CN108484001A - 适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质30‑60份、100‑150份矿粉、150‑250份集料、5‑10份保温隔热材料、5‑10份抗凝冰复合材料；通过采用特定的抗凝冰材料和保温隔热材料的配合使用，并结合路面材料的自身特点，通过集料与矿粉的极配，可以有效降低路面冰点，阻止路面结冰，具有长效性的路面抗凝冰功效，且适应性强，可以适应不同的温度和湿度环境，具有一定的稳定性，真正起到长效抗凝冰的作用，具有一定的自适应性。

Description

适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料
技术领域
本发明涉及沥青混合料，特别涉及适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料。
背景技术
在潮湿地区，特别是高纬度或高海拔地区，冬季由于降雪或降雨，在低温下路面容易结冰，严重威胁交通安全，甚至使交通中断。通常的做法是在路面降雪或结冰后采取撒布除盐的方式，虽然效果明显但效率低下，特别是在偏远地区难以迅速对结冰路面进行处理。此外，经验表明，盐撒布过早，容易被车辆带走，在冰雪来临时起不到预期的作用；撒布盐过晚，则不能阻止冰与路面的结合。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，使其材料自身自带融雪抗冰功能形成抗凝冰路面，可以有效降低路面冰点，阻止路面结冰，具有长效性的路面抗凝冰功效，且适应性强，可以适应不同的温度和湿度环境，具有一定的稳定性，真正起到长效抗凝冰的作用，具有一定的自适应性。
本发明的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质30-60份、100-150份矿粉、150-250份集料、5-10份保温隔热材料、5-10份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
40-50份粉煤灰、10-20份粘土、5-10份脂肪酸盐、1-10份二氧化硅气凝胶、5-10份明矾、3-8份白榴石、0.5-2份稀土氧化物微粉、1-5份甲基硅醇钠、1-5份聚乙烯醇、0.5-3份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：20-30份氯化钾、8-15份丙烯酸甲酯、2-6份硅烷偶联剂、2-6份烷基酚聚氧乙烯醚、3-8份沸石、6-13份硅藻土、1-3份聚丙烯纤维、1-3份纳米二氧化硅、2-6份马来酸酐、1-3份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至62-70℃，恒温搅拌20-30分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌35-45分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌35-45分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至80-85℃，然后加入去离子水恒温反应2-3小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为105-110℃下蒸馏处理，然后升温至125-130℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌5-7小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应3.5-4.5小时；
进一步，所述集料为玄武岩和石灰岩的混合物，所述玄武岩的粒径为5-10mm和10-15mm，所述石灰岩的粒径为1-5mm，所述矿粉为石灰石细磨矿粉。
本发明的有益效果：本发明的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，使其材料自身自带融雪抗冰功能形成抗凝冰路面，通过采用特定的抗凝冰材料和保温隔热材料的配合使用，并结合路面材料的自身特点，通过集料与矿粉的极配，可以有效降低路面冰点，阻止路面结冰，具有长效性的路面抗凝冰功效，且适应性强，可以适应不同的温度和湿度环境，具有一定的稳定性，真正起到长效抗凝冰的作用，具有一定的自适应性。
具体实施方式
实施例一
本实施例的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质30份、100份矿粉、150份集料、5份保温隔热材料、5份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
40份粉煤灰、10份粘土、5份脂肪酸盐、1份二氧化硅气凝胶、5份明矾、3份白榴石、0.5份稀土氧化物微粉、1份甲基硅醇钠、1份聚乙烯醇、0.5份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：20份氯化钾、8份丙烯酸甲酯、2份硅烷偶联剂、2份烷基酚聚氧乙烯醚、3份沸石、6份硅藻土、1份聚丙烯纤维、1份纳米二氧化硅、2份马来酸酐、1份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至62℃，恒温搅拌20分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌35分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌35分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至80℃，然后加入去离子水恒温反应2小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为105℃下蒸馏处理，然后升温至125℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌5小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应3.5小时。
实施例二
本实施例的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质60份、150份矿粉、250份集料、10份保温隔热材料、10份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
50份粉煤灰、20份粘土、10份脂肪酸盐、10份二氧化硅气凝胶、10份明矾、8份白榴石、2份稀土氧化物微粉、5份甲基硅醇钠、5份聚乙烯醇、3份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：30份氯化钾、15份丙烯酸甲酯、6份硅烷偶联剂、6份烷基酚聚氧乙烯醚、8份沸石、13份硅藻土、3份聚丙烯纤维、3份纳米二氧化硅、6份马来酸酐、3份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至70℃，恒温搅拌30分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌45分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌45分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至85℃，然后加入去离子水恒温反应3小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为110℃下蒸馏处理，然后升温至130℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌7小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应4.5小时。
实施例三
本实施例的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质30份、150份矿粉、150份集料、10份保温隔热材料、5份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
