一种改性道路沥青生产方法与流程

本发明属于改性沥青生产，更具体的说是一种改性道路沥青生产方法。

背景技术：

1、改性沥青是指通过往沥青中掺加橡胶、高分子聚合物、磨细的橡胶粉等外掺剂作为改性剂，使沥青或沥青混合料的性能得到改善而制成的沥青结合料。目前的改性沥青的生产机理主要的有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。对于第二种改进方法而言，改性沥青的改性剂主要是一些天然或人工的有机或无机材料，它们可以改善或提高沥青路面材料的性能，与沥青发生反应或裹复在集料表面上。因此，现有技术中为了使得高分子聚合物等改性剂与添加的基础沥青混合均匀，传统的一些物料搅拌方式是不够的，因此通常都是采用旋切的方式进行搅拌、切割，在搅拌部件于搅拌罐中高速旋转并以刀刃的形式旋切沥青混合物料，以便于高速旋转的刀刃可以充分地切割粘稠的胶状物料，从而使得沥青混合料更为均匀，保证均匀混合后的空间网络结构奠定了基础。然而，现有的这种旋切方式，由于通常都是对大量混合料在一个罐体中高速旋转进行，其所有的混合料都是绕一个方向，或者间歇性地正反两个圆周方向上运动、切割，也容易在搅拌到一定程度之后，导致这些混合料呈单一方向的混合分布，形成类似条形或丝状的混合体，从而依旧不能很好地确保改性剂与基础沥青等混合料的混合均匀一致性。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种改性道路沥青生产方法，有效地解决了上述背景技术中提出的采用旋切的方式依旧不能够更充分地保证混合后的均匀一致性的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性道路沥青生产方法，包括至少将基础石油沥青和高分子聚合物进行混合，且基础石油沥青与所述高分子聚合物先行混合在一起，在混合时不断以剪切的方式进行搅拌混合，剪切的方式为迎面剪切，将基础石油沥青与所述高分子聚合物形成的混合物通过负压朝上输送，并在输送过程中与迎面相遇的若干刀刃碰撞而切割。具体来说，这种剪切的方式为迎面剪切，具体如下：

3、基础石油沥青与所述高分子聚合物形成的混合物被定量注入到一个存储罐内，在存储罐的罐口内同轴、转动地安装有一根剪切筒，剪切筒的顶端与一根固定安装的输出管道连接，其底端的侧壁与存储罐的内壁动密封接触，在剪切筒内同轴地安装有叶轮组件，所述叶轮组件的转动，能将存储罐内的混合物朝上吸出，并在经过叶轮组件时被其叶片切割，而后再朝上方继续输出的过程中，又被沿着剪切筒的径向固定在剪切筒内的若干剪切刃再次切割。

4、进一步地，混合物被定量输入到存储罐内的方式如下：在存储罐的底部轴向滑动地安装有活塞，活塞的底端面连接有一根呈u型的连杆，所述连杆位于所述存储罐之外的部分固定有一块封堵板，所述封堵板与所述存储罐的外表面滑动配合，并在活塞朝下滑动而露出存储罐侧壁上的一个进料孔之后的过程中，将与进料孔连通的一个输入管道内的混合物吸入到存储罐内，而在活塞朝上移动到设定高度时，所述封堵板将所述进料孔堵住，以便此时活塞在之后朝剪切筒靠拢的运动过程中，进料孔始终被堵住。

5、进一步地，活塞为柱形结构，在活塞的顶端面内具有一个锥形腔，底端面具有与所述连杆的端部滑动配合的环形沟槽，环形沟槽的轴线与活塞同轴，其中，

6、在所述锥形腔内由内至外地设有若干圈彼此同轴的锥形壳体，且锥形壳体的内壁上均设有螺旋输送槽；当活塞朝上移动的过程中，活塞还绕自身轴线进行转动，使得部分混合物经所述螺旋输送槽朝上甩出而进入到所述剪切筒内。

