CN114015253A - 一种道路植物改性沥青制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沥青生产技术领域，尤其是指一种道路植物改性沥青制备方法，包括以下步骤：S1，收集果壳，洗净，破碎，高温强热碳化，研磨粉碎后过筛得到果壳碳粉备用；S2，收集动物骨头，洗净，高温碳化，粉碎过筛到骨粉备用；S3，按照质量分数1：4～10的比例，将骨粉和果壳碳粉混合，酸煮，洗涤后高温烘干得到改性混合粉末。S4，将基质沥青加热融化，加入10～30wt％的改性混合粉末、5～10wt％的橡胶粉、1～2wt％的塑化剂和0～3wt％的催化剂，高速搅拌剪切，得到植物改性沥青。本发明能够有效地提升改性沥青的性能，同时能有效的对果壳进行回收利用，更加环保。

Description

一种道路植物改性沥青制备方法

技术领域

本发明涉及沥青生产技术领域，尤其是指一种道路植物改性沥青制备方法。

背景技术

沥青路面因其良好的耐久性，抗滑性、平整性、降噪性及容易养护等优点，在道路建设中得到了广泛应用。随着公路交通建设的不断加快和道路里程不断增加，用于建设沥青路面的石油沥青需求量也在逐年增加。使用环境发生的变化对石油沥青的性能提出了严峻的挑战，对石油沥青改性，使其适应上述苛刻使用要求，引起了人们的重视。改性沥青其机理有两种，一是改变沥青化学组成，二是使改性剂均匀分布于沥青中形成一定的空间网络结构。之前碳纤维，炭黑等含碳材料已经长期被用作沥青添加剂，且起到良好的效果。生物炭由于具有碳性质和形态，加上此前碳系沥青改性剂的成功应用，为生物炭用作成为沥青工业的生物改性剂提供了可能，同时可以改善沥青粘合剂性能，为道路材料提供了一个充满希望的发展新途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种道路植物改性沥青制备方法，能够有效地提升改性沥青的性能，同时能有效的对果壳进行回收利用，更加环保。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种道路植物改性沥青制备方法，包括以下步骤：

S1，收集果壳，洗净，破碎，高温强热碳化，研磨粉碎后过筛得到果壳碳粉备用；

S2，收集动物骨头，洗净，高温碳化，粉碎过筛到骨粉备用；

S3，按照质量分数1：4～10的比例，将骨粉和果壳碳粉混合，酸煮，洗涤后高温烘干得到改性混合粉末。

S4，将基质沥青加热融化，加入10～30wt％的改性混合粉末、5～10wt％的橡胶粉、1～2wt％的塑化剂和0～3wt％的催化剂，高速搅拌剪切，得到植物改性沥青。

进一步地，步骤S中所述果壳包括核桃壳、杏仁壳、桃核中的一种或者多种，其中优选为核桃壳。

进一步地，步骤S1中的果壳碳化热解温度为500～600℃。

进一步地，步骤S3中酸煮洗涤包括以下具体步骤：

S31，配置2mol/L盐酸溶液备用，将混合的骨粉和果壳碳粉加入盐酸溶液，煮沸10～20min，过滤掉溶液；

S32，将过滤后的碳粉再次加入2mol/L盐酸溶液，再次煮沸5～15min过滤，重复2～3次；

S33，将上述步骤S32中过滤得到的碳粉中加入蒸馏水煮沸10～15min洗涤过滤，重复多次，直至用pH试纸检测滤液显中性。

进一步地，骨粉和果壳碳粉过60～80目筛。

本发明的有益效果：

本发明采用废弃果壳，碳化呈生物活性炭，加入沥青对传统沥青进行改性，增强沥青性能；在传统沥青基质中加入橡胶粉，增加路面使用温度下的弹性，提高路面抗反射裂缝以及抗疲劳能力，但是单纯添加橡胶粉的沥青路面在使用的过程中会产生有害硫化物等，本发明利用果壳碳粉和骨头碳粉制成的生物炭能吸附中和这些有害物质，减少路面对环境的影响。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

1、制备活性碳粉：

收集核桃壳，清洗表面泥污，晾干后破碎呈小块状，然后放入高温炭化炉，在600℃高温下进行快速升温碳化，然后取出放凉后研磨成粉，过80目筛后得到核桃壳碳粉备用。

收集猪骨、羊骨和牛骨，洗净，放入高温炭化炉，在900℃高温下进行快速升温碳化，然后取出放凉后研磨成粉，过80目筛后得到骨粉备用。

按照质量分数1：6的比例，将骨粉和果壳碳粉混合均匀，配置2mol/L盐酸溶液备用。按照体积分数1:3的比例将混合均匀的碳粉放入盐酸溶液中煮沸15min，至溶液呈淡黄色，过滤掉溶液；再次向过滤后的碳粉中加入盐酸溶液，继续煮沸15min过滤，上述步骤重复2次，得到过滤的碳粉。

