CN115724607A - 一种改性再生骨料及其制备方法和导电再生骨料沥青混合料 - Google Patents

Abstract

本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种改性再生骨料及其制备方法和导电再生骨料沥青混合料。本发明的改性再生骨料的制备方法包括下述步骤：将聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液混合，并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解；将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温，加入纳米蒙脱石和过硫酸铵，升温反应，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶；将再生骨料浸泡于石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中，浸泡结束后，风干，即得改性再生骨料。本发明的改性再生骨料孔隙率明显下降，力学性能和导热、导电性得到明显提升。

Description

一种改性再生骨料及其制备方法和导电再生骨料沥青混合料

技术领域

本发明属于道路材料技术领域，具体涉及一种改性再生骨料及其制备方法和导电再生骨料沥青混合料。

背景技术

我国沥青路面占现有公路路面的90％以上，将再生骨料制备成沥青混合料应用于道路建设中对资源节约、环境保护有着重要的意义。然而再生骨料在上阶段服役及破碎过程中会产生较多裂缝与损伤，造成其制备的沥青混合料性能下降，限制了再生骨料的大规模应用。同时，我国寒冷地区沥青混合料路面会产生收缩裂缝，冬季降雪会使路面结冰，对行车安全造成严重影响。因此，近年来对于如何大规模应用再生骨料、并且快速有效地清除路面积雪成为一项亟待解决的技术问题。

对于再生骨料的强化方法主要有球磨法、泥浆裹覆法。球磨法将再生骨料置于球磨机中进行球磨，以清除骨料表面覆盖的残余砂浆，能够有效降低再生骨料的压碎值。但骨料在球磨过程中会产生新的裂缝，导致性能下降；泥浆裹覆法将再生骨料表面裹覆上硅灰、粉煤灰制成的泥浆，以填补骨料的裂缝。然而泥浆与骨料表面的融合性较差，覆盖在骨料表面的泥浆将成为新的薄弱区域，影响再生骨料的使用。

对于除雪化冰方法有清除法和融化法。撒盐法，利用盐与水的作用降低水的冰点，使积雪自动融化。但是撒盐法会锈蚀钢筋纤维，使路面剥落破坏；清除法依靠人工采用工具将路面冰雪清除，效率较低。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性再生骨料及其制备方法和导电再生骨料沥青混合料，以解决或改善现有技术中的再生骨料存在的容易产生裂缝或存在薄弱区域而应用受到限制，使沥青混合料的性能下降的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种改性再生骨料的制备方法，包括下述步骤：(1)将聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液混合，并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解；(2)将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温，加入纳米蒙脱石和过硫酸铵，升温至55～65℃反应8～12h，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶；(3)将所述石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶解于去离子水中，得到石墨烯/聚乙烯醇/ 聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液；(4)将再生骨料浸泡于所述石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中，浸泡结束后，风干，即得所述改性再生骨料。

优选地，步骤(1)中，所述聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液的质量比为(1～1.5):(3～4):(10～15)；所述石墨烯分散液中，石墨烯的质量分数为0.2％；所述加热的温度为85±2℃。

优选地，步骤(2)中，所述纳米蒙脱石与聚乙烯醇的质量比为 0.173％～0.255％。

优选地，步骤(2)中，所述过硫酸铵与聚乙烯醇的质量比为 0.26％～0.385％。

优选地，步骤(3)中，所述去离子水与聚乙烯醇的质量比为(1000～1500):1；步骤(4)中，所述浸泡的时间为24±2h。

本发明还提供了一种改性再生骨料，其采用下述技术方案：一种改性再生骨料，所述改性再生骨料采用如上所述的方法制备得到。

本发明还提供了一种导电再生骨料沥青混合料，其采用下述技术方案：一种导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，所述导电再生骨料沥青混合料包括：如上所述的改性再生骨料65％～75％、机制砂5％～23％、钢渣 4％～20％、SBS改性沥青4％～5％和矿粉2％～4％。

优选地，所述钢渣为自然陈化钢渣，所述钢渣的粒径＜2.36mm。

优选地，包括下述步骤：步骤一，将所述SBS改性沥青加热至熔融状态，保温备用；步骤二，将所述改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣混合均匀，预热，得到改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣的混合物；步骤三，对拌和锅进行加热，先加入经步骤二处理得到的改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣的混合物，再加入经步骤一处理得到的所述SBS改性沥青，即得所述导电再生骨料沥青混合料。

