CN106746933A - 纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106746933A
CN106746933A CN201710186281.8A CN201710186281A CN106746933A CN 106746933 A CN106746933 A CN 106746933A CN 201710186281 A CN201710186281 A CN 201710186281A CN 106746933 A CN106746933 A CN 106746933A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanoclay
emulsified asphalt
desulfurization ash
asphalt mixture
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710186281.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘小艳
朱杰
刘磊
梁涛
陈奕宁
田甜
李田雨
乔洋
张玉梅
何纪鹏
杨恒
孙昊
刘开琼
刘爱华
洪盛祥
吴春颖
夏苏鲁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201710186281.8A priority Critical patent/CN106746933A/zh
Publication of CN106746933A publication Critical patent/CN106746933A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C04B14/104—Bentonite, e.g. montmorillonite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10—Clay
    • C04B14/106—Kaolin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/062—Purification products of smoke, fume or exhaust-gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/0076—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials characterised by the grain distribution
    • C04B20/008—Micro- or nanosized fillers, e.g. micronised fillers with particle size smaller than that of the hydraulic binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2201/00—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values
    • C04B2201/50—Mortars, concrete or artificial stone characterised by specific physical values for the mechanical strength
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，主要由以下质量百分比的物料组成：1％‑7％的纳米粘土悬浊液、2％‑4％的矿粉、2％‑4％的脱硫灰渣、75％‑89％的粗细集料和6％‑10％的乳化沥青；所述纳米粘土悬浊液由纳米粘土、水、分散剂、消泡剂组成，其中，纳米粘土的掺量为水质量的5％‑20％，分散剂的掺量为纳米粘土质量的40％‑60％，消泡剂的掺量为纳米粘土质量的30％‑50％。本发明的优点是，不仅具有较好的内部结构框架，利用纳米材料特性改善内部微孔结构，加快整体的混合固化速度；提高了混凝土的力学性能和抗高温能力，还解决了脱硫灰渣废弃资源的再生利用，降低了乳化沥青混合料的经济成本，实现沥青常温施工。

Description

纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种沥青材料，尤其涉及一种纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
