CN109626872A - 一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法 - Google Patents

一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109626872A
CN109626872A CN201811594777.XA CN201811594777A CN109626872A CN 109626872 A CN109626872 A CN 109626872A CN 201811594777 A CN201811594777 A CN 201811594777A CN 109626872 A CN109626872 A CN 109626872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mud
red mud
boron
parts
powder
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.)
Granted
Application number
CN201811594777.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109626872B (zh
Inventor
梁明
姚占勇
蒋红光
张吉哲
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.)
Shandong University
Original Assignee
Shandong University
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 Shandong University filed Critical Shandong University
Priority to CN201811594777.XA priority Critical patent/CN109626872B/zh
Publication of CN109626872A publication Critical patent/CN109626872A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109626872B publication Critical patent/CN109626872B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • 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
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/42—Pore formers
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明属于道路工程温拌泡沫沥青技术领域，尤其涉及一种赤泥‑硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法。所述赤泥‑硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，其由以下重量份的组分组成：沥青82‑90份、赤泥粉2.5‑14份、硼泥粉2‑5份、阴离子表面活性剂0.05‑0.2份、分散剂0.005‑0.01份、水3‑4份。本发明利用干燥赤泥粉末、硼泥粉末的高细度、吃水能力强、保水能力强的特点，通过对赤泥、硼泥粉末进行磨细并高温活化，进一步激发赤泥、硼泥细粉的活性，将活化后且具有特定含水率的赤泥、硼泥细粉通过高速搅拌分散到沥青中，分散在沥青中的赤泥、硼泥细粉作为发泡中心，其保有的水分在高温下微发泡从而制备得到泡沫沥青。

Description

一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法
技术领域
本发明属于道路工程温拌泡沫沥青技术领域，尤其涉及一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法。
背景技术
沥青路面是我国高等级公路、市政道路最主要的铺装形式，而热拌沥青混合料施工技术是目前沥青路面铺装应用最广泛的技术，但热拌沥青混合料生产施工过程中需要高温拌和，消耗大量能源，排放出很多有害气体和粉尘，造成空气污染，也对施工人员的工作环境和人身健康产生威胁。随着人们对环保节能的要求越来越高，温拌沥青技术成为国内外研究的热点，尤其是泡沫沥青温拌技术因其节能环保的优势受到越来越多的关注，其被称为绿色施工技术。泡沫沥青的制备原理是利用高温沥青遇水后因水的瞬间蒸发而使沥青体积膨胀，形成大量的沥青水气泡，沥青的黏度降低以及和易性增加使其可以在较低的温度下充分包裹集料，从而实现混合料在较低温度下进行拌合和压实。常见的泡沫沥青发泡形式是通过在发泡装置中加入一定比例的水，当水遇到热沥青时迅速蒸发，体积迅速膨胀以产生泡沫沥青。该技术耗水量非常小，仅占混合料质量的0.05％左右。即便水的用量非常小，但精确控制水的用量是泡沫沥青技术制备的关键。评价沥青发泡效果最重要的两个指标是膨胀率和半衰期。膨胀率越大，泡沫沥青与集料的接触就越充分，拌制的泡沫沥青混合料质量就越好，半衰期越不容易衰减，从而泡沫沥青可以与集料有较长的时间拌合，从而获得高质量的泡沫沥青混合料。