优选地，步骤二中，所述预热的温度为50～70℃；步骤三中，所述加热的温度为175～185℃。

有益效果：

(Ⅰ)采用本发明的改性再生骨料的制备方法对再生骨料进行改性，再生骨料经过改性后表面及裂缝中覆盖有石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶，再生骨料孔隙率明显下降，性能得到提升。纳米复合水凝胶为三维网状结构，能够有效分散骨料裂纹尖端应力，避免沥青混合料发生冻胀或干缩开裂的问题。

(II)本发明采用石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性，石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶是一种有机交联高分子材料，通过化学交联形成的聚丙烯酰胺网络具有更高的可拉伸性，在水凝胶受到外力破坏后，其动态可逆氢键的恢复，能够实现复合水凝胶的自愈合，提高再生骨料的抗裂性。当含有石墨烯的石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶填充再生骨料缝隙中时，能够降低再生骨料的孔隙率、提高再生骨料的力学特性。

(III)本发明的改性再生骨料的制备方法用到的石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶中含有石墨烯，石墨烯具有优异的力学、电学、热学性能。当含有石墨烯的水凝胶填充再生骨料缝隙中时，石墨烯凭借其在基体中的体积效应、表面效应、填充效应，能够降低再生骨料的孔隙率、提高再生骨料的力学特性；同时，石墨烯具有优良的导电性和导热性，能够提高再生骨料沥青混合料的热传导性，有利于沥青路面的融雪化冰功效。

(IV)本发明的改性再生骨料的制备方法中，使用无机纳米蒙脱石材料桥接水凝胶单体，纳米蒙脱石是一种含水铝硅酸盐构成的层状矿物，铝硅酸盐可以与氯离子反应生成Friedel盐，从而消耗混合料中的自由氯离子含量，进一步加强混合料的抗氯离子侵蚀性。

(V)本发明导电再生骨料沥青混合料使用自然陈化钢渣替代部分机制砂，在保证沥青混合料高低温性能满足路用条件的基础上提高其导电性，与水凝胶中石墨烯进行双重导电加强作用，极大程度提高再生骨料沥青混合料的导电性。

(VI)本发明的导电再生骨料沥青混合料具有较好的高低温性能和导电导热性能；在寒冷天气下，当沥青路面与外部电源接通后，电能转化为热能，沥青路面温度升高，可达到融雪除冰的效果。与使用除冰盐相比，操作方法简便，满足环保要求。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明针对目前再生骨料存在的容易产生裂缝或存在薄弱区域而应用受到限制，使沥青混合料的性能下降的问题，提供一种改性再生骨料的制备方法，包括下述步骤：(1)将聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液混合，并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解；(2)将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温，加入纳米蒙脱石和过硫酸铵，升温至55～65℃(例如，55℃、 58℃、60℃、62℃或65℃)反应8～12h(例如，8h、9h、10h、11h或12h)，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶；(3)将石墨烯/聚乙烯醇 /聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶解于去离子水中，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液；(4)将再生骨料浸泡于石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中，浸泡结束后，风干，即得改性再生骨料。

采用上述方法对再生骨料进行改性后，再生骨料表面及裂缝中覆盖有石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶，再生骨料孔隙率明显下降，性能得到提升。

其中，石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶是一种有机交联高分子材料，通过化学交联形成的聚丙烯酰胺网络具有更高的可拉伸性，且自身携带大量的酰氨基，因此，聚乙烯醇链上携带有大量的羟基基团可以和酰氨基之间形成大量的可逆氢键，在水凝胶受到外力破坏后，动态可逆氢键的恢复，从而实现复合水凝胶的自愈合，提高再生骨料的抗裂性。另外，聚乙烯醇大量的自由羟基可以实现对多种界面的粘合作用，填充再生骨料的裂缝及空隙，提高再生骨料的性能。

石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶为三维网状结构，能够有效分散骨料裂纹尖端应力，避免沥青混合料发生冻胀或干缩开裂的问题。此外，石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶中含有石墨烯，石墨烯具有优异的力学、电学、热学性能。当含有石墨烯的水凝胶填充再生骨料缝隙中时，石墨烯凭借其在基体中的体积效应、表面效应、填充效应，能够降低再生骨料的孔隙率、提高再生骨料的力学特性；同时，石墨烯具有优良的导电性和导热性，能够提高再生骨料沥青混合料的热传导性，有利于沥青路面的融雪化冰功效。

