CN108439851A - 一种导电沥青混凝土添加剂及其制备 - Google Patents

一种导电沥青混凝土添加剂及其制备 Download PDF

Info

Publication number
CN108439851A
CN108439851A CN201810230113.9A CN201810230113A CN108439851A CN 108439851 A CN108439851 A CN 108439851A CN 201810230113 A CN201810230113 A CN 201810230113A CN 108439851 A CN108439851 A CN 108439851A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
asphalt concrete
anthracite
concrete additive
preparation
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
CN201810230113.9A
Other languages
English (en)
Inventor
黄龙
许召圣
梁正
孟祥银
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.)
Xianglong Bituminous Concrete Co Ltd
Original Assignee
Xianglong Bituminous Concrete Co Ltd
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 Xianglong Bituminous Concrete Co Ltd filed Critical Xianglong Bituminous Concrete Co Ltd
Priority to CN201810230113.9A priority Critical patent/CN108439851A/zh
Publication of CN108439851A publication Critical patent/CN108439851A/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
    • C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
    • C04B40/0039—Premixtures of ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

本发明涉及沥青混凝土添加剂技术领域，具体涉及一种导电沥青混凝土添加剂及其制备，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维4‑6份，煅烧无烟煤6‑8份，改性钢渣20‑25份，片沸石40‑45份，玄武岩石料50‑65份，制备包括以下步骤：改性钢渣的制备、煅烧无烟煤的制备和各原料的混合。煅烧无烟煤趋于石墨化，增强导电性能，结构紧凑，化学性能稳定，提高沥青混凝土路面的稳定度和抗疲劳性能。改性钢渣结构跨过片沸石、玄武岩石料与煅烧无烟煤、短切碳纤维形成导电通路，将临近多个孤立的导电链连接起来形成三维导线网络。导电沥青混凝土添加剂替代传统集料，导电性能稳定，提高资源的利用率，延长沥青路面的使用寿命。

