一種直投活化橡膠瀝青混合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明一種直投活化橡膠瀝青混合料，組成包括橡膠粉改性劑:基質(zhì)瀝青:級配石料的質(zhì)量份數(shù)比＝2～5:4～7:88～94，橡膠粉改性劑的組成包括橡膠粉、廢機油和塑解劑PCTP，PCTP占橡膠粉改性劑質(zhì)量的1～3.5％，廢機油占橡膠粉改性劑質(zhì)量的5～12％。其制備方法包括：(1)制備橡膠粉改性劑：按配比將稱量好的橡膠粉、廢機油和塑解劑PCTP在室溫下混合均勻得橡膠粉改性劑；(2)按配比稱量級配石料、基質(zhì)瀝青以及橡膠粉改性劑，將礦料加熱至180～195℃，加入橡膠粉改性劑，拌和5～60s；然后加入溫度為160～170℃的基質(zhì)瀝青，拌和15～75s，控制混合料出料溫度為175～190℃。
【專利說明】一種直投活化橡膠瀝青混合料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種直投活化橡膠浙青混合料及其 制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著汽車工業(yè)和交通運輸業(yè)的迅速發(fā)展，產(chǎn)生了大量廢舊輪胎，形成了巨 大的"黑色污染"，嚴重污染生態(tài)環(huán)境并占用大量的土地資源。輪胎中的橡膠材料內(nèi)部的復(fù) 雜的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并且添加了大量的填料和軟化油等物質(zhì)，這些都極大限制了其回收利 用，而使用廢輪胎來生產(chǎn)膠粉是人們公認的十分合理有效的途徑之一。廢橡膠粉改性浙青 技術(shù)因其在環(huán)保和對浙青高低溫性能的提高上的雙重優(yōu)勢，已逐步成為一種理想的路面材 料。
[0003] 傳統(tǒng)橡膠浙青混合料的制備工藝分為干法和濕法兩種，其中，濕法是將橡膠粉先 與浙青拌合通過專門的改性浙青設(shè)備制成橡膠改性浙青，然后再與集料拌和制得橡膠浙青 混合料；干法則是將橡膠粉作為填料先和集料拌合，然后加入浙青拌制得橡膠粉改性浙青 混合料。目前，橡膠浙青混合料的濕法技術(shù)已經(jīng)比較成熟，以其良好的路用性能和經(jīng)濟效益 得到公路建設(shè)各領(lǐng)域的認同。但是，采用濕法加工橡膠浙青混合料時，需要專用橡膠浙青生 產(chǎn)設(shè)備，設(shè)備投入大，對于一些無改性浙青設(shè)備的偏遠地區(qū)或零星小項目無疑會增加項目 成本。濕法工藝加工過程需在高溫下反應(yīng)l-4h，不僅需要消耗大量能源，還會排放出大量煙 霧，嚴重污染周圍環(huán)境和影響施工人員的身體健康。另外，現(xiàn)有濕法技術(shù)是先利用膠粉生產(chǎn) 改性浙青，然后將改性浙青運輸至項目所在地再跟石料進行拌合，橡膠浙青或膠粉改性浙 青在運輸過程中容易出現(xiàn)改性浙青的離析現(xiàn)象。干法工藝是直接將高彈性的橡膠顆粒加入 集料中，然后噴入熱浙青拌制成橡膠浙青混合料，不僅會增加路面的彈性和阻尼性能，還 能降低輪胎/路面泵氣噪聲和減小輪胎振動噪聲。另外，干法所用橡膠顆粒加工工藝簡單， 拌制混合料的工藝簡單、費時短，不需要昂貴的橡膠浙青生產(chǎn)設(shè)備及能源費用，較濕法工藝 經(jīng)濟、效率高。
