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一种颗粒化沥青混合料添加剂、其制备方法及应用

作者:admin      2022-07-30 07:49:21     893



无机化学及其化合物制造及其合成,应用技术1.本发明属于道路工程材料领域,更具体地,涉及一种颗粒化沥青混合料添加剂、其制备方法及应用。背景技术:2.沥青添加剂是用于改善沥青及沥青制品性能的添加剂。根据不同的目的,沥青添加剂通常是在基质沥青中添加相应改性剂、抗剥离剂、抗老化剂、纳米改性剂等。3.沥青添加剂需以恰当配比预先制备,然后在使用场景以恰当比例添加到沥青混合料中。由于沥青添加剂需要高度一致性的配方及生产工艺,以保证产品性能的稳定,通常需要在固定地点生产。而使用时,则需要在施工地点,进行添加,因此往往需要运输、储存环节,而一般在不会使用当地新鲜制备的沥青添加剂。故往往沥青添加剂需要造粒成为沥青颗粒,以方便运输、存储。4.为了使用方便,沥青改性剂、抗剥离剂、抗老化剂、纳米改性剂等,都是预先添加在基质沥青中,一方面保证改性剂品质功能稳定,另一方面缩短与沥青料熔融并均匀混合的时间。然而由于添加了基质沥青,在环境温度变化时,沥青表面性状改变,变软,及离析,会导致颗粒化沥青改性剂出现板结或者储存稳定性不满足条件,甚至性能变化,导致品质不稳定,不方便运输,对于储存条件要求苛刻。技术实现要素:5.针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本发明提供了一种颗粒化沥青混合料添加剂、其制备方法及应用,其目的在于通过将沥青混合料添加剂制制作成稳定性好、高温冲击下不团聚的颗粒,方便贮存、运输和使用,由此解决现有的颗粒化沥青改性剂由于准存条件导致的板结,不方便使用、品质不稳定的技术问题。6.为实现上述目的,按照本发明的一个方面,提供了一种颗粒化沥青混合料添加剂,其特征在于,包括沥青混合料改性剂、基质沥青粘结剂、以及防粘剂;7.所述沥青混合料改性剂与所述基质沥青粘结剂均匀熔融混合形成混合沥青添加剂颗粒;8.所述防粘剂裹覆于所述沥青混合料添加剂颗粒表面形成防粘层;所述防粘剂为水不溶性粉末,且最大粒径小于100μm。9.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述防粘层厚度在10-20μm之间。10.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述防粘剂亲水性系数小于1,其中小于75μm的颗粒占80%以上;所述防粘剂粒度分布参数d10在3-10μm之间,d50在8-15μm,d90在15-20μm;优选的防粘剂为滑石粉、矿粉、碳酸钙粉末、玻璃微粉、钢渣微粉、或矿渣微粉。11.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述混合沥青添加剂颗粒的平均体积在10-1000mm3之间;优选的混合沥青添加剂颗粒的平均体积在50-600mm3之间;更优选,对于非均一相的混合沥青添加剂颗粒,所述混合沥青添加剂颗粒的平均体积为50-400mm3,对于均一相的混合沥青添加剂颗粒,混合沥青添加剂颗粒的平均体积为300-600mm3。12.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述混合沥青添加剂颗粒软化点在90℃至110℃之间。13.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述混合沥青添加剂颗粒50℃至70℃的颗粒破坏力0.1-0.5kn,优选在颗粒破坏力0.2-0.4kn,-20℃至20℃的颗粒破坏力0.75-1.5kn,优选在0.75-1kn。14.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述基质沥青粘结剂针入度在50~110之间。15.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其所述沥青混合料改性剂,为沥青改性剂、抗剥离剂、抗老化剂、或纳米改性剂,所述沥青改性剂如岩沥青、橡胶。16.