现有公开专利报道的泡沫沥青主要是是以纯水或表面活性剂的水溶液作为发泡剂，通过机械喷嘴或雾化的方法将水喷入热沥青中发泡，例如，专利文献CN 106883628 A公开了一种由沥青、表面活性剂、二甲基甲酰胺、膨润土、羟丙甲纤维素和水等组成的温拌泡沫沥青。专利文献CN 102134828A公开了一种以发泡剂为添加剂的沥青发泡方法：(1)在沥青搅拌机中加入一定量沥青，同时加入0.8％-1％沥青质量的发泡剂，沥青质量为石料总质量的4％-6％；(2)沥青搅拌机温度设置为150℃，加热搅拌，待沥青搅拌机温度达到150℃时，继续搅拌0.5小时；(3)将石料加入石料搅拌机中，加热搅拌，温度设定为100-120℃；(4)将熔融状的发泡沥青以喷雾状喷洒在石料中进行搅拌。然而，上述这些方法由于喷入的水滴的大小不一控制，受施工现场条件限制，生产的泡沫沥青质量不易控制，从而影响泡沫沥青混合料的性能。
赤泥是炼铝行业从铝土矿提取氧化铝过程中排放的一种典型的工业固体废弃物，因其呈现褐色或红色，故称为赤泥。一般平均每生产1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝生产国，每年排放的赤泥高达数百万吨，目前全国累计堆存量已达几十亿吨。赤泥的堆存占用了大量的土地，同时也造成土体的污染，并且露天放置的赤泥极易造成粉尘污染。硼泥是生产硼酸、硼砂等产品产生的废渣，为灰白色、黄白色粉状固体，呈碱性，含氧化硼和氧化镁等组分，俗称“硼泥”。同样地，硼泥的堆存处置不仅占用大量土地，而且会使堆场附近的土壤碱化并引起硼的迁移转化，造成环境污染。因此，赤泥、硼泥的利用，尤其是高附加值的利用显得十分迫切。
发明内容
针对上述现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法。本发明以活化赤泥、硼泥细粉为发泡介质的泡沫沥青，所制备的泡沫沥青具有膨胀率高、半衰期长、性能稳定等特征；本发明提供的泡沫沥青性能远优于其他类普通泡沫沥青。
本发明的目的之一是提供一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青。
本发明的目的之二是提供上述赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法。
本发明的目的之三是提供上述赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法的应用。
为实现上述发明目的，具体的，本发明公开了下述技术方案：
首先，本发明公开一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：沥青82-90份、赤泥粉2.5-14份、硼泥粉2-5份、阴离子表面活性剂0.05-0.2份、分散剂0.005-0.01份、水3-4份。
优选的，所述赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：沥青82-95.5份、赤泥粉8-12份、硼泥粉3-5份、阴离子表面活性剂0.08-0.15份、分散剂0.003-0.015份、水2-4份。
干燥后的赤泥粉末具有高细度、吃水能力强、保水能力强等特征，具有作为发泡介质的潜在可行性；硼泥中粒度较细，易破碎和磨细，含有较多的非晶质颗粒，具有良好的活性，含水率可控，具有作为泡沫沥青发泡中心的潜在可行性。因此，本发明以活化赤泥、硼泥细粉为发泡介质的泡沫沥青，其原理是利用干燥赤泥粉末、硼泥粉末的高细度、吃水能力强、保水能力强的特点，通过对赤泥、硼泥粉末进行磨细并高温活化，进一步激发赤泥、硼泥细粉的活性，将活化后且具有特定含水率的赤泥、硼泥细粉通过高速搅拌分散到沥青中，分散在沥青中的赤泥、硼泥细粉作为发泡中心，其保有的水分在高温下微发泡从而制备得到泡沫沥青。
在上述方案的基础上，所述沥青包括重交沥青AH-30、AH-50、AH-70和AH-90中的任意一种或几种的组合。
在上述方案的基础上，所述赤泥粉包括烧结法赤泥、拜耳法赤泥中的任意一种或两种。
在上述方案的基础上，所述赤泥粉的比表面积范围处于360～430m2/kg内。
在上述方案的基础上，所述硼泥粉的比表面积范围处于300～430m2/kg内。
在上述方案的基础上，所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠(K12)、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠(AES)、十二烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇酰硫酸钠(AES)、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠(FMES)、仲烷基磺酸钠(SAS)、脂肪醇醚羧酸钠(AEC)、月桂醇醚磷酸钠(AEP)、α-烯基磺酸钠(AOS)中的至少一种。