背景技术
脱硫灰渣是燃煤电厂产生的烟气在排放前必须使二氧化硫排放达标，在电厂安装脱硫装置而得出来的废渣。因为在脱硫过程中加入了脱硫剂，灰渣的主要成分是碳酸钙或氧化钙，其化学组成与粉煤灰有很大不同。目前，脱硫灰渣正日益增加，若无法被使用，会对脱硫工艺的发展和普及造成影响；若使用不当，甚至释放二氧化硫，造成二次污染，使得脱硫技术变得毫无意义。所以研究有关脱硫产物并加以利用有重大的经济和社会意义。
乳化沥青是沥青和乳化剂在一定工艺作用下，生成水包油或油包水的液态沥青。乳化沥青是将通常高温使用的道路沥青，经过机械搅拌和化学稳定的方法(乳化)，扩散到水中而液化成常温下粘度很低、流动性很好的道路建筑材料。在众多的道路建设应用中，乳化沥青提供了一种比热沥青更为安全、节能和环保的系统，因为这种工艺避免了高温操作、加热和有害排放，不仅节约能源，而且保护环境。乳化沥青混合料是采用乳化沥青与矿料混合料在常温状态下拌合的，经铺筑与压实成型后形成沥青路面。但是,乳化沥青混合料有一个很大的缺陷，就是水分排干和性能恢复需要一定的时间,这样就导致其早期强度较低,因而延迟了交通开放,限制了其应用范围。
现有技术中，主要通过添加水泥形成水泥乳化沥青混合料以及添加改性剂来改善乳化沥青的基本性能从而减少其缺陷。如同济大学杜少文等人将水泥掺到乳化沥青中(《水泥改善乳化沥青混合料的使用性能》，杜少文等，建筑材料学报，第12卷第一期，第71-75页，2009年)，利用水泥水化加速乳化沥青的破乳，可以提高混合料早期强度和刚度，同时改善混合料的路用性能。然而，水泥水化速度不快，混合料的早期强度不优越，大量的拌合水不能转成结晶水，对后期性能有影响；另一方面，水泥的加入虽然加快了乳化沥青混合料早期强度的发展速度，但同时使混合料的模量有了很大程度的提高，增大了水泥乳化沥青混凝土脆性开裂的风险，同时其韧性和变形性能出现了一定程度的降低，这对于提高路面使用寿命也是十分不利的。中国专利申请文献(CN105524478A)公开了一种纳米粘土/丁苯橡胶湿法改性乳化沥青的方法，具体公开了将纳米粘土和丁苯橡胶高速搅拌制备成改性剂对乳化沥青进行改性，克服传统乳化沥青混合不均、储存稳定性差等缺点。但是，有的改性剂与乳化沥青配伍性好，有的与集料配伍性好，二者不一定可以兼容，往往拌合成混合料时，整体均匀性不好，性能的改善会有所下降。中国专利申请文献(CN105176109A)公开了一种利用脱硫灰渣改性沥青混合料的制备方法，具体公开了一种将脱硫灰渣进行改性处理，然后将其加入基质沥青中，对沥青进行改性处理，提高沥青性能的方法；该方法在制备沥青混合料中都需要将材料保持在100-200℃的高温中，施工过程比较复杂，且需要消耗较多能量。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，第二目的是提供一种纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料的制备方法，制得乳化沥青混合料固化速度快，内部物料分散均匀，粘附牢固，具有较高的早期抗车辙能力和抗开裂能力，节能环保，对施工环境的要求降低。
技术方案：本发明所述的一种纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，主要由以下质量百分比的物料组成：1％-7％的纳米粘土悬浊液、2％-4％的矿粉、2％-4％的脱硫灰渣、75％-89％的粗细集料和6％-10％的乳化沥青；所述纳米粘土悬浊液由纳米粘土、水、分散剂、消泡剂组成，其中，纳米粘土的掺量为水质量的5％-20％，分散剂的掺量为纳米粘土质量的40％-60％，消泡剂的掺量为纳米粘土质量的30％-50％。
进一步优选的，该纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料主要由以下质量百分比的物料组成：3％-4％的纳米粘土悬浊液、3％-3.5％的矿粉、3％-3.5％的脱硫灰渣、80％-83％的粗细集料和8％-9％的乳化沥青；纳米粘土悬浊液中，纳米粘土的掺量为水质量的10％-15％，分散剂的掺量为纳米粘土质量的45-55％，消泡剂的掺量为纳米粘土质量的35-45％。
所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠，利用其难挥发，易溶于水且具有良好的表面活性的特点，降低水-油界面的张力起到乳化分散的作用。
所述消泡剂为磷酸三丁酯，用于消除混合料中已形成的泡沫，使得内部结构状态更加密实。
