子由亲油基和亲水基组成，在水溶液中亲油基因极性相近而聚集，亲水基向水中发散，从而形成分散均匀的表面活性剂胶团水溶液。混合料拌和过程中，温拌剂和沥青同步喷洒入拌合锅。在机械力搅拌下，大量表面活性剂胶团与热沥青接触，胶团外围水分子迅速蒸发散失，使亲油基与沥青接触；而残留的未散失的水分子与表面活性剂亲水基结合，从而在裹覆集料的沥青间形成大量具有润滑功能的结构性水膜；通过结构水膜的润滑作用，不仅增加了混合料的拌和工作性，还在一定程度上防止沥青胶浆结团。混合料的摊铺、压实过程中，结构性水膜发挥润滑作用，从而提高摊铺速度并且混合料易压实，从而实现混合料的降温拌和、摊铺、压实。压实终了，在机械撕扯力及环境因素的作用下，水分子逐渐散失，结构水膜消失，而表面活性物质会迅速转移至沥青与集料交界的界面上，表面活性物质呈碱性，具有类似于沥青抗剥落剂的作用，使集料与沥青胶结料的粘结性能得到加强。

现有技术中，一般是在沥青混合料拌和时加入温拌剂，本发明是在改性颗粒中添加温拌剂，并与其他改性功能的添加剂一起，制得一种具有综合性能的改性颗粒，在施工现场直接添加到基质沥青和集料中，就可以快速得到温拌SMA改性沥青混凝土。在同样材料(沥青和石料)和配合比条件下，加入APTL/01温拌剂，温拌混合料一般比常规热拌可降低拌和、摊铺、压实温度30～60℃，路用性能优于热拌混合料等诸多优点；延长施工季节，可在0℃以上的环境温度下施工；节能环保、改善作业环境，可减少温室气体排放50％左右，减少沥青烟等有毒气体排放80％以上；防止沥青老化，保证压实程度和施工质量，延缓沥青路面寿命。