[0004] 現(xiàn)有的干法技術(shù)是直接將膠粉和石料在高溫下進行拌合，這種拌合跟生產(chǎn)常規(guī)的 浙青混合料一樣，在常規(guī)的浙青混合料拌和機上完成，不需要專門的改性浙青設(shè)備。然而， 由于干法加工橡膠浙青混合料時間較短，僅1分鐘左右，橡膠浙青混合料中的橡膠顆粒脫 硫降解過程不完全，對浙青改性效果不明顯，膠粉在混合料中僅起到填充作用，沒有發(fā)揮膠 粉良好的抗疲勞、抗開裂的性能對浙青起到改性作用。另外，由于橡膠顆粒與碎石集料或浙 青相容程度較低，橡膠顆粒與礦料之間的粘結(jié)性較差，橡膠浙青混凝土難于壓實成型，易出 現(xiàn)彈簧現(xiàn)象，降低了橡膠浙青混凝土路面的路用性能。
[0005] 中國專利ZL 201010158249. 7公開了一種直拌橡膠浙青混合料及其生產(chǎn)方法，該 專利先用橡膠粉：己二醇=100:3?7制得橡膠粉改性劑；然后將礦料加熱至210?220°C， 石油基質(zhì)浙青加熱至160?170°C，按照級配石料：浙青：橡膠粉改性劑=89?94 :4?6 : 2?5的重量比例，向礦料中同時加入橡膠粉改性劑和石油基質(zhì)浙青，拌合40?60s，控制 混合料出料溫度為180?200°C，得到橡膠浙青混合料。該專利用于制備改性橡膠粉的己 二醇成本高，且礦料溫度需加熱至210?220°C，溫度過高，一方面會造成過大的能耗，另一 方面，160?170°C的基質(zhì)浙青在接觸到210?220°C礦料的瞬間會引起基質(zhì)浙青的急劇老 化，進而影響路面的長期使用性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種直投活化橡膠浙青混合料及其制備 方法。本發(fā)明的橡膠浙青混合料能夠大量處置廢舊輪胎橡膠、廢機油，且其生產(chǎn)工藝簡單、 操作容易、成本低，制備的橡膠浙青混合料各項技術(shù)指標(biāo)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
[0007] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種直投活化橡膠浙青混合料，包括 基質(zhì)浙青、橡膠粉改性劑和級配石料，橡膠粉改性劑：基質(zhì)浙青：級配石料的質(zhì)量份數(shù)比= 2?5:4?7:88?94,所述橡膠粉改性劑的組成包括橡膠粉、廢機油和塑解劑PCTP，其中， 塑解劑PCTP占橡膠粉改性劑質(zhì)量的1?3. 5 %，廢機油占橡膠粉改性劑質(zhì)量的5?12 %。
[0008] 所述橡膠粉由廢舊輪胎制得，粒徑為40?100目。
[0009] 所述廢機油為汽車發(fā)動機內(nèi)的廢機油。
[0010] 一種直投活化橡膠浙青混合料的制備方法，包括如下步驟：
[0011] ⑴制備橡膠粉改性劑：按照權(quán)利要求1的配比將稱量好的橡膠粉、廢機油和塑解 劑PCTP在室溫下混合均勻得橡膠粉改性劑，將橡膠粉改性劑裝入拌合樓粉倉備用；
[0012] (2)制備橡膠浙青混合料：按照權(quán)利要求1的配比稱量級配石料、基質(zhì)浙青以及 橡膠粉改性劑，將級配石料加熱至180?195°C，加入橡膠粉改性劑，拌和5?60s，使得橡 膠粉改性劑均勻分散在級配石料中；然后加入預(yù)先加熱至160?170°C的基質(zhì)浙青，拌和 15?75s，控制混合料出料溫度為175?190°C，得到橡膠浙青混合料。
[0013] 塑解劑PCTP為市售，主要成分包括五氯硫酚，別名為五氯苯硫酚，分子式為 c6hc15s。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的直投活化橡膠浙青混合料，通過活化劑廢機油和 PCTP活化橡膠粉表面，使得膠粉顆粒與浙青之間溶脹反應(yīng)充分，克服了現(xiàn)有干法技術(shù)中膠 粉在混合料中僅起到填充的作用，不能充分發(fā)揮膠粉的抗開裂抗疲勞作用的不足，本發(fā)明 無需專門的橡膠浙青加工設(shè)備，對加工設(shè)備要求低，加工工藝簡單，對于偏遠地區(qū)，或規(guī)模 小、資金投入受限、零星小項目可以不需要專門的改性浙青或橡膠浙青加工設(shè)備即可生產(chǎn) 出抗疲勞、抗開裂性能良好的橡膠浙青混合料。本發(fā)明可降低工程建設(shè)費用，且能有效實現(xiàn) 廢舊輪胎和廢機油再生利用等一系列環(huán)保效益，具有很好的應(yīng)用前景。