在上述方案的基础上，所述分散剂包括12-羟基硬脂酸、ε-已内酯、多乙烯多胺、N,N-二甲基氨基丙胺、十八氨基丙胺、二乙基乙醇胺、多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物中的至少一种。
其次，本发明公开上述赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥置于烘箱中使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将干燥后的赤泥、硼泥分别初步破碎，然后分别球磨、筛分，得到赤泥粉、硼泥粉；然后对赤泥粉、硼泥粉进行煅烧，完成后置于干燥环境中冷却至室温，得活性赤泥粉和硼泥粉；
(3)分别将阴离子表面活性剂和水搅拌混合均匀，得到阴离子表面活性剂水溶液，备用；
(4)取步骤(2)得到的活性赤泥粉和硼泥粉，混合后向其中加入步骤(3)制备的阴离子表面活性剂水溶液混合均匀，然后加入分散剂，摇匀后得到赤泥-硼泥基发泡剂，备用；
(5)将沥青加热到140-160℃，在高速搅拌作用下向沥青中加入步骤(4)制备的赤泥-硼泥基发泡剂，即得泡沫沥青。
步骤(1)中，所述干燥温度为100-120℃，干燥时间为36-50h。
步骤(2)中，所述球磨的时间为15-30分钟。
步骤(2)中，所述赤泥粉比表面积为360～430m2/kg；所述硼泥粉的比表面积为300～430m2/kg。
步骤(2)中，所述煅烧的条件为：在500℃-600℃下加热6-8h。
步骤(5)中，所述高速搅拌的速率为500-1000rpm。
最后，本发明公开上述赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法在道路工程、隧道路面铺装、高寒地区路面温拌铺装等领域中的应用。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
(1)本发明以一定含水率的高细度活化赤泥、硼泥粉末为发泡中心制备泡沫沥青，巧妙地利用了活化赤泥粉末、硼泥粉末的高细度、吃水能力强、保水能力强的特点，使其作为发泡介质，在沥青中起到类似“沸石”发泡的作用。分散剂使得赤泥、硼泥粉末均匀的分散在沥青中，形成数量极多的发泡中心，每一个发泡中心形成微发泡的效果，使得泡沫沥青富含数量极多的微细泡沫，阴离子表面活性剂的加入对泡沫产生更加有利，且形成的泡沫更加稳定，所制备的泡沫沥青具有膨胀率高、半衰期长、性能稳定等特征；试验结果显示：本发明提供的泡沫沥青的性能远优于其他类普通泡沫沥青。
(2)本发明所述的一种以活化赤泥、硼泥细粉为发泡介质的泡沫沥青，活化赤泥、硼泥细粉不但起到发泡中心的作用，也起到强度中心点的作用，增加了温拌沥青混合料的强度，提高了路面的抗永久变形能力。
(3)本发明以赤泥等工业固废为原料制备泡沫沥青，成本低，产品性能优良，实现了工业固废的高附加值利用；同时还解决了我国面临的大量工业固废的处理问题，节能环保，符合国家对环境保护的发展要求，具有显著的经济效益和环境效益。
(4)本发明制备方法简单，易于操作，成本低，在实际工程中有较好的推广应用前景。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，目前，现有的制备泡沫沥青的方法由于喷入的水滴的大小不一控制，受施工现场条件限制，生产的泡沫沥青质量不易控制，从而影响泡沫沥青混合料的性能，同时，泥、硼泥的利用，尤其是高附加值的利用显得十分迫切，而干燥后的赤泥粉末具有高细度、吃水能力强、保水能力强等特征，具有作为发泡介质的潜在可行性；硼泥中粒度较细，易破碎和磨细，含有较多的非晶质颗粒，具有良好的活性，含水率可控，具有作为泡沫沥青发泡中心的潜在可行性。为此，本发明提出一种以赤泥-硼泥粉为发泡剂的泡沫沥青及其制备方法，下面结合具体实施方式对本发明进一步说明。
下列实施例中，所用原料均采用市售分析纯试剂；所述自来水为济南市市政自来水。
实施例1
一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：重交AH-70沥青85份，比表面积为360-400m2/kg的烧结法赤泥细粉8份，比表面积为350-430m2/kg的硼泥细粉5份，十二烷基硫酸钠0.1份，多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物0.005份，自来水3份。
本实施例赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥放置在搪瓷托盘中，并将其放置于110℃的烘箱中干燥48h，使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将步骤(1)干燥后的赤泥、硼泥分别进行初步破碎，然后分别用球磨机研磨30分钟，筛分后取比表面积为360～400m2/kg的赤泥细粉和比表面积为350～430m2/kg的硼泥细粉；