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂,其采用岩沥青作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在70-110之间;含有橡胶粉作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-90之间;含有抗剥离剂作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-110之间;含有抗老化剂作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-110之间;含有纳米改性剂作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-110之间。17.按照本发明的另一个方面,提供了所述颗粒化沥青混合料添加剂的制备方法,包括以下步骤:18.将基质沥青粘结剂加热至流态,与沥青混合料改性剂拌和均匀,形成混合沥青,使得混合沥青的软化点在90℃至110℃之间;19.将所述混合沥青维持在软化点温度之上20℃至50℃进行造粒,获得混合沥青添加剂颗粒;20.造粒后迅速将所述混合沥青添加剂颗粒裹覆防粘剂,冷却获得所述颗粒化沥青混合料添加剂。21.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂的制备方法,其将所述混合沥青添加剂颗粒裹覆防粘剂时,维持所述混合沥青添加剂颗粒温度在软化点温度之上。22.优选地,所述颗粒化沥青混合料添加剂的制备方法,其所述造粒后迅速将所述混合沥青添加剂颗粒裹覆防粘剂具体为:23.持续搅拌所述混合沥青添加剂颗粒,使所述防粘剂粉末喷出,喷涂在所述混合沥青添加剂颗粒表面。24.按照本发明的另一个方面,提供了所述颗粒化沥青混合料添加剂的应用,其应用于对沥青混合料进行改性;25.将所述颗粒化沥青混合料添加剂与石料加热并拌和,使得所述颗粒化沥青混合料添加剂软化并均匀分散于级配的石料中,其掺量为集料的1-5%;26.再加入基质沥青混合均匀,获得沥青混合料。总体而言,通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比,能够取得下列有益效果:27.本发明提供的颗粒化沥青混合料添加剂,通过在沥青混合料添加剂颗粒表面形成防粘层,从而提高颗粒化沥青混合料添加剂的分散性能和稳定性能,防止颗粒化沥青混合料添加剂板结。28.优选方案,通过对防粘剂的种类选择、粒径参数、防粘层的厚度参数的控制,配合沥青添加剂颗粒的针入度等性质的选择,使得本发明颗粒化沥青混合料添加剂,能满足储存、运输以及使用场景下的高温、防潮以及崩解性能等方面的要求。29.本发明提供的颗粒化沥青混合料添加剂的制备方法,巧妙的结合造粒和防粘层的裹附步骤,不需要消耗额外能源来形成防粘层。优选方案,防粘层喷涂形成,更为均匀。附图说明30.图1是实施例采用的结团率测试装置照片;31.图2是实施例1至3制备的颗粒化沥青混合料添加剂的照片;32.图3是实施例1至3制备的颗粒化沥青混合料添加剂的结团率测试照片;33.图4是对比例1至6制备的颗粒化沥青混合料添加剂结团率测试照片;34.图5是实施例4至6制备的颗粒化沥青混合料添加剂的照片;35.图6是实施例4至6制备的颗粒化沥青混合料添加剂的结团率测试照片。具体实施方式36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。此外,下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。37.本发明提供了颗粒化沥青混合料添加剂,其包括沥青混合料改性剂、基质沥青粘结剂、以及防粘剂;38.所述沥青混合料改性剂与所述基质沥青粘结剂均匀熔融混合形成混合沥青添加剂颗粒;39.所述防粘剂裹覆于所述沥青添加剂颗粒表面形成防粘层;所述防粘剂为无砂性粉末,且粒径小于100μm。40.目前虽然也出现了一些技术,通过在沥青添加剂颗粒内部进行添加矿粉,使得沥青添加剂本身的变硬,然而在较长时间的储存过程中,容易发生沥青颗粒表面软化、相互渗透导致的板结,同时为了提高添加剂颗粒的硬度,矿粉需要大量添加,导致沥青改性剂的其他成分添加量有限,影响沥青改性剂的性能或适用范围。