一种沥青混合料温拌添加剂及其制备方法转让专利

申请号 : CN201510170584.1

文献号 : CN106147248B

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发明人 : 杨飞飞陈闯回军李宝忠

申请人 : 中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院

摘要 :

本发明公开了一种沥青混合料温拌添加剂及其制备方法。本发明的沥青混合料温拌添加剂,以重量百分比计包括:粉状固体物:44wt%~92.5wt%;支化型聚合物:1wt%~10wt%;润滑组分:0.5wt%~6wt%;松香酸:2wt%~15wt%;硬脂酸盐:4wt%~25wt%。制备方法如下:将粉状固体物、支化型聚合物、润滑组分、松香酸、硬脂酸盐按照配比投入螺杆挤出机,混合均匀挤出成品并造粒,即得到沥青混合料温拌添加剂。本发明沥青混合料温拌添加剂充分回用含油污泥热萃取处理后产生的粉状固体物,能够代替矿粉投入沥青混合料生产中,节约成本,减少环境污染,使用方法简便,适用范围广,符合节约环保理念。

权利要求 :

1.一种沥青混合料温拌添加剂,其特征在于,以重量百分比计包括:粉状固体物:44wt%~92.5wt%;支化型聚合物:1wt%~10wt%;润滑组分:0.5wt%~6wt%;松香酸:2wt%~15wt%;

硬脂酸盐:4wt%~25wt%;其中所述的粉状固体物,是含油污泥经过油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的产物;所述粉状固体物的粒径范围为0.02~1mm;以质量百分比计,所述粉状固体物由如下组分组成:无机物组分60wt% 80wt%,有机物组分20wt% 40wt%;其中,所述无~ ~机物组分中含有SiO2和Al2O3,所述有机物组分中含有沥青质、胶质、絮凝剂组分。

2.按照权利要求1所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:以重量百分比计包括:粉状固体物:63wt%~84wt%;支化型聚合物:3wt%~6wt%;润滑组分:1wt%~3wt%;松香酸:

5wt%~10wt%;硬脂酸盐:7wt%~18wt%。

3. 按照权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述油泥热萃取脱水工艺步骤如下:将含油污泥送入离心机中,同时向离心机中加入絮凝剂,絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂 0.005wt%~1wt%,含油污泥经过离心处理后进入萃取过程;将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比(1:1)~(1:80),进行混合,在压力为常压,加热温度为95℃ 120℃条件下进行萃取,萃取时间为8小时 12小时,含油污泥中的油和固体物~ ~转移到萃取剂中,经分离后,得到固体沉淀物;所述固体沉淀物再在操作压力为常压,加热温度为100℃ 140℃条件下进行汽提脱油处理,处理时间:0.5小时 3.0小时,经汽提脱油处~ ~理后得到所述粉状固体物。

4.按照权利要求3所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述油泥热萃取脱水工艺步骤中,将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比(1:30)~(1:50),进行混合。

5.按照权利要求3所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述萃取剂是沸程为

100℃ 600℃的宽沸点油;其中,所述宽沸点油为采用一种或多种馏分油调配得到,或采用~含油污水处理过程中回收的符合沸点范围的污油。

6.按照权利要求5所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述萃取剂是沸程为

100 250℃的宽沸点油。

~

7.按照权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:以质量百分比计,所述含油污泥中油含量为3wt% 95wt%,固含量为2wt% 95wt%。

~ ~

8.按照权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述的支化型聚合物,是丁二烯、苯乙烯及异戊二烯单体通过聚合及偶联反应合成的支化型均聚物或共聚物,选自星型支化、梳型支化及超支化聚合物中的一种或几种,分子量在1000~20000。

9.按照权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述的润滑组分,选自椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、单硬脂酸甘油酯、烷基多苷、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二醇双油酸酯以及司盘系列和吐温系列的酯化和醚化产物中的一种或多种,分子量小于1000。

10.按照权利要求9所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述的润滑组分,选自脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯中的一种或几种。