(3)将赤泥细粉、硼泥细粉倾入瓷蒸发皿，并置于高温炉500℃条件下加热8h；然后取出瓷蒸发皿置于干燥器中，冷却至室温；
(4)按上述重量份配比分别称取十二烷基硫酸钠和水，将十二烷基硫酸钠和水搅拌混合均匀，得到十二烷基硫酸钠水溶液，备用；
(5)按上述重量份配比分别称取赤泥细粉和硼泥细粉，装入细口瓶中，并用吸液管向赤泥、硼泥混合细粉加入上述重量份配比的十二烷基硫酸钠水溶液，塞紧橡皮塞，然后剧烈摇晃瓶中赤泥-硼泥混合细粉及十二烷基硫酸钠水溶液10min，最后加入多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物剧烈摇动10min，得到赤泥-硼泥基发泡剂；
(6)称取上述重量份配比的沥青加热到150℃，在高速搅拌作用下(1000rpm)向沥青中加入步骤(5)制备的赤泥-硼泥基发泡剂，即制得微发泡的泡沫沥青。
实施例2
一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：重交AH-90沥青90份，比表面积为400-430m2/kg的拜耳法赤泥细粉10份，比表面积为350-430m2/kg的硼泥细粉3份，脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.08份，ε-已内酯0.003份，自来水4份。
本实施例赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥放置在搪瓷托盘中，并将其放置于120℃的烘箱中干燥36h，使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将干燥后的赤泥、硼泥分别进行初步破碎，然后分别用球磨机研磨25分钟，筛分后取比表面积为400～430m2/kg的赤泥细粉和比表面积为350～430m2/kg的硼泥细粉；
(3)将赤泥细粉、硼泥细粉倾入瓷蒸发皿，并置于高温炉600℃中加热6h；然后取出瓷蒸发皿置于干燥器中，冷却至室温；
(4)按上述重量份配比分别称取脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和水，将脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和水搅拌混合均匀得到脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液；
(5)按上述重量份配比分别称取赤泥细粉和硼泥细粉，装入细口瓶中，并用吸液管向赤泥、硼泥混合细粉加入上述重量份配比的脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液，塞紧橡皮塞。剧烈摇晃瓶中赤泥硼泥混合细粉及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠水溶液15min，最后加入ε-已内酯剧烈摇动8min，得到赤泥-硼泥基发泡剂；
(6)称取上述重量份配比的沥青加热到140℃，在高速搅拌作用下(800rpm)向沥青中加入步骤(5)中的赤泥-硼泥基发泡剂，即制得微发泡的泡沫沥青。
实施例3
一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：重交AH-70沥青82份，比表面积为400-430m2/kg的烧结法赤泥细粉12份，比表面积为350-400m2/kg的硼泥细粉5份，十二烷基苯磺酸钠0.15份，二乙基乙醇胺0.01份，自来水4份。
本实施例赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥放置在搪瓷托盘中，并将其放置于100℃的烘箱中干燥50h，使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将干燥后的赤泥、硼泥分别进行初步破碎，然后分别用球磨机研磨20分钟，筛分后取比表面积为400～430m2/kg的赤泥细粉和比表面积为350～400m2/kg的硼泥细粉；
(3)将赤泥细粉、硼泥细粉倾入瓷蒸发皿，并置于高温炉600℃中加热7h；然后取出瓷蒸发皿置于干燥器中，冷却至室温；
(4)按上述重量份配比分别称取十二烷基苯磺酸钠和水，将十二烷基苯磺酸钠和水搅拌混合均匀得到十二烷基苯磺酸钠水溶液；
(5)按上述重量份配比分别称取赤泥细粉和硼泥细粉，装入细口瓶中，并用吸液管向赤泥、硼泥混合细粉加入上述重量份配比的十二烷基苯磺酸钠水溶液，塞紧橡皮塞。剧烈摇晃瓶中赤泥硼泥混合细粉及十二烷基苯磺酸钠水溶液10min，最后加入二乙基乙醇胺剧烈摇动5min，得到赤泥-硼泥基发泡剂；
(6)称取上述重量份配比的沥青加热到160℃，在高速搅拌作用下(500rpm)向沥青中加入步骤(5)中的赤泥-硼泥基发泡剂，即制得微发泡的泡沫沥青。
