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一种新型温拌剂费托合成渣蜡及其方法
申请号	CN201710754538.5	申请日	2017-08-29	公开(公告)号	CN107540273A	公开(公告)日	2018-01-05
申请人	江苏一诺路桥工程检测有限公司;			发明人	张玉贞; 徐萌; 肖护兵;
摘要	本发明公开了一种新型温拌剂费托合成渣蜡及其方法。费托合成渣蜡是费托合成生产油品蒸馏残渣，渣蜡中含有催化剂固体粉末含量为10-90％，其粒径为1-200微米；蜡组分含量为90-10％，其熔点80-120℃；本发明开了渣蜡作为沥青温拌剂的新用途及其使用效果，作为一种温拌剂节约了纯蜡资源，实现了资源化利用，同时不需要分离直接使用，降低了加工成本，对沥青混合料性质不产生负面影响，是一种固体废弃物的资源化利用技术。
权利要求	1.费托合成渣蜡作为一种新型温拌剂生产温拌沥青，其特征在于：步骤一：沥青加热到140-180℃,渣蜡加入到热沥青中，搅拌融化渣蜡，生产温拌沥青；步骤二：集料加热到145-165℃，与温拌沥青混合，生产温拌沥青混合料。 2.根据权利要求1所述的渣蜡，是费托合成得到的催化剂与蜡的混合物。该混合物中固体催化剂含量为10-90％，蜡含量为90-10％。 3.根据权利要求1所述沥青为任何一种用于沥青混合料生产的沥青胶结料，包括但不限于重交通道路沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青等。 4.根据权利要求1所述温拌剂是能够降低沥青混合料的拌合温度10-50℃，但不影响沥青混合料性能的一种功能添加剂。 5.根据权利要求1所述集料是任何一种用于道路铺筑的石料和级配石料混合，包括但不限于石灰岩、玄武岩、花岗岩，包括但不限于连续级配、开级配。
说明书全文	一种新型温拌剂费托合成渣蜡及其方法技术领域 [0001] 本发明涉及石油炼制及化工工业领域、石油沥青材料应用的交通领域、节能减排的环保领域，具体来说涉及一种新型温拌剂及其使用方法。背景技术 [0002] 温拌沥青路面施工技术是近10年来，在能源紧缺、全球气候变暖的大背景下快速发展起来的具有革命意义的沥青铺面技术。随着石化能源的消耗急剧增加，全球气候在近50年来明显转暖，且愈演愈烈的趋势，由此导致的气候异动和次生灾害频繁发生，如不及时采取措施，将最终威胁人类生存。 [0003] 在高速公路中，沥青路面以其众所周知的良好使用性能受到世界众多国家的青睐。在我国，沥青路面也得到了广泛的应用，占了已建成的高等级公路的绝大部分，沥青路面已成为主要的路面形式。有资料表明，国内近期在建、重建或大中修的高速公路有90％以上采用了沥青路面，因此每年需要消耗大量的石料、沥青、重油、柴油。近年来，改性沥青的大量使用和对沥青路面压实度要求的提高，使得沥青混合料的拌合及压实温度也提高了，从而导致了生产沥青混合料时的能源消耗和烟尘等废弃物的排放增多。 [0004] 研究发现，在沥青混合料生产过程中，温度每降低10℃，每吨沥青混合料将减少产生0.9kg的CO2排放量。如果沥青混合料的拌合温度能比常规温度降低30℃，普通沥青混合料的CO2排放量将减少14％，改性沥青混合料的CO2排放量将减少13％。此外，相比于热拌沥青，温拌沥青的使用将节约30％-35％的燃料消耗。 [0005] 目前温拌技术按其分类可分为：降黏型温拌沥青技术、表面活性温拌沥青技术、发泡型温拌沥青技术。本技术开发了一种新型温拌剂费托合成渣蜡，为一种温拌剂节约了纯蜡资源，实现了资源化利用，同时不需要分离直接使用，降低了加工成本，对沥青混合料性质不产生负面影响。是一种固体废弃物的资源化利用技术。发明内容 [0006] 发明目的：本发明人开发了一种新型温拌剂，节约了纯蜡资源，解决了环保减排问题，实现了节能降耗。 [0007] 技术特征如下： [0008] 1、费托合成渣蜡作为一种新型温拌剂生产温拌沥青，其特征在于： [0009] 步骤一：沥青加热到140-180℃,渣蜡加入到热沥青中，搅拌融化渣蜡，生产温拌沥青； [0010] 步骤二：集料加热到145-165℃，与温拌沥青混合，生产温拌沥青混合料。 [0011] 2、所述的渣蜡是费托合成得到的催化剂与蜡的混合物。