11.按照权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:所述的硬脂酸盐选自硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镉、硬脂酸铅、三硬脂酸铝中的一种或多种。

12.按照权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂,其特征在于:沥青混合料温拌添加剂中加入聚乙烯蜡、微晶蜡、褐煤蜡、硫磺、二十烷酸、二十四烷酸及其衍生物中的一种或多种。

13.一种权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂的制备方法,其特征在于包括如下内容:将粉状固体物、支化型聚合物、润滑组分、松香酸、硬脂酸盐投入螺杆挤出机,混合均匀挤出成品并造粒,即得到沥青混合料温拌添加剂;其中所述的混合温度为70~110℃。

14.一种权利要求1或2所述的沥青混合料温拌添加剂在沥青混合料中的应用,其特征在于包括如下步骤:当石料达到120~140℃的拌和温度,加入温拌添加剂拌和1~3分钟,再加入基质沥青,拌和1~3分钟制成温拌沥青混合料成品。

15.按照权利要求14所述的应用,其特征在于:沥青混合料温拌添加剂的加入量为沥青混合料用量的1wt%~6wt%。

说明书 :

一种沥青混合料温拌添加剂及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种沥青混合料温拌添加剂的制备方法,尤其涉及一种利用含油污泥热萃取处理后产生的粉状固体物制备沥青混合料温拌添加剂的方法。

背景技术

[0002] 目前道路工程中使用的沥青混合料根据拌和施工温度一般分为两种类型:冷拌沥青混合料CMA(Cold Mix Asphalt)和热拌沥青混合料HMA(Hot Mix Asphalt)。冷拌沥青混合料一般采用乳化沥青或者液体沥青与集料在常温状态下拌和、铺筑,无需对集料和结合料进行加热,这样可节约大量能源。但是冷拌沥青混合料初期路用性能差,难以满足高速公路、重载交通道路等重要工程的要求。热拌沥青混合料是应用最为广泛、路用性能最为良好的一种混合料。但是在热拌沥青混合料生产过程中,沥青与石料需要在150 180℃高温条件~下拌和。将石料、沥青加热到如此高的温度,消耗了大量能源。另外在热拌沥青混合料生产过程中产生了大量的CO2、烟尘和有害气体(CO、SO2、NOx等),不仅污染了环境,而且也影响了工作人员的身体健康。同时,高温条件下的拌和也造成了沥青的老化,降低了沥青混合料的路用性能。