实施例4
一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：重交AH-30沥青95.5份，比表面积为360-390m2/kg的烧结法赤泥细粉14份，比表面积为300-380m2/kg的硼泥细粉3份，脂肪醇酰硫酸钠0.2份，12-羟基硬脂酸0.001份，自来水4份。
本实施例赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥放置在搪瓷托盘中，并将其放置于105℃的烘箱中干燥45h，使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将步骤(1)干燥后的赤泥、硼泥分别进行初步破碎，然后分别用球磨机研磨15分钟，筛分后取比表面积为360～390m2/kg的赤泥细粉和比表面积为300-380m2/kg的硼泥细粉；
(3)将赤泥细粉、硼泥细粉倾入瓷蒸发皿，并置于高温炉500℃条件下加热8h；然后取出瓷蒸发皿置于干燥器中，冷却至室温；
(4)按上述重量份配比分别称取脂肪醇酰硫酸钠和水，将脂肪醇酰硫酸钠和水搅拌混合均匀，得到脂肪醇酰硫酸钠水溶液，备用；
(5)按上述重量份配比分别称取赤泥细粉和硼泥细粉，装入细口瓶中，并用吸液管向赤泥、硼泥混合细粉加入上述重量份配比的脂肪醇酰硫酸钠水溶液，塞紧橡皮塞，然后剧烈摇晃瓶中赤泥-硼泥混合细粉及脂肪醇酰硫酸钠水溶液10min，最后加入12-羟基硬脂酸剧烈摇动10min，得到赤泥-硼泥基发泡剂；
(6)称取上述重量份配比的沥青加热到140℃，在高速搅拌作用下(600rpm)向沥青中加入步骤(5)制备的赤泥-硼泥基发泡剂，即制得微发泡的泡沫沥青。
实施例5
一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，由以下重量份的组分组成：重交AH-50沥青84份，比表面积为380-420m2/kg的拜耳法赤泥细粉2.5份，比表面积为350-400m2/kg的硼泥细粉2份，α-烯基磺酸钠0.05份，多乙烯多胺0.015份，自来水2份。
本实施例赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥放置在搪瓷托盘中，并将其放置于115℃的烘箱中干燥40h，使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将干燥后的赤泥、硼泥分别进行初步破碎，然后分别用球磨机研磨20分钟，筛分后取比表面积为380-420m2/kg的赤泥细粉和比表面积为350～400m2/kg的硼泥细粉；
(3)将赤泥细粉、硼泥细粉倾入瓷蒸发皿，并置于高温炉550℃中加热6h；然后取出瓷蒸发皿置于干燥器中，冷却至室温；
(4)按上述重量份配比分别称取α-烯基磺酸钠和水，将α-烯基磺酸钠和水搅拌混合均匀得到α-烯基磺酸钠水溶液；
(5)按上述重量份配比分别称取赤泥细粉和硼泥细粉，装入细口瓶中，并用吸液管向赤泥、硼泥混合细粉加入上述重量份配比的α-烯基磺酸钠水溶液，塞紧橡皮塞。剧烈摇晃瓶中赤泥硼泥混合细粉及α-烯基磺酸钠水溶液15min，最后加入多乙烯多胺剧烈摇动8min，得到赤泥-硼泥基发泡剂；
(6)称取上述重量份配比的沥青加热到150℃，在高速搅拌作用下(700rpm)向沥青中加入步骤(5)中的赤泥-硼泥基发泡剂，即制得微发泡的泡沫沥青。
比较例1
将称取好的85份AH-70沥青加热至150℃，自来水称取3份，在沥青发泡机上制备得到泡沫沥青。
比较例2
将称取好的90份AH-90沥青加热至140℃，自来水称取4份，在沥青发泡机上制备得到泡沫沥青。
比较例3
将称取好的82份AH-70沥青加热至160℃，自来水称取4份，在沥青发泡机上制备得到泡沫沥青。
性能测试：
对实施例1-3所得的微发泡的泡沫沥青和比较例1-3制得的普通泡沫沥青进行发泡特性测试，结果如表1所示。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 比较例1 比较例2 比较例3
膨胀率/％ 14.6 16.3 16.8 15.4 14.7 10.1 9.4 11.3
半衰期/s 34 37 35 36 34 10 11 13
由以上性能测试结果可以看出，本发明实施例制得的泡沫沥青的膨胀率和半衰期远远高于普通泡沫沥青，活化工业固废粉末为发泡介质其发泡特性较好，可以提高泡沫沥青的各项性能指标，进而提高了泡沫沥青混合料的性能。本发明制备方法及所需设备简单，易操作，工艺参数便于控制，原料及仪器设备使用成本低等。
以上所述仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，其由以下重量份的组分组成：沥青82-90份、赤泥粉2.5-14份、硼泥粉2-5份、阴离子表面活性剂0.05-0.2份、分散剂0.005-0.01份、水3-4份。
2.如权利要求1所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，其由以下重量份的组分组成：沥青82-95.5份、赤泥粉8-12份、硼泥粉3-5份、阴离子表面活性剂0.08-0.15份、分散剂0.003-0.015份、水2-4份。