50份粉煤灰、10份粘土、10份脂肪酸盐、1份二氧化硅气凝胶、10份明矾、3份白榴石、2份稀土氧化物微粉、1份甲基硅醇钠、5份聚乙烯醇、0.5份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：30份氯化钾、8份丙烯酸甲酯、6份硅烷偶联剂、2份烷基酚聚氧乙烯醚、8份沸石、6份硅藻土、3份聚丙烯纤维、1份纳米二氧化硅、6份马来酸酐、1份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至70℃，恒温搅拌20分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌45分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌35分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至85℃，然后加入去离子水恒温反应2小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为110℃下蒸馏处理，然后升温至125℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌7小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应3.5小时。
实施例四
本实施例的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质40份、120份矿粉、1500份集料、010份保温隔热材料、8份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
45份粉煤灰、10份粘土、10份脂肪酸盐、5份二氧化硅气凝胶、5份明矾、8份白榴石、1份稀土氧化物微粉、1份甲基硅醇钠、5份聚乙烯醇、2份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：25份氯化钾、8份丙烯酸甲酯、6份硅烷偶联剂、4份烷基酚聚氧乙烯醚、3份沸石、13份硅藻土、2份聚丙烯纤维、1份纳米二氧化硅、6份马来酸酐、2份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至68℃，恒温搅拌25分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌40分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌35分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至85℃，然后加入去离子水恒温反应2小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为108℃下蒸馏处理，然后升温至125℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌7小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应4小时。
实施例五
本实施例的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质55份、150份矿粉、150份集料、10份保温隔热材料、7份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
45份粉煤灰、10份粘土、6份脂肪酸盐、9份二氧化硅气凝胶、5份明矾、8份白榴石、0.5份稀土氧化物微粉、2份甲基硅醇钠、2份聚乙烯醇、0.5份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：28份氯化钾、8份丙烯酸甲酯、6份硅烷偶联剂、4份烷基酚聚氧乙烯醚、3份沸石、13份硅藻土、2份聚丙烯纤维、1份纳米二氧化硅、2份马来酸酐、3份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至65℃，恒温搅拌25分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌42分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌38分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至80℃，然后加入去离子水恒温反应3小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为105℃下蒸馏处理，然后升温至12-130℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌65-7小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应3.5小时。
实施例六
本实施例的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质40份、130份矿粉、200份集料、8份保温隔热材料、7份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
45份粉煤灰、15份粘土、8份脂肪酸盐、7份二氧化硅气凝胶、7份明矾、5份白榴石、1份稀土氧化物微粉、3份甲基硅醇钠、3份聚乙烯醇、2份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：25份氯化钾、12份丙烯酸甲酯、4份硅烷偶联剂、4份烷基酚聚氧乙烯醚、5份沸石、10份硅藻土、2份聚丙烯纤维、2份纳米二氧化硅、4份马来酸酐、2份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至68℃，恒温搅拌25分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌40分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌40分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至82℃，然后加入去离子水恒温反应2小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为108℃下蒸馏处理，然后升温至125℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌6小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应4小时。
本实施例中，所述集料为玄武岩和石灰岩的混合物，所述玄武岩的粒径为5-10mm和10-15mm，所述石灰岩的粒径为1-5mm，所述矿粉为石灰石细磨矿粉。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，其特征在于：所述混合料原料按重量份包括以下组分：沥青基质30-60份、100-150份矿粉、150-250份集料、5-10份保温隔热材料、5-10份抗凝冰复合材料；所述保温隔热材料原料按重量份包括以下组分：
40-50份粉煤灰、10-20份粘土、5-10份脂肪酸盐、1-10份二氧化硅气凝胶、5-10份明矾、3-8份白榴石、0.5-2份稀土氧化物微粉、1-5份甲基硅醇钠、1-5份聚乙烯醇、0.5-3份分散剂，所述二氧化硅气凝胶通过下述方式制得：将硅溶胶、乙醇、水、盐酸混合恒温反应制得醇凝胶，先用乙醇溶液浸泡醇凝胶，再温度为60℃下恒温24小时以上，再用正硅酸乙酯的乙醇醇溶液浸泡醇醇凝胶，在温度为70℃下恒温干燥72小时以上；
所述抗凝冰复合材料原料按重量份包括以下组分：20-30份氯化钾、8-15份丙烯酸甲酯、2-6份硅烷偶联剂、2-6份烷基酚聚氧乙烯醚、3-8份沸石、6-13份硅藻土、1-3份聚丙烯纤维、1-3份纳米二氧化硅、2-6份马来酸酐、1-3份引发剂，所述抗凝冰复合材料的制备方法包括以下步骤：
a.将氯化钾的水溶液加热至62-70℃，恒温搅拌20-30分钟，然后加入盐酸调节Ph值为1，使溶液中氢离子含量为0.1mol/L；
b.将烷基酚聚氧乙烯醚、硅藻土、沸石、马来酸酐和丙酮混合搅拌35-45分钟形成硅藻土丙酮悬浮液；
c.将步骤a与步骤b中的产物以及聚丙烯纤维混合搅拌35-45分钟；
d.将硅烷偶联剂与浓盐酸混合搅拌升温至80-85℃，然后加入去离子水恒温反应2-3小时，然后加入甲苯升温至溶液沸腾，然后在温度为105-110℃下蒸馏处理，然后升温至125-130℃后与步骤c中的产物混合，恒温搅拌5-7小时；
e.向步骤d中加入丙烯酸甲酯和引发剂反应3.5-4.5小时。
2.根据权利要求1所述的适用于高纬度或高海拔地区的复合型沥青混合料，其特征在于：所述集料为玄武岩和石灰岩的混合物，所述玄武岩的粒径为5-10mm和10-15mm，所述石灰岩的粒径为1-5mm，所述矿粉为石灰石细磨矿粉。
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