不同于之前匀质的改性沥青添加剂,本发明通过对沥青添加剂颗粒进行表面处理,在颗粒化沥青表面形成一层防粘层,类似于在软糖表面裹上砂糖层,从而在几乎不改变沥青改性剂本身的沥青改性能力的情况下。然而不同于普通防粘层,特别需要考虑的是,沥青添加剂在制备、储存、运输、使用的不同场景,处于不同温度下,沥青添加剂颗粒的表面形状出现很大差异。而防粘层需要在制备环节能稳定均匀裹覆于沥青添加剂颗粒表面,这就需要沥青添加剂颗粒表面与防粘层有一定亲和力,相互浸润;而在储存、运输过程中,沥青添加剂可能处于-20℃至70℃的环境温度中,并且可能出现高温、低温等可能,因此与沥青表面既要求稳定牢固的结合,另一方面需要维持在沥青添加剂颗粒表面,而不因为与沥青的亲和能力及表面软化导致裹覆的防粘层内陷于沥青改性剂颗粒中,而最终失去防粘效果;最后需要在使用时,加热条件下能迅速而均匀的拌和到沥青混合料中,不至于导致沥青添加剂颗粒与沥青基质难以混合甚至分层。41.故综合上述因素,一方面需要控制形成防粘层的防粘剂的物理性能,保证与沥青添加剂结合稳定性,指稳定的结合在沥青添加剂颗粒表面,既不脱落也不因为沥青改性剂流动而迁移至沥青添加剂颗粒内部即内化,另一方面需要配合待添加的沥青进行沥青添加剂的理化性质选择,使得加热拌和添加到待添加的沥青中时,能与待添加的沥青相互熔融迅速均匀,从而突破防粘层的隔离限制。42.本发明采用无砂性的水不溶性粉末,作为防粘剂形成防粘层,减少由于储存、运输过程中的外力作用导致的防粘层脱落现象,例如运输颠簸造成的沥青添加剂颗粒之间的摩擦;同时控制其粒径小于100μm的粉末作为防粘剂,其处于沥青改性剂颗粒表面层,即使在50℃至70℃甚至更高的储存、运输温度条件下,也能保持防粘层稳定性,即使沥青改性颗粒表面软化,亦能维持表面张力,即使出现内化迁移的现象,也不至于达到导致失去防粘效果的程度。结合以待添加的基质沥青为粘结剂的技术特点,制作的改性沥青添加剂颗粒,突破防粘层的隔离限制,保证使用时的混合均匀性,缩短拌和时间。43.所述防粘层厚度在10-20μm之间,防粘层的厚涂指防粘剂总体积与混合沥青添加剂颗粒总表面积之比。足够厚的防粘层以保证防粘效果,在防粘剂部分内化迁移时,仍然能保持整体的沥青改性剂性能稳定,同时应避免由于防粘层太厚导致添加到沥青中不易突破隔离层限制导致拌和时间延长的问题。防粘剂采用小粒径的水不溶性粉末亦能起到良好的防潮效果,避免吸潮导致的沥青粘结。实际防粘层为不连续的颗粒,过厚的防粘层其防粘剂颗粒排列密度过大,容易脱落,而防粘效果不会线性提升。优选的所述防粘剂亲水性系数小于1,其中小于75μm占80%以上,使得防粘层具有优异的防潮效果。优选的防粘剂为滑石粉、矿粉、碳酸钙粉末、玻璃微粉、钢渣微粉、或矿渣微粉。44.防粘剂粒度分布参数,体现了防粘剂的整体颗粒状态,影响防粘性能。45.粒度分布参数含义分别为:46.1、d10:一个样品的累计粒分布数达到10%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占10%。47.2、d50:一个样品的累计粒度分布分数达到50%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%,小于它的颗粒也占50%,d50也叫中位径或中值粒径。d50常用来表示粉体的平均粒度。48.3、d90:一个样品的累计粒度分布数达到90%时所对应的粒径。它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占90%。49.所述混合沥青添加剂颗粒的平均体积在10-1000mm3之间;混合沥青添加剂颗粒的平均体积,主要考虑混合沥青添加剂颗粒稳定性和使用时是否容易拌和均匀。因此沥青添加剂颗粒不宜过小,导致使用时由于沥青材料粘稠不宜拌和均匀;亦不宜过大,某些改性剂成分,由于沥青的流动性容易析出分层,例如岩沥青。优选的混合沥青添加剂颗粒的平均体积为50-600mm3之间,对于非均一相的混合沥青添加剂颗粒,由于改性剂容易析出或分离,需要控制混合沥青添加剂颗粒的平均体积为50-400mm3,避免由于改性剂析出或分离导致的使用效果不佳或者板结,对于均一相的混合沥青添加剂颗粒,由于较为稳定,混合沥青添加剂颗粒的平均体积为300-600mm3,更易于混匀,且防粘剂添加量较小。