3.如权利要求1或2所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，所述沥青包括重交沥青AH-30、AH-50、AH-70和AH-90中的任意一种或几种的组合；优选地，所述赤泥粉包括烧结法赤泥、拜耳法赤泥中的任意一种或两种。
4.如权利要求1或2所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，所述赤泥粉的比表面积范围处于360～430m2/kg内；或者，所述硼泥粉的比表面积范围处于300～430m2/kg内。
5.如权利要求1或2所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，所述阴离子表面活性剂包括十二烷基硫酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇酰硫酸钠、乙氧基化脂肪酸甲酯磺酸钠、仲烷基磺酸钠、脂肪醇醚羧酸钠、月桂醇醚磷酸钠、α-烯基磺酸钠中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青，其特征在于，所述分散剂包括12-羟基硬脂酸、ε-已内酯、多乙烯多胺、N,N-二甲基氨基丙胺、十八氨基丙胺、二乙基乙醇胺、多已内配多元醇-多乙烯亚胺嵌段共聚物中的至少一种。
7.如权利要求1-6任一项所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别将赤泥、硼泥置于烘箱中使赤泥、硼泥充分干燥；
(2)将干燥后的赤泥、硼泥分别初步破碎，然后分别球磨、筛分，得到赤泥粉、硼泥粉；然后对赤泥粉、硼泥粉进行煅烧，完成后置于干燥环境中冷却至室温，得活性赤泥粉和硼泥粉；
(3)分别将阴离子表面活性剂和水搅拌混合均匀，得到阴离子表面活性剂水溶液，备用；
(4)取步骤(2)得到的活性赤泥粉和硼泥粉，混合后向其中加入步骤(3)制备的阴离子表面活性剂水溶液混合均匀，然后加入分散剂，摇匀后得到赤泥-硼泥基发泡剂，备用；
(5)将沥青加热到140-160℃，在高速搅拌作用下向沥青中加入步骤(4)制备的赤泥-硼泥基发泡剂，即得泡沫沥青。
8.如权利要求7所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述干燥温度为100-120℃，干燥时间为36-50h；或者，步骤(2)中，所述球磨的时间为15-30分钟。
9.如权利要求7或8所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述煅烧的条件为：在500℃-600℃下加热6-8h；或者，步骤(5)中，所述高速搅拌的速率为500-1000rpm。
10.如权利要求1-6任一项所述的赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青和/或如权利要求7-9任一项所述的制备方法在建筑工程、道路工程、地下工程等领域中的应用。
CN201811594777.XA 2018-12-25 2018-12-25 一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法 Active CN109626872B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811594777.XA CN109626872B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811594777.XA CN109626872B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109626872A true CN109626872A (zh) 2019-04-16
CN109626872B CN109626872B (zh) 2019-08-20

Family

ID=66077406

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811594777.XA Active CN109626872B (zh) 2018-12-25 2018-12-25 一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109626872B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110437636A (zh) * 2019-08-22 2019-11-12 山东省交通科学研究院 一种赤泥基沥青粉及其制备方法和应用
CN113861703A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 中国石油化工股份有限公司 一种不粘轮沥青材料及其制备方法