进一步，所述纳米粘土为蒙脱土、高岭土、水辉石和硅石的一种或几种，优选为蒙脱土与高岭土按质量比1:0.5～2混合而成。
进一步，所述乳化沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青，即使用酰胺型慢裂快凝型阳离子沥青乳化剂制成的乳化沥青，该乳化沥青的固含量大于60％，1天的存储稳定性小于1％，5天的储存稳定性小于5％。该乳化沥青具有广泛的乳液-物料配伍性，优异的储存性及良好的拌合性，使得拌合成混合料具有良好的整体均匀性。
纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在常温下(本次发明中的“常温”均指25℃左右)，将纳米粘土、水、分散剂和消泡剂混合搅拌得到混合料A，再将混合料A进行分散，得到纳米粘土悬浊液；
(2)在常温下，将粗细集料与乳化沥青搅拌均匀，得到混合料B；
(3)在常温下，在步骤(2)中的混合料B中加入矿粉、脱硫灰渣以及步骤(1)中的纳米粘土悬浊液，搅拌均匀，得到混合料C；
(4)在常温下，将步骤(3)中的混合料C静置1-2小时，得到纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
其中，步骤(1)中所述的分散是将混合料A置于转速为500-800rpm的搅拌机中搅拌5-10min，再置于超声波细胞破碎机进行超声50-60min，进一步使得混合料中的固体颗粒破碎，提高混合效果。
步骤(3)具体操作为：先将矿粉和脱硫灰渣混合以300-500rpm的搅拌速度搅拌5-8min得矿粉灰渣混合料，再将矿粉灰渣混合料加入步骤(2)所述的混合料B中，并加入步骤(1)中的纳米粘土悬浊液，均匀拌合1-2min，形成混合料C。
制备机理：(1)将纳米粘土分散并消泡，并进行超声破碎，再添加到乳化沥青混合料中，利用纳米粘土的高吸水性，吸收乳化沥青当中多余的水分，同时纳米粘土吸水膨胀，可以起到一定的应力作用，加快的混合料固化速度，提高混合料的粘附密实度；(2)将脱硫灰渣作为填料替代部分矿粉掺入乳化沥青混凝土中，利用脱硫灰渣具有的火山灰活性，脱硫灰渣吸收混合料或乳化沥青中的水分发生水化反应，并产生水化热，与纳米粘土吸水一起进行双重作用，加速了乳化沥青固化、破乳和强度的形成，缩短了强度形成时间。同时，水化产物能够填充混合料水分蒸发遗留下来的部分孔隙，而且水化产物与沥青膜一起交织在集料周围，对集料提供约束，从而使得乳化沥青混凝土有更高的力学性能和抗高温变形能力，并加快硬化速度；(3)使用脱硫灰渣作为乳化沥青混合料的填料，不仅解决了脱硫灰渣废弃资源的再生利用，同时也降低了乳化沥青混合料的经济成本，实现沥青常温施工，减少排放，效益显著；(4)粗细集料和矿粉形成主体骨架结构，破乳析出的沥青胶结料和脱硫灰渣水化形成的水化产物进行填充与交织，并利用纳米材料的纳米特性，改善混合料内部的微孔结构，使得混合料的孔隙率、平均孔直径、总孔表面积、总进汞体积减小，这样混合料就更加密实，有利于提高混合料的早期强度、提高抗车辙能力和抗开裂能力、改善混合料的耐久性；(5)选用慢裂快凝型阳离子乳化沥青，利用其良好的乳液-物料配伍性，优异的储存性及拌合性，从而使得拌合成混合料具有良好的整体均匀性。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：(1)纳米粘土混于水中，在搅拌的基础上还添加分散剂和消泡剂，并采用超声破碎，使得纳米混合更加均匀，加快整体的混合固化速度；(2)脱硫灰渣的加入加速了乳化沥青固化、破乳和强度的形成，并提高了混凝土的力学性能和抗高温能力，还解决了脱硫灰渣废弃资源的再生利用，降低了乳化沥青混合料的经济成本，实现沥青常温施工；(3)本发明的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，有较好的内部结构框架，利用纳米材料特性改善内部微孔结构，使得混合料的孔隙率、平均孔直径、总孔表面积、总进泵体积减小，从而使得混合料更加密实；(4)选用慢裂快凝型阳离子乳化沥青，利用其良好的乳液-物料配伍性，优异的储存性及拌合性，从而使得拌合成混合料具有良好的整体均匀性。
具体实施方式
实施例1
(1)在常温下，向水中加入水质量5％的纳米粘土，其纳米粘土为蒙脱土与高岭土按质量1:0.5混合，随后加入纳米粘土质量40％的十二烷基苯磺酸钠和纳米粘土质量30％的磷酸三丁酯，置于转速为500rpm的搅拌机中搅拌5分钟，再将混合液置于超声波细胞破碎机进行超声50分钟，得到纳米粘土悬浊液；取总质量6％的慢裂快凝型阳离子乳化沥青，1％的纳米粘土悬浊液，2％的矿粉，2％的脱硫灰渣，89％的粗细集料。