该混合物中固体催化剂含量为10-90％，蜡含量为90-10％。 [0012] 3、所述沥青为任何一种用于沥青混合料生产的沥青胶结料，包括但不限于重交通道路沥青、SBS改性沥青、橡胶沥青等。 [0013] 4、所述温拌剂是能够降低沥青混合料的拌合温度10-50℃，但不影响沥青混合料性能的一种功能添加剂。 [0014] 5、所述集料是任何一种用于道路铺筑的石料和级配石料混合，包括但不限于石灰岩、玄武岩、花岗岩，包括但不限于连续级配、开级配。具体实施方式 [0015] 下面结合具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均属于本申请所附权利要求所限定的范围。 [0016] 实施例1 [0017] 室内试验实施例，本实施例的混合料按照密级配沥青混凝土AC-13设计，所用原材料以沥青混合料总质量百分比计：石灰岩集料0-13.2mm占95％、重交通道路石油沥青占4.67％、渣蜡占0.33％。 [0018] 石灰岩集料：江苏省常州溧阳上沛石料厂生产的石灰岩集料，密度2.725g/cm3，对沥青粘附等级为5级，矿料级配结果见表1。 [0019] 表1 [0020] [0021] 重交通道路石油沥青：江苏中油兴能沥青有限公司生产的重交通道路石油沥青AH-70，性能指标见表2。 [0022] 表2 [0023] [0024] [0025] 渣蜡：江苏天诺道路材料科技有限公司生产的WBFT-10型渣蜡，是采用费托合成得到的催化剂与蜡的混合物。混合物中固体催化剂含量为10％，蜡含量为90％。 [0026] 按照以上材料组成比例和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的方法制备、成型AC-13温拌沥青混合料试件，与普通热拌沥青混合料AC-13比较，检测温拌沥青混合料的温拌效果、高温性能、低温性能及水稳定性。 [0027] 其中，温拌效果的评价是按照达到相同空隙率时，温拌沥青混合料的成型温度与普通热拌沥青混合料成型温度的降低值。 [0028] 其中，高温性能按照车辙试验动稳定度、马歇尔稳定度、流值评价。 [0029] 其中，低温性能按照低温弯曲试验的破坏弯拉应变评价。 [0030] 其中，水稳定性按照马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂强度比评价。 [0031] 其中，温拌沥青混合料制备过程包括以下步骤：1、将石灰岩集料加热至145℃，投入拌和锅中；2、按比例将渣蜡加入到加热至140℃的重交通道路石油沥青热沥青中搅拌3min融化渣蜡，即得到温拌沥青；3、将步骤2得到的温拌沥青加入到步骤1中搅拌60s即得到温拌沥青混合料；4、将步骤3所得产物成型，即得到温拌沥青混合料试件，用于试验检测。 [0032] 温拌沥青混合料AC-13与普通热拌沥青混合料AC-13的性能评价结果见表3。 [0033] 表3 [0034] [0035] [0036] 通过以上检测结果可知：在达到相同压实效果(即空隙率相同)的条件下，温拌沥青混合料的成型温度比热拌沥青混合料降低50℃，温拌效果显著；由于拌和温度的降低，混合料老化程度减小，温拌沥青混合料的综合路用性能得到了一定程度的提升。 [0037] 实施例2 [0038] 室内试验实施例，本实施的混合料按照密级配沥青混凝土AC-13设计，所用原材料以沥青混合料总质量百分比计：玄武岩集料0-13.2mm占95.2％、SBS聚合物改性沥青占4.65％、渣蜡占0.15％。 [0039] 玄武岩集料：江苏省常州溧阳上沛石料厂生产的玄武岩集料，密度2.936g/cm3，对沥青粘附等级为5级，矿料级配结果见表4。 [0040] 表4 [0041] [0042] SBS聚合物改性沥青：江苏天诺道路材料科技有限公司生产的SBS聚合物改性沥青(I-C)，性能指标见表5。 [0043] 表5 [0044] [0045] [0046] 渣蜡：江苏天诺道路材料科技有限公司生产的WBFT-50型渣蜡，是采用费托合成得到的催化剂与蜡的混合物。混合物中固体催化剂含量为50％，蜡含量为50％。 [0047] 按照以上材料组成比例和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的方法制备、成型AC-13温拌沥青混合料试件，与普通热拌沥青混合料AC-13比较，检测温拌沥青混合料的温拌效果、高温性能、低温性能及水稳定性。 [0048] 其中，温拌效果的评价是按照达到相同空隙率时，温拌沥青混合料的成型温度与普通热拌沥青混合料成型温度的降低值。 [0049] 其中，高温性能按照车辙试验动稳定度、马歇尔稳定度、流值评价。 [0050] 其中，低温性能按照低温弯曲试验的破坏弯拉应变评价。 [0051] 其中，水稳定性按照马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂强度比评价。 [0052] 其中，温拌沥青混合料制备过程包括以下步骤：1、将玄武岩集料加热至160℃，投入拌和锅中；2、按比例将渣蜡加入到加热至165℃的SBS聚合物改性沥青(I-C)中搅拌3min融化渣蜡，即得到温拌沥青；3、将步骤2得到的温拌沥青加入到步骤1中搅拌50s即得到温拌沥青混合料；4、将步骤3所得产物成型，即得到温拌沥青混合料试件，用于试验检测。 [0053] 温拌沥青混合料AC-13与普通热拌沥青混合料AC-13的性能评价结果见表6。 [0054] 表6 [0055] [0056] [0057] 通过以上检测结果可知：在达到相同压实效果(即空隙率相同)的条件下，温拌沥青混合料的成型温度比热拌沥青混合料降低40℃，温拌效果显著；由于拌和温度的降低，混合料老化程度减小，温拌沥青混合料的综合路用性能得到了一定程度的提升。 [0058] 实施例3 [0059] 室内试验实施例，本实施的混合料按照开级配沥青混凝土AM-13设计，所用原材料以沥青混合料总质量百分比计：玄武岩集料0-13.2mm占95.2％、橡胶沥青占4.34％、渣蜡占0.46％。 [0060] 玄武岩集料：江苏省常州溧阳上沛石料厂生产的玄武岩集料，密度2.936g/cm3，对沥青粘附等级为5级，矿料级配结果见表7。 [0061] 表7 [0062] [0063] 橡胶沥青：江苏天诺道路材料科技有限公司生产的工厂化稳定型橡胶沥青RV2，性能指标见表8。 [0064] 表8 [0065] [0066] [0067] 渣蜡：江苏天诺道路材料科技有限公司生产的WBFT-90型渣蜡，是采用费托合成得到的催化剂与蜡的混合物。混合物中固体催化剂含量为90％，蜡含量为10％。 [0068] 按照以上材料组成比例和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)中的方法制备、成型AM-13温拌沥青混合料试件，与普通热拌沥青混合料AM-13比较，检测温拌沥青混合料的温拌效果、高温性能、低温性能及水稳定性。 [0069] 其中，温拌效果的评价是按照达到相同空隙率时，温拌沥青混合料的成型温度与普通热拌沥青混合料成型温度的降低值。 [0070] 其中，高温性能按照车辙试验动稳定度、马歇尔稳定度、流值评价。 [0071] 其中，低温性能按照低温弯曲试验的破坏弯拉应变评价。 [0072] 其中，水稳定性按照马歇尔残留稳定度比、冻融劈裂强度比评价。 [0073] 其中，温拌沥青混合料制备过程包括以下步骤：1、将玄武岩集料加热至165℃，投入拌和锅中；2、按比例将渣蜡加入到加热至180℃的工厂化稳定型橡胶沥青RV2中搅拌3min融化渣蜡，即得到温拌沥青；3、将步骤2得到的温拌沥青加入到步骤1中搅拌60s即得到温拌沥青混合料；4、将步骤3所得产物成型，即得到温拌沥青混合料试件，用于试验检测。 [0074] 温拌沥青混合料AM-13与普通热拌沥青混合料AM-13的性能评价结果见表9。 [0075] 表9 [0076] [0077] [0078] 通过以上检测结果可知：在达到相同压实效果(即空隙率相同)的条件下，温拌沥青混合料的成型温度比热拌沥青混合料降低35℃，温拌效果显著；由于拌和温度的降低，混合料老化程度减小，温拌沥青混合料的综合路用性能得到了一定程度的提升。 [0079] 本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。

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