[0003] 为保护环境、节约能源,在20世纪90年代中后期欧洲及美国等国家开展了温拌沥青混合料WMA(Warm Mix Asphalt)的研究,其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度,达到降低沥青混合料生产过程中的能耗,减少CO2等气体及粉尘排放量,同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
[0004] 目前,温拌沥青混合料技术主要有三种方式:一是预先在沥青中添加一种能够降低沥青135℃粘度的添加剂,从化学角度来改变沥青的粘温曲线,从而降低沥青与石料的拌和温度,但此方法通常也会降低沥青的60℃粘度即降低了混合料的高温稳定性;二是采用固含量较高的乳化沥青,在80~120℃温度下与石料拌和,该方式较热拌沥青的温度低约30~50℃;三是在拌制混合料时把水和沥青同时加入拌和罐中,由于水的存在使沥青发泡,达到降粘效果。但该方法若加水量过大,则会产生大量的水蒸气或引起暴沸,若水量过少,则发泡效果不好。
[0005] CN102311649A公开了一种沥青降粘改性剂及其制作方法。该方法将一定比例的活化剂、氟硅酸铵、杂酚油、聚乙烯和硬脂酸投入到反应容器中,升温至250℃,充分搅拌反应得到沥青降粘改性剂。该方法以杂酚油为媒介,在高温下,氟硅酸铵与硬脂酸发生反应,生成一种新的化合物,该化合物对沥青起到降粘作用,可以降低施工温度,同时能明显提高沥青混凝土压实度,改善沥青的高温性能。但氟硅酸铵本身有毒,具有强刺激性,高温易分解放出有毒气体,且与硬脂酸在高温下反应,放出有毒的腐蚀性烟气。
[0006] CN102532920A公开了一种温拌沥青胶结料及其制备方法。该方法是将一定比例的沥青胶结料加热至130~160℃,加入一定比例的流变改性剂,搅拌均匀;再将高分子聚合物分批加入混合体系,剪切,搅拌直至聚合物颗粒均匀分布在<100微米范围,缓慢升温至170~180℃,搅拌反应1~2小时出锅。该方法可以提高沥青胶结料的高温车辙、低温抗拉伸和耐脆裂性能,且在110~135℃条件下具有较低的粘度,可以在降低施工温度下仍然具有良好的拌合、摊铺、压实性能。但在制备温拌沥青胶结料时需要多次加料、搅拌和升温,且在拌合时需要1~2小时长时间搅拌,工业生产中难以使聚合物颗粒控制在<100微米范围,制备方法复杂,生产成本高,需要进行设备改造和改变生产流程,生产过程周期较长,无法适应现场摊铺的需要,难以实现工业放大和应用。
[0007] CN101781468A公开了一种改性沥青降粘剂及其制备方法。该方法是将相容剂在100~120℃下脱水后,加入有机酸、表面活性剂与合成石蜡,在温度为80~100℃的螺杆挤出机中共混、挤出、造粒、冷却得到沥青降粘剂。该降粘剂可以降低改性沥青175℃粘度;该降粘剂中的合成石蜡属于非弹性材料,在低温条件下容易脆断,从而导致沥青混合料的低温抗拉伸和耐脆裂性能下降,且大部分低熔点的有机蜡在降低沥青高温粘度的同时,也降低了60℃粘度,降低了抗车辙性能。

