一种无机改性沥青及其制备方法

摘要

本发明涉及一种无机改性沥青及其制备方法，该无机改性沥青由以下重量份的原料混合制成：基础沥青100份，方硼石5.5～15.5份，钠长石3.5～10.5份，硅胶粉4～8份，微晶纤维素1～2份，三乙醇胺0.5～1份，助剂2～4份；所述助剂为伊朗橡胶油抽出油或糠醛抽出油。本发明涉及的无机改性沥青不仅控温功效显著，且成本较低、工艺简单、施工方便。

权利要求

1. 一种无机改性沥青，其特征在于:该无机改性沥青由以下重量份的原料混合制成:基 础沥青100份，方硼石5.5~15.5份，钠长石3.5~10.5份，硅胶粉4~8份，微晶纤维素1~2 份，三乙醇胺0.5~1份，助剂2~4份;所述助剂为伊朗橡胶油抽出油或糠醛抽出油。

2. 根据权利要求1所述的无机改性沥青，其特征在于:所述原料的重量份数为:基础沥 青100份，方硼石9.5~13.5份，钠长石5.5~10.5份，硅胶粉6~8份，微晶纤维素1.5~2份， 三乙醇胺0.5~1份，助剂3~4份。

3. 根据权利要求2所述的无机改性沥青，其特征在于:所述原料的重量份数为:基础沥 青100份，方硼石10份，钠长石8份，硅胶粉6份，微晶纤维素1.5份，三乙醇胺1份，助剂3份。

4. 根据权利要求1-3任一项所述的无机改性沥青，其特征在于:所述的基础沥青为基质 沥青、SBS改性沥青、橡胶改性沥青其中的一种。

5. 根据权利要求4所述的无机改性沥青，其特征在于:所述的基础沥青为基质沥青，SBS 改性沥青，SBR改性沥青其中的一种。

6. 根据权利要求1-3任一项所述的无机改性沥青，其特征在于：所述方硼石为锰方硼 石，细度为100目、300目、500目或1000目。

7. 根据权利要求1-3任一项所述的无机改性沥青，其特征在于：所述钠长石为钠长石 粉，细度为100目、300目、500目或1000目。

8. 根据权利要求1-3任一项所述的无机改性沥青，其特征在于:所述硅胶粉为柱层层析 硅胶粉或薄层层析硅胶粉，细度为100~400目。

9. 根据权利要求1-3任一项所述的无机改性沥青，其特征在于:所述微晶纤维素为纤维 素含量多80%的微晶纤维素。

10. 权利要求1-9任一项所述无机改性沥青的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:将 基础沥青加热至120°C~160 °C，然后先向加热后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌 均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到 的混合物剪切10分钟，再在4000r/min~5000r/min下高速剪切30分钟，得到该无机改性沥 青。

说明书

一种无机改性沥青及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种无机改性沥青及其制备方法。

背景技术

[0002] 车辙是沥青路面存在的重要病害，已有研究发现，高温是车辙产生的最直接的诱 因，高温使沥青的流变性能从粘弹性向塑性转化，劲度模量大幅下降，其抗变形能力急剧降 低，在车辆荷载的作用下便出现严重的车辙。目前，在解决沥青路面的车辙问题时，主要采 取提高沥青混合料高温稳定性的技术措施，即通过对沥青改性提高沥青的高温性能，或采 用骨架嵌挤型集料级配等来提高沥青混合料的抗车辙能力。工程实践证明这些技术的应用 并不能从根本上解决车辙问题。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种无机改性沥 青及其制备方法。该无机改性沥青以方硼石和钠长石为主要原料，利用了钠长石的载体作 用和方硼石的热转换及热平衡作用，在钠长石的载体作用下，将太阳辐射等因素引起的路 面内集聚热量进行扩散，而方硼石利用自身的较大的比表面积与热量全面接触，在吸收沥 青混凝土热量的条件下，借助自身的热转换性能，实现热量的输出，从而减少沥青内部总热 量，实现对沥青路面的降温功效，显著缓解沥青路面的高温车辙病害；同时，在冬季低温情 况下，钠长石能够通过自身的凹凸状结构，改变沥青材料的比热容，阻碍热量散失，同时，方 硼石则利用自身的热平衡性，实现对热量的等量保持，从而达到综合储热目的;硅胶粉能够 改善沥青的高温性能;微晶纤维素能够提高沥青的低温性能;三乙醇胺和助剂能够增强方 硼石和钠长石与沥青之间的相容性。本发明控温功效显著，且能够提高沥青的路用性能，同 时成本较低、工艺简单、施工方便。

