CN108585620A - 一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及沥青混凝土技术领域，具体涉及一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法，其原料包含以下组分：尾矿渣、乳化沥青、粗集料、细集料、木纤维素、活化剂、抗老化剂、纳米氧化铈和水；本发明原料中加入原料中加入的抗老化剂由二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑组成，二乙基二硫代氨基甲酸锌对沥青的吸氧速度具有抑制作用，能降低降低沥青的老化指数，炭黑粒径细微，表面积大，能阻止沥青老化的链式反应，从而二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑相互配合能使沥青老化进程受到抑制；原料中加入尾矿渣和活化剂，不仅充分利用了不可再生资源，提高了尾矿渣的附加值，也提高了沥青混凝土的强度和耐久性。

Description

一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青混凝土技术领域，具体涉及一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法。
背景技术
沥青混凝土是矿质混合料与沥青结合料经拌制和压实成型后所得到的，是现代道路路面结构的主要材料之一，广泛应用于各类道路路面，尤其适合高速行车道路路面。沥青混凝土路面具有良好的力学性质和路用性能，铺面平整无接缝，减振细声，行车舒适、交通安全性高等优点，而且沥青路面可实现路面材料的再生，因此在公路建设中受到广大设计者和建设者的青睐。在制备沥青混凝土过程中掺加尾矿渣，不仅充分利用不可再生资源，提高了尾矿渣的附加值，同时也解决了尾矿资源的排放问题。
但现有的沥青混凝土及其制备方法依旧存在很多不足之处，耐老化性能差，耐久性差；不能对尾矿渣进行回收利用，制备成本高。
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法：抗老化剂由二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑组成，二乙基二硫代氨基甲酸锌对沥青的吸氧速度具有抑制作用，能降低降低沥青的老化指数，炭黑粒径细微，表面积大，能阻止沥青老化的链式反应，从而二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑相互配合能使沥青老化进程受到抑制；同时炭黑也是一种屏蔽剂，与纳米氧化铈共同作用，能阻止紫外线进入沥青混泥土内部，能进一步改善抗老化性能；原料中加入尾矿渣和活化剂，尾矿渣是选矿产物中价值组分含量最低的部分，在当前的技术经济条件下，已不宜再进一步分选，因此在制备沥青混凝土过程中掺加尾矿渣，再用活化剂进行改性，不仅充分利用不可再生资源，提高了尾矿渣的附加值，也提高了沥青混凝土的强度和耐久性。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其原料由按重量份计：尾矿渣15-20份、乳化沥青10-20份、粗集料20-25份、细集料20-25份、木纤维素0.1-0.2份、活化剂0.02-0.05份、抗老化剂1.5-2.5份、纳米氧化铈1.2-1.5份和水4-6份。
优先的，一种含尾矿渣的沥青混凝土，其制备方法包括以下步骤：
a、称量所需重量份的尾矿渣放入颚式破碎机中破碎成小颗粒，再将尾矿渣放入至干燥箱中干燥5-6h后取出，倒入至球磨机中，再加入活化剂，粉磨30-40min后待用；
b、称取所需重量份的粗集料、细集料和木纤维素与球磨后的尾矿渣进行混合搅拌，得到混合组分A；
c、称取所需重量份的乳化沥青、抗老化剂、纳米氧化铈和水进行混合并搅拌均匀得到混合组分B；
d、最后将所述步骤c中混合组分B加入至所述步骤b中混合组分A搅拌养护即可。
优先的，所述尾矿渣的重量百分比组分为：二氧化硅66％-69％、氧化铝1.5％-2.2％、三氧化二铁12.4％-18.5％、氧化钙3.5％-4.3％、氧化镁3.6％-4.1％和0.8％—1.9％的多种其他化合物。
优先的，所述活化剂由磷酸乙二胺和氟硅酸钠按照质量比1：1.2混合而成。
优先的，所述粗集料为碎石、砾石的一种或两者的组合。
优先的，所述细集料为天然砂。
优先的，所述抗老化剂由二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑按照质量比3：1混合而成。
优先的，所述步骤b和所述步骤c时间上不分先后。
(三)有益效果
1、本发明原料中加入的抗老化剂由二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑组成，二乙基二硫代氨基甲酸锌对沥青的吸氧速度具有抑制作用，能降低降低沥青的老化指数，炭黑粒径细微，表面积大，能阻止沥青老化的链式反应，从而二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑相互配合能使沥青老化进程受到抑制；同时炭黑也是一种屏蔽剂，与纳米氧化铈共同作用，能阻止紫外线进入沥青混泥土内部，能进一步改善抗老化性能。
2、本发明原料中加入尾矿渣和活化剂，尾矿渣是选矿产物中价值组分含量最低的部分，在当前的技术经济条件下，已不宜再进一步分选，因此在制备沥青混凝土过程中掺加尾矿渣，再用活化剂进行改性，不仅充分利用了不可再生资源，提高了尾矿渣的附加值，也提高了沥青混凝土的强度和耐久性。
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：
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其原料由按重量份计：尾矿渣15份、乳化沥青10份、粗集料22份、细集料22份、木纤维素0.1份、活化剂0.02份、抗老化剂1.5份、纳米氧化铈1.3份和水4.5份。
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其制备方法包括以下步骤：
a、称量所需重量份的尾矿渣放入颚式破碎机中破碎成小颗粒，再将尾矿渣放入至干燥箱中干燥5h后取出，倒入至球磨机中，再加入活化剂，粉磨30min后待用；
b、称取所需重量份的粗集料、细集料和木纤维素与球磨后的尾矿渣进行混合搅拌，得到混合组分A；
c、称取所需重量份的乳化沥青、抗老化剂、纳米氧化铈和水进行混合并搅拌均匀得到混合组分B；
d、最后将所述步骤c中混合组分B加入至所述步骤b中混合组分A搅拌养护即可。
实施例2：
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其原料由按重量份计：尾矿渣17份、乳化沥青13份、粗集料20份、细集料20份、木纤维素0.13份、活化剂0.03份、抗老化剂1.9份、纳米氧化铈1.3份和水4份。
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其制备方法包括以下步骤：
a、称量所需重量份的尾矿渣放入颚式破碎机中破碎成小颗粒，再将尾矿渣放入至干燥箱中干燥5.5h后取出，倒入至球磨机中，再加入活化剂，粉磨35min后待用；
b、称取所需重量份的粗集料、细集料和木纤维素与球磨后的尾矿渣进行混合搅拌，得到混合组分A；
c、称取所需重量份的乳化沥青、抗老化剂、纳米氧化铈和水进行混合并搅拌均匀得到混合组分B；
d、最后将所述步骤c中混合组分B加入至所述步骤b中混合组分A搅拌养护即可。
实施例3：
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其原料由按重量份计：尾矿渣18份、乳化沥青16份、粗集料25份、细集料24份、木纤维素0.17份、活化剂0.05份、抗老化剂2.2份、纳米氧化铈1.4份和水6份。
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其制备方法包括以下步骤：
a、称量所需重量份的尾矿渣放入颚式破碎机中破碎成小颗粒，再将尾矿渣放入至干燥箱中干燥5.5h后取出，倒入至球磨机中，再加入活化剂，粉磨37min后待用；
b、称取所需重量份的粗集料、细集料和木纤维素与球磨后的尾矿渣进行混合搅拌，得到混合组分A；
c、称取所需重量份的乳化沥青、抗老化剂、纳米氧化铈和水进行混合并搅拌均匀得到混合组分B；
d、最后将所述步骤c中混合组分B加入至所述步骤b中混合组分A搅拌养护即可。
实施例4：
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其原料由按重量份计：尾矿渣15-20份、乳化沥青20份、粗集料20份、细集料24份、木纤维素0.2份、活化剂0.04份、抗老化剂2.5份、纳米氧化铈1.5份和水4份。
一种含尾矿渣的沥青混凝土，其制备方法包括以下步骤：
a、称量所需重量份的尾矿渣放入颚式破碎机中破碎成小颗粒，再将尾矿渣放入至干燥箱中干燥6h后取出，倒入至球磨机中，再加入活化剂，粉磨40min后待用；
b、称取所需重量份的粗集料、细集料和木纤维素与球磨后的尾矿渣进行混合搅拌，得到混合组分A；
c、称取所需重量份的乳化沥青、抗老化剂、纳米氧化铈和水进行混合并搅拌均匀得到混合组分B；
d、最后将所述步骤c中混合组分B加入至所述步骤b中混合组分A搅拌养护即可。
综上，将传统的沥青混凝土及其制备方法作为对照组，采用本发明一种含尾矿渣的沥青混凝土及其制备方法作为实验组，将对照组与本发明实施例1、2、3和4的所制备的沥青混凝土做对比。在相同的条件下，得到各项的指标数据如下表：
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)