通过加入纳米蒙脱石，无机纳米蒙脱石材料桥接石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶单体，纳米蒙脱石是一种含水铝硅酸盐构成的层状矿物，铝硅酸盐可以与氯离子反应生成Friedel盐，从而消耗混合料中的自由氯离子含量，进一步加强混合料的抗氯离子侵蚀性。

本发明的改性再生骨料的制备方法的优选实施例中，步骤(1)中，聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液的质量比为(1～1.5):(3～4):(10～15)(例如，聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液的质量比为1:3:10、1:4:15、1:3.5:12、 1.5:3:10、1.5:4:15、1.2:3:10、1.2:4:15或1.2:3.5:12)；石墨烯分散液中，石墨烯的质量分数为0.2％；加热的温度为85±2℃(例如，83℃、84℃、85℃、 86℃或87℃)。

本发明的改性再生骨料的制备方法的优选实施例中，步骤(2)中，纳米蒙脱石与聚乙烯醇的质量比为0.173％～0.255％(例如，0.173％、0.185％、 0.195％、0.205％、0.215％、0.225％、0.235％、0.245％或0.255％)。

本发明的改性再生骨料的制备方法的优选实施例中，过硫酸铵与聚乙烯醇的质量比为0.26％～0.385％(例如，0.26％、0.28％、0.30％、0.32％、0.34％、 0.36％、0.38％或0.385％)。各物质比例需在规定范围，若比例超出规定范围值，则会造成所制备的凝胶过度交联或不交联的情况发生，导致再生骨料性能提升较差。

本发明的改性再生骨料的制备方法的优选实施例中，步骤(3)中，去离子水与聚乙烯醇的质量比为(1000～1500):1(例如，1000:1、1100:1、1200:1、 1300:1、1400:1或1500:1)；步骤(4)中，浸泡的时间为24±2h(例如， 22h、23h、24h、25h或26h)。若浸泡时间过短，纳米水凝胶则不能浸透在再生骨料裂缝中。

本发明还提出了一种改性再生骨料，本发明实施例的改性再生骨料采用如上所述的方法制备得到。

本发明还提出了一种导电再生骨料沥青混合料，本发明实施例的导电再生骨料沥青混合料以质量百分数计，包括下述原料：改性再生骨料65％～75％ (例如，65％、68％、70％、72％或75％)、机制砂5％～23％(例如，5％、 8％、10％、12％、15％、18％、20％、22％或23％)、钢渣4％～20％(例如， 4％、6％、8％、12％、16％或20％)、SBS改性沥青4％～5％(例如，4％、 4.2％、4.6％、4.8％或5％)和矿粉2％～4％(例如，2％、2.5％、3％、3.5％或4％)。

本发明的导电再生骨料沥青混合料的优选实施例中，钢渣为自然陈化钢渣，钢渣的粒径＜2.36mm。本发明使用陈化钢渣替代部分机制砂，在保证沥青混合料高低温性能满足路用条件的基础上有助于提高其导电性，与石墨烯/ 聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶中的石墨烯进行双重导电加强作用，极大程度提高再生骨料沥青混合料的导电性。

本发明还提出了一种导电再生骨料沥青混合料的制备方法，本发明实施例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法包括下述步骤：步骤一，将SBS改性沥青加热至熔融状态，保温备用；步骤二，将改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣混合均匀，在预热，得到改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣的混合物；步骤三，将拌和锅加热，先加入经步骤二处理得到的改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣的混合物，再加入经步骤一处理得到的SBS改性沥青，即得导电再生骨料沥青混合料。

本发明的导电再生骨料沥青混合料的制备方法的优选实施例中，步骤二中预热的温度为50～70℃(例如，50℃、55℃、60℃、65℃或70℃)；步骤三中，加热的温度为175～185℃(例如，175℃、177℃、180℃、182℃或185℃)。

下面通过具体实施例对本发明的改性再生骨料及其制备方法和导电再生骨料沥青混合料进行详细说明。

下面实施例中：石墨烯为1～3层，单层率＞80％；聚乙烯醇由国药集团化学试剂有限公司提供，分子式为[-CH₂CHOH-]n/(C₂H₄O)n；丙烯酰胺由国药集团化学试剂有限公司提供，分子式为C₃H₅NO；SBS改性沥青软化点为 65℃，针入度为64dmm。

实施例1

本实施例的改性再生骨料的制备方法包括下述步骤：

(1)将0.02质量份的石墨烯超声分散在10质量份的去离子水中，得到石墨烯分散液；

(2)将1质量份聚乙烯醇和3质量份丙烯酰胺添加到步骤(1)得到的石墨烯分散液中，并将混合物在85℃加热直至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解；

