本發明涉及一種溫拌瀝青用溫拌劑及其應用方法,屬于瀝青改性技術領域。
背景技術:
傳統的瀝青路面施工方法為熱拌瀝青混合料法HAM(Hot Mixture Asphalt),在拌合、運輸與施工的過程中會排放一些可見或者不可見的污染物,引起溫室效應等環境問題,對人身健康造成危害。為了降低能耗和減少廢氣排放量,人們開始研制節能環保的溫拌瀝青混合料WMA(Warm Mixture Asphalt)。目前,制備溫拌瀝青混合料采用的溫拌技術主要分為以下三種:
(1)有機降粘型溫拌技術,使用有機降粘劑降低熱瀝青拌合時的粘度,有機降粘劑以蠟或酯類為主。這種溫拌技術不需對原有拌合系統進行改造,設備成本較低。
(2)發泡瀝青降粘溫拌技術,通過水或有機發泡劑發泡瀝青來降低瀝青的粘度。這種溫拌技術需要增加瀝青泡沫生成系統,投資較大。
(3)乳化分散瀝青降粘技術,與前兩種不同,通過乳化技術降低瀝青粘度。這種溫拌技術需要對設備進行改造,設置專用溫拌添加劑使用管線。
現有技術中有機溫拌劑大多對瀝青低溫性能影響較大,低溫性能好的溫拌改性瀝青粘度較大,而粘度小的溫拌普通瀝青低溫性能較差。中國專利CN 102976649B公開了一種廢膠粉改性瀝青用溫拌劑及其制備方法,該專利通過各組分合理復配使改性瀝青粘度降低,從而使廢膠粉改性瀝青有很好的施工性能。即便如此,所述的溫拌改性瀝青的粘度還是遠大于溫拌普通瀝青的粘度。
目前溫拌瀝青混合料采用的溫拌劑一般都屬于國外專業公司的專利產品,這些溫拌劑降粘效果好,但成本較高。國內溫拌劑研究開發也很多,但性能不理想,很大程度制約了國內溫拌瀝青的推廣和應用,因此開發高性價比的溫拌瀝青是我國道路建設發展的必然選擇。
技術實現要素:
針對現有技術的不足,本發明的目的是提供一種溫拌瀝青用溫拌劑,降低溫拌瀝青的粘度,解決溫拌瀝青低溫延度差的問題;本發明同時提供其應用方法。
本發明所述的溫拌瀝青用溫拌劑,由以下質量份數的原料組成:
脂肪酸 1~5份;
酰胺 0.5~2.5份;
橡膠粉 1~5份。
其中,
所述的脂肪酸為硬脂酸或軟脂酸中的一種。
所述的酰胺為乙撐雙油酸酰胺或乙撐雙硬脂酰胺中的一種。
所述的橡膠粉優選為丁苯橡膠粉。丁苯橡膠粉的細度為10~40目。
所述的溫拌瀝青用溫拌劑的應用方法,制備溫拌瀝青時,首先將基質瀝青加熱至130~140℃,加入溫拌劑混合均勻,即得溫拌瀝青。混合均勻為在140~160℃下恒溫攪拌15-25分鐘。
所述的基質瀝青為道路石油瀝青,優選70#重交瀝青。
制備溫拌瀝青時,溫拌劑用量占基質瀝青用量的1~3wt.%。
綜上所述,本發明的有益效果如下:
(1)本發明溫拌劑各組分間存在協同作用:橡膠粉的加入用以改善脂肪酸對瀝青低溫性能的影響,脂肪酸的加入可以幫助改善瀝青加入橡膠粉后粘度大的問題。乙撐雙硬脂酰胺/乙撐雙油酸酰胺可以改善脂肪酸對瀝青軟化點的影響,同時還可以促進橡膠粉在瀝青中均勻溶脹,改善瀝青在膠粉改性過程中的熱老化現象,同時乙撐雙硬脂酰胺/乙撐雙油酸酰胺還可增加各組分分散性,降低瀝青的135℃粘度。
(2)本發明溫拌劑可以有效降低瀝青的拌和、攤鋪、碾壓溫度,克服了其污染環境、能耗大、瀝青老化衰退等問題,具有顯著的降粘效果,克服了現有技術溫拌瀝青低溫延度差的問題,在降粘的同時改善瀝青低溫性能。
(3)本發明實現了溫拌和優良低溫性能的有機結合。隨著科技的發展溫拌瀝青技術產生的環境效益和經濟效益將更加突出,必將有更加廣闊的發展和應用前景。
(4)本發明同時提供其應用方法,簡單易行、便于實施。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明做進一步說明。
實施例中用到的所有原料除特殊說明外,均為市購。
實施例1
所述的溫拌瀝青用溫拌劑由以下質量份數的原料組成:
硬脂酸1份、乙撐雙硬脂酰胺1份和丁苯橡膠粉1.5份。
所述的溫拌瀝青用溫拌劑的應用方法:
將70#重交瀝青加熱至130℃,加入70#重交瀝青用量3wt.%的上述溫拌劑在160℃下恒溫攪拌20分鐘。
實施例2
所述的溫拌瀝青用溫拌劑由以下質量份數的原料組成:
軟脂酸1份、乙撐雙油酸酰胺2份和丁苯橡膠粉1份。
所述的溫拌瀝青用溫拌劑的應用方法:
將70#重交瀝青加熱至135℃,加入70#重交瀝青用量1wt.%的上述溫拌劑在150℃下恒溫攪拌15分鐘。
實施例3
所述的溫拌瀝青用溫拌劑由以下質量份數的原料組成:
硬脂酸3份、乙撐雙硬脂酰胺0.5份和丁苯橡膠粉2份。
所述的溫拌瀝青用溫拌劑的應用方法:
將70#重交瀝青加熱至138℃,加入70#重交瀝青用量1wt.%的上述溫拌劑在155℃下恒溫攪拌20分鐘。
實施例4
所述的溫拌瀝青用溫拌劑由以下質量份數的原料組成:
硬脂酸4份、乙撐雙硬脂酰胺2.5份和丁苯橡膠粉3份。
所述的溫拌瀝青用溫拌劑的應用方法:
將70#重交瀝青加熱至140℃,加入70#重交瀝青用量2wt.%的上述溫拌劑在150℃下恒溫攪拌25分鐘。
實施例5
所述的溫拌瀝青用溫拌劑由以下質量份數的原料組成:
硬脂酸5份、乙撐雙硬脂酰胺1.5份和丁苯橡膠粉2.5份。
所述的溫拌瀝青用溫拌劑的應用方法:
將70#重交瀝青加熱至140℃,加入70#重交瀝青用量2wt.%的上述溫拌劑在140℃下恒溫攪拌20分鐘。
對比例1
將70#重交瀝青加熱至135℃。
對比例2
將70#重交瀝青加熱至135℃,加入3份硬脂酸在145℃攪拌20分鐘。
分別對實施例1-5和對比例1-2得到的瀝青進行性能測試,測試結果如下表所示:
從表中數據可以看出,實施例1-5采用本發明溫拌劑制備得到的溫拌瀝青在135℃具有較低的粘度,并且80℃粘度有所增加,說明該瀝青在降低施工溫度條件下仍然具有良好的拌和、攤鋪、壓實性能,能顯著降低熱能消耗、減少有害氣體和粉塵的排放,避免溫拌瀝青在拌和過程中發生熱老化和性能衰減。同時采用本發明溫拌劑制備得到的溫拌瀝青的低溫延度大幅提高,軟化點也有較大改善,說明添加本發明溫拌劑能夠改善溫拌瀝青的高溫穩定性和低溫抗凍裂性。