1.一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于，其原料由按重量份计：尾矿渣15-20份、乳化沥青10-20份、粗集料20-25份、细集料20-25份、木纤维素0.1-0.2份、活化剂0.02-0.05份、抗老化剂1.5-2.5份、纳米氧化铈1.2-1.5份和水4-6份。
2.如权利要求1所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：
a、称量所需重量份的尾矿渣放入颚式破碎机中破碎成小颗粒，再将尾矿渣放入至干燥箱中干燥5-6h后取出，倒入至球磨机中，再加入活化剂，粉磨30-40min后待用；
b、称取所需重量份的粗集料、细集料和木纤维素与球磨后的尾矿渣进行混合搅拌，得到混合组分A；
c、称取所需重量份的乳化沥青、抗老化剂、纳米氧化铈和水进行混合并搅拌均匀得到混合组分B；
d、最后将所述步骤c中混合组分B加入至所述步骤b中混合组分A搅拌养护即可。
3.如权利要求1所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于：所述尾矿渣的重量百分比组分为：二氧化硅66％-69％、氧化铝1.5％-2.2％、三氧化二铁12.4％-18.5％、氧化钙3.5％-4.3％、氧化镁3.6％-4.1％和0.8％—1.9％的多种其他化合物。
4.如权利要求1所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于：所述活化剂由磷酸乙二胺和氟硅酸钠按照质量比1：1.2混合而成。
5.如权利要求1所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于：所述粗集料为碎石、砾石的一种或两者的组合。
6.如权利要求1所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于：所述细集料为天然砂。
7.如权利要求1所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土，其特征在于：所述抗老化剂由二乙基二硫代氨基甲酸锌和炭黑按照质量比3：1混合而成。
8.如权利要求2所述的一种含尾矿渣的沥青混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤b和所述步骤c时间上不分先后。
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