7、进一步地，在所述活塞的底端同轴地固定有以螺纹配合的方式贯穿存储罐罐底的螺柱，螺柱的底端固定有第一传动齿轮和液压伸缩杆，第一传动齿轮通过一个柱形齿轮、盘形齿轮和第二传动齿轮，所述第二传动齿轮固定在剪切筒顶端的输出段上，以带动剪切筒转动；所述输出段与所述输出管道之间同轴转动地动密封安装，输出管道与所述输入管道连接，以循环剪切混合物。

8、在螺旋输送槽位于所述锥形壳体顶端口处的一圈的内壁上，顺着螺旋向上的方向固定地设有若干块长度逐步增加的截流板，所述截流板的底端偏其所正对的这一圈螺旋输送槽的低端一侧设置，以使得部分混合物能在沿着螺旋输送槽朝上螺旋运动的过程中，从截流板朝上倾斜地甩出。

9、对于配比和其余工序，主要是包括至少将基础石油沥青和高分子聚合物进行混合，然后将混合后的原料在加热条件下进行熔融共混；其特征在于：各物料按质量份计的配比为，基础石油沥青80～90份，高分子聚合物4～7份，橡胶粉12～16份，反应助剂4～6份；

10、所述反应助剂由交联剂和促进剂构成，其中，交联剂占比为60％～70％，余下为促进剂，且所述交联剂采用非硫磺系交联剂，所述促进剂采用醛胺类；

11、所述基础石油沥青与所述高分子聚合物先行混合在一起，在混合时不断以剪切的方式进行搅拌，保持混合的温度为150～180℃，且混合时长不少于50分钟，但不得超过70分钟，以形成沥青高聚物混合料；

12、然后，再向所述沥青高聚物混合料中加入橡胶料以及反应助剂，搅拌均匀，进行交联反应，且反应过程中的温度保持在170～190℃，且反应时长不少于3小时。

13、优选地，基础石油沥青包括直馏沥青或调和沥青，且二者的质量之比为2:1。高分子聚合物包括氯丁橡胶和顺式聚丁二烯橡胶，且二者质量之比为3:7。

14、基础石油沥青由中温煤焦油沥青和高温煤焦油沥青按质量分计，以2：3的比例配备而成，且该中温煤焦油沥青的软化点温度为70℃～85℃，所含的水份占比处于1%～3%之间。

15、优选地，基础石油沥青按如下方式进行配置：先将中温煤焦油沥青、高温煤焦油沥青各自倒入到对应的反应釜内，对反应釜加热升温至90℃～100℃，搅拌均匀。在橡胶粉的反应罐中加入质量份计为13～20份的溶剂油，且保持反应罐内的温度处于110℃～120℃，反应时长保持1h～1.5h，而后与沥青高聚物混合料混合，并添加所述反应助剂进行反应。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明与现有的改性沥青的制备方式具有一个明显的区别，就是从传统的旋切，改为了迎面切割，且每次都定量地输送一定的沥青混合料，这些混合料因为剪切筒中产生的强大吸力而被逐步吸入到剪切筒内，迎面遇到叶轮组件和刀刃后，被二次切割、粉碎，继而在压差辅助下进一步混合为一体，进行的是更为细致均匀的切割、混合。而且，在必要时，经输出管道流出的混合料还可以继续回到存储罐内，再次被抽吸、切割、混合，循环往复，充分保证混合的均匀一致性，不容易会出现集中大条的粘稠体，混合更加均匀。

17、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种改性道路沥青生产方法，包括至少将基础石油沥青和高分子聚合物进行混合，且基础石油沥青与所述高分子聚合物先行混合在一起，在混合时不断以剪切的方式进行搅拌混合，其特征在于：所述剪切的方式为迎面剪切，将基础石油沥青与所述高分子聚合物形成的混合物通过负压朝上输送，并在输送过程中与迎面相遇的若干刀刃碰撞而切割。

