一种液体沥青调和及其制备方法

技术领域

本发明涉及沥青路面修复材料技术领域，具体公开了一种液体沥青调和及其制备方法。

背景技术

随着我国经济高速发展和工业化进程的不断深入，资源不断消耗，环境问题日益严重的今天，废物利用与可持续发展的理念在世界各国受到广泛的重视，各个领域的研究也朝着可持续的方向发展。在道路领域中，沥青路面生产过程中所用到的沥青等不可再生原材料，以及当前普遍采用的高温拌合的方式，造成了严重的高能耗与高污染问题。

在“低碳”和“可持续”理念不断深入当今行业发展的前提下，沥青路面冷再生技术作为一种能够低温拌合低温铺筑的再生技术逐渐得到了道路方向研究人员的重视。与普通的热拌沥青混合料相比，冷再生沥青混合料在原材料的生产、混合料的生产和运输、路面的摊铺等环节的能耗与碳排放量都得到显著的降低。同时，再生混合料还能够有效地消耗现有道路大中修产生的沥青混合料回收料，解决固废堆积产生的土地浪费和环境污染的问题。

现有的道路固体沥青(70号、90号、100号常用型)：公路工程用沥青材料皆为固体状态做沥青混凝土时必须采取热拌热铺要求，拌合温度控制在160℃-180℃，摊铺温度不低于90℃-120℃，出现了生产过程中耗能过高环境污染太大等状况，固体沥青须加热在160℃左右才能融化为液体，并且沥青混合料回收料利用率低、沥青混合料性能缺陷明显等问题，而为了解决现有的道路固体沥青具有的缺陷，有必要提出一种液体沥青调和及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液体沥青调和及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种液体沥青调和，由硬组分、软组分和添加剂调和得到，所述硬组分、软组分和添加剂的质量比为0.1～100:0.1～20:0.1～5；

其中，所述硬组分为长庆石化脱沥青，所述长庆石化脱沥青的油溶率不低于98％；

所述软组分包括芳氢油、催化裂化油浆、泔水油、再生机油中的一种或几种；

所述添加剂包括分散剂、增粘剂、增溶剂、稳定剂的一种或几种。

优选地，所述分散剂为烷苯基磺酸盐，所述增粘剂为丁苯橡胶乳液，所述增溶剂为环烷酸，所述稳定剂为液体松香或石油树脂。

进一步地，所述软组分的25℃针入度为200-300dmm。

进一步地，所述硬组分的25℃针入度为5～10dmm，软化点为50～85℃。

进一步地，所述调和液体沥青的针入度为180～200dmm，软化点为40～49℃。

进一步地，所述软组分为280～430℃馏程的馏出油，饱和分含量为60wt％～75wt％，芳香含量为20wt％～30wt％。

进一步地，所述调和液体沥青中密度为0.91～0.96g/cm3。

进一步地，所述再生机油为空压机再生油或液压油再生油，且所述再生机油的闪点不低于180℃,倾点不大于-20℃。

进一步地，所述船燃再生沥青的25℃针入度为180-200dmm。

一种液体沥青调和的制备方法，包括以下步骤：

将硬组分、软组分和添加剂按照调和复配质量比为0.1～100:0.1～20:0.1～5混合后，放入搅拌罐中进行搅拌，混合搅拌均匀，每隔10～20min取样检测粘度，当连续两次检测的差值不超过20mpa.s,调和液体沥青。

进一步地，所述搅拌的温度为130～210℃，搅拌速度为300～500r/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中液体沥青可直接和破碎的旧沥青路面混合料常温融合增补所需的油分及沥青添加量(1-3％)后，可满足铺路混合沥青碎石料的再生利用，合成液体沥青无需加热可直接使用于道路施工铺设，路面灾害养护，路面稀浆封层，路面防水施工等用途，同时具有抗老化、粘接、防水、抗磨、抗压、抗拉、抗剪、抗切强度比沥青铺设的路面强度高等优点，延长了路面的使用寿命，具有良好的环境适应性，可全年施工，不受季节影响，能大量节约常规路面所需要的施工费用，在施工完结后8-12小时即可通车，开放交通。本发明要求制得的液体沥青环保节能无需加热，无粉尘、烟尘排放，对道路施工人员身体健康无害，对施工环境程度污染大幅度减少，绿色节能。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种液体沥青调和，由硬组分、软组分和添加剂调和得到，所述硬组分、软组分和添加剂的质量比为0.1～100:0.1～20:0.1～5；