Description

一种导电沥青混凝土添加剂及其制备
技术领域
本发明涉及沥青混凝土添加剂技术领域，具体涉及一种导电沥青混凝土添加剂及其制备。
背景技术
沥青混凝土广泛应用于高等级公路和机场跑道等。常规沥青混合料的电阻率约为107-109Ω·m，属于绝缘体材料。导电沥青混凝土在实现沥青路面融雪除冰、安全监测和智能化管理等方面具有重要作用和广阔的应用前景。传统的导电沥青混凝土的主要实施方式是在常规沥青混凝土原料中掺加碳纤维、石墨粉和刚屑等导电相材料改善常规沥青混凝土的导电性能，但是碳纤维、石墨粉不仅价格昂贵，大幅度提升成本，而且很难在常规沥青混凝土原料中混合均匀，容易絮结成团；而刚屑掺入沥青混凝土中会随着时间的延长发生表面钝化的现象，导致电阻率随着时间的延长明显增大。
占据沥青混凝土大部分体积的传统成分的集料不仅不能提高沥青混凝土的导电性能，而且还会隔断导电相形成的部分导电网络。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种导电沥青混凝土添加剂及其制备，替代传统成分的集料，掺入沥青混凝土中提高沥青混凝土的导电性能，导电性能稳定，改善对恶劣气候的应变能力，提高资源的利用率，延长沥青路面的使用寿命。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维4-6份，煅烧无烟煤6-8份，改性钢渣20-25份，片沸石40-45份，玄武岩石料50-65份。
进一步的，一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维5-6份，煅烧无烟煤7-8份，改性钢渣20-22份，片沸石40-42份，玄武岩石料55-60份。
进一步的，一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维5份，煅烧无烟煤8份，改性钢渣20份，片沸石40份，玄武岩石料60份。
进一步的，所述片沸石的硬度为3.6-4.0莫氏，密度为2.12-2.16g·cm-3。
上述导电沥青混凝土添加剂的制备，包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
进一步的，所述转炉钢渣与3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100:1。
进一步的，所述煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，所述第一煅烧阶段的温度为780-810℃，所述第二煅烧阶段的温度为1710-1750℃。
进一步的，所述预煅烧无烟煤的粒度范围是100-200目。
由于采用上述的技术方案，本发明的有益如下：
煅烧无烟煤的制备过程中，第一煅烧阶段除去无烟煤中的挥发组分和水分，第二煅烧阶段，无烟煤的无定形炭微晶结构中结合的H、O、N和S等元素不断逸出，沿微晶层面的宽度方向尺寸增加，促使煅烧无烟煤趋于石墨化，导电性能大大增强，同时使煅烧无烟煤结构紧凑，使得最终制得的沥青混凝土路面耐高温，化学性能稳定，提高沥青混凝土路面的稳定度和抗疲劳性能。
经3-氨基丙基三甲氧基硅烷改性后的钢渣结构由不规则形状变得更加规整，并且增加了长径比，跨过片沸石、玄武岩石料与煅烧无烟煤、短切碳纤维形成导电通路，促进导电粒子在分布在片沸石和玄武岩石料表面的分布，起到导电桥梁的作用，将临近多个孤立的导电链连接起来形成三维导线网络。同时，当沥青混凝土路面产生微小裂纹时，一方面短切碳纤维的层间连接不规则，能够防止滑移，增强强度，能够起到阻止裂纹扩展的作用，另一方面短切碳纤维跨过裂纹，联结两边的导电链，防止三维导电网络的中断。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维5份，煅烧无烟煤8份，改性钢渣20份，片沸石40份，玄武岩石料60份。
其制备包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100：1，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，第一煅烧阶段的温度为780℃，第二煅烧阶段的温度为1710℃，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
实施例2：
一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维4份，煅烧无烟煤6份，改性钢渣20份，片沸石40份，玄武岩石料65份。
其制备包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100：1，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，第一煅烧阶段的温度为790℃，第二煅烧阶段的温度为1730℃，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
实施例3：
一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维6份，煅烧无烟煤8份，改性钢渣25份，片沸石45份，玄武岩石料50份。
其制备包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100：1，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，第一煅烧阶段的温度为800℃，第二煅烧阶段的温度为1750℃，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
实施例4：
一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维4份，煅烧无烟煤6份，改性钢渣20份，片沸石40份，玄武岩石料50份。
其制备包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100：1，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，第一煅烧阶段的温度为780℃，第二煅烧阶段的温度为1710℃，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
实施例5：
一种导电沥青混凝土添加剂，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维6份，煅烧无烟煤8份，改性钢渣25份，片沸石45份，玄武岩石料65份。
其制备包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100：1，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，第一煅烧阶段的温度为810℃，第二煅烧阶段的温度为1710℃，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
将常规沥青混合料混合均匀并压制成沥青混凝土作为对照样，使用实施例1-5中的导电沥青混凝土添加剂替换常规沥青混合料中的集料，混合均匀并压制成沥青混凝土作为实验组1-5，测得性能参数如下表所示：
表1沥青混凝土的性能参数
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种导电沥青混凝土添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维4-6份，煅烧无烟煤6-8份，改性钢渣20-25份，片沸石40-45份，玄武岩石料50-65份。
2.如权利要求1所述的导电沥青混凝土添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维5-6份，煅烧无烟煤7-8份，改性钢渣20-22份，片沸石40-42份，玄武岩石料55-60份。
3.如权利要求2所述的导电沥青混凝土添加剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备而成：短切碳纤维5份，煅烧无烟煤8份，改性钢渣20份，片沸石40份，玄武岩石料60份。
4.如权利要求1或2所述的导电沥青混凝土添加剂，其特征在于，所述片沸石的硬度为3.6-4.0莫氏，密度为2.12-2.16g·cm-3。
5.一种导电沥青混凝土添加剂的制备，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将转炉钢渣和3-氨基丙基三甲氧基硅烷置于行星球磨机中混合细磨1h，制得改性钢渣；
(2)通过电热煅烧炉对无烟煤进行煅烧，制得预煅烧无烟煤，将预煅烧无烟煤置于150℃、5.0％的NaOH溶液中反应2h后，再置于50℃、5.0％的HCl溶液中反应1h，干燥，制得煅烧无烟煤；
(3)将粉碎的玄武岩石料和片沸石混合均匀，再加入步骤(1)、(2)的产物混合均匀，最后加入短切碳纤维混合均匀，制得导电沥青混凝土添加剂。
6.如权利要求5所述的导电沥青混凝土添加剂的制备，其特征在于，所述转炉钢渣与3-氨基丙基三甲氧基硅烷的重量比是100:1。
7.如权利要求5所述的导电沥青混凝土添加剂的制备，其特征在于，所述煅烧包括第一煅烧阶段和第二煅烧阶段，所述第一煅烧阶段的温度为780-810℃，所述第二煅烧阶段的温度为1710-1750℃。
8.如权利要求5所述的导电沥青混凝土添加剂的制备，其特征在于，所述预煅烧无烟煤的粒度范围是100-200目。
CN201810230113.9A 2018-03-20 2018-03-20 一种导电沥青混凝土添加剂及其制备 Pending CN108439851A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810230113.9A CN108439851A (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种导电沥青混凝土添加剂及其制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810230113.9A CN108439851A (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种导电沥青混凝土添加剂及其制备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108439851A true CN108439851A (zh) 2018-08-24

