CN115180873A - 精钢路面沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种精钢路面沥青混合料及其制备方法。精钢路面沥青混合料包括以下组分:基质沥青50~80重量份、钢渣1000~1500重量份、矿粉填料60~100重量份、纤维0.5~1重量份、SIS和SEBS混合物1~3.5重量份、橡胶制品磨细胶粉1.5~5重量份、酚醛环氧树脂1.5~5重量份、加氢C5石油树脂1.5~5重量份、环氧大豆油1~3.5重量份、聚壬二酸酐0.5~2重量份和酸酐类固化剂1.5~5重量份。本发明的精钢路面沥青混合料具有较高的稳定度。

Description

精钢路面沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种精钢路面沥青混合料及其制备方法。
背景技术
钢渣是一种炼钢过程中的副产品,其产量占原钢的10%~15%,它由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中形成的氧化物以及这些氧化物与溶剂反应生成的盐组成。目前,钢渣的整体利用率仍然较低,绝大部分钢渣仍被当作工业废弃物进行简单的堆砌或填埋,造成了环境污染和资源浪费等问题。虽然目前已有大量关于钢渣在道路建筑材料中的应用研究,但由于钢渣中含有一定量的f-CaO和f-MgO,这些游离状态的氧化钙和氧化镁吸收空气中的水分后会发生体积膨胀,导致路面出现鼓包、胀裂等现象,影响道路的使用寿命和行驶舒适性,从而严重限制了钢渣在道路建筑材料方面的应用。
CN113429731A公开了一种环保型沥青高黏度添加剂,包括:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100重量份、增黏组分40~85重量份、增容组分10~30重量份、高温黏度调节剂3~8重量份、增塑剂3~10重量份、抗老化组分0.3~3.0重量份和促进剂0.2~1.0重量份。上述添加剂无法提高添加有钢渣的沥青混合料的稳定度等性能。
CN105482473A公开了一种耐候性好的复合改性沥青,由以下重量份数的原料组成:沥青80~85份、丁苯橡胶23~26份、低密度聚乙烯10~13份、聚苯乙烯5~8份、环氧树脂9~13份、香豆酮树脂5~7份、石油树脂3~5份、煤焦油2~6份、蓖麻油1~3份、硬脂酸3~6份、玻璃纤维5~8份、埃洛石粉9~12份、锂辉石粉7~10份和偶联剂2~4份。该复合改性沥青的抗水性和稳定度较差。此外,该复合改性沥青没有添加钢渣,因而没有涉及钢渣与沥青的相容性问题。
CN113563010A公开了一种钢渣沥青混合料,该混合料包括以下重量份的组分:钢渣粗集料40~60份、石灰岩细集料20~50份、矿粉5~10份、橡胶沥青16~20份和钢渣改性剂10~20份;钢渣改性剂包括重量配比为1:1的A组分和B组分,其中,A组分中包括质量占比为60~80%的环氧树脂和质量占比为20~40%的长链稀释剂,B组分包括质量占比为20~35%的聚醚胺、30~40%的聚氨酯类预聚体和30~40%的改性固化剂。该钢渣改性剂的用量较多,钢渣粗集料的用量较低,导致钢渣沥青混合料的制备成本较高。
发明内容
有鉴于此,本发明的一个目的在于提供一种精钢路面沥青混合料,其具有较高的稳定度。
本发明的另一个目的在于提供一种沥青混合料的制备方法。
一方面,本发明提供一种精钢路面沥青混合料,包括以下组分:
Figure BDA0003633276820000021
Figure BDA0003633276820000031
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,所述精钢路面沥青混合料不包括低密度聚乙烯、聚苯乙烯和香豆酮树脂。
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,包括以下组分:
Figure BDA0003633276820000032
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,由以下组分组成:
Figure BDA0003633276820000033
Figure BDA0003633276820000041
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,所述钢渣为经过破碎、研磨、筛分、安定化预处理和表面防护预处理的炼钢残渣;
其中,所述安定化预处理包括碳酸化处理和高压水蒸气处理中的一种或多种;
所述表面防护预处理包括:在经过安定化预处理的炼钢残渣表面喷洒硅烷偶联剂水溶液。