【具體實施方式】
[0015] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明。
[0016] 按照本專利所述方法和步驟，分別制備了 5個橡膠浙青混合料，具體配方和評價 結(jié)果見表2中實施例1?5 ;按同樣的方法和步驟制備的3個對比例樣品，具體配方和評價 結(jié)果見表2中對比例1?3。具體制備方法按照如下步驟操作：
[0017] ⑴制備橡膠粉改性劑：按照表2中的質(zhì)量份數(shù)配比將稱量好的橡膠粉、廢機油和 塑解劑PCTP在室溫下混合均勻得到橡膠粉改性劑，表2中廢機油的配比使得廢機油剛好被 橡膠粉完全吸收溶脹，實施例和對比例中橡膠粉選用的是60目廢輪胎膠粉。將制備好的橡 膠粉改性劑裝入拌合樓粉倉備用。
[0018] (2)制備橡膠浙青混合料：按照表2中的質(zhì)量份數(shù)配比稱量級配石料、基質(zhì)浙青以 及橡膠粉改性劑，將級配石料加熱至180?195°C，加入橡膠粉改性劑，拌和5?60s，使得 橡膠粉改性劑均勻分散在級配石料中；然后加入預(yù)先加熱至160?170°C的基質(zhì)浙青，拌和 15?75s，控制混合料出料溫度為175?190°C，得到橡膠浙青混合料。所述的級配石料為 符合表1的級配要求的規(guī)格石料：
[0019] 表1直投活化橡膠浙青混合料礦料級配組成
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種直投活化橡膠浙青混合料，包括基質(zhì)浙青、橡膠粉改性劑和級配石料，其特征在 于，橡膠粉改性劑：基質(zhì)浙青：級配石料的質(zhì)量份數(shù)比=2?5:4?7:88?94,所述橡膠 粉改性劑的組成包括橡膠粉、廢機油和塑解劑PCTP，其中，塑解劑PCTP占橡膠粉改性劑質(zhì) 量的1?3. 5%，廢機油占橡膠粉改性劑質(zhì)量的5?12%。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種直投活化橡膠浙青混合料，其特征在于，所述橡膠粉由廢 舊輪胎制得，粒徑為40?100目。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種直投活化橡膠浙青混合料，其特征在于，所述廢機油為汽 車發(fā)動機內(nèi)的廢機油。
4. 一種如權(quán)利要求1?3所述直投活化橡膠浙青混合料的制備方法，其特征在于，包括 如下步驟： (1) 制備橡膠粉改性劑：按照權(quán)利要求1的配比將稱量好的橡膠粉、廢機油和塑解劑 PCTP在室溫下混合均勻得橡膠粉改性劑，將橡膠粉改性劑裝入拌合樓粉倉備用； (2) 制備橡膠浙青混合料：按照權(quán)利要求1的配比稱量級配石料、基質(zhì)浙青以及橡膠 粉改性劑，將級配石料加熱至180?195°C，加入橡膠粉改性劑，拌和5?60s，使得橡膠粉 改性劑均勻分散在級配石料中；然后加入預(yù)先加熱至160?170°C的基質(zhì)浙青，拌和15? 75s，控制混合料出料溫度為175?190°C，得到橡膠浙青混合料。
【文檔編號】C04B18/22GK104140223SQ201410366651
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】董瑞琨, 嚴蕾 申請人:重慶路面科技有限公司, 重慶大學(xué)