向过滤得到的碳粉中加入蒸馏水，煮沸20min，过滤；重复上述操作，直至用用pH试纸检测滤液显中性。

最后将洗净的碳粉烘干，得到活性碳粉。

2、制备改性沥青

将将基质沥青加热融化，加入10wt％的改性混合粉末、10wt％的橡胶粉、1wt％的塑化剂和1wt％的催化剂，利用常规混合方法，高速搅拌剪切，得到植物改性沥青。

本实施例得到的植物改性沥青在使用的过程中，硫化物的分解逸出率能减少80％。

实施例2

1、制备活性碳粉：

收集核桃壳和杏仁壳按2:1重量比例混合，清洗表面泥污，晾干后破碎呈小块状，然后放入高温炭化炉，在600℃高温下进行快速升温碳化，然后取出放凉后研磨成粉，过80目筛后得到核桃壳碳粉备用。

收集猪骨、羊骨和牛骨，洗净，放入高温炭化炉，在900℃高温下进行快速升温碳化，然后取出放凉后研磨成粉，过80目筛后得到骨粉备用。

按照质量分数1：6的比例，将骨粉和果壳碳粉混合均匀，配置2mol/L盐酸溶液备用。按照体积分数1:3的比例将混合均匀的碳粉放入盐酸溶液中煮沸15min，至溶液呈淡黄色，过滤掉溶液；再次向过滤后的碳粉中加入盐酸溶液，继续煮沸15min过滤，上述步骤重复2次，得到过滤的碳粉。

向过滤得到的碳粉中加入蒸馏水，煮沸20min，过滤；重复上述操作，直至用用pH试纸检测滤液显中性。

最后将洗净的碳粉烘干，得到活性碳粉。

2、制备改性沥青

将将基质沥青加热融化，加入20wt％的改性混合粉末、10wt％的橡胶粉、1wt％的塑化剂和2wt％的催化剂，利用常规混合方法，高速搅拌剪切，得到植物改性沥青。

本实施例得到的植物改性沥青在使用的过程中，硫化物的分解逸出率能减少85％。

实施例3

1、制备活性碳粉：

收集核桃壳桃核按照1:1重量比例混合，清洗表面泥污，晾干后破碎呈小块状，然后放入高温炭化炉，在600℃高温下进行快速升温碳化，然后取出放凉后研磨成粉，过80目筛后得到核桃壳碳粉备用。

收集猪骨、羊骨和牛骨，洗净，放入高温炭化炉，在900℃高温下进行快速升温碳化，然后取出放凉后研磨成粉，过80目筛后得到骨粉备用。

按照质量分数1：6的比例，将骨粉和果壳碳粉混合均匀，配置2mol/L盐酸溶液备用。按照体积分数1:3的比例将混合均匀的碳粉放入盐酸溶液中煮沸15min，至溶液呈淡黄色，过滤掉溶液；再次向过滤后的碳粉中加入盐酸溶液，继续煮沸15min过滤，上述步骤重复2次，得到过滤的碳粉。

向过滤得到的碳粉中加入蒸馏水，煮沸20min，过滤；重复上述操作，直至用用pH试纸检测滤液显中性。

最后将洗净的碳粉烘干，得到活性碳粉。

2、制备改性沥青

将将基质沥青加热融化，加入30wt％的改性混合粉末、10wt％的橡胶粉、2wt％的塑化剂和3wt％的催化剂，利用常规混合方法，高速搅拌剪切，得到植物改性沥青。

本实施例得到的植物改性沥青在使用的过程中，硫化物的分解逸出率能减少92％。

最后需要说明，上述描述仅为本发明的优选实施例，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种道路植物改性沥青制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，收集果壳，洗净，破碎，高温强热碳化，研磨粉碎后过筛得到果壳碳粉备用；

S2，收集动物骨头，洗净，高温碳化，粉碎过筛到骨粉备用；

S3，按照质量分数1：4～10的比例，将骨粉和果壳碳粉混合，酸煮，洗涤后高温烘干得到改性混合粉末。

S4，将基质沥青加热融化，加入10～30wt％的改性混合粉末、5～10wt％的橡胶粉、1～2wt％的塑化剂和0～3wt％的催化剂，高速搅拌剪切，得到植物改性沥青。

2.根据权利要求1所述的一种道路植物改性沥青制备方法，其特征在于：步骤S中所述果壳包括核桃壳、杏仁壳、桃核中的一种或者多种，其中优选为核桃壳。

3.根据权利要求1所述的一种道路植物改性沥青制备方法，其特征在于：步骤S1中的果壳碳化热解温度为500～600℃。

4.根据权利要求1所述的一种道路植物改性沥青制备方法，其特征在于：步骤S3中酸煮洗涤包括以下具体步骤：

S31，配置2mol/L盐酸溶液备用，将混合的骨粉和果壳碳粉加入盐酸溶液，煮沸10～20min，过滤掉溶液；

S32，将过滤后的碳粉再次加入2mol/L盐酸溶液，再次煮沸5～15min过滤，重复2～3次；

S33，将上述步骤S32中过滤得到的碳粉中加入蒸馏水煮沸10～15min洗涤过滤，重复多次，直至用pH试纸检测滤液显中性。

5.根据权利要求1所述的一种道路植物改性沥青制备方法，其特征在于：骨粉和果壳碳粉过60～80目筛。