发明内容

[0008] 针对现有技术的不足,本发明提供了一种沥青混合料温拌添加剂及其制备方法。本发明沥青混合料温拌添加剂充分回用含油污泥热萃取处理后产生的粉状固体物,能够代替矿粉投入沥青混合料生产中,节约成本,减少环境污染,使用方法简便,适用范围广,符合节约环保理念。
[0009] 本发明的沥青混合料温拌添加剂,以重量百分比计包括:
[0010] 粉状固体物:44wt%~92.5wt%;
[0011] 支化型聚合物:1wt%~10wt%;
[0012] 润滑组分:0.5wt%~6wt%;
[0013] 松香酸:2wt%~15wt%;
[0014] 硬脂酸盐:4wt%~25wt%。
[0015] 本发明的沥青混合料温拌添加剂,以重量百分比计优选组成包括:
[0016] 粉状固体物:63wt%~84wt%;
[0017] 支化型聚合物:3wt%~6wt%;
[0018] 润滑组分:1wt%~3wt%;
[0019] 松香酸:5wt%~10wt%;
[0020] 硬脂酸盐:7wt%~18wt%。
[0021] 所述粉状固体物是由含油污泥经油泥热萃取脱水工艺处理后分离出的固体产物。所述油泥热萃取脱水工艺步骤如下:将含油污泥送入离心机中,同时向离心机中加入絮凝剂,絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂 0.005wt%~1wt%,含油污泥经过离心处理后进入萃取过程;将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比(1:1)~(1:80),优选(1:30)~(1:50),进行混合,在压力为常压,加热温度为95℃ 120℃条件下进行萃取,萃取时间为8~
小时 12小时,含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中,经分离后,得到固体沉淀物;所述~
固体沉淀物再在操作压力为常压,加热温度为100℃ 140℃条件下进行汽提脱油处理,处理~
时间:0.5小时 3.0小时,经汽提脱油处理后得到所述粉状固体物。
~
[0022] 所述的絮凝剂为苯乙烯磺酸盐、木质磺酸盐、丙烯酸、甲基丙烯酸、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钙、聚丙烯酰胺、淀粉及其衍生物、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵、椰油酰胺丙基甜菜碱、油酸聚氧乙烯酯、醇醚磷酸酯、生物絮凝剂中的一种或几种混合物。在粉状固体物制备过程中,所加入的絮凝剂最终基本留在粉状固体物中。
[0023] 所述温拌型抗车辙复合改性剂中,所述萃取剂的沸程为100 600℃,优选100 250~ ~℃的宽沸点油;其中,所述宽沸点油为采用一种或多种馏分油调配得到,或采用含油污水处理过程中回收的符合沸点范围的污油。
[0024] 所述温拌型抗车辙复合改性剂,所述含油污泥中一般含有油、固、水三相。以质量百分比计,所述含油污泥中油含量为3wt% 95wt%,固含量为2wt% 95wt%,水含量2wt%~ ~ ~95wt%。所述的含油污泥可以有以下来源但不局限于以下来源:比如,原油开采产生的含油污泥、油田集输过程产生的含油污泥、炼油厂污水处理场产生的含油污泥等。
[0025] 所述温拌型抗车辙复合改性剂,所述粉状固体物的粒径范围为0.02~1mm;以质量百分比计,所述粉状固体物由如下组分组成:无机物组分60wt% 80wt%,有机物组分20wt%~ ~40wt%;其中,所述无机物组分主要源于含油污泥中的固体成分,比如SiO2,、Al2O3等;所述有机物组分主要源于含油污泥中的油以及絮凝剂,比如沥青质、胶质、絮凝剂组分等。
[0026] 所述的支化型聚合物,是丁二烯、苯乙烯及异戊二烯等单体通过聚合及偶联反应合成的支化型均聚物或共聚物,包括线型支化、星型支化、梳型支化及超支化聚合物,优选星型和梳型支化聚合物,分子量均在1000~20000,优选3000 10000。~