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,所述碳酸化处理包括:将经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣用水浸泡,然后置于体积浓度为90~99.9%,压力为0.25~0.35MPa的CO2气体氛围下处理30~60min;
所述高压水蒸气处理包括:将经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣置于压力为1~2MPa,温度为150~200℃的水蒸气中处理30~90min。
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,所述橡胶制品磨细胶粉为废旧轮胎磨细胶粉,其粒径为40~100目;
所述基质沥青为70#基质沥青,矿粉填料为石灰岩粉,纤维为玄武岩纤维。
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,SIS和SEBS混合物中,SIS和SEBS的重量比为1~3:1。
根据本发明的精钢路面沥青混合料,优选地,根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)对精钢路面沥青混合料进行测定的空隙率为3~6%、稳定度≥9kN、浸水残留稳定度≥85%、冻融劈裂抗拉强度比≥85%、动稳定度≥6800次/mm和低温弯曲破坏应变≥2800με。
另一方面,本发明提供一种上述精钢路面沥青混合料的制备方法,包括如下步骤:
(1)将SIS和SEBS混合物、橡胶制品磨细胶粉、酚醛环氧树脂、加氢C5石油树脂、环氧大豆油、聚壬二酸酐、酸酐类固化剂加入至熔融的基质沥青中,在剪切机中剪切30~60min,搅拌1~2h得到混合物;
(2)将上述混合物、纤维和加热的钢渣置于拌和锅中,在150~250℃下机械搅拌30~60s,然后将矿粉填料加入拌和锅中,机械搅拌30~60s,得到精钢路面沥青混合料。
本发明的精钢路面沥青混合料可以增强沥青与钢渣之间的粘附性能,具有较高的稳定度。进一步地,本发明通过调配各原料组分的种类及用量,以及对钢渣的安定化预处理和表面预处理,使精钢路面沥青混合料具有良好的抗水性能。本发明的精钢路面沥青混合料可以用于各等级沥青路面的新建、预防养护和轻微病害的矫正性养护。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明,但本发明的保护范围并不限于此。
<精钢路面沥青混合料>
本发明的精钢路面沥青混合料包括如下组分:基质沥青、钢渣、矿粉填料、纤维、SIS和SEBS的混合物、橡胶制品磨细胶粉、酚醛环氧树脂、加氢C5石油树脂、环氧大豆油、聚壬二酸酐和酸酐类固化剂。根据本发明的一个实施方式,本发明的精钢路面沥青混合料由上述组分组成。下面进行详细介绍。
本发明的基质沥青可以选自煤焦沥青、石油沥青和天然沥青中的一种或多种。优选地,本发明的基质沥青为70#基质沥青、90#基质沥青或110#基质沥青。更优选地,本发明的基质沥青为70#基质沥青。基质沥青的用量可以为50~80重量份;优选为55~70重量份;更优选为60~65重量份。
本发明的钢渣为炼钢过程中产生的炼钢残渣;优选为经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣;更优选为经过破碎、研磨、筛分、安定化预处理和表面预处理的炼钢残渣。钢渣的用量可以为1000~1500重量份;优选为1050~1300重量份;更优选为1100~1200重量份。
本发明的安定化预处理包括碳酸化处理和高压水蒸气处理中的一种或多种。碳酸化处理包括如下步骤:将经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣用水浸泡,然后置于体积浓度为90~99.9%,压力为0.25~0.35MPa的CO2气体氛围下处理30~60min。高压水蒸气处理包括如下步骤:将经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣置于压力为1~2MPa,温度为150~200℃的水蒸气中处理30~90min。本发明的安定化预处理能够有效降低f-CaO和f-MgO的含量,有助于提高沥青混合料的稳定度和抗水性能。
本发明的表面防护预处理包括在炼钢残渣的表面喷洒硅烷偶联剂水溶液。硅烷偶联剂水溶液的质量浓度可以为30~60wt%;优选为35~50wt%;更优选为35~40wt%。本发明的表面防护预处理可以阻断水分进入到钢渣内部,从而提高沥青混合料的抗水性能。
