CN110436830A - 一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土及其制备方法，所述沥青混凝土原料及配比如下：沥青：加入量为混凝土总质量的4‑5％；玄武岩集料：玄武岩集料级配采用AC‑16型级配，混凝土油石比为3‑5％；矿粉：加入量为混凝土总质量的0‑10％；干法脱硫灰基改性剂：掺量为沥青、玄武岩集料、矿粉总质量的3‑10％。本发明以工业副产物脱硫灰为原料，通过高温氧化处理将干法脱硫灰加工得到改性剂，改性剂中的硫酸钙与沥青共混时，通过搅拌形成微观多相、宏观均匀分布的稳定体系，这个稳定体系不仅提高了硫酸钙与沥青之间的基本相容性，且提高了沥青混凝土的抗剥落性能和抗水损害能。

Description

一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土及其制备方法。
背景技术
干法脱硫灰是钢铁企业烧结工艺后产生的工业副产物，其主要成分是硫酸钙，亚硫酸钙、氢氧化钙和碳酸钙。由于亚硫酸钙的含量较高，干法脱硫灰在各方面的应用都受到了限制，目前还没有针对干法脱硫灰应用的成熟的技术，只能堆放处理，这不仅占用大量的土地，还造成环境污染。
沥青路面的水损害问题一直是影响沥青路面使用年限、增加路面养护成本的最严重的病害之一。此外，沥青与集料粘附性能差会加重沥青路面的水损害程度。研究开发抗剥落抗水损害的高性能沥青混凝土具有非常重要的经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种以改性干法脱硫灰为原料制备得到的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，采用改性干法脱硫灰与玄武岩集料等配伍，集料级配采用AC-16型级配，充分利用废弃物脱硫灰，并且改善沥青与集料的粘结能力，防止沥青从集料表面剥落，提高沥青混凝土的抗水损害能力，所得到的沥青混凝土综合性能突出。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，原料及配比如下：
沥青：加入量为混凝土总质量的4-5％；
玄武岩集料：玄武岩集料级配采用AC-16型级配：0-2.36mm 20-25％，2.36-4.75mm15-20％，4.75-9.5mm 25-30％，9.5-19mm 25-30％，混凝土油石比(沥青与集料的质量比)为3-5％；
矿粉：加入量为混凝土总质量的0-10％；
干法脱硫灰基改性剂：掺量为沥青、玄武岩集料、矿粉总质量的3-10％。
按上述方案，所述干法脱硫灰基改性剂制备方法如下：将干法脱硫灰立磨选粉得到比表面积不低于500m2/kg的粉料，然后在空气气氛下，将所得粉料在450～550℃加热30～45min，得到干法脱硫灰基改性剂。
按上述方案，所述干法脱硫灰中CaSO3含量25％以上，CaSO4含量25％以上。
脱硫灰中含有的硫酸钙、氢氧化钙成分，能够提高沥青与集料的粘结能力，而亚硫酸钙在有氧存在的条件下将发生缓慢氧化，氧化后体积膨胀，影响沥青路面结构的稳定性。因此不能直接将其作为沥青改性剂。脱硫灰中的亚硫酸钙在空气气氛下加热氧化生成硫酸钙，一方面避免亚硫酸钙在有氧存在的条件下发生缓慢氧化体积膨胀，影响沥青路面结构的稳定性，另外，干法脱硫灰加热改性后可提升集料与沥青的粘结作用。干法脱硫灰基改性剂中的硫酸钙与沥青共混时，通过搅拌形成微观多相、宏观均匀分布的稳定体系，不仅提高了硫酸钙与沥青之间的基本相容性，且溶解度介于硫酸钙与沥青之间，在二者间起着桥梁作用，提高体系整体强度。
按上述方案，所述沥青为70号道路石油沥青。
本发明还提供上述抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土的配制方法，具体步骤如下：
1)按配比称取各原料组分，备用；
2)将沥青加热至150-170℃得到液态沥青，然后将玄武岩集料加热至150-170℃后与液态沥青拌和，再加入矿粉，拌和均匀得到改性沥青，将改性沥青加热到145-160℃保温10-15分钟，在搅拌速率130-150r/min下搅拌15分钟，之后加入干法脱硫灰基改性剂，然后在搅拌速度90-100r/min下搅拌25分钟，得到抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土。