矿料级配按照AC-20混合料进行配比，如表1：
表1
筛孔尺寸/mm 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
通过率/％ 100 95 85 71 61 41 30 22.5 16 11 6.5 4
(2)在常温下，将步骤(1)中粗细集料与乳化沥青拌合均匀，形成混合料；
(3)在常温下，将矿粉、脱硫灰渣混合以300rpm的搅拌速度搅拌5min，所得矿粉灰渣混合料加入到步骤(2)所述的混合料中，并加入步骤(1)所述的纳米粘土悬浊液，均匀拌合1min，形成混合料；
(4)在常温下，将步骤(3)所得的混合料静置1小时，即得纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
实施例2
(1)在常温下，向水中加入水质量10％的纳米粘土，其纳米粘土为蒙脱土与高岭土按质量1:1混合，随后加入纳米粘土质量45％的十二烷基苯磺酸钠和纳米粘土质量35％的磷酸三丁酯，置于转速为600rpm的搅拌机中搅拌7分钟，再将混合液置于超声波细胞破碎机进行超声54分钟，得到纳米粘土悬浊液；取总质量8％的慢裂快凝型阳离子乳化沥青，3％的纳米粘土悬浊液，3％的矿粉，3％的脱硫灰渣，83％的粗细集料。
矿料级配按照AC-16混合料进行配比，如表2：
表2
筛孔尺寸/mm 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
通过率/％ 100 91 78 46 45 31 23.5 16.5 12 8.5 5
(2)在常温下，将步骤(1)中粗细集料与乳化沥青拌合均匀，形成混合料；
(3)在常温下，将矿粉、脱硫灰渣混合以500rpm的搅拌速度搅拌8min，所得矿粉灰渣混合料加入到步骤(2)所述的混合料中，并加入步骤(1)所述的纳米粘土悬浊液，均匀拌合2min，形成混合料；
(4)在常温下，将将步骤(3)所述的混合料静置1.5小时，即得纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
实施例3
(1)在常温下，向水中加入水质量15％的纳米粘土，其纳米粘土为蒙脱土与高岭土按质量1:1.5混合，随后加入纳米粘土质量55％的十二烷基苯磺酸钠和纳米粘土质量45％的磷酸三丁酯，置于转速为700rpm的搅拌机中搅拌9分钟，再将混合液置于超声波细胞破碎机进行超声56分钟，得到纳米粘土悬浊液；取总质量9％的慢裂快凝型阳离子乳化沥青，4％的纳米粘土悬浊液，3.5％的矿粉，3.5％的脱硫灰渣，80％的粗细集料。
矿料级配按照AC-13混合料进行配比，如表3：
表3
筛孔尺寸/mm 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
通过率/％ 100 94 82 68 47 33 24.5 17.5 12.5 9.5 6
(2)在常温下，将步骤(1)中粗细集料与乳化沥青拌合均匀，形成混合料；
(3)在常温下，将矿粉、脱硫灰渣混合以400rpm的搅拌速度搅拌6.5min，所得矿粉灰渣混合料加入到步骤(2)所述的混合料中，并加入步骤(1)所述的纳米粘土悬浊液，均匀拌合1.5min，形成混合料；
(4)在常温下，将将步骤(3)所述的混合料静置2小时，即得纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
实施例4
(1)在常温下，向水中加入水质量20％的纳米粘土，其纳米粘土为蒙脱土与高岭土按质量1:2混合，随后加入纳米粘土质量60％的十二烷基苯磺酸钠和纳米粘土质量50％的磷酸三丁酯，置于转速为800rpm的搅拌机中搅拌10分钟，再将混合液置于超声波细胞破碎机进行超声60分钟，得到纳米粘土悬浊液；取总质量10％的慢裂快凝型阳离子乳化沥青，7％的纳米粘土悬浊液，4％的矿粉，4％的脱硫灰渣，75％的粗细集料。
矿料级配按照AC-10混合料进行配比，如表4：
表4
筛孔尺寸/mm 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
通过率/％ 71 61 41 30 22.5 16 11 6.5 4
(2)在常温下，将步骤(1)中粗细集料与乳化沥青拌合均匀，形成混合料；
(3)在常温下，将矿粉、脱硫灰渣混合以400rpm的搅拌速度搅拌7min，所得矿粉灰渣混合料加入到步骤(2)所述的混合料中，并加入步骤(1)所述的纳米粘土悬浊液，均匀拌合1.5min，形成混合料；
(4)在常温下，将将步骤(3)所述的混合料静置1.5小时，即得纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
