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CN102838875B - 一种改善沥青黏度的制备方法 - Google Patents

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CN102838875B CN201210347891.9A CN201210347891A CN102838875B CN 102838875 B CN102838875 B CN 102838875B CN 201210347891 A CN201210347891 A CN 201210347891A CN 102838875 B CN102838875 B CN 102838875B
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季节
索智
许鹰
徐世法
高超
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Beijing University of Civil Engineering and Architecture
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Beijing University of Civil Engineering and Architecture
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Abstract

本发明涉及一种改善沥青黏度的制备方法，属于道路石油沥青工程领域。本发明适用于当90号道路石油沥青的60℃动力黏度小于160Pa.s时，可根据目标黏度值，利用60℃动力黏度大于目标黏度值的70号道路石油沥青作为改性剂来改善90号道路石油沥青的60℃动力黏度；由于90号道路石油沥青和70号道路石油沥青属于同种物质，相容性好，不会产生离析现象，同时，70号道路石油沥青的价格远远低于传统的SBS改性剂的价格，因此，本发明是一种经济实用的技术方法。

Description

一种改善沥青黏度的制备方法
技术领域
本发明涉及90号道路石油沥青的制备方法，具体说涉及一种改善90号道路石油沥青黏度的制备方法。
背景技术
道路石油沥青的60℃动力黏度表征沥青在高温下对形变的抵抗随形变速率的增加而增加的性质。道路石油沥青的60℃动力黏度值越大表明其的高温抗变形能力越强。在《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004中规定：90号道路石油沥青的60℃动力黏度大于160Pa.s。
道路石油沥青的60℃动力黏度由于是一个非强制性技术指标而受到忽视。实际上，当90号道路石油沥青的所有强制性指标，如25℃针入度、软化点、10℃延度、蜡含量、闪点、溶解度、密度、老化后的质量损失、25℃残留针入度比，10℃残留延度，满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中的相关技术要求时，其60℃动力黏度却往往不合格，这样就容易导致90号道路石油沥青的高温性能较差，从而影响沥青混合料的高温抗变形能力。
目前改善90号道路石油沥青60℃动力黏度常用的方法是在沥青中加入一定用量的SBS改性剂。由于SBS改性剂为一种高分子材料，不易与沥青相容，严重时会与沥青产生离析现象，从而导致90号道路石油沥青60℃动力黏度的“暂时性”提高。SBS 改性剂价格较高，易造成90号道路石油沥青的成本大幅度增加。因此，有必要开发一种改善90号道路石油沥青黏度的制备工艺，克服现有技术的上述缺陷。
发明内容
本发明所要解决的问题是：提供一种制备方法，可以有效地提高90号道路石油沥表的60℃动力黏度，从而改善沥青及其混合料的高温稳定性能。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
选用60℃动力黏度较大的70号道路石油沥青作为改性剂，在90号道路石油沥青中加入最佳用量的改性剂，在不影响90号道路石油沥青强制性技术指标满足要求的前提下，提高其60℃动力黏度，从而改善沥青及其混合料的高温稳定性能。
由于利用70号道路石油沥青作为改性剂，其和90号道路石油沥青属于同类物质，根据“相容相似”原理，两者之间不会产生离析现象，因而提高90号沥青60℃动力黏度的效果更显著。同时，70号道路石油沥青目前市场价格为5000元/吨左右，价格与90号的接近，基本不增加费用，而SBS改性剂的目前市场价格为2万元/吨左右，相对而言，本发明技术更具有经济性。
具体实施步骤为：
步骤一：测试90号沥青石油沥青的60℃动力黏度和其他技术指标，确定60℃动力黏度的改善目标值：
步骤二：通过试验检测，选取60℃动力黏度大于的70号道路石油沥青作为改性剂；70号道路石油沥青的60℃动力黏度越高，改善效果越好；
步骤三：将不同用量的70号道路石油沥青加入到90号道路石油沥青中并混合均匀，试验不同改性剂用量下90号沥青道路石油沥青的技术指标，选取技术指标均满足要求的用量作为70号道路石油沥青改性剂的最佳用量：70号道路石油沥青的最佳用量一般为90号道路石油沥青质量的10～20％：
步骤四：产品制备：将120～130℃的90号道路石油沥青打入反应罐中，再加入最佳用量的70号道路石油沥青改性剂，将反应罐保温在120～130℃，启动搅拌，搅拌0.5～1h，进行质量检验合格后即成成品。
