[发明专利]一种高强改性沥青及其制备方法

说明书

本发明涉及一种本发明提出的高强改性沥青及其制备方法，包括如下重量份的各组分：70#基质沥青40～90份，高分子改性剂5～9份，复合抗车辙助剂15～35份，抗氧化剂0.5～1.5份，有机降粘剂3～7份，稳定剂0.2～0.4份。区别于现有的掺量较多的单一岩沥青改性，复合改性在降低岩沥青掺量的前提下，使用石油树脂等其他材料复配或替代岩沥青提升沥青高温性能，在保证沥青高温性能前提下，使改性沥青储存稳定，不易淤积于罐底及污染生产管道，保证沥青生产品质。

技术领域

本发明涉及路桥铺装用改性沥青，尤其涉及高强改性沥青及其具体的制备方法。

背景技术

高速公路的主要损坏形式之一就是路面损害，在沥青路面的主要病害中，车辙现象尤其普遍，对于路面的损坏也最为严重，大大提高了路面的修复费用。车辙问题通常在第一个夏季的高温期就会出现，有的路面车辙深度为10～50mm，甚至达100mm以上，使路面平整度变差，很快出现网裂、坑洞、坑槽等病状。并且随着温度的上升和路面轴载的提高，普通的改性沥青混凝土路面对于一般荷载行车段能够满足要求，但对于一些特殊路段比如重车道、交叉口、服务区、上坡缓行等路段采用相同的改性沥青便很快发生车辙等病害，降低路面行车舒适性，甚至会导致路面行车安全性降低。

现有技术主要改进措施是通过高掺量的岩沥青粉末或抗车辙母粒对基质沥青进行调和改性，制备高强度改性沥青，强度虽然有所提高，但是岩沥青粉末灰分偏多，容易沉淀，长期生产中容易污染管道及淤积罐底，不利于长时间生产及产品储存，同时由于粘度较大，对沥青混合料拌和温度要求苛刻，不利于生产使用。

基于上述改性沥青的不足，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究和创新，以期创设一种高强改性沥青及其制备方法，具有强度高、高低温性能优异等优点，降低了施工成本、节约了施工能耗。

发明内容

本发明的主要目的之一为提供一种高强改性沥青，通过优化组分，具备优异的高低温性能，抗变形能力较优。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

本发明提出的高强改性沥青，包括如下重量份的各组分：

针对于其中添加的各组分，其中溶胀于沥青中的改性剂在掺加至一定的掺量时会出现一个指标骤升现象，这种现象在改性剂于沥青的溶胀体系中叫做相反转。高分子改性剂如SBS改性剂的相反转掺量在6％～8％左右，此掺量下SBS溶胀于沥青中，端基(聚苯乙烯段)转化并流动，中基聚丁二烯提供较好的弹性和抗疲劳性能，其玻璃化转变温度低，有低温柔性，中基吸收沥青的轻质组分，形成海绵状材料，体积增大许多倍，冷却后，端基再度硬化，物理交联，使中基嵌段进入具有弹性的三位网状结构中，能够形成完整的连续相。高于此掺量时，沥青的各指标会突变，主要表现在粘度指标骤升和低温延度骤降上，原因在于沥青中的轻质组分被游离的改性剂溶胀，无法起到一个降粘和提升沥青低温性能的效果。且溶胀完全的改性剂体积膨胀，使沥青再次增粘，故而对于高强沥青而言，改性剂掺量不宜过高。

当单一高温助剂突破突变掺量时，改性沥青的粘度等指标会骤升，其原理和SBS改性剂相似。抗车辙剂和岩沥青粉末能够大幅提升改性沥青的高温性能，不过在配合 SBS改性剂时存在一个突变掺量，对于岩沥青而言突变掺量为8％～12％，对于沥青颗粒而言突变掺量为18％～20％，超过此掺量会造成粘度的大幅提升和低温延度的下降。同样15％掺量下，不掺加降粘剂，单一岩沥青改性相比于复配抗车辙助剂(5％岩沥青+10％沥青颗粒)在高温性能都满足条件下135℃运动粘度下降约1.5Pa·s，规范要求改性沥青的运动粘度小于3Pa·s，更有利于现场拌和与摊铺碾压。且相比于单一高掺量岩沥青助剂和沥青颗粒助剂混溶于改性沥青中导致沥青污染管道问题，复配抗车辙助剂和有机降粘剂能够在保证沥青高温性能的同时，提升沥青的低温性能，且不易污染管道，利于产品储存和生产。