50.为了配合沥青添加剂在制备、储存、运输、使用的不同场景,处于不同温度下的实际情况,混合沥青添加剂颗粒在不同温度下的表面软化程度应满足相应要求。具体而言:制备过程中,混合沥青添加剂,混合后其针入度不宜过大,以方便造粒,表面应具有一定粘性,从而均匀裹覆防粘层;储存及运输过程,考虑冬夏温度差异及存储运输条件,例如北方冬季低温可至-20℃,甚至更低,夏季公路、铁路附近气温可达50℃至70℃,甚至更高,而温度交替变化,需要控制其中混合沥青添加剂颗粒的针入度变化范围,避免防粘层脱落失效;使用过程,混合沥青添加剂颗粒会迅速加热至180-200℃,需要尽快使混合沥青添加剂颗粒与待添加添加剂的沥青相互渗透、熔融,突破防粘层的形状限制,尽快拌和均匀。51.本发明控制混合沥青添加剂颗粒的软度性能如下:52.所述混合沥青添加剂颗粒软化点在90℃至130℃之间;所述混合沥青添加剂颗粒50℃至70℃的颗粒破坏力0.1-0.5kn,优选在颗粒破坏力0.2-0.4kn;-20℃至20℃的颗粒破坏力0.75-1.5kn,优选在0.75-1kn。53.为了控制混合沥青添加剂颗粒的软度性能和加工性能,选择基质沥青的粘结剂针入度在50~110之间。基质沥青针入度越大,所需要的添加量越少,反之则需要增加添加量。针入度过大造成流动性强,不容易造粒,即使添加防粘剂,最终颗粒化的沥青添加剂仍然有可能团聚、板结;针入度过小,则流动性差,难以粘结颗粒状、粉末状的改性剂,使用时不易均匀。常见的沥青混合料改性剂包括沥青改性剂、抗剥离剂、抗老化剂、纳米改性剂,具体如岩沥青、橡胶、sbs颗粒。优选方案,针对不同沥青混合料改性剂,调整基质沥青的性能:采用岩沥青作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在70-100之间;采用橡胶粉作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-90之间,采用抗剥离剂作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-110之间,采用抗老化剂作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-110之间,采用纳米改性剂作为沥青混合料改性剂时,所述基质沥青粘结剂针入度等级范围在50-110之间。54.本发明提供的颗粒化沥青混合料添加剂的制备方法,包括以下步骤:55.将基质沥青粘结剂加热至流态,与沥青混合料改性剂拌和均匀,形成混合沥青,使得混合沥青的软化点在90℃至130℃之间;56.将所述混合沥青维持在软化点温度之上40℃至70℃进行造粒,获得混合沥青添加剂颗粒;在软化点上特定的温度区段,可维持混合沥青的流动性稳定在适合造粒的水平,同时保持造粒后,无需另外控制温度,而使颗粒表面的软度适合裹覆防粘剂。57.造粒后迅速将所述混合沥青添加剂颗粒裹覆防粘剂,冷却获得所述颗粒化沥青混合料添加剂。将所述混合沥青添加剂颗粒裹覆防粘剂时,维持所述混合沥青添加剂颗粒温度在软化点温度之上。58.优选方案,所述造粒后迅速将所述混合沥青添加剂颗粒裹覆防粘剂具体为:59.持续搅拌所述混合沥青添加剂颗粒,使所述防粘剂粉末喷出,喷涂在所述混合沥青添加剂颗粒表面。60.优选方案,采用喷涂的方式裹覆防粘剂,可以方便的控制控制防粘层的厚度,减少混合沥青添加剂颗粒温度对于裹覆厚度的影响,保证产品批次之间的一致性。61.本发明提供的颗粒化沥青混合料添加剂的应用,其应用于对沥青混合料进行改性;62.将所述颗粒化沥青混合料添加剂与石料加热并拌和,使得所述颗粒化沥青混合料添加剂软化并均匀分散于级配的石料中,添加掺量为集料的1%-5%;63.再加入基质沥青混合均匀,获得沥青混合料。64.本发明提供的颗粒化沥青混合料添加剂,由于造粒体积合适,而且能迅速与沥青混合料拌和,因此不需要制备改性沥青,然后再加入石料;而可以使用干法制备改性剂,直接与级配的石料拌和,使用更方便,无需高温、剪切制备改性沥青的步骤。65.以下为实施例:66.实施例中模拟沥青混合料改性剂在制备、储存、运输、使用的不同场景所处的环境条件,测试颗粒化的沥青改性剂:测试过程模拟颗粒化沥青混合料改性剂经历极端的70℃高温并持续48小时的环境条件,并同时模拟沥青再运输储存过程种承受的压力状态负重,试验结束后观察板结状态;具体测试条件如下:67.