根据本发明的一些优选实施方式,钢渣为经过破碎、研磨、筛分、安定化预处理和表面预处理的炼钢残渣。其中,安定化预处理过程为:将经过筛分的炼钢残渣用水浸泡,然后放入体积浓度为99.9%,压力为0.3MPa的CO2气体中处理30min。表面防护预处理为:在经过安定化预处理的炼钢残渣表面喷洒硅烷偶联剂水溶液。
根据本发明的另一些优选实施方式,钢渣为经过破碎、研磨、筛分、安定化预处理和表面预处理的炼钢残渣。其中,安定化预处理过程为:将经过筛分的炼钢残渣放入压力为1.2MPa,温度为168℃的水蒸气环境中处理1h。表面防护预处理为:在经过安定化预处理的炼钢残渣表面喷洒硅烷偶联剂水溶液。
本发明的矿粉填料可以选自石灰岩石粉或水泥,优选为石灰岩石粉。矿粉填料的用量可以为60~100重量份;优选为70~90重量份;更优选为75~80重量份。这样有助于得到稳定度良好的精钢路面沥青混合料。
本发明的纤维可以选自玄武岩纤维或木质素纤维,优选为玄武岩纤维。纤维的用量可以为0.5~1重量份;优选为0.7~1重量份;更优选为0.7~0.8重量份。这样有助于改善精钢路面沥青混合料的高低温性能。
本发明的SIS和SEBS混合物为苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)与氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)形成的混合物。混合物中,SIS和SEBS的重量比可以为1~3:1;优选为1.5~2.5:1;更优选为1.5~2:1。SIS和SEBS的混合物的用量可以为1~3.5重量份;优选为1.5~3重量份;更优选为1.6~2重量份。这样能够增加沥青混合料的防裂性能和耐磨性能,有助于提高沥青混合料的稳定度。本发明发现,SIS和SEBS混合物在改善沥青与钢渣的粘附性能方面要优于SIS或SEBS。
本发明的橡胶制品磨细胶粉为橡胶制品经粉碎加工处理得到的粉末状橡胶材料。橡胶制品磨细胶粉的实例包括但不限于废旧轮胎磨细胶粉或胶鞋磨细胶粉等。橡胶制品磨细胶粉的用量可以为1.5~5重量份;优选为2~3.5重量份;更优选为2.5~3重量份。橡胶制品磨细胶粉的粒径可以为40~100目;优选为40~80目;更优选为40~60目。这样可以形成良好的防水层,从而提高沥青混合料的防水性能。
本发明的酚醛环氧树脂又称F型环氧树脂。在酸性介质中苯酚与甲醛进行缩聚反应得到线型酚醛树脂,再与过量环氧丙烷在氢氧化钠存在下缩聚反应制得。酚醛环氧树脂的用量可以为1.5~5重量份;优选为2~3.5重量份;更优选为2.5~3重量份。这样可以提高沥青混合料的抗飞散性能。
本发明的加氢C5石油树脂为C5石油树脂通过加氢处理得到的树脂。通过加氢处理可以提高C5石油树脂的饱和度。本发明发现,加氢C5石油树脂在改善沥青与钢渣的粘附性能方面要优于C5石油树脂。加氢C5石油树脂的用量可以为1.5~5重量份;优选为2~3.5重量份;更优选为2.5~3重量份。这样可以显著提高沥青混合料的抗水性能和抗飞散性能,更有助于延长道路的使用寿命。
本发明的环氧大豆油由环氧亚油酸酯(51~57%)、环氧油酸酯(32~36%),环氧棕榈酸酯(2.4~6.8%)等多种脂肪酸酯组成的混合物。环氧大豆油为市售产品。环氧大豆油的用量可以为1~3.5重量份;优选为1.5~3重量份;更优选为1.6~2重量份。这样有助于提高沥青混合料的稳定度、抗水性能和高温性能。本发明发现,环氧大豆油在改善沥青与钢渣的粘附性能方面要优于糠醛抽出油。
本发明的聚壬二酸酐简称PAPA,分子量2000~5000。聚壬二酸酐的用量可以为0.5~2重量份;优选为0.6~1.5重量份;更优选为0.8~1重量份。这样有助于提高沥青混合料的稳定度。本发明发现,聚壬二酸酐在改善沥青与钢渣的粘附性能方面要优于邻苯二甲酸二丁酯。
本发明的酸酐类固化剂可以为顺丁烯二酸酐、聚异丁烯丁二酸酐、甲基纳迪克酸酐、改性甲基纳迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、桐油酸酐、聚戊二酸酐、聚乙二酸酐或水解聚马来酸酐中的一种或多种;优选为水解聚马来酸酐和聚异丁烯丁二酸酐;更优选为聚异丁烯丁二酸酐。酸酐类固化剂的用量可以为1.5~5重量份;优选为2~3.5重量份;更优选为2.5~3重量份。本发明发现,酸酐类固化剂在改善沥青与钢渣的粘附性能方面要优于胺类固化剂。