Family

ID=63195367

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810230113.9A Pending CN108439851A (zh) 2018-03-20 2018-03-20 一种导电沥青混凝土添加剂及其制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108439851A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109762350A (zh) * 2018-12-19 2019-05-17 青岛科凯达橡塑有限公司 一种导电沥青改性剂及其制备方法
CN111439961A (zh) * 2020-05-25 2020-07-24 胡瑾 一种利用电性差异监测与检测的灌浆材料及其应用
CN114315297A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 嘉华特种水泥股份有限公司 一种导电发热混凝土的水泥基材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB504038A (en) * 1936-10-16 1939-04-18 Ici Ltd Improvements in or relating to the manufacture of safety fuze
CN1403401A (zh) * 2002-10-11 2003-03-19 武汉理工大学 导电沥青混凝土及其制备方法
CN102127365A (zh) * 2011-01-26 2011-07-20 浙江交工高等级公路养护有限公司 一种降低冰层与沥青路面粘附性的疏水涂料
CN102173656A (zh) * 2011-01-26 2011-09-07 浙江交工高等级公路养护有限公司 一种降低冰雪对路面粘结的沥青混凝土材料及制备方法
CN105837096A (zh) * 2016-03-22 2016-08-10 北京奥润开元环保科技研究院有限公司 一种混凝土生产工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB504038A (en) * 1936-10-16 1939-04-18 Ici Ltd Improvements in or relating to the manufacture of safety fuze
CN1403401A (zh) * 2002-10-11 2003-03-19 武汉理工大学 导电沥青混凝土及其制备方法
CN102127365A (zh) * 2011-01-26 2011-07-20 浙江交工高等级公路养护有限公司 一种降低冰层与沥青路面粘附性的疏水涂料
CN102173656A (zh) * 2011-01-26 2011-09-07 浙江交工高等级公路养护有限公司 一种降低冰雪对路面粘结的沥青混凝土材料及制备方法
CN105837096A (zh) * 2016-03-22 2016-08-10 北京奥润开元环保科技研究院有限公司 一种混凝土生产工艺

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李灿华等: "《钢渣处理及资源化利用技术》", 30 June 2016 *
王俭等: "《宁东特大型煤炭基地高效开发及深加工利用》", 31 January 2014 *
郎光辉等: "《铝电解用炭素材料技术与工艺》", 31 October 2012 *
魏超等: ""酸碱除灰对煅烧无烟煤结构和灰分的影响"", 《煤炭技术》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109762350A (zh) * 2018-12-19 2019-05-17 青岛科凯达橡塑有限公司 一种导电沥青改性剂及其制备方法
CN111439961A (zh) * 2020-05-25 2020-07-24 胡瑾 一种利用电性差异监测与检测的灌浆材料及其应用
CN114315297A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 嘉华特种水泥股份有限公司 一种导电发热混凝土的水泥基材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108439851A (zh) 一种导电沥青混凝土添加剂及其制备
CN109503032B (zh) 一种物理改性赤泥替代矿粉的沥青混合料及其制备方法
CN105000851B (zh) 一种以尾矿为骨料的防冻混凝土的制备方法
TW200746523A (en) Negative electrode material for lithium ion secondary battery and process for producing the same
CN102345142B (zh) 一种铝电解用炭素阳极糊料混捏的方法
CN106495144A (zh) 一种低膨胀长循环人造石墨锂离子电池负极材料
CN103193421A (zh) 一种具有融雪化冰功能的碳纤维导电混凝土的制备方法
CN108409229B (zh) 一种石墨烯改性降阻材料及其制备方法
CN104592773A (zh) 一种温拌sma改性沥青混凝土改性颗粒及其制备方法
CN107619609A (zh) 一种新型高强胶粉改性沥青材料及其制备方法
CN107057386A (zh) 一种天然沥青成品胶结料的加工工艺及配方
CN110980722B (zh) 一种利用针状焦制备得到的电极材料及其方法
CN104003657A (zh) 一种应用于电融雪沥青路面的导热sma沥青混凝土
CN106380124A (zh) 一种导电沥青混凝土
CN103304874B (zh) 阻燃型ptc高分子发热材料及其制备方法
CN103275498B (zh) 改性硫磺颗粒及其制备方法和应用
CN104844239A (zh) 一种环保型镁碳砖及其生产方法
CN105801076A (zh) 一种内掺低熔点合金的导电水泥及其制备方法
CN103849413A (zh) 沥青添加剂、改性沥青、及其制备方法、应用和沥青炭化物的制备方法
CN113658740B (zh) 一种新型炭复合材料及电极糊的制备方法
CN102491683A (zh) 一种路用矿渣棉纤维沥青混合料的制备方法
CN112876249B (zh) 制备预焙阳极的方法、预焙阳极及其应用
CN1935904A (zh) 一种用于沥青路面的组合物及其制作方法
CN107759139A (zh) 高抗疲劳抗开裂透水沥青混合料及其制备方法
CN110317463B (zh) 一种多粒径赤泥改性沥青、制备方法、使用该改性沥青的沥青混合料

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: 20180824

RJ01 Rejection of invention patent application after publication