结团率测试装置,采用一个标准马歇尔试件模具(φ101.6mm×87mm)放在一个不锈钢的沥青老化盘上(如图1所示),然后在模具里装满制备好的质量为m0颗粒添加剂,然后在模具上方放置两个2.5kg的砝码,放入烘箱70℃,放置48h,取出倒入比制备粒径大一个规格的标准筛,直至1分钟内通过筛孔的质量小于筛上残余量的0.1%为止。称取筛上残余量为m1。然后,计算结团率ar。[0068][0069]其中ar为粒化橡胶颗粒结团率;m0为筛分前颗粒添加剂总质量;m1为筛上残余颗粒添加剂质量;[0070]实施例1至3非均一相沥青混合料改性剂及其制备[0071]本实施例提供的非均一相粒化沥青混合料添加剂,包括沥青改性剂、基质沥青、以及防粘剂,成分表如下表所示:[0072][0073]实施例中提供的粒化沥青混合料添加剂,包括沥青改性剂和基质沥青,成分比例表如下表所示:[0074][0075][0076]所述防粘层参数:假定每个颗粒都被均匀裹覆,防粘层厚度通过添加防粘剂质量除以防粘剂的密度得到所添加防粘剂的体积,然后防粘剂体积除以n个颗粒表面积得到防粘剂厚度。[0077][0078][0079]sk=2×πr2+2πr×lk[0080]其中h为防粘剂厚度;mf为防粘剂质量;mn和mk分别为n个颗粒的总表面积和1个颗粒的表面积;ρf和ρk分别为防粘剂的密度和颗粒添加剂的密度;sn为n个颗粒总表面积;sk为1个颗粒表面积,r为挤出颗粒半径,lk为挤出长度(假设为圆柱形)。[0081][0082][0083]混合沥青添加剂颗粒参数如下:[0084]颗粒破坏力的测试方法:采用万能试验机对所制备的颗粒添加剂进行压缩试验,加载速率0.8mm/min,平行样品为6个。[0085][0086]本实施例的粒化沥青混合料添加剂,制备方法如下:[0087]将基质沥青粘结剂加热至流态(在烘箱里保温150℃保温1h),与沥青混合料改性剂(岩沥青或橡胶粉)在沥青拌和锅里180℃拌和90s使其混合均匀,形成沥青和改性剂的均匀混合物。然后将上述混合物迅速倒入单螺杆挤出机进行造粒,颗粒大小可根据需求更换挤出孔的刀盘,建议挤出直径在1-9mm,同时称取一定量防粘剂粉末喷在挤出颗粒表面并搅拌,使防粘剂均匀裹覆在颗粒添加剂表面,然后室温冷却30min。[0088]本实施例的颗粒化沥青混合料添加剂高温储存结块性能测试结果如下表所示:[0089][0090][0091]本实施例相应对比例提供的粒化沥青混合料添加剂,包括沥青改性剂和基质沥青,成分表如下表所示:[0092][0093]其中对比例1至3的其他参数及制备过程分别于实施例1至3相同,对比例1的防粘剂直接与基质沥青汇合;对比例4至6的其他参数及制备过程分别于实施例1至3相同,区别仅在于,实施例1至3采用防粘剂,实施例4的防粘层平均厚度较薄,实施例5防粘剂颗粒分布较小,实施例6的防粘剂颗粒粒径差异较大,粒径75μm以上的颗粒占比较高,如下表所示:[0094][0095][0096]通过对比例和实施例发现:没有添加防粘剂时,颗粒的结团率均在80%以上;添加防粘剂的厚度为5μm时,添加剂颗粒的结团率显著下降;当防粘剂厚度达到10μm时,添加剂颗粒的结团率均小于10%,几乎不结团,平均粒径过小的防粘剂,可能由于容易向颗粒内部迁移,高温测试下防粘效果下降;颗粒较大的防粘剂防粘层,防粘效果亦不佳,可能是由于离散的颗粒之间存在加大的间隙。同时发现在提高基质沥青粘结剂比例,即颗粒破坏力越小时,结团率有增加的趋势。[0097]实施例4至6均一相沥青混合料改性剂及其制备[0098]本实施例提供的粒化沥青混合料添加剂,包括沥青改性剂、基质沥青、以及防粘剂,成分表如下表所示:[0099][0100][0101]本实施例所采用的橡胶粉为废旧轮胎橡胶粉,平均粒径约为0.6mm(通过30目的筛孔)。[0102]实施例中提供的粒化沥青混合料添加剂,包括沥青改性剂和基质沥青,成分表如下表所示:[0103]实施例沥青改性剂基质沥青防粘剂450500.2560400.2670300.2[0104]所述防粘层厚度:假定每个颗粒都被均匀裹覆,防粘层厚度通过添加防粘剂质量除以防粘剂的密度得到所添加防粘剂的体积,然后防粘剂体积除以n个颗粒表面积得到防粘层厚度。