根据本发明的一些实施方式,精钢路面沥青混合料包括以下组分:基质沥青50~80重量份、钢渣1000~1500重量份、矿粉填料60~100重量份、纤维0.5~1重量份、SIS和SEBS混合物1~3.5重量份、橡胶制品磨细胶粉1.5~5重量份、酚醛环氧树脂1.5~5重量份、加氢C5石油树脂1.5~5重量份、环氧大豆油1~3.5重量份、聚壬二酸酐0.5~2重量份和酸酐类固化剂1.5~5重量份。根据本发明的一些优选实施方式,精钢路面沥青混合料中不包括低密度聚乙烯、聚苯乙烯和香豆酮树脂。
根据本发明的另一些实施方式,精钢路面沥青混合料包括以下组分:基质沥青55~70重量份、钢渣1050~1300重量份、矿粉填料70~90重量份、纤维0.5~0.8重量份、SIS和SEBS混合物1.5~3重量份、橡胶制品磨细胶粉2~3.5重量份、酚醛环氧树脂2~3.5重量份、加氢C5石油树脂2~3.5重量份、环氧大豆油1.5~3重量份、聚壬二酸酐0.6~1.5重量份和酸酐类固化剂2~3.5重量份。
根据本发明的再一些实施方式,包括以下组分:基质沥青60~65重量份、钢渣1100~1200重量份、矿粉填料75~80重量份、纤维0.5~1重量份、SIS和SEBS混合物1.6~2重量份、橡胶制品磨细胶粉2.5~3重量份、酚醛环氧树脂2.5~3重量份、加氢C5石油树脂2.5~3重量份、环氧大豆油1.6~2重量份、聚壬二酸酐0.8~1重量份和酸酐类固化剂2.5~3重量份。
根据本发明的一些优选实施方式,精钢路面沥青混合料由以下组分组成:基质沥青50~80重量份、钢渣1000~1500重量份、矿粉填料60~100重量份、纤维0.5~1重量份、SIS和SEBS混合物1~3.5重量份、橡胶制品磨细胶粉1.5~5重量份、酚醛环氧树脂1.5~5重量份、加氢C5石油树脂1.5~5重量份、环氧大豆油1~3.5重量份、聚壬二酸酐0.5~2重量份和酸酐类固化剂1.5~5重量份。
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)对精钢路面沥青混合料进行测定。精钢路面沥青混合料的空隙率可以为3~6%;优选为3~5%;更优选为3~4%。稳定度≥9kN;优选为≥10kN;更优选为≥17kN。浸水残留稳定度≥85%;优选为≥90%;更优选为≥94%。冻融劈裂抗拉强度比≥85%;优选为≥90%;更优选为≥92%。动稳定度≥6800次/mm;优选为≥9000次/mm;更优选为≥10000次/mm。低温弯曲破坏应变≥2800με;优选为≥4800με;更优选为≥5450με。
本发明的精钢路面沥青混合料以钢渣为主要原料,改善了沥青和钢渣的粘附性能。本发明的精钢路面沥青混合料具有较高的路用性能,可以用于各等级沥青路面的新建、预防养护和轻微病害的矫正性养护。
<沥青混合料的制备方法>
本发明的沥青混合料的制备方法包括如下步骤:
(1)将SIS和SEBS混合物、橡胶制品磨细胶粉、酚醛环氧树脂、加氢C5石油树脂、环氧大豆油、聚壬二酸酐、酸酐类固化剂加入至熔融的基质沥青中,在剪切机中剪切30~60min,搅拌1~2h得到混合物;
(2)将上述混合物、纤维和加热的钢渣置于拌和锅中,在150~250℃下机械搅拌30~60s,然后将矿粉填料加入拌和锅中,机械搅拌30~60s,得到精钢路面沥青混合料。
上述各原料的选择及用量如前文所述,在此不再赘述。
步骤(1)中,熔融的基质沥青的温度可以为150~170℃;优选为155~165℃;更优选为160~165℃。
步骤(1)中,剪切机的剪切速度可以为4000~6000r/min;优选为4500~5500r/min;更优选为5000~5500r/min。剪切时间可以为30~60min;优选为35~55min;更优选为40~50min。
步骤(1)中,搅拌温度可以为150~200℃;优选为170~190℃;更优选为170~180℃。搅拌速度可以为200~1000r/min;优选为300~800r/min;更优选为400~600r/min。搅拌时间可以为1~2h;优选为1.25~2h;更优选为1.5~2h。这样可以使橡胶制品磨细胶粉更好地分散,从而保证各原料混合均匀。
步骤(2)中,加热的钢渣的温度可以为180~200℃;优选为185~195℃;更优选为185~190℃。
步骤(2)中,机械搅拌的温度可以为150~250℃;优选为170~200℃;更优选为175~180℃。机械搅拌的速度可以为50~100r/min;优选为70~100r/min;更优选为70~80r/min。机械搅拌的时间可以为30~60s;优选为40~60s;更优选为50~60s。这样可以使精钢路面沥青混合料具有较高的稳定度。
