[发明专利]一种复合改性剂及其制备的具有高抗飞散性能的排水沥青混凝土

说明书

本发明公开了一种复合改性剂及其制备的具有高抗飞散性能的排水沥青混凝土，涉及道路工程材料领域，所述复合改性剂包括以SBS改性剂、SBR改性剂、增溶剂为组成成分的改性剂基本料；纤维；综合助剂；以及交联剂和交联促进剂；由所述复合改性剂制备的排水沥青混凝土具有高抗飞散性能。使用普通沥青、集料和矿粉以及本发明制得的复合改性剂在现场投放即可生产得到性能优良且稳定的排水混合料，其性质比使用改性沥青更为稳定，再也不必担心改性沥青的储存离析和性能衰减问题，也彻底解决了纤维投放的分散不均、容易出现油斑的施工缺陷。

技术领域

本发明涉及道路工程领域，尤其涉及一种使排水沥青混合料具有抗飞散性能的改性添加剂及其制备的排水沥青混凝土。

背景技术

排水沥青路面是指压实后空隙率在18％～25％，能够在混合料内部形成排水通道的新型沥青混凝土面层，排水路面能够消除雨天路面形成的水膜，提高行车的安全性、舒适性。为了保证较大的空隙率，排水性沥青混合料中粗集料用量占到80％以上，因此，排水沥青路面的强度减低，沥青老化后会导致胶浆开裂，排水沥青路面中的粗集料成片脱落，出现飞散现象，重载车辆挤压和雨水冲刷等外力作用加速了这种现象的发生，最终导致排水沥青路面损坏，因此设计一种具有高抗飞散性能的混合料是道路工程建设的关键。

为了获得具有高抗飞散性能的混合料，一般会围绕：1)采用起粘结作用的高粘度的沥青，一般采用高含量的SBS实现；2)添加纤维，包括聚合物化学纤维(聚酯和聚丙烯、聚丙烯腈纤维)、木质素纤维等，通过加筋和吸附沥青增加沥青膜厚等机理改善抗飞散掉粒性能；3)添加抗剥落剂、抗老化剂，用于提高沥青与石料界面粘附性能、防止沥青氧化的材料三个方面进行研究然而一般要求起粘结作用的沥青必须具有较高的粘度，抗车辙性和抗飞散性要远高于SBS改性沥青混凝土，另外由于排水混凝土经常浸泡在水中，需要具有较高的水稳定性。因此制备排水沥青混凝土时，除了在沥青中添加聚合物、树脂类添加剂外，还要在混合料中添加木质素纤维、聚酯纤维、聚丙烯纤维等，纤维不仅能增加沥青与石料的粘结力，还能增加沥青用量、减小飞散、提高水稳定性和耐久性。但是，为了满足高粘度的需要，现有技术常用高改性剂含量的SBS/树脂复合改性沥青。当前改性沥青一般采取湿法制得，即预先在工厂将改性剂与基质沥青经过溶胀、剪切、发育的方法制备成品SBS改性沥青，这不但增加了额外的运输和生产环节，而且成品SBS改性沥青属于热力学不稳定体系，在储存运输过程中必然会发生不同程度的改性剂离析分层、指标衰减等问题，对于不易改性的沥青，这种衰减格外显著。一般改性沥青出厂后，平均要经过2天左右的运输和储存，如遇阴雨天气或其他管理变化导致无法施工，存放时间可能达到5天以上，在此期间改性沥青的性能指标已经发生严重衰减，且高含量的SBS改性沥青更容易离析和降解。因此目前常用的湿法制成的改性沥青不仅增加了生产成本，造成了环境污染，降低了施工灵活性，还给路面质量带来了不良影响。

而且，在生产排水沥青混合料时，通常将纤维单独投入拌合楼使用，纤维在存放过程中容易受潮变质，同时密度较小，在加入过程中容易发生漂浮，难以混合均匀。如何将纤维有效加入、且保证拌合的均匀性是生产排水沥青混凝土急需解决的问题。另外，大孔隙的沥青混凝土还容易造成集料的剥离和脱落，严重可能会导致路面功能的损害，因此要求沥青具有较强的粘附性和较强的抗老化性，通常的解决方法是在沥青与集料拌合时加入抗剥离剂、抗老化剂，这不仅增加了现场劳动强度还容易造成拌合的不均匀。

因此迫切需要一种将高粘改性剂、纤维、抗老化剂与抗剥离剂融合为一体的复合改性剂，在使用时能够直接投入拌合楼，而无需预先制备成品高粘沥青、无需单独投放纤维、无需单独投放抗剥离剂及抗老化剂。但受以下两个方面的影响，在现有技术条件下，并未实现纤维与聚合物类改性剂共同造粒的技术：

(1)纤维类材料的韧性较小，造粒时易断裂。

(2)聚合物类改性剂通常高温造粒，而纤维类材料受热容易老化。