试验例
本发明的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料的性能参数测试参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-2011》测试：抗压强度(T0713)、动稳定度(T0719)、疲劳性能(T0739)以及《公路工程水泥及混凝土试验规程JTG E30-2005》测试：抗折强度(T0506)，与未掺纳米粘土和脱硫灰渣的乳化沥青混合料、未掺脱硫灰渣的乳化沥青混合料以及通过专利“CN105524478A”,名称为一种纳米粘土/丁苯橡胶湿法改性乳化沥青的方法，所制成的乳化沥青混合料进行性能对比。具体测试内容为：4小时的抗压强度和抗折强度、3天的抗压强度和抗折强度、动稳定度和第28天的疲劳寿命。
对比例1为采用本发明实施例1的组方和制备方法，但不掺纳米粘土和脱硫灰渣。
对比例2为采用本发明实施例2的组方和制备方法，但不掺纳米粘土和脱硫灰渣。
对比例3为采用本发明实施例3的组方和制备方法，但不掺纳米粘土和脱硫灰渣。
对比例4为采用本发明实施例4的组方和制备方法，但不掺纳米粘土和脱硫灰渣。
对比例5为采用本发明实施例1的组方和制备方法，但不掺脱硫灰渣。
对比例6为采用本发明实施例2的组方和制备方法，但不掺脱硫灰渣。
对比例7为采用本发明实施例3的组方和制备方法，但不掺脱硫灰渣。
对比例8为采用本发明实施例4的组方和制备方法，但不掺脱硫灰渣。
对比例9为通过发明“CN105524478A”的实施例1制成的乳化沥青混合料，即取0.5g乳化剂，加入99.5g水，在60℃水浴下溶解完全得到固含量为0.5％的乳化皂液，其中十二烷基苯磺酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚复配质量比例为1:0.5。取100g固含量为0.5％乳化皂液加入到200g温度为120℃的70号基质沥青中，在200r/min的乳化机中乳化1min，得到乳化沥青。取5g蒙脱土，加入95g水，搅拌混合后得到固含量为5％的粘土悬浮液，取100g固含量为5％粘土悬浮液加入到100g质量分数为20％的丁苯胶乳中混合均匀得到纳米粘土/丁苯橡胶共混液。取15g纳米粘土/丁苯橡胶共混液与300g乳化沥青混合，在高速剪切机转速300r/min下剪切3min，得到纳米粘土/丁苯橡胶改性乳化沥青。
对比例10为通过发明“CN105524478A”的实施例2制成的乳化沥青混合料,即取20g乳化剂，加入180g水，在80℃水浴下溶解完全得到固含量为10％的乳化皂液，其中十二烷基硫酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚复配质量比例为1：5。取200g固含量为10％乳化皂液加入到200g温度为150℃的90号基质沥青中，在700r/min的乳化机中乳化5min，得到乳化沥青。取20g高岭土，加入80g水，搅拌混合后得到固含量为20％的粘土悬浮液，取100g固含量为20％粘土悬浮液加入到125g质量分数为20％的丁苯胶乳中混合均匀得到纳米粘土/丁苯橡胶共混液。取80g纳米粘土/丁苯橡胶共混液与400g乳化沥青混合，在高速剪切机转速700r/min下剪切10min，得到纳米粘土/丁苯橡胶改性乳化沥青。
对比例11为通过发明“CN105524478A”的实施例3制成的乳化沥青混合料，即取3g乳化剂，加入147g水，在70℃水浴下溶解完全得到固含量为2％的乳化皂液，其中十二烷基硫酸钠和烷基酚聚氧乙烯醚复配质量比例为1：2。取150g固含量为2％乳化皂液加入到200g温度为130℃的90号基质沥青中，在400r/min的乳化机中乳化3min，得到乳化沥青。取15g硅石，加入85g水，搅拌混合后得到固含量为15％的粘土悬浮液，取100g固含量为15％粘土悬浮液加入到225g质量分数为20％的丁苯胶乳中混合均匀得到纳米粘土/丁苯橡胶共混液。取50g纳米粘土/丁苯橡胶共混液与350g乳化沥青混合，在高速剪切机转速400r/min下剪切6min，得到纳米粘土/丁苯橡胶改性乳化沥青。
测试结果见表5：
表5乳化沥青混合料的性能参数测试
从表5可以看出，本发明的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料与未掺纳米粘土和脱硫灰渣的乳化沥青混合料、未掺脱硫灰渣的乳化沥青混合料以及通过专利“CN105524478A”的组分和制备方法制成的乳化沥青混合料相比，特别是前期的抗折强度和抗压强度更强，动稳定度更高，疲劳寿命更长，说明了本发明的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料固化速度快，早期强度高。