根据本发明的一些实施方式,精钢路面沥青混合料的制备方法包括如下步骤:(1)将SIS和SEBS混合物、橡胶制品磨细胶粉、酚醛环氧树脂、加氢C5石油树脂、环氧大豆油、聚壬二酸酐、酸酐类固化剂加入至熔融的基质沥青中,在剪切机中,在剪切速度为5000~5500r/min下剪切40~50min,然后在170~180℃下以400~600r/min速度搅拌1.5~2h,得到混合物;(2)将上述混合物、纤维和加热的钢渣置于拌和锅中,在175~180℃下以70~80r/min速度机械搅拌50~60s,然后将矿粉填料加入拌和锅中,以70~80r/min速度机械搅拌50~60s,得到精钢路面沥青混合料。这样制成的精钢路面沥青混合料的稳定度更高、防水性能更佳。
除特殊说明外,以下实施例和对比例中,钢渣为经过破碎、研磨、筛分、安定化预处理和表面防护预处理的炼钢残渣。
其中,安定化预处理过程为:将经过筛分的炼钢残渣用水浸泡,然后放入体积浓度为99.9%,压力为0.3MPa的CO2气体中处理30min。
表面防护预处理为:在经过安定化预处理的炼钢残渣表面喷洒质量浓度为40wt%的KH-560型硅烷偶联剂水溶液。
钢渣的组成配合比如表1所示。
表1
Figure BDA0003633276820000121
以下实施例或对比例中,各个组分均以重量份计,除非特别声明。
以下实施例或对比例中,原料说明如下:
SIS和SEBS混合物中,SIS和SEBS的重量比为2:1。
酸酐类固化剂为聚异丁烯丁二酸酐。
以下描述精钢路面沥青混合料的空隙率、稳定度、浸水残留稳定度、冻融劈裂抗拉强度比、动稳定度和低温弯曲破坏应变的测试方法:根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)进行测定。
实施例1
(1)将SIS和SEBS混合物2份、过60目筛的橡胶制品磨细胶粉2.5份、酚醛环氧树脂2.5份、加氢C5石油树脂2.5份、环氧大豆油2份、聚壬二酸酐1份、酸酐类固化剂2.5份加入至60份熔融的70#基质沥青中,在剪切机中剪切30~60min,搅拌发育1~2h得到混合物。
(2)将上述混合物、0.8份玄武岩纤维和加热的1200份钢渣置于拌和锅中,在180℃下机械搅拌60s,然后将80份石灰岩粉加入拌和锅中,机械搅拌50s,得到精钢路面沥青混合料。精钢路面沥青混合料的性能如表3所示。
实施例2
钢渣的安定化预处理过程为:将经过筛分的炼钢残渣放入压力为1.2MPa,温度为168℃的水蒸气环境中处理1h。其余条件与实施例1相同。
比较例1
钢渣未经过安定化预处理和表面防护预处理,其余条件与实施例1相同。
比较例2~7
除了表2所示条件之外,其余与实施例1相同。精钢路面沥青混合料的性能如表3所示。
表2
Figure BDA0003633276820000141
比较例8
钢渣未经过安定化预处理和表面防护预处理,其余条件与比较例7相同。
表3
Figure BDA0003633276820000142
由上表可知,本发明的精钢路面沥青混合料具有较高的稳定度。由实施例1~2和比较例1~8可知,本发明的精钢路面沥青混合料的空隙率与比较例基本相当,强度和承载力远高于比较例。通过实施例1~2与比较例1~8的数据比较可知,采用本发明的原料配方可以显著提高精钢路面沥青混合料的稳定度、高温性能及低温性能。此外,本发明的精钢路面沥青混合料的各项数据指标都符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的技术要求,具有良好的抗水性能及高温抗车辙性能。
本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (10)

1.一种精钢路面沥青混合料,其特征在于,包括以下组分:
Figure FDA0003633276810000011
2.根据权利要求1所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,所述精钢路面沥青混合料不包括低密度聚乙烯、聚苯乙烯和香豆酮树脂。
3.根据权利要求1所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,包括以下组分:
Figure FDA0003633276810000012
Figure FDA0003633276810000021
4.根据权利要求1所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,由以下组分组成:
Figure FDA0003633276810000022
5.根据权利要求1~4任一项所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,所述钢渣为经过破碎、研磨、筛分、安定化预处理和表面防护预处理的炼钢残渣;