其中，所述硬组分为长庆石化脱沥青，所述长庆石化脱沥青的油溶率不低于98％；

所述调和软组分包括芳氢油、催化裂化油浆、泔水油、再生机油中的一种或几种；

所述添加剂包括分散剂、增粘剂、增溶剂、稳定剂的一种或几种。

所述分散剂为烷苯基磺酸盐，所述增粘剂为丁苯橡胶乳液，所述增溶剂为环烷酸，所述稳定剂为液体松香或石油树脂。

所述软组分的25℃针入度为200-300dmm。

所述硬组分的25℃针入度为5～10dmm，软化点为50～85℃。

所述调和液体沥青的针入度为180～200dmm，软化点为40～49℃。

所述软组分为280～430℃馏程的馏出油，饱和分含量为60wt％～75wt％，芳香含量为20wt％～30wt％。

所述调和液体沥青中密度为0.91～0.96g/cm3。

所述再生机油为空压机再生油或液压油再生油，且所述再生机油的闪点不低于180℃,倾点不大于-20℃。

所述船燃再生沥青的25℃针入度为180-200dmm。

在本发明中，所述长庆石化脱沥青等同于石油建筑沥青10号-30号标准。

一种液体沥青调和的制备方法，包括以下步骤：

将硬组分、软组分和添加剂按照调和复配质量比为0.1～100:0.1～20:0.1～5混合后，放入搅拌罐中进行搅拌，混合搅拌均匀，每隔10～20min取样检测粘度，当连续两次检测的差值不超过20mpa.s,调和液体沥青。

所述搅拌罐中搅拌的温度为130～210℃，搅拌速度为300～500r/min。

调和液体沥青成品应在冷却后48小时、一周、一月或更长时间抽检为出现离析现象。

所述调和液体沥青中的组分满足以下条件：

饱和分≥10％wt，芳香分≥45wt％，胶质≥8wt％,沥青质≤10wt％，固含量不溶物不超过10g/L(0.5％)。

需要说明的是，本发明液体沥青分两种标号，一种标号是适宜在0℃～15℃范围内使用的液体沥青，满足国标130号、160号沥青质量标准复制调和，该标号沥青常温状态为胶浆态；另外一种标号适宜在0℃以下，最低温度不低于-20℃使用的沥青，满足国标180号、200号沥青质量标准复制调和，该标号沥青常温状态为液态。

本发明中采用长庆石化汽油废碱渣变废为宝提取环烷酸酯，环烷酸酯化合物作为沥青流变改性剂用于道路铺设应用的沥青质粘合剂，是液体沥青制备必备的硬组分与软组分粘合、分散剂添加物。

其中，添加剂磺酸盐制备，仍然是用长庆石化汽油废碱渣中苯、碱渣残留氢氧化钠与磺酸处置而得到的磺酸盐(表面活性剂物)。

其中，磺酸盐在油---油混合相中，作为乳化剂，能使硬质沥青(油相)与软组分(油相)搅拌下充分分散融化融为一体成为新态液体沥青。

添加剂磺酸盐在液体沥青中存在，还有一个使用中的表现行为，如在常温下(根据南北气温差异及季节气候差变状况)，液体沥青如出现形态为粘稠时，给拌合沥青碎石带来不方便时，可添加适量水，磺酸盐有着油---水相乳化作用，能将油---水乳化分散混合，使油相液体沥青与水，使粘稠的沥青变稀，已达到常温拌合沥青碎石料时好使用的目的。

固体沥青添加油分(芳氢分)虽然可变为液体状沥青，但固体沥青中基质沥青树脂镶嵌油分是有一定的比例的，所拌合沥青混凝土会变软，不容易固化而出现路面反油不利现象，虽然芳氢分的加入是液体沥青抗老化性能增强，但对延度衰减影响最为明显。

调和液体沥青生产过程中添加了增粘剂---丙烯酸类吸附树脂，该树脂骨架上含有大量的脂基和羰基团的大孔吸附树脂，其内部是交联三维网状结构的高分子球体，该树脂可用于废溶剂处理或者回收吸附原油，该树脂可解决沥青混凝土的反应现象。

为了使液体沥青拌合混凝土有着快干、防水功能，添加了防水、快干、光固化剂---聚氨酯弹性树脂，使其具有良好的抗拉强度、抗撕裂强度、耐冲击性、耐磨性、耐候性、耐水性以及耐油性等优点，使用方便，可现场拌合到沥青混凝土中或直接添加到液体沥青中，起到增效作用，添加后可出现常温湿气加光存在而固化，即可得到橡胶弹性并具有良好的防水固化面层，另外聚氨酯树脂有着快速固化物性能的调解，使其达到对基质石料的高度粘合性，调解该树脂后的液体沥青拌合的沥青混凝土有着优良的耐水性，耐油性以及耐化学腐蚀性。

在本发明中，光热固化剂必须是油溶性怕光热易聚合的丙烯酸酯单体，反应型气湿潜伏性固化剂必须是油溶性单组分聚氨脂，附着力促进剂应有着能使无机材料(如石料)及有机材料(如沥青)亲和交联促进粘附着能力，优造硅氧烷或羟甲基硅酸钠。