[0004] 本发明采用的技术方案是：

[0005] -种无机改性沥青，该无机改性沥青由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100 份，方硼石5.5~15.5份，钠长石3.5~10.5份，硅胶粉4~8份，微晶纤维素1~2份，三乙醇胺 0.5~1份，助剂2~4份;所述助剂为伊朗橡胶油抽出油或糠醛抽出油。

[0006] 优选地，所述的原料的重量份数为:基础沥青100份，方硼石9.5~13.5份，钠长石 5.5~10.5份，硅胶粉6~8份，微晶纤维素1.5~2份，三乙醇胺0.5~1份，助剂3~4份。

[0007] 更优选地，所述的原料的重量份数为:基础沥青100份，方硼石10份，钠长石8份，硅 胶粉6份，微晶纤维素1.5份，三乙醇胺1份，助剂3份。

[0008] 所述的基础沥青为基质沥青，SBS改性沥青，SBR改性沥青，橡胶改性沥青其中的一 种。

[0009] 优选地，所述方硼石为锰方硼石，细度为100目、300目，500目或1000目。

[0010] 优选地，所述钠长石为钠长石粉，细度为1〇〇目、300目，500目或1000目。

[0011]优选地，所述硅胶粉为柱层层析硅胶粉或薄层层析硅胶粉，细度为100~400目。

[0012]优选地，所述微晶纤维素为纤维素含量多80%的微晶纤维素。

[0013] 优选地，所述三乙醇胺的纯度要达到80%以上。

[0014] 所述重量份可以为克、两、斤、公斤、吨等重量计量单位。

[0015] 本发明还提供了上述无机改性沥青的制备方法，包括以下步骤:将基础沥青加热 至120 °C~160°C，然后先向加热后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方 硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切 10分钟，再在4000r/min~5000r/min下高速剪切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0016] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0017] 1、本发明将方硼石和钠长石应用于道路工程中在国内外尚属首次，目前国内外还 未见相关报道。

[0018] 2、本发明的无机改性沥青以方硼石和钠长石为主要原料，合理利用了钠长石的载 体作用和方硼石的热转换及热平衡作用。在钠长石的载体作用下，将太阳辐射等因素引起 的路面内集聚热量进行扩散，而方硼石利用自身的较大的比表面积与热量全面接触，在吸 收沥青混凝土热量的条件下，借助自身的热转换性能，实现热量的输出，从而减少沥青内部 总热量，实现对沥青路面的降温功效，显著缓解沥青路面的高温车辙病害；同时，在冬季低 温情况下，钠长石能够通过自身的凹凸状结构，改变沥青材料的比热容，阻碍热量散失，同 时，方硼石则利用自身的热平衡性，实现对热量的等量保持，从而达到综合储热目的。本发 明涉及的无机改性沥青不仅控温功效显著，且成本较低、工艺简单、施工方便。

具体实施方式

[0019] 下面通过实施例对本发明的技术方案做进一步的详细描述，但不限定本发明的保 护范围。

[0020] 实施例1[0021 ] -种无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成：基础沥青100份，方硼石5.5 份，钠长石3.5份，硅胶粉4份，微晶纤维素1份，三乙醇胺0.5份，助剂2份;所述助剂为伊朗橡 胶油抽出油。所述基础沥青为壳牌90#基质沥青;所述方硼石为锰方硼石，细度为100目；所 述钠长石为钠长石粉，细度为100目；所述硅胶粉为柱层层析硅胶粉，细度为100~400目；所 述微晶纤维素为纤维素含量多80%的微晶纤维素;所述三乙醇胺的纯度要达到80%以上。 [0022]本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至120°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在4000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0023] 实施例2