Claims (10)

1.一种纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：主要由以下质量百分比的物料组成：1％-7％的纳米粘土悬浊液、2％-4％的矿粉、2％-4％的脱硫灰渣、75％-89％的粗细集料和6％-10％的乳化沥青；所述纳米粘土悬浊液由纳米粘土、水、分散剂、消泡剂组成，其中，纳米粘土的掺量为水质量的5％-20％，分散剂的掺量为纳米粘土质量的40％-60％，消泡剂的掺量为纳米粘土质量的30％-50％。
2.根据权利要求1所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：主要由以下质量百分比的物料组成：3％-4％的纳米粘土悬浊液、3％-3.5％的矿粉、3％-3.5％的脱硫灰渣、80％-83％的粗细集料和8％-9％的乳化沥青。
3.根据权利要求1所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：所述纳米粘土悬浊液中，纳米粘土的掺量为水质量的10％-15％，分散剂的掺量为纳米粘土质量的45％-55％，消泡剂的掺量为纳米粘土质量的35％-45％。
4.根据权利要求1所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠；消泡剂为磷酸三丁酯。
5.根据权利要求1所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：所述纳米粘土为蒙脱土、高岭土、水辉石和硅石的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：所述纳米粘土为蒙脱土与高岭土按质量比1:0.5～2混合而成。
7.根据权利要求1所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料，其特征在于：所述乳化沥青为慢裂快凝型阳离子乳化沥青。
8.权利要求1所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在常温下，将纳米粘土、水、分散剂和消泡剂混合搅拌得到混合料A，再将混合料A进行分散，得到纳米粘土悬浊液；
(2)在常温下，将粗细集料与乳化沥青搅拌均匀，得到混合料B；
(3)在常温下，在步骤(2)中的混合料B中加入矿粉、脱硫灰渣以及步骤(1)中的纳米粘土悬浊液，搅拌均匀，得到混合料C；
(4)在常温下，将步骤(3)中的混合料C静置1-2小时，得到纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料。
9.根据权利要求8所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的分散是将混合料A置于转速为500-800rpm的搅拌机中搅拌5-10min，再置于超声波细胞破碎机进行超声50-60min。
10.根据权利要求8所述的纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料的制备方法，其特征在于：步骤(3)具体为先将矿粉和脱硫灰渣混合以300-500rpm的搅拌速度搅拌5-8min得矿粉灰渣混合料，再将矿粉灰渣混合料加入步骤(2)所述的混合料B中，并加入步骤(1)中的纳米粘土悬浊液，均匀拌合1-2min，形成混合料C。
CN201710186281.8A 2017-03-27 2017-03-27 纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法 Pending CN106746933A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710186281.8A CN106746933A (zh) 2017-03-27 2017-03-27 纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710186281.8A CN106746933A (zh) 2017-03-27 2017-03-27 纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106746933A true CN106746933A (zh) 2017-05-31

Family