[0027] 所述的润滑组分,包括椰油脂肪酸二乙醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、单硬脂酸甘油酯、烷基多苷、多元醇硬脂酸酯、山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸环氧乙烷缩合物、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚乙二醇双油酸酯以及Spans系列和Tweens系列的酯化和醚化产物中的一种或多种,优选脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚和单硬脂酸甘油酯,其分子量均在1000以下。
[0028] 所述的松香酸,为一种三环二萜类含氧化合物,分子式为 C20H30O2,为淡黄色硬脆的玻璃状固体。
[0029] 所述的硬脂酸盐,为硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镉、硬脂酸铅、三硬脂酸铝中的一种或多种。
[0030] 本发明沥青混合料温拌添加剂中,也可以根据实际应用需要加入其它改性剂,如聚乙烯蜡、微晶蜡、褐煤蜡、硫磺、二十烷酸、二十四烷酸等及其衍生物中的一种或多种;也可以加入抗剥离剂、抗老化剂、抗氧化剂、分散剂、稳定剂、聚合物改性剂等。
[0031] 本发明沥青混合料温拌添加剂的制备方法,包括如下内容:将粉状固体物、支化型聚合物、润滑组分、松香酸、硬脂酸盐按照配比投入螺杆挤出机,混合均匀挤出成品并造粒,即得到沥青混合料温拌添加剂;混合温度为70~110℃,所述的螺杆挤出机可以为单螺杆或双螺杆挤出机。
[0032] 本发明的沥青混合料温拌添加剂在沥青混合料中的应用,包括如下步骤:当石料达到拌和温度,加入温拌添加剂拌和1~3分钟,再加入基质沥青,拌和1~3分钟制成温拌沥青混合料成品。其中拌和温度为120~140℃;沥青混合料温拌添加剂的加入量为沥青混合料用量的1wt%~6wt%。
[0033] 本发明的沥青混合料温拌添加剂在道路沥青中的应用,具有以下优点:
[0034] (1)本发明沥青混合料温拌添加剂,能充分回用含油污泥热萃取处理后产生的粉状固体物,且沥青混合料温拌添加剂可以代替矿粉投入沥青混合料生产中,符合环保理念,节约生产成本。
[0035] (2)本发明沥青混合料温拌添加剂中,粉状固体物属于油包土结构,与其它组分形成良好的相容性,有利于填充到混合料的空隙中;其中絮凝剂能与沥青形成胶结作用,加强了沥青胶结料体系的相互结合力,能够改变沥青混合料对温度变化的敏感性和改善沥青与石料的抗剥离性能,从而延长了道路的使用寿命。
[0036] (3)粉状固体物中无机物和有机物的比例可以通过调整热萃取工艺中汽提脱油阶段的加热温度和出料时间进行控制。根据不同的沥青混合料性质,可以选择无机机物和有机物比例合适的粉状固体物进行拌合。
[0037] (4)本发明沥青混合料温拌添加剂中,支化型高分子聚合物具有适当长度的支链结构,在高温剪切时,其长度不足以使支链本身发生缠结,使得分子间距增大,分子间相互作用力减弱,使体系剪切粘度降低;高分子聚合物具有增容作用,且在凝固态与沥青中的大分子共同形成更稳定的具有空间网络结构的胶体体系,提高延度,提高抗低温开裂性能。
[0038] (5)本发明沥青混合料温拌添加剂中,润滑组分能够起到明显的减阻和润滑作用,硬脂酸盐作为良好的润滑助剂,与润滑组分协同作用,能够显著改善沥青胶结料体系的流变性能,在提高沥青混合料的施工和易性的同时能够增大60℃粘度,提高抗车辙变形性能。
[0039] (6)本发明沥青混合料温拌添加剂中,松香酸具有与烃类良好相容的分子结构,又含有高极性的羧基,与支化聚合物相容性好,同时由于其含有空间位阻较大的氢化菲核,能够增大沥青60℃粘度,提高抗车辙变形性能。
[0040] (7)本发明沥青混合料温拌添加剂中,各组分在120~150℃时具有良好的相容性和流动性,各组分协同作用起到加合增效的作用,能够起到明显的“降粘”和“润滑”效果。
[0041] (8)本发明沥青混合料温拌添加剂,以物理形式制备成粉状,粒状或片状,直接代替矿粉加入到拌和釜,原料简单,生产成本低,使用方法简便,适用范围广,易于工业应用。
[0042] (9)应用此温拌添加剂制备沥青混合料,在拌和及成型温度相对于热拌沥青混合料明显降低15~30℃的情况下,其混合料各项性能与热拌沥青相当。