本发明的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土的指标如下：
马歇尔稳定度≥9KN，残留稳定度≥90％，冻融劈裂强度比≥79％，均满足JTG F40《公路沥青路面施工技术规范》的要求，且抗剥落性能与抗水损害性能优于普通矿粉制备的沥青混合料(粘结能力等级测试中沸煮后表面沥青膜完全保存，剥离百分率接近于0)。
本发明的原理在于：本发明将脱硫灰在空气氛围环境下于450～550℃加热30～45min，使亚硫酸钙转化为硫酸钙，在消除了亚硫酸钙不良影响的同时，也因增加硫酸钙含量而进一步提高沥青与集料的粘结能力。干法脱硫灰基改性剂中的硫酸钙与沥青共混时，通过搅拌形成微观多相、宏观均匀分布的稳定体系，这个稳定体系不仅提高了硫酸钙与沥青之间的基本相容性，且溶解度介于硫酸钙与沥青之间，在沥青与集料间起着桥梁作用，提高体系相容性，故能改善混凝土抗剥落性能和抗水损害性能。
本发明的有益效果在于：
本发明以工业副产物脱硫灰为原料，通过高温氧化处理将干法脱硫灰加工得到改性剂，不仅可以解决脱硫灰长期堆放所引起的一系列环境问题，而且干法脱硫灰基改性剂中的硫酸钙与沥青共混时，通过搅拌形成微观多相、宏观均匀分布的稳定体系，这个稳定体系不仅提高了硫酸钙与沥青之间的基本相容性，且溶解度介于硫酸钙与沥青之间，在沥青与集料二者间起着桥梁作用，提高了沥青混凝土的抗剥落性能和抗水损害能，本发明提供的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土具有巨大经济效益。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例所用集料为玄武岩，级配为：0-2.36mm 20-25％，2.36-4.75mm 15-20％，4.75-9.5mm 25-30％，9.5-19mm 25-30％。所用矿粉为S95矿粉。
本发明实施例所用干法脱硫灰基改性剂制备方法如下：将干法脱硫灰立磨选粉得到比表面积不低于500m2/kg的粉料，然后在空气气氛下，将所得粉料在450～550℃加热40min，得到干法脱硫灰基改性剂。
所用干法脱硫灰主要矿物相(XRD分析)：CaSO3 29.64％,Ca(OH)2 24.05％,CaSO428.13％，
加热后得到的干法脱硫灰基改性剂主要矿物相(XRD分析)：Ca(OH)2 24.05％，CaSO457.77％。
实施例1-3
制备抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，具体步骤如下：
1)按配比称取各原料组分，备用，5.0％油石比，各实施例原料配比见表2；
2)将70号道路石油沥青加热至170℃得到液态沥青，然后将玄武岩集料加热至170℃后与液态沥青拌和，再加入矿粉，拌和均匀得到改性沥青，将改性沥青加热到145℃保温10分钟，在搅拌速率130r/min下搅拌15分钟，之后加入干法脱硫灰基改性剂，然后在搅拌速度90r/min下搅拌25分钟，得到抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土。
对比例1
制备沥青混凝土，方法与实施例1相近，不同之处在于不加入干法脱硫灰基改性剂，加入矿粉，矿粉加入量为混凝土总质量的10％，5.0％油石比。
对比例1及实施例1-3所用固体原料的筛分通过率如表1所示(改性剂指干法脱硫灰基改性剂)。
表1
实施例1-3及对比例1沥青混合料中各原材料配比见表2。
表2
成型上述实施例1-3及对比例1沥青混合料马歇尔试件，测得马歇尔性能见表3。粘结能力等级参见DL/T5362-2006水工沥青混凝土试验规程。
表3
沥青混合料类型 对比例1 实施例1 实施例2 实施例3 规范要求
马歇尔稳定度,KN 11.7 11.0 10.7 9.2 ≥8
残留稳定度,％ 87.4 90.2 91.7 95.3 ≥80
冻融劈裂强度比,1％ 77.3 79.5 82.7 84.5 ≥75
粘结能力等级 4 5 5 5 ≥3
由表3可以看出实施例1-3掺加了改性剂的沥青混合料的性能满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求，且抗剥落性能与抗水损害性能优于普通矿粉制备的沥青混合料(粘结能力等级测试中沸煮后表面沥青膜完全保存，剥离百分率接近于0)。