[0105][0106][0107]sk=2×πr2+2πr×lk[0108]其中h为防粘剂厚度;mf为防粘剂质量;mk和mk分别为n个颗粒的总表面积和1个颗粒的表面积;ρf和ρk分别为防粘剂的密度和颗粒添加剂的密度;sn为n个颗粒总表面积;sk为1个颗粒表面积,r为挤出颗粒半径,lk为挤出长度(假设为圆柱形)。[0109][0110]混合沥青添加剂颗粒参数如下:[0111]颗粒破坏力的测试方法:采用万能试验机对所制备的颗粒添加剂进行压缩试验,加载速率0.8mm/min,平行样品为6个。[0112][0113]本实施例的粒化沥青混合料添加剂,制备方法如下:[0114]将基质沥青粘结剂加热至流态(在烘箱里保温150℃保温1h),与沥青混合料改性剂(岩沥青或橡胶粉)在沥青拌和锅里180℃拌和90s使其混合均匀,形成沥青和改性剂的均匀混合物。然后将上述混合物迅速倒入单螺杆挤出机进行造粒,颗粒大小可根据需求更换挤出孔的刀盘,建议挤出直径在3-9mm,同时称取一定量防粘剂粉末喷在挤出颗粒表面并搅拌,使颗粒添加剂表面均匀裹覆防粘剂,然后室温冷却30min。[0115]本实施例的颗粒化沥青混合料添加剂高温储存结块性能测试结果如下表所示:[0116]实施例结团率44.5%58.3%69.6%[0117]本实施例相应的对比例提供的粒化沥青混合料添加剂,包括沥青改性剂和基质沥青,成分表如下表所示:[0118][0119][0120]其中对比例7至9的其他参数及制备过程分别于实施例4至6相同;对比例10至12的其他参数及制备过程分别于实施例4至6相同,区别仅在于,对比例7至9不采用防粘剂,实施例10至12的防粘层参数不同,如下表所示:[0121][0122]通过对比例和实施例发现:没有添加防粘剂时,橡胶沥青颗粒的结团率均在85%以上;添加防粘剂的厚度为13μm时,橡胶沥青添加剂颗粒的结团率显著下降;当防粘剂厚度达到20μm时,橡胶沥青添加剂颗粒的结团率均小于10%,几乎不结团。平均粒径过小的防粘剂,可能由于容易向颗粒内部迁移,高温测试下防粘效果下降;颗粒较大的防粘剂防粘层,防粘效果亦不佳,可能是由于离散的颗粒之间存在加大的间隙。同时发现在提高基质沥青粘结剂比例,即颗粒破坏力越小时,结团率有增加的趋势。[0123]本实施例为所制备颗粒添加剂对沥青混合料的路用性能测试:[0124]实施例7:[0125]本实施例采用实施例1所制备的颗粒化添加剂制备沥青混合料。按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,将所述颗粒化沥青混合料添加剂与已经烘干的集料按每个试件设计级配要求称其重量,在一金属盘中混合均匀,然后置于180℃烘箱中备用,将沥青拌和机提前预热至拌合温度180℃左右,然后将集料和添加剂置于拌合机中拌和90s,然后加入需要数量的沥青,开动拌和机搅拌90s,暂停拌和,加入矿粉,继续搅拌至均匀为止。标准的总拌和时间为3min,获得沥青混合料。掺加本发明实施例1的添加剂(集料质量的3%),所制备sma-13沥青混合料试件稳定度为9.18kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为5029次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为93.4%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为94.1%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为2.3%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3534με(规范规定大于3000με)。[0126]实施例8:[0127]本实施例采用实施例4所制备的颗粒化添加剂制备沥青混合料。按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,沥青混合料制备方法同时实施例7。