在上述步骤三中，70号道路石油沥青改性剂的最佳用量可按公式lgη2＝(1-Rob)lgη1+Roblgη0进行计算确定，其中：η2代表沥青目标60℃动力黏度(Pa.s)；η1代表90号道路石油沥青的60℃动力黏度(Pa.s)；ηo代表70号道路石油沥青的60℃动力黏度(Pa.s)；Rob代表最佳用量(％)，也就是70号道路石油沥青和90号道路石油沥青的质量比。
本发明采用70号道路石油沥青作为改性剂来提高90号道路石油沥青的60℃动力黏度，由于两者之间的相容性好，不会产生离析现象，可以“永久性”提高90号道路石油沥青的60℃动力黏度。同时，70号道路石油沥青作为改性剂，其的价格远远低于传统的SBS改性剂的价格，因此，本发明是一种经济实用的技术方法。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明做进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1
步骤一：测试90号沥青石油沥青的60℃动力黏度和其他技术指标，结果见表1。
表1.90号道路石油沥青的性能指标
由表1可知：90号道路石油沥青的60℃动力黏度为130.9Pa.s，改善目标值为160Pa.s，其余指标均满足技术要求，目标值取自《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)。
步骤二：测试70号道路石油沥青的60℃动力黏度和其他技术指标，结果见表2。
表2.70号道路石油沥青的性能指标
由表2可知：70号道路石油沥青的60℃动力黏度为208.5Pa.s，大于改善目标值。其他性能指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中相关的70号道路石油沥青的技术要求。
步骤三：根据90号沥青石油沥青60℃动力黏度值(130.9Pa.s)、90号道路石油沥青的60℃动力黏度改善目标值(160Pa.s)以及70号沥青石油沥青60℃动力黏度值(208.5Pa.s)，将不同量的70号道路石油沥青加入到90号沥青石油沥青中并混合均匀，试验各种不同用量下90号道路石油沥青的技术指标，选取技术指标均满足要求的用量作为改性剂的最佳用量，确定70号道路石油沥青改性剂的最佳用量为20％。测试改善后沥青的性能指标，见表3。
表3.改善后沥青的性能指标
由表3可知：改善后沥青的60℃动力黏度有了显著的提高，从原来的130.9Pa.s提高到160.1Pa.s，改善后沥青的技术指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中相关的90号道路石油沥青的技术要求。
步骤四：产品加工。将120～130℃的90号道路石油沥青打入反应罐中，再加入相当于90号道路石油沥青质量20％的70号道路石油沥青改性剂，将反应罐保温在120～130℃，启动搅拌，搅拌0.5～1h，即成产品。
实施例2
实施例1的步骤三中，根据90号沥青石油沥青60℃动力黏度值(130.9Pa.s)、90号道路石油沥青的60℃动力黏度改善目标值(160Pa.s)以及70号沥青石油沥青60℃动力黏度值(208.5Pa.s)，按公式lgη2＝(1-Rob)lgη1+Roblgη0计算确定70号道路石油沥青改性剂的最佳用量为20％。公式中η2代表目标60℃动力黏度(Pa.s)；η1代表90号道路石油沥青的60℃动力粘度(Pa.s)；ηo代表70号道路石油沥青的60℃动力粘度(Pa.s)；Rob代表最佳用量(％)，也就是70号道路石油沥青和90号道路石油沥青的质量比。
其他与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种改善沥青黏度的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：测试90号道路石油沥青的60℃动力黏度和针入度、软化点、延度、溶解度、密度、闪点、RTFOT后残留物质量损失、RTFOT后残留物针入度比、RTFOT后残留物延度的技术指标，确定60℃动力黏度的改善目标值；
步骤二：通过试验检测，选取60℃动力黏度大于目标值的70号道路石油沥青作为改性剂；
步骤三：将不同用量的70号道路石油沥青加入到90号道路石油沥青中并混合均匀，试验各种不同用量下90号道路石油沥青的技术指标，选取技术指标均满足要求的用量作为70号道路石油沥青改性剂的最佳用量，所述最佳用量按公式lgη2＝(1-Rob)lgη1+Roblgη0确定，式中：η2代表60℃动力黏度(Pa.s)改善目标值；η1代表90号道路石油沥青的60℃动力粘度(Pa.s)；ηo代表70号道路石油沥青的60℃动力粘度(Pa.s)；Rob代表所述最佳用量(％)，也就是70号道路石油沥青和90号道路石油沥青的质量比；
步骤四：产品制备：将120～130℃的90号道路石油沥青打入反应罐中，再加入所述最佳用量的70号道路石油沥青改性剂，将反应罐保温在120～130℃，启动搅拌，搅拌0.5～1h，进行质量检验合格后即成成品。
2.根据权利要求1所述的改善沥青黏度的制备方法，70号道路石油沥青的最佳用量为90号道路石油沥青质量的10～20％。
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