ID=58967466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710186281.8A Pending CN106746933A (zh) 2017-03-27 2017-03-27 纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106746933A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110642571A (zh) * 2019-09-30 2020-01-03 湖南鑫长胜材料科技有限公司 一种固化剂及应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105837092A (zh) * 2016-04-06 2016-08-10 河海大学 一种脱硫灰渣固化常温沥青的方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105837092A (zh) * 2016-04-06 2016-08-10 河海大学 一种脱硫灰渣固化常温沥青的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
任思润: "蒙脱土改性沥青的制备及其混合料性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110642571A (zh) * 2019-09-30 2020-01-03 湖南鑫长胜材料科技有限公司 一种固化剂及应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103242002B (zh) 一种冷拌半柔性复合路面材料及其制备方法
CN103866667B (zh) 半柔性重载路面铺装结构
CN109824318A (zh) 一种冷拌冷铺阴离子乳化沥青及其制备方法、应用
CN104926233A (zh) 一种rap高掺量的沥青混合料配方以及制造方法
CN102718438B (zh) 一种大伸缩量桥面无缝伸缩缝材料及其制备方法
CN109929258B (zh) Sbr改性乳化沥青及其制备方法
KR102222350B1 (ko) 중저온 및 고온 겸용 아스팔트 첨가제용 기초제 및 그 제조방법, 그리고 중저온 및 고온 겸용 아스팔트 첨가제 및 그 제조방법, 그리고 이를 이용한 아스팔트 혼합물 및 그 제조방법
CN109942255A (zh) 一种再生混凝土及其制备方法
CN102010603B (zh) 一种胶粉改性乳化沥青及其制备方法
CN112694304B (zh) 路面改扩建沥青路面冷再生与旧沥青路面冷接缝粘结剂
CN106977960A (zh) 一种阳离子型复合改性乳化沥青材料及其制备方法
CN109626884A (zh) 复合固化外加剂水泥稳定煤矸石混合料及其应用方法
CN107759137A (zh) 一种机械发泡沥青温拌再生混合料的制备方法
CN105482476B (zh) 一种喷雾干燥法制备纳米粘土/丁苯橡胶粉末改性沥青的方法
CN105524478B (zh) 一种纳米粘土/丁苯橡胶湿法改性乳化沥青的方法
CN105694490A (zh) 一种蒙脱土丁苯橡胶复合改性乳化沥青的制备方法
CN109810520A (zh) 一种兼具高性能的低温环保化高胶沥青及其生产工艺
CN103819918A (zh) 一种复合高粘度改性沥青及其制备方法
Meng et al. Review of emulsified asphalt modification mechanisms and performance influencing factors
CN108017307A (zh) 一种干法缓释型生物基沥青混合料温拌剂及其制备方法
CN106746933A (zh) 纳米粘土和脱硫灰渣固化的乳化沥青混合料及其制备方法
CN108424661B (zh) 一种抗剥落性能优异的复合改性乳化沥青及其制备方法
CN108659552A (zh) 一种环保温拌沥青及其制备方法
CN106700576A (zh) 一种橡胶与sbs复合改性沥青
CN109574551A (zh) 一种环保型再生沥青混凝土及其制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170531

RJ01 Rejection of invention patent application after publication