掺加本发明的添加剂(集料质量3%),所制备sma-13沥青混合料试件稳定度为9.37kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为5804次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为92.6%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为93.3%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为2.9%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3597με(规范规定大于3000με)。[0128]对比例13:[0129]按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,在不掺加本发明的添加剂条件下,首先将已经烘干的集料按每个试件设计级配要求称其重量,在一金属盘中混合均匀,然后置于180℃烘箱中备用,将沥青拌和机提前预热至拌合温度10℃左右,然后将集料置于拌合机中,用小铲子适当混合,然后加入需要数量的沥青,开动拌和机搅拌1-1.5min,暂停拌和,加入矿粉,继续搅拌至均匀为止。标准的总拌和时间为3min,获得沥青混合料。制备sma-13沥青混合料试件稳定度为7.60kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为4305次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为91%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为93.0%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为1.7%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3604με(规范规定大于3000με)。[0130]对比例14:[0131]首先湿法制备岩沥青改性沥青,然后在保证与岩沥青和石油沥青的质量与实施例7相等的条件下。按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,首先将已经烘干的集料按每个试件设计级配要求称其重量,在一金属盘中混合均匀,然后置于180℃烘箱中备用,将沥青拌和机提前预热至拌合温度10℃左右,然后将集料置于拌合机中,用小铲子适当混合,然后加入需要数量的是湿法制备的改性沥青,开动拌和机搅拌1-1.5min,暂停拌和,加入矿粉,继续搅拌至均匀为止。标准的总拌和时间为3min,获得沥青混合料。湿法制备sma-13沥青混合料试件稳定度为8.40kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为4863次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为94.3%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为95.6%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为1.4%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3628με(规范规定大于3000με)。[0132]对比例15:[0133]在保证与岩沥青和石油沥青的质量与实施例7质量相等的条件下,按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,将所述岩沥青添加剂与已经烘干的集料按每个试件设计级配要求称其重量,在一金属盘中混合均匀,然后置于180℃烘箱中备用,将沥青拌和机提前预热至拌合温度10℃左右,然后将集料和添加剂置于拌合机中,用小铲子适当混合,然后加入需要数量的沥青,开动拌和机搅拌1-1.5min,暂停拌和,加入矿粉,继续搅拌至均匀为止,。标准的总拌和时间为3min,获得沥青混合料。