用本发明结合冷铺冷拌沥青混合料(废旧沥青料再生)生产用的反应型液体沥青实验案例：

调合配方：长庆硬沥青35-50份、气湿固化剂5-7份、光固化剂3-5份、软组分(沥青稀释液)40-50份以及其它添加剂若干；应用范围：该类型液体沥青可用于公路工程沥青路面冷捕铺修筑，并还能用干废旧沥青混凝土的再生复活利用。

用本发明结合公路养护类型实验案例描述：

产品主要成份：液体沥青与含硅附着力促进剂、纳米硅钙粉、增粘剂、抗氧化剂及渗透剂复合而成，形态在-5度至50度为液态，颜色为黑色，针入度130毫米，水分含量小于或等于百分之一；该养护剂属于预防型养护材料，与灾害性路面附着力强并富含抗氧性的芳烃分油分，用于修复沥青道路表面的老化、脱油、脱色、松散、细微裂缝和网裂等路面修复。

更应该提示的有益效果是，当拌合好的沥青碎石，磺酸盐与碎石中的硅元素反应形成含硅磺酸盐，在沥青路面形成高度耐磨层，使沥青路面恢复抗耐磨功能，磺酸盐有着很好的添加剂功能作为沥青路面强化剂。

本发明用于石油炼制中长庆石化溶剂脱沥青为硬质沥青做基质原料与软组分沥青稀释剂、增粘剂、抗剥落剂、防水、快干、光固化剂等组分调和得到的液态沥青。

本发明调和后得到的沥青液体满足IVB/SHT0522-2010石油沥青质量标准，满足公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E20-2011中华人民共和国行业标准)要求，符合国标200号沥青中规定的指标要求，符合满足铺筑道路中透层油、粘层油、封层油的使用标准，符合道路沥青路面功能修复剂的制备原料的要求，符合用作公路养护微表处用特种沥青的标准。

综上所述，本发明中液体沥青可直接和破碎的旧沥青路面混合料常温融合增补所需的油分及沥青添加量(1-3％)后，可满足铺路混合沥青碎石料的再生利用，合成液体沥青无需加热可直接使用于道路施工铺设，路面灾害养护，路面稀浆封层，路面防水施工等用途，同时具有抗老化、粘接、防水、抗磨、抗压、抗拉、抗剪、抗切强度比沥青铺设的路面强度高等优点，延长了路面的使用寿命，具有良好的环境适应性，可全年施工，不受季节影响，能大量节约常规路面所需要的施工费用，在施工完结后8-12小时即可通车，开放交通。本发明要求制得的液体沥青环保节能无需加热，无粉尘、烟尘排放，对道路施工人员身体健康无害，对施工环境程度污染大幅度减少，绿色节能。

实施例1：

采用长庆石化脱沥青(25℃针入度为5～10dmm，软化点为50～85℃)、芳氢油和船燃再生沥青(25℃针入度为200-300dmm)、烷苯基磺酸盐和液体松香按照质量比10:20:1的比例在温度为130℃、搅拌速度500r/min混合搅拌均匀，每隔10min取样检测粘度，当连续两次检测的差值不超过20mpa.s,调和液体沥青。

调和后得到的沥青液体满足IVB/SHT0522-2010石油沥青质量标准，满足公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E20-2011中华人民共和国行业标准)要求，符合国标200号沥青中规定的指标要求，符合满足铺筑道路中透层油、粘层油、封层油的使用标准，符合道路沥青路面功能修复剂的制备原料的要求，符合用作公路养护微表处用特种沥青的标准。

实施例2：

采用长庆石化脱沥青(25℃针入度为5～10dmm，软化点为50～85℃)、催化裂化油浆(25℃针入度为200-300dmm)、丁苯橡胶乳液按照质量比50:10:3的比例在温度为180℃、搅拌速度410r/min混合搅拌均匀，每隔15min取样检测粘度，当连续两次检测的差值不超过20mpa.s,调和液体沥青。

调和后得到的沥青液体满足IVB/SHT0522-2010石油沥青质量标准，满足公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E20-2011中华人民共和国行业标准)要求，符合国标200号沥青中规定的指标要求，符合满足铺筑道路中透层油、粘层油、封层油的使用标准，符合道路沥青路面功能修复剂的制备原料的要求，符合用作公路养护微表处用特种沥青的标准。

实施例3：

采用长庆石化脱沥青(25℃针入度为5～10dmm，软化点为50～85℃)、泔水油和液压油再生油(25℃针入度为200-300dmm)、环烷酸按照质量比89:1:0.7的比例在温度为200℃、搅拌速度480r/min混合搅拌均匀，每隔19min取样检测粘度，当连续两次检测的差值不超过20mpa.s,调和液体沥青。

调和后得到的沥青液体满足IVB/SHT0522-2010石油沥青质量标准，满足公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E20-2011中华人民共和国行业标准)要求，符合国标200号沥青中规定的指标要求，符合满足铺筑道路中透层油、粘层油、封层油的使用标准，符合道路沥青路面功能修复剂的制备原料的要求，符合用作公路养护微表处用特种沥青的标准。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。