其中,所述安定化预处理包括碳酸化处理和高压水蒸气处理中的一种或多种;
所述表面防护预处理包括:在经过安定化预处理的炼钢残渣表面喷洒硅烷偶联剂水溶液。
6.根据权利要求5所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,所述碳酸化处理包括:将经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣用水浸泡,然后置于体积浓度为90~99.9%,压力为0.25~0.35MPa的CO2气体氛围下处理30~60min;
所述高压水蒸气处理包括:将经过破碎、研磨、筛分的炼钢残渣置于压力为1~2MPa,温度为150~200℃的水蒸气中处理30~90min。
7.根据权利要求1~4任一项所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,所述橡胶制品磨细胶粉为废旧轮胎磨细胶粉,其粒径为40~100目;
所述基质沥青为70#基质沥青,所述矿粉填料为石灰岩粉,所述纤维为玄武岩纤维。
8.根据权利要求1~4任一项所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,SIS和SEBS混合物中,SIS和SEBS的重量比为1~3:1。
9.根据权利要求1~4任一项所述的精钢路面沥青混合料,其特征在于,根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)对精钢路面沥青混合料进行测定的空隙率为3~6%、稳定度≥9kN、浸水残留稳定度≥85%、冻融劈裂抗拉强度比≥85%、动稳定度≥6800次/mm和低温弯曲破坏应变≥2800με。
10.根据权利要求1~9任一项所述的精钢路面沥青混合料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将SIS和SEBS混合物、橡胶制品磨细胶粉、酚醛环氧树脂、加氢C5石油树脂、环氧大豆油、聚壬二酸酐、酸酐类固化剂加入至熔融的基质沥青中,在剪切机中剪切30~60min,搅拌1~2h得到混合物;
(2)将上述混合物、纤维和加热的钢渣置于拌和锅中,在150~250℃下机械搅拌30~60s,然后将矿粉填料加入拌和锅中,机械搅拌30~60s,得到精钢路面沥青混合料。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105110685A (zh) * 2015-08-20 2015-12-02 许政道 用于沥青路面的高粘弹性温拌改性剂及其生产方法和用途
JP2016035037A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 旭化成ケミカルズ株式会社 アスファルト組成物
CN106007491A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 四川国星高分子树脂有限公司 常温再生沥青混合料及其制备方法
CN112876138A (zh) * 2021-01-25 2021-06-01 南京朝科路桥工程技术有限公司 一种超薄罩面沥青混凝土及其制备方法
CN113563010A (zh) * 2021-08-13 2021-10-29 长安大学 一种钢渣沥青混合料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016035037A (ja) * 2014-08-01 2016-03-17 旭化成ケミカルズ株式会社 アスファルト組成物
CN105110685A (zh) * 2015-08-20 2015-12-02 许政道 用于沥青路面的高粘弹性温拌改性剂及其生产方法和用途
CN106007491A (zh) * 2016-06-23 2016-10-12 四川国星高分子树脂有限公司 常温再生沥青混合料及其制备方法
CN112876138A (zh) * 2021-01-25 2021-06-01 南京朝科路桥工程技术有限公司 一种超薄罩面沥青混凝土及其制备方法
CN113563010A (zh) * 2021-08-13 2021-10-29 长安大学 一种钢渣沥青混合料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾利强等: "高黏改性沥青的开发与性能评价", 《中外公路》 *

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