具体实施方式

[0043] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但不因此限制本发明。
[0044] 实施例1
[0045] 沥青混合料温拌添加剂质量百分比为:
[0046] 粉状固体物(其中,无机物组分70wt%,有机物组分30wt%):82.6wt%;
[0047] 梳型支化聚丁二烯(分子量6000):2.5 wt%;
[0048] 脂肪醇聚氧乙烯醚:0.8wt%;
[0049] 松香酸:8.6wt%;
[0050] 硬脂酸锌:5.5wt%。
[0051] 本实施例中所述粉状固体物的制备方法如下:含油污泥(其中油含量为43wt%,固含量为48wt%)送入离心机中,同时向离心机中加入絮凝剂即椰油酰胺丙基甜菜碱和木质磺酸盐的混合物(两者质量比为2:1),絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂 0.6wt%,含油污泥经过离心处理后进入萃取过程;将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比
1:40进行混合,在压力为常压,加热温度为110℃条件下进行萃取,萃取时间为10小时,含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中,经分离后,得到固体沉淀物;所述固体沉淀物再在操作压力为常压,加热温度为120℃条件下进行汽提脱油处理,处理时间:1.5小时,经汽提脱油处理后得到粒径范围为0.02 1mm的粉状固体物。所得固体物料中,有机物组分的含量为~
30wt%,无机物组分的含量为70wt%。其中所用的萃取剂为航空煤油、轻柴油和重柴油混合调配得到沸点为100℃ 600℃的宽沸点油。
~
[0052] 按配比将粉状固体物、梳型支化聚丁二烯、脂肪醇聚氧乙烯醚、松香酸、硬脂酸锌按照配比投入双螺杆挤出机,混合温度为92℃,混合均匀挤出成品并造粒,得到沥青混合料温拌添加剂。
[0053] 实施例2
[0054] 沥青混合料温拌添加剂质量百分比为:
[0055] 粉状固体物(其中,无机物组分70wt%,有机物组分30wt%):59.3wt%;
[0056] 星型支化苯乙烯/丁二烯共聚物(分子量8600):9.7 wt%;
[0057] 烷基醇酰胺聚氧乙烯醚:5.2 wt%;
[0058] 松香酸:3.8wt%;
[0059] 硬脂酸镁:22wt%。
[0060] 本实施例中所述粉状固体物的制备方法如下:含油污泥(其中油含量为43wt%,固含量为48wt%)送入离心机中,同时向离心机中加入絮凝剂即椰油酰胺丙基甜菜碱和木质磺酸盐的混合物(两者质量比为2:1),絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂 0.6wt%,含油污泥经过离心处理后进入萃取过程;将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比
1:40进行混合,在压力为常压,加热温度为110℃条件下进行萃取,萃取时间为10小时,含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中,经分离后,得到固体沉淀物;所述固体沉淀物再在操作压力为常压,加热温度为120℃条件下进行汽提脱油处理,处理时间:1.5小时,经汽提脱油处理后得到粒径范围为0.02 1mm的粉状固体物。所得固体物料中,有机物组分的含量为~
30wt%,无机物组分的含量为70wt%。其中所用的萃取剂为航空煤油、轻柴油和重柴油混合调配得到沸点为100℃ 600℃的宽沸点油。
~
[0061] 按配比将粉状固体物、星型支化苯乙烯/丁二烯共聚物、烷基醇酰胺聚氧乙烯醚、松香酸、硬脂酸镁按照配比投入双螺杆挤出机,混合温度为74℃,混合均匀挤出成品并造粒,得到沥青混合料温拌添加剂。
[0062] 实施例3
[0063] 沥青混合料温拌添加剂质量百分比为:
[0064] 粉状固体物(其中,无机物组分65wt%,有机物组分35wt%):78.9wt%;
[0065] 星型支化聚苯乙烯/(分子量16500):2.0 wt%;
[0066] 单硬脂酸甘油酯:2.3wt%
[0067] 松香酸:6.1wt%;
[0068] 硬脂酸镉:10.7wt%。
[0069] 按配比将粉状固体物、星型支化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、松香酸、硬脂酸镉按照配比投入双螺杆挤出机,混合温度为105℃,混合均匀挤出成品并造粒,得到沥青混合料温拌添加剂。
[0070] 本实施例中所述粉状固体物的制备方法如下:将含油污泥(其中油含量为69wt%,固含量为24wt%)送入离心机中,同时向离心机中加入絮凝剂即脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵,絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂 0.2wt%,含油污泥经过离心处理后进入萃取过程;将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比1:20进行混合,在压力为常压,加热温度为120℃条件下进行萃取,萃取时间为8小时,含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中,经分离后,得到固体沉淀物;所述固体沉淀物再在操作压力为常压,加热温度为100℃条件下进行汽提脱油处理,处理时间:2.5小时,经汽提脱油处理后得到粒径范围为0.02 1mm的粉~状固体物。所得固体物料中,有机物组分的含量为35wt%,无机物组分的含量为65wt%。其中所用的萃取剂为航空煤油、轻柴油和重柴油混合调配得到沸点为100℃ 600℃的宽沸点油。
~
[0071] 实施例4
[0072] 沥青混合料温拌添加剂质量百分比为:
[0073] 粉状固体物(其中,无机物组分65wt%,有机物组分35wt%):62.7wt%;
[0074] 星型支化聚苯乙烯/(分子量16500):4.4 wt%;
[0075] 单硬脂酸甘油酯:4.1wt%
[0076] 松香酸:9.0wt%;
[0077] 硬脂酸镉:19.8wt%。
[0078] 按配比将粉状固体物、星型支化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、松香酸、硬脂酸镉按照配比投入双螺杆挤出机,混合温度为100℃,混合均匀挤出成品并造粒,得到沥青混合料温拌添加剂。
[0079] 本实施例中所述粉状固体物的制备方法如下:
[0080] 将含油污泥(其中油含量为69wt%,固含量为24wt%)送入离心机中,同时向离心机中加入絮凝剂即脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸铵,絮凝剂的加入量使最终粉状固体物中含有絮凝剂 0.2wt%,含油污泥经过离心处理后进入萃取过程;将离心后的含油污泥与萃取剂按质量比1:20进行混合,在压力为常压,加热温度为120℃条件下进行萃取,萃取时间为8小时,含油污泥中的油和固体物转移到萃取剂中,经分离后,得到固体沉淀物;所述固体沉淀物再在操作压力为常压,加热温度为100℃条件下进行汽提脱油处理,处理时间:2.5小时,经汽提脱油处理后得到粒径范围为0.02 1mm的粉状固体物。所得固体物料中,有机物组分的含量~为35wt%,无机物组分的含量为65wt%。其中所用的萃取剂为航空煤油、轻柴油和重柴油混合调配得到沸点为100℃ 600℃的宽沸点油。
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[0081] 对比例1
[0082] 沥青混合料添加剂质量百分比为:
[0083] 粉状固体物(其中,无机物组分70wt%,有机物组分30wt%):73.5wt%;
[0084] 松香酸:7.0wt%;
[0085] 硬脂酸锌:19.5wt%。
[0086] 粉状固体物的制备方法同实施例1。
[0087] 按配比将粉状固体物、松香酸、硬脂酸锌按照配比投入双螺杆挤出机,混合温度为102℃,混合均匀挤出成品并造粒,得到沥青混合料添加剂。
[0088] 对比例2
[0089] 沥青混合料添加剂质量百分比为:
[0090] 粉状固体物(其中,无机物组分70wt%,有机物组分30wt%):91.7wt%;
[0091] 星型支化聚丁二烯/异戊二烯共聚物(分子量5500):8.3 wt%;
[0092] 单硬脂酸甘油酯:3.4 wt%。
[0093] 粉状固体物的制备方法同实施例1。
[0094] 按配比将粉状固体物、星型支化聚丁二烯/异戊二烯共聚物、单硬脂酸甘油酯按照配比投入双螺杆挤出机,混合温度为110℃,混合均匀挤出成品并造粒,得到沥青混合料添加剂。
[0095] 对比例3
[0096] 按照实施例3中沥青混合料添加剂组分比例,不添加粉状固体物,其他各组分用量不变制备沥青混合料添加剂。
[0097] 实施例5
[0098] 按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定的方法,将实施例1、2、3、4和对比例1、2中制备的沥青混合料温拌添加剂,用本发明的沥青混合料的制备方法,按照沥青混合料用量的3wt%,投入沥青混合物料中,制备成沥青混合料试件A、B、C、D和E、F。按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定的方法,将对比例3中制备的混合料添加剂,按照沥青混合料用量的0.8wt%,投入沥青混合料中,制备成沥青混合料试件G。本试验采用90#A级沥青,油石比(沥青混合料中沥青与石料质量比的百分数)为5.1%,石料的级配见表1,性能评价结果见表2。具体拌合过程如下:
[0099] 1、按设定量称取石料在170℃的烘箱中加热4小时,沥青在150℃烘箱中加热4小时,拌和机温度设定为150℃。
[0100] 2、将粗石料在设定温度下先加入拌和机,均匀搅拌1分钟。
[0101] 3、将沥青混合料温拌添加剂加入拌和机,拌和1分钟,再加入沥青,于设定温度下继续拌和3分钟。
[0102] 表1 石料粒径级配表。
[0103]
[0104] 表2 沥青混合料性能测试结果。
[0105]
[0106] 试验数据表明,用本发明沥青混合料温拌添加剂代替矿粉制备的沥青混合料,在拌和及试件成型温度相对于热拌沥青混合料明显降低15~30℃的情况下,各项性能指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的要求。