干法制备sma-13沥青混合料试件稳定度为9.24kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为5134次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为84.3%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为86.6%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为8.6%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3263με(规范规定大于3000με)。[0134]对比例16:[0135]首先湿法制备橡胶粉改性沥青,然后在保证与橡胶粉和石油沥青的质量与实施例8相等的条件下,按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,首先将已经烘干的集料按每个试件设计级配要求称其重量,在一金属盘中混合均匀,然后置于180℃烘箱中备用,将沥青拌和机提前预热至拌合温度10℃左右,然后将集料置于拌合机中,用小铲子适当混合,然后加入需要数量的是湿法制备的橡胶粉改性沥青,开动拌和机搅拌1-1.5min,暂停拌和,加入矿粉,继续搅拌至均匀为止。标准的总拌和时间为3min,获得沥青混合料。湿法制备sma-13沥青混合料试件稳定度为8.26kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为5713次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为93.7%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为94.7%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为1.1%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3784με(规范规定大于3000με)。[0136]对比例17:[0137]在保证与橡胶粉和石油沥青的质量与实施例8质量相等的条件下,按我国《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtg e20-2001)标准,将所述橡胶粉与已经烘干的集料按每个试件设计级配要求称其重量,在一金属盘中混合均匀,然后置于180℃烘箱中备用,将沥青拌和机提前预热至拌合温度10℃左右,然后将集料和添加剂置于拌合机中,用小铲子适当混合,然后加入需要数量的沥青,开动拌和机搅拌1-1.5min,暂停拌和,加入矿粉,继续搅拌至均匀为止。标准的总拌和时间为3min,获得沥青混合料。干法制备sma-13沥青混合料试件稳定度为10.49kn(规范规定大于6.0kn),动稳定度为5964次/mm(规范规定大于3000次/mm),浸水马歇尔试验残留稳定度为86%(规范规定大于80%),冻融劈裂残留强度比为87.3%(规范规定大于80%),肯塔堡飞散损失为10.2%(规范规定不大于15%),低温弯曲试验破坏应变为3104με(规范规定大于3000με)。[0138]由上述结果可知,(1)与未掺添加剂的沥青混合料相比,本发明的颗粒化沥青混合料添加剂可以显著提高沥青混合料的马歇尔稳定度、抗车辙性能和抗水损害能力。粘结力和低温性能略有降低。(2)与相对应的湿法制备沥青混合料相比,本发明的颗粒化沥青混合料添加剂可以显著提高沥青混合料的马歇尔稳定度和抗车辙性能,但抗水损害能力、粘结性和低温性能略有降低。(3)与相对应的干法制备沥青混合料相比,本发明的颗粒化沥青混合料添加剂可以显著改善沥青混合料的抗水损害能力、粘结力和低温性能,但马歇尔稳定度和抗车辙性能略有降低。[0139]综上所述,本方法所制备的颗粒化沥青混合料添加剂可以工厂化生产,远距离运输,且性能稳定,不仅避免了沥青改性剂(岩沥青、橡胶沥青等)在长期储存或运输过程中存在结团成块或离析问题,同时避免了湿法制备沥青混合料制备过程复杂,需要特定设备及高温产生挥发性有机化合物(voc)等缺点。此外还对干法制备沥青混合料粘结力不足及低温较差起到有效的改善作用。[0140]本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。









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