[发明专利]一种纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂

说明书

本发明属于工程材料技术领域，具体涉及一种纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂，所述添加剂以天然岩沥青为主要原料，辅以废胎胶粉、聚合物、纳米硅藻土、木质素纤维、纳米氧化锌等原料，有效改善沥青混合料的弹性、粘合性与刚性，从而显著提高复配岩改性沥青混合料的高温抗变形能力、低温抗裂能力及抗水损能力。

技术领域

本发明属于工程材料技术领域，具体涉及一种纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂。

背景技术

普通石油沥青自身的组成和结构决定了其高低温稳定性差，高温易流淌，低温易脆裂，弹性和耐老化性不足，普通石油沥青难以满足高等级公路使用要求。对普通石油沥青进行改性是路用石油沥青路面材料的现实需求。推广应用绿色环保路用改性沥青复合材料已经成为建设资源节约型、环境友好型路用材料的必然之路。

岩沥青是石油在岩石夹缝经过长达亿万年的沉积、变化，在热、压力、氧化、触媒、微生物的综合作用下生成的沥青类物质，是一种分子量较大的天然固体沥青。我国交通运输部2014年8月下发了《关于印发公路水路交通运输主要技术政策的通知》([2014]165号文件)鼓励推广应用天然岩沥青等改性沥青混合料。岩沥青作为沥青类固体物质，性质稳定，抗氧化性强，与集料的粘结能力强，是一种天然优良的石油基沥青改性剂，已经应用于道路石油沥青改性及工程实践应用。

但由于产地、来源等因素的影响，在实践中天然岩沥青作为改性剂还存在高温抗变形能力、抗水损能力还不够稳定、低温抗裂性不足等缺点，过多岩沥青也会导致沥青延展性降低等问题，因此有待深入开发新型纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂，能提高路用改性沥青复合材料的高温抗变形性能、抗水损性能以及低温抗裂性能。

本发明的技术方案为：

一种纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂，由以下重量份的原料配制而成：岩沥青30-40份、废胎胶粉20-30份、聚合物1-20份、纳米硅藻土1-10份、木质素纤维10-20份、纳米氧化锌5-10份。

进一步地，所述聚合物选自低密度聚乙烯LDPE、高密度聚乙烯HDPE、聚丙烯PP中的一种或多种。

本发明所述岩沥青中，天然沥青含量＞30％，软化点＞80℃，碳酸钙＞30wt％，闪点温度＞250℃，加热损失＜2.0％，含水量＜2％，颗粒最大粒径＜1.5毫米。

所述废胎胶粉中，橡胶烃含量＞50％，所述金属含量＜0.5％，所述胶粉粒径＜0.5毫米。

本发明所述纳米硅藻土，粒径为15-100nm，纳米二氧化硅含量90％。

本发明所述纳米氧化锌的平均粒径为25-30nm。

本发明所述木质素纤维中，木质素纯度＞80％。

本发明所述的纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂的制备方法，包括以下步骤：

S1.按重量份称取岩沥青、聚合物、废胎胶粉、木质素纤维，破碎、加热到30-35℃干燥后过筛，控制破碎后的颗粒最大粒径小于1.0mm；

S2.将步骤S1处理后获得的颗粒与纳米硅藻土和纳米氧化锌搅拌，混合均匀，造粒，即得到所述纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂。

本发明还提供了上述的纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂在制备沥青混合料的应用。

进一步地，所述沥青混合料的制备方法包括以下步骤：

将集料加热至185-195℃，泵入所述纳米复合天然岩改性沥青混合料添加剂干拌10s-15s，后喷入加热至150-160℃的基质沥青湿拌30-50s，出料，得到所述沥青混合料。