CN116254005A (zh) * 2023-02-09 2023-06-13 山东大学 一种自发化学改性的高半衰期协同发泡泡沫沥青制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253966A (zh) * 2013-06-07 2013-08-21 许盛英 粉状硼泥发泡剂
CN103265308A (zh) * 2013-05-27 2013-08-28 许盛英 粉状赤泥发泡剂
CN105524295A (zh) * 2016-01-13 2016-04-27 河海大学 一种泡沫温拌沥青用发泡剂及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103265308A (zh) * 2013-05-27 2013-08-28 许盛英 粉状赤泥发泡剂
CN103253966A (zh) * 2013-06-07 2013-08-21 许盛英 粉状硼泥发泡剂
CN105524295A (zh) * 2016-01-13 2016-04-27 河海大学 一种泡沫温拌沥青用发泡剂及其制备方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110437636A (zh) * 2019-08-22 2019-11-12 山东省交通科学研究院 一种赤泥基沥青粉及其制备方法和应用
CN110437636B (zh) * 2019-08-22 2021-07-23 山东省交通科学研究院 一种赤泥基沥青粉及其制备方法和应用
CN113861703A (zh) * 2020-06-30 2021-12-31 中国石油化工股份有限公司 一种不粘轮沥青材料及其制备方法
CN113861703B (zh) * 2020-06-30 2023-04-07 中国石油化工股份有限公司 一种不粘轮沥青材料及其制备方法
CN116254005A (zh) * 2023-02-09 2023-06-13 山东大学 一种自发化学改性的高半衰期协同发泡泡沫沥青制备方法
CN116254005B (zh) * 2023-02-09 2023-09-12 山东大学 一种自发化学改性的高半衰期协同发泡泡沫沥青制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109626872B (zh) 2019-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109626872B (zh) 一种赤泥-硼泥复配发泡的泡沫沥青及其制备方法
CN109369048B (zh) 一种化学改性赤泥替代矿粉的沥青混合料及其制备方法
CN105272003B (zh) 一种以“磷固废”为原料制备的轻质砌块及其制备方法
CN109970402A (zh) 一种利用废弃混凝土的再生混凝土及其制备方法
CN102701784B (zh) 一种轻质泡沫陶瓷材料及其制备方法
CN104609805B (zh) 一种快速开放交通的半柔性路面材料及其用于铺筑路面的方法
CN101423376A (zh) 一种陶瓷透水砖及其制造方法
CN105801011B (zh) 一种非传统油脂热再生沥青混合料及其制备方法
CN101880996A (zh) 公路路基用水泥稳定碎石
CN105236786B (zh) 一种再生活性掺合料及其制备方法
CN104403333A (zh) 改性沥青胶结颗粒及其制备方法和应用
CN102093034A (zh) 一种陶瓷及其制备方法
CN107417214A (zh) 一种钨尾矿掺合料混凝土及其制备方法
CN108484017A (zh) 用于冷拌冷铺的高性能乳化沥青混合料及其制备方法
CN106082881A (zh) 一种利用废弃粘土砖制备的铺路砖及其制备方法
CN107162495B (zh) 活化煤矸石粉纳米复合改性沥青混合料及其制备方法
CN107759166A (zh) 半柔性路面材料及可快速开放交通的半柔性路面铺筑方法
CN106587675B (zh) 一种高活性镍渣基水泥混合材及其制备方法
CN105110754A (zh) 一种无水泥砂浆
CN107266027A (zh) 一种利用陶瓷废渣制备多孔材料的方法
CN111320445A (zh) 一种细粒铜尾矿制备水泥基再生骨料的方法
LU503473B1 (en) Foamed asphalt with micro-foaming activated industrial solid waste powder and preparation method thereof
CN101481238A (zh) 一种绿色土壤固化剂
CN101486913B (zh) 一种黑色土壤固化剂
CN106746930A (zh) 高掺量热拌再生沥青混合料及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant