一种固废基沥青混合料抗剥落剂及其制备方法和应用与流程

allin2025-11-16  9


本发明属于固废材料综合利用,尤其涉及一种固废基沥青混合料抗剥落剂及其制备方法和应用。


背景技术:

1、沥青路面在道路交通领域扮演着十分重要的角色,其中水分渗入成为破坏沥青路面稳定性和使用性的一大关键因素。当沥青路面内部渗入水分后,其所处的稳定环境发生改变,因石料对水的吸附作用明显高于沥青,故水分更易吸附在石料表面,进而导致沥青与石料间的界面粘结被破坏,沥青膜从石料表面脱落。由于水或冻融循环的作用,以及汽车动荷载的长期作用,进入沥青路面内部的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复作用,使得沥青膜极易从石料表面脱落,从而产生松散、坑洞及唧浆病害,进而造成沥青路面耐久性的降低。沥青混合料水稳定性除了与水分和行车载荷等外部因素有关外,还与混合料的自身性质有关。

2、为提高骨料与沥青间的粘附性,通常采用添加抗剥落添加剂等方法。抗剥落剂可增强沥青与集料之间的物理-化学结合作用,主要通过降低沥青的表面张力改善其润湿性。目前常用的抗剥落剂包括有机类和无机类,有机类产品主要有磷酸酯类和胺类,由于有机类抗剥落剂热稳定性不好、高温易分解、不环保等特点限制其使用;无机类抗剥落剂主要有石灰、水泥等,其虽具有好的温度稳定性,但是属于不可再生资源,生产过程中碳排放量较大。因此,亟待开发热稳定性好、低成本、低能耗,并且能显著增强石料与沥青的粘附性的抗剥落剂来满足沥青路面的耐久性需求。

3、碱渣、尾矿等工业固废历史堆存量大、新增量大,对环境造成了巨大压力,再次循环利用任务十分艰巨。因此,如何在固废材料变废为宝的同时显著提升沥青混合料的抗剥落性,成为本领域急需解决的问题。


技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供了一种固废基沥青混合料抗剥落剂及其制备方法和应用。

2、本发明的目的之一是公开了一种固废基沥青混合料抗剥落剂,包括如下组分:粉煤灰、电石渣、水泥。

3、优选的,所述的抗剥落剂由以下按重量百分比计的组分组成:电石渣75~85wt%,粉煤灰10~20wt%,水泥5~10wt%。

4、优选的,所述电石渣是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣,电石渣中氧化钙成分的含量不小于70wt%。

5、优选的,所述粉煤灰中二氧化硅、氧化铝和氧化铁的含量之和大于75%。

6、优选的,所述水泥为符合行业标准《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(jtge30-2005)》的po 325水泥。

7、本发明的目的之二是公开了所述固废基沥青混合料抗剥落剂的制备方法,包括以下步骤:

8、s1:将粉煤灰、电石渣烘干并研磨;

9、s2:将粉煤灰、电石渣、水泥混合均匀,密封保存,即得到所述的固废基沥青混合料抗剥落剂。

10、本发明的目的之三是公开了所述固废基沥青混合料抗剥落剂的应用,用作道路沥青面层使用的沥青混合料的组分,所述沥青混合料包括上述固废基沥青混合料抗剥落剂、碎石、矿粉和沥青。

11、优选的,所述沥青混合料采用ac-20级配,油石比为4.5%。

12、优选的,所述沥青为70号道路石油基质沥青。

13、优选的,所述矿粉为石灰岩经研磨得到的材料,0.075mm的通过率不低于85%,矿粉掺量为集料质量的3%。

14、优选的,所述碎石为花岗岩。

15、有益效果

16、本发明公开了一种固废基沥青混合料抗剥落剂,主要由电石渣、粉煤灰固废材料制备而成,所述抗剥落剂可增大沥青与集料的粘附力,提高混合料的抗水损害性能。并且所述抗剥落剂成本低,生产工艺简单,能减少废气排放。将本发明所述的固废基沥青混合料抗剥落剂应用于花岗岩沥青混合料,不仅可以消耗大量的固废材料,减少工程建设对水泥、石灰等原材的需求,降低工程造价,又可以提高沥青路面的抗水损害能力,延迟路面寿命,在道路工程中将具有重要的社会和经济效益。

17、现有技术中常采用水泥及石灰作为沥青混合料的抗剥落剂,其作用机理为利用水泥或石灰的强碱性对酸性集料表面进行处理,使石料表面呈现出碱性石料的憎水亲油的性质,当与沥青结合时粘附性得到提高。但水泥和石灰均属于不可再生资源,在生产过程中碳排放量较大且应用成本较高。而电石渣、粉煤灰属于大宗固废类材料,电石渣的主要成分为ca(oh)2,与石灰成分相同,但由于其内存在部分硫化物导致其单独作为抗剥落剂使用时抗剥落效果不明显,但辅以二氧化硅含量较多的粉煤灰和水泥后,其抗剥落性能有显著提升。



技术特征:

1.一种固废基沥青混合料抗剥落剂,其特征在于,包括如下组分:粉煤灰、电石渣、水泥。

2.根据权利要求1所述的一种固废基沥青混合料抗剥落剂,其特征在于,所述抗剥落剂由以下按重量百分比计的组分组成:电石渣75~85wt%,粉煤灰10~20wt%,水泥5~10wt%。

3.根据权利要求1所述的一种固废基沥青混合料抗剥落剂,其特征在于,所述电石渣中氧化钙成分的含量不小于70wt%。

4.根据权利要求1所述的一种固废基沥青混合料抗剥落剂,其特征在于,所述粉煤灰中二氧化硅、氧化铝和氧化铁的含量之和大于75%。

5.根据权利要求1所述的一种固废基沥青混合料抗剥落剂,其特征在于,所述水泥为po325水泥。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种固废基沥青混合料抗剥落剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种固废基沥青混合料抗剥落剂的应用,其特征在于,用作道路沥青面层使用的沥青混合料的组分,所述沥青混合料包括上述固废基沥青混合料抗剥落剂、碎石、矿粉和沥青。

8.根据权利要求7所述的固废基沥青混合料抗剥落剂的应用,其特征在于,所述沥青混合料采用ac-20级配,油石比为4.5%。

9.根据权利要求7所述的固废基沥青混合料抗剥落剂的应用,其特征在于,所述沥青为70号道路石油基质沥青。

10.根据权利要求7所述的固废基沥青混合料抗剥落剂的应用,其特征在于,所述矿粉为石灰岩经研磨得到的材料,0.075mm的通过率不低于85%,矿粉掺量为集料质量的3%;优选的,所述碎石为花岗岩。


技术总结
本发明属于固废材料综合利用技术领域,尤其涉及一种固废基沥青混合料抗剥落剂及其制备方法和应用。所述固废基沥青混合料抗剥落剂,包括如下组分:粉煤灰、电石渣、水泥。所述抗剥落剂可增大沥青与集料的粘附力,提高混合料的抗水损害性能;所述抗剥落剂成本低,生产工艺简单,减少废气排放。将本发明所述的固废基沥青混合料抗剥落剂应用于花岗岩沥青混合料,不仅可以消耗大量的固废材料,减少工程建设对水泥、石灰等原材的需求,降低工程造价,又可以提高沥青路面的抗水损害能力,延迟路面寿命,在道路工程中将具有重要的社会和经济效益。

技术研发人员:冯志鹏,吴思,张焕涛,苏纪壮,王富强,李立平
受保护的技术使用者:山东高速建设管理集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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