2.根据权利要求1所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，所述混合物被定量注入到一个存储罐内，在存储罐的罐口内同轴、转动地安装有一根剪切筒，剪切筒的顶端与一根固定安装的输出管道连接，其底端的侧壁与存储罐的内壁动密封接触，在剪切筒内同轴地安装有叶轮组件，所述叶轮组件的转动，能将存储罐内的混合物朝上吸出，并在经过叶轮组件时被其叶片切割，而后再朝上方继续输出的过程中，又被沿着剪切筒的径向固定在剪切筒内的若干剪切刃再次切割。

3.根据权利要求2所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，混合物被定量输入到存储罐内的方式如下：

4.根据权利要求3所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，所述活塞为柱形结构，在活塞的顶端面内具有一个锥形腔，底端面具有与所述连杆的端部滑动配合的环形沟槽，环形沟槽的轴线与活塞同轴，其中，

5.根据权利要求4所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，在所述活塞的底端同轴地固定有以螺纹配合的方式贯穿存储罐罐底的螺柱，螺柱的底端固定有第一传动齿轮和液压伸缩杆，第一传动齿轮通过一个柱形齿轮、盘形齿轮和第二传动齿轮，所述第二传动齿轮固定在剪切筒顶端的输出段上，以带动剪切筒转动；所述输出段与所述输出管道之间同轴转动地动密封安装，输出管道与所述输入管道连接，以循环剪切混合物。

6.根据权利要求4所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，在螺旋输送槽位于所述锥形壳体顶端口处的一圈的内壁上，顺着螺旋向上的方向固定地设有若干块长度逐步增加的截流板，所述截流板的底端偏其所正对的这一圈螺旋输送槽的低端一侧设置，以使得部分混合物能在沿着螺旋输送槽朝上螺旋运动的过程中，从截流板朝上倾斜地甩出。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，各物料按质量份计的配比为，基础石油沥青80～90份，高分子聚合物4～7份，橡胶粉12～16份，反应助剂4～6份；

8.根据权利要求7所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，所述基础石油沥青包括直馏沥青或调和沥青，且二者的质量之比为2:1；所述高分子聚合物包括氯丁橡胶和顺式聚丁二烯橡胶，且二者质量之比为3:7。

9.根据权利要求7所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，所述基础石油沥青由中温煤焦油沥青和高温煤焦油沥青按质量分计，以2：3的比例配备而成，且该中温煤焦油沥青的软化点温度为70℃～85℃，所含的水份占比处于1%～3%之间；先将中温煤焦油沥青、高温煤焦油沥青各自倒入到对应的反应釜内，对反应釜加热升温至90℃～100℃，搅拌均匀。

10.根据权利要求7所述的一种改性道路沥青生产方法，其特征在于，在橡胶粉的反应罐中加入质量份计为13～20份的溶剂油，且保持反应罐内的温度处于110℃～120℃，反应时长保持1h～1.5h，而后与沥青高聚物混合料混合，并添加所述反应助剂进行反应。

技术总结本发明提供了一种改性道路沥青生产方法，属于改性沥青制备工艺技术领域，包括将基础石油沥青与高分子聚合物形成的混合物通过负压朝上输送，并在输送过程中与迎面相遇的若干刀刃碰撞而切割。基础石油沥青与高分子聚合物形成的混合物被定量注入到一个存储罐内，在存储罐的罐口内安装有剪切筒，剪切筒的顶端与一根固定安装的输出管道连接，其底端的侧壁与存储罐的内壁动密封接触，在剪切筒内的叶轮组件转动中，能将存储罐内的混合物朝上吸出，并在经过叶轮组件时被其叶片切割，而后又被沿着剪切筒的径向固定在剪切筒内的若干剪切刃再次切割。本发明可以提高物料混合均匀性，为形成改性沥青均匀稳定的空间网络结构奠定了基础。技术研发人员：张庆永,王攀,洪琴,李有为,董巧静受保护的技术使用者：董巧静技术研发日：技术公布日：2024/5/27