(3)将经步骤(2)处理所得的混合物冷却至室温，并加入0.0025质量份纳米蒙脱石和0.00385质量份过硫酸铵，60℃反应10h，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶；

(4)将步骤(3)反应得到的石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶机械搅拌溶解于1000质量份去离子水中，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液；

(5)将再生骨料(粒径＞2.36mm)浸泡于经步骤(4)处理得到的石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中24h，浸泡结束后，自然风干，即得本实施例的改性再生骨料。

实施例2

本实施例的导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，包括：改性再生骨料68％(实施例1制备得到)、机制砂5％、钢渣20％、SBS改性沥青 5％和矿粉2％。

本实施例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法，包括下述步骤：

步骤一：按照质量分数称取改性再生骨料、机制砂、矿粉、钢渣以及SBS 改性沥青备用。将SBS改性沥青放置烘箱中加热至熔融状态，保温备用；

步骤二：将改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣混合均匀，然后在70℃进行预热；

步骤三：将拌和锅加热至180±5℃，再将预加热后的矿料及钢渣加入拌和锅内，最后加入步骤一中保温备用的SBS改性沥青拌和，即得本实施例的导电再生沥青混合料。

实施例3

本实施例的导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，包括：改性再生骨料65％(实施例1制备得到)、机制砂18％、钢渣9％、SBS改性沥青 5％和矿粉3％。

本实施例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法同实施例2。

实施例4

本实施例的导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，包括：改性再生骨料65％(实施例1制备得到)、机制砂23％、钢渣4％、SBS改性沥青 4％和矿粉4％。

本实施例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法同实施例2。

实施例5

本实施例的导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，包括：改性再生骨料70％(实施例1制备得到)、机制砂18％、钢渣4％、SBS改性沥青 4％和矿粉4％。

本实施例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法同实施例2。

对比例1

本对比例的导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，包括：改性再生骨料75％(实施例1制备得到)、机制砂18％、SBS改性沥青5％和矿粉 2％。

本对比例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法同实施例2。

对比例2

本对比例的导电再生骨料沥青混合料，以质量百分数计，包括：再生骨料68％(未采用本发明的方法对再生骨料进行改性)、机制砂5％、钢渣20％、 SBS改性沥青5％和矿粉2％。

本对比例的导电再生骨料沥青混合料的制备方法同实施例2。

对比例3

本对比例的纳米复合水凝胶与实施例1的区别仅在于：制备再生骨料改性水凝胶的原材料中不含有石墨烯(采用等量去离子水代替实施例1步骤(2) 中的石墨烯分散液)，其余均与实施例1保持一致；经步骤(3)处理后，得到对比例3的纳米复合水凝胶(聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)。

之后，按照与实施例1的步骤(4)-(5)相同的方法对对比例3的纳米复合水凝胶(聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)进行处理，得到对比例 3的改性再生骨料。

本对比例(对比例3)的再生骨料沥青混合料与实施例2的区别仅在于：采用对比例3的改性再生骨料代替实施例2中的改性再生骨料，其余均与实施例2保持一致；得到本对比例的再生骨料沥青混合料。

对比例4

本对比例的纳米复合水凝胶与实施例1的区别仅在于：步骤(3)中，采用等量丙烯酸代替纳米蒙脱石桥接水凝胶单体，其余均与实施例1保持一致。步骤(3)处理后，得对比例4的纳米复合水凝胶(丙烯酸-石墨烯/聚乙烯醇 /聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)。

之后，按照与实施例1的步骤(4)-(5)相同的方法对对比例4的纳米复合水凝胶(丙烯酸-石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶)进行处理，得到对比例4的改性再生骨料。

本对比例(对比例4)的再生骨料沥青混合料与实施例2的区别仅在于：采用对比例4的改性再生骨料代替实施例2中的改性再生骨料，其余均与实施例2保持一致；得到本对比例的再生骨料沥青混合料。

对比例5

本对比例的导电再生骨料沥青混合料与实施例2的区别仅在于，采用等量的水淬钢渣代替实施例2中的自然陈化钢渣；其余均与实施例2保持一致。

实验例

1、对实施例2-5及对比例1-4成型的导电再生骨料沥青混合料试件按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)测试其高温稳定性、低温抗裂性和水稳定性；采用平板导热法测定沥青混合料的导热性；采用四极法对混合料的电阻率进行测试。测试结果分别见表1、表2、表3、表4及表5。