[0024] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石10.5份，钠长石6.5份，硅胶粉6份，微晶纤维素1.5份，三乙醇胺0.5份，助剂3份;所述助剂 为糠醛抽出油。所述基础沥青为壳牌90#基质沥青;所述方硼石为锰方硼石，细度为300目； 所述钠长石为钠长石粉，细度为100目；所述硅胶粉为柱层层析硅胶粉，细度为100~400目；

[0025] 本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至140°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在lOOOr/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在4000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0026] 实施例3

[0027] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石15.5份，钠长石10.5份，硅胶粉8份，微晶纤维素2份，三乙醇胺1份，助剂4份;所述助剂为 伊朗橡胶油抽出油。所述基础沥青为壳牌90#基质沥青;所述方硼石为锰方硼石，细度为500 目；所述钠长石为钠长石粉，细度为300目；所述硅胶粉为柱层层析硅胶粉，细度为100~400 目；

[0028] 本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至160°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在4000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0029] 实施例4

[0030] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石10份，钠长石8份，硅胶粉6份，微晶纤维素1.5份，三乙醇胺1份，助剂3份;所述助剂为糠醛 抽出油。所述基础沥青为壳牌90#基质沥青;所述方硼石为锰方硼石，细度为1000目；所述钠 长石为钠长石粉，细度为500目；所述硅胶粉为薄层层析硅胶粉，细度为100~400目；

[0031]本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至120°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在5000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0032] 实施例5

[0033] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石15.5份，钠长石10.5份，硅胶粉4份，微晶纤维素1份，三乙醇胺0.5份，助剂2份;所述助剂 为伊朗橡胶油抽出油。所述基础沥青为壳牌90#基质沥青;所述方硼石为锰方硼石，细度为 1000目；所述钠长石为钠长石粉，细度为1000目；所述硅胶粉为薄层层析硅胶粉，细度为100 ~400目；

[0034] 本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至160°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在5000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0035] 实施例6

[0036] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石10.5份，钠长石7份，硅胶粉4份，微晶纤维素1份，三乙醇胺0.5份，助剂2份;所述助剂为伊 朗橡胶油抽出油。所述基础沥青为SBS改性沥青，所述方硼石为锰方硼石，细度为1000目；所 述钠长石为钠长石粉，细度为1000目；所述硅胶粉为薄层层析硅胶粉，细度为100~400目；

[0037] 本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至160°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在5000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0038] 实施例7

[0039] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石10.5份，钠长石7份，硅胶粉4份，微晶纤维素1份，三乙醇胺0.5份，助剂2份;所述助剂为伊 朗橡胶油抽出油。所述基础沥青为SBR改性沥青，所述方硼石为锰方硼石，细度为1000目；所 述钠长石为钠长石粉，细度为1000目；所述硅胶粉为薄层层析硅胶粉，细度为100~400目；

[0040] 本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至160°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在5000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。[0041 ] 实施例8

[0042] 本实施例的无机改性沥青，由以下重量份的原料混合制成:基础沥青100份，方硼 石10.5份，钠长石7份，硅胶粉4份，微晶纤维素1份，三乙醇胺0.5份，助剂2份;所述助剂为伊 朗橡胶油抽出油。所述基础沥青为橡胶改性沥青，所述方硼石为锰方硼石，细度为1000目； 所述钠长石为钠长石粉，细度为1000目；所述硅胶粉为薄层层析硅胶粉，细度为100~400 目；

[0043] 本实施例的无机改性沥青的制备方法为:将基础沥青加热至160°C，然后先向加热 后的基础沥青中加入三乙醇胺和助剂，搅拌均匀后加入方硼石、钠长石、硅胶粉和微晶纤维 素;采用高速剪切机在l〇〇〇r/min下将得到的混合物剪切10分钟，再在5000r/min下高速剪 切30分钟，得到该无机改性沥青。

[0044] 实施例1-8制备得到的无机改性沥青其各项指标见下表1所示。

[0045] 表1实施例1-8无机改性沥青各项性能

[0047]

[0048] 备注:控温性能测试采用实施例的无机改性沥青制备相应车辙板试件进行测试。

[0049] 从上表可以看出，利用本发明无机改性沥青的针入度、软化点和延度都达到了道 路石油沥青规定的要求，并且能够提高沥青的路用性能，同时还能控制沥青混合料路面的 温度。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何限制，凡是根据发明技术 实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方 案的保护范围内。