Claims (5)

1.一种抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，其特征在于，其原料及配比如下：
沥青：加入量为混凝土总质量的4-5％；
玄武岩集料：玄武岩集料级配采用AC-16型级配：0-2.36mm 20-25％，2.36-4.75mm15-20％，4.75-9.5mm 25-30％，9.5-19mm 25-30％，混凝土油石比为3-5％；
矿粉：加入量为混凝土总质量的0-10％；
干法脱硫灰基改性剂：掺量为沥青、玄武岩集料、矿粉总质量的3-10％。
2.根据权利要求1所述的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，其特征在于，所述干法脱硫灰基改性剂制备方法如下：将干法脱硫灰立磨选粉得到比表面积不低于500m2/kg的粉料，然后在空气气氛下，将所得粉料在450～550℃加热30～45min，得到干法脱硫灰基改性剂。
3.根据权利要求2所述的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，其特征在于，所述干法脱硫灰中CaSO3含量25％以上，CaSO4含量25％以上。
4.根据权利要求1所述的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土，其特征在于，所述沥青为70号道路石油沥青。
5.一种权利要求1-4任一所述的抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土的配制方法，其特征在于，具体步骤如下：
1)按配比称取各原料组分，备用；
2)将沥青加热至150-170℃得到液态沥青，然后将玄武岩集料加热至150-170℃后与液态沥青拌和，再加入矿粉，拌和均匀得到改性沥青，将改性沥青加热到145-160℃保温10-15分钟，在搅拌速率130-150r/min下搅拌15分钟，之后加入干法脱硫灰基改性剂，然后在搅拌速度90-100r/min下搅拌25分钟，得到抗剥落抗水损害高性能沥青混凝土。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110803886A (zh) * 2019-12-09 2020-02-18 宝武集团环境资源科技有限公司 一种沥青混凝土组合物及其制备方法
CN114163192A (zh) * 2021-12-13 2022-03-11 内蒙古工业大学 一种抗冻高延性复合材料及其制备方法和应用
CN114163169A (zh) * 2021-12-16 2022-03-11 中南大学 一种抗水损害的沥青混凝土及其制备方法
CN116332569A (zh) * 2023-04-13 2023-06-27 武汉理工大学 一种抗水损害沥青混凝土

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101134655A (zh) * 2007-07-31 2008-03-05 武汉理工大学 片麻岩沥青混凝土及其制备方法
CN103553401A (zh) * 2013-10-25 2014-02-05 武汉理工大学 一种路用沥青抗剥落剂及其制备与应用
CN104387006A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 武汉武新新型建材有限公司 一种用于建筑物外墙装饰的无机矿物砂浆
CN105645452A (zh) * 2015-12-29 2016-06-08 武汉武新新型建材股份有限公司 一种脱硫灰沥青抗剥落剂及其制备方法和应用
CN107021675A (zh) * 2017-04-07 2017-08-08 扬州大学 一种生态型陶粒透水沥青混凝土及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101134655A (zh) * 2007-07-31 2008-03-05 武汉理工大学 片麻岩沥青混凝土及其制备方法
CN103553401A (zh) * 2013-10-25 2014-02-05 武汉理工大学 一种路用沥青抗剥落剂及其制备与应用
CN104387006A (zh) * 2014-10-31 2015-03-04 武汉武新新型建材有限公司 一种用于建筑物外墙装饰的无机矿物砂浆
CN105645452A (zh) * 2015-12-29 2016-06-08 武汉武新新型建材股份有限公司 一种脱硫灰沥青抗剥落剂及其制备方法和应用
CN107021675A (zh) * 2017-04-07 2017-08-08 扬州大学 一种生态型陶粒透水沥青混凝土及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付慧等: "《路基路面施工技术与案例分析》", 31 July 2009, 黄河水利出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110803886A (zh) * 2019-12-09 2020-02-18 宝武集团环境资源科技有限公司 一种沥青混凝土组合物及其制备方法
CN114163192A (zh) * 2021-12-13 2022-03-11 内蒙古工业大学 一种抗冻高延性复合材料及其制备方法和应用
CN114163169A (zh) * 2021-12-16 2022-03-11 中南大学 一种抗水损害的沥青混凝土及其制备方法
CN116332569A (zh) * 2023-04-13 2023-06-27 武汉理工大学 一种抗水损害沥青混凝土

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