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:基質瀝青:級配石料的質量份數(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占橡膠粉改性劑質量的1～3.5％，廢機油占橡膠粉改性劑質量的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

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程材料【技術領域】，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】
[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部的復 雜的立體網狀結構，并且添加了大量的填料和軟化油等物質，這些都極大限制了其回收利 用，而使用廢輪胎來生產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已經比較成熟，以其良好的路用性能和經濟效益 得到公路建設各領域的認同。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 產設備，設備投入大，對于一些無改性浙青設備的偏遠地區(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)有濕法技術是先利用膠粉生產 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設備及能源費用，較濕法工藝 經濟、效率高。
[0004] 現(xiàn)有的干法技術是直接將膠粉和石料在高溫下進行拌合，這種拌合跟生產常規(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的基質浙青在接觸到210?220°C礦料的瞬間會引起基質浙青的急劇老 化，進而影響路面的長期使用性能。


【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對上述技術問題，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指標符合行業(yè)標準。
[0007] 本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案為：一種直投活化橡膠浙青混合料，包括 基質浙青、橡膠粉改性劑和級配石料，橡膠粉改性劑：基質浙青：級配石料的質量份數(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占橡膠粉改性劑質量的1?3. 5 %，廢機油占橡膠粉改性劑質量的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：按照權利要求1的配比稱量級配石料、基質浙青以及 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；然后加入預先加熱至160?170°C的基質浙青，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充分，克服了現(xiàn)有干法技術中膠 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備，對加工設備要求低，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備即可生產 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，具有很好的應用前景。

【具體實施方式】
[0015] 下面結合實施例對本發(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中的質量份數(shù)配比稱量級配石料、基質浙青以 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；然后加入預先加熱至160?170°C的基質浙青，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]

【權利要求】
1. 一種直投活化橡膠浙青混合料，包括基質浙青、橡膠粉改性劑和級配石料，其特征在 于，橡膠粉改性劑：基質浙青：級配石料的質量份數(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 量的1?3. 5%，廢機油占橡膠粉改性劑質量的5?12%。
2. 如權利要求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)動機內的廢機油。
4. 一種如權利要求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：按照權利要求1的配比稱量級配石料、基質浙青以及橡膠 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；然后加入預先加熱至160?170°C的基質浙青，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