表1沥青混合料车辙深度及动稳定度

试验结果表明，对比例1中无钢渣掺入，其车辙深度低于其他实施例，动稳定度高于其他实施例。实施例1与对比例2钢渣掺量最多，因此车辙深度较深。虽然试件动稳定度随钢渣掺入量的增加而下降，但均符合规范值。由于没有对再生骨料进行改性，因此对比例2试件的高温稳定性低于实施例 1的试件。对比例3的改性再生骨料材料中不含有石墨烯，因此其车辙深度大于实施例2，这是由于石墨烯较大的比表面积使其吸附一定量自由沥青，从而增加了结构沥青的相对含量，使得沥青混凝土的抗变形能力增强，具备更好的高温稳定性。对比例5的钢渣为水淬钢渣，其棱角性与洁净度高于陈化钢渣，因此高温稳定性较实施例2相对较好。

表2沥青混合料低温弯曲试验结果

表2为沥青混合料低温弯曲试验结果，可以看出钢渣的掺入降低了沥青混合料的低温抗裂性。当钢渣掺量相同时，经过骨料改性后的混合料(实施例1)低温抗裂性高于未经骨料改性的混合料(对比例2)，说明使用石墨烯 /聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶对再生骨料进行改性可有效提高再生骨料沥青混合料的高温稳定性与低温抗裂性。对比例3～对比例5的混合料低温弯曲试验结果与实施例2相差不大，说明凝胶中是否含有石墨烯与蒙脱石、钢渣是否陈化对混合料低温性能改善效果不明显。

表3沥青混合料冻融劈裂强度比(％)

表3为沥青混合料冻融劈裂试验结果，可以看出掺入未陈化的钢渣即水淬钢渣的混合料(对比例5)其冻融劈裂强度比最低。这是由于未陈化的钢渣含有游离氧化钙与游离氧化镁，当两种物质与水接触后会发生反应生成氢氧化镁与氢氧化钙，使混合料体积膨胀，导致混合料的水稳定性下降。

表4沥青混合料导热系数测试结果

表4为再生骨料沥青混合料的导热系数测试结果，可以看出实施例1的导热系数最大，这是由于实施例1的试件中钢渣含量最高。然而对比例2的导热系数低于实施例1，这是由于对比例2未对再生骨料进行改性，骨料中缺少石墨烯导电物质，因此导热系数较低。对比例3的导热系数低于实施例 2，高于对比例2，这是由于对比例3的骨料使用了凝胶进行了改性，但对比例3中的凝胶无石墨烯，因此其导电系数低于实施例2；凝胶使再生骨料更加密实，虽然对比例3中凝胶不含有石墨烯，但其密实的骨料结构使沥青混合料的导热系数高于未用凝胶改性的沥青混合料。

表5沥青混合料的电阻率测试结果

表5为再生骨料沥青混合料的电阻率测试结果。混合料的电阻率随钢渣掺量的提高而下降，说明钢渣可以提高混合料的导电性。实施例2的电阻率小于对比例2、对比例3，说明钢渣掺量相同时，混合料中含有石墨烯能够提高混合料的导电率。实施例2与对比例5的电阻率测试值相差不大，说明钢渣陈化前后不改变混合料的导电性质，提高混合料导电性的物质为混合料中石墨烯与钢渣掺量。

2、对实施例1(实施例1中，经步骤(3)处理所得产物)及对比例3-4 的纳米复合水凝胶氯离子吸附量进行测定：配置0.1mol/L的NaCl溶液，再称取1g纳米复合水凝胶样品溶于50mL的NaCl溶液中，将烧杯置于室温条件下的恒温水浴搅拌锅中搅拌反应并计时。为了防止实验室环境中的外来离子干扰，通过配置好的稀硝酸溶液、氢氧化钠溶液控制溶液的PH值。搅拌期间每隔30min用移液枪每次吸取5mL的溶液，经离心机高速分离后提取上层悬浮液，使用电位滴定仪对悬浮液进行氯离子滴定，直至氯离子浓度不变时停止滴定并记录实时数据，试验结果见表4。

表4氯离子吸附能力试验结果

表4为石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶氯离子吸附能力试验结果，可以看出实施例1的水凝胶对氯离子吸附能力最强，对比例3与实施例1结果相差不大，对比例4的氯离子吸附能力最弱。这是由于水凝胶为多孔材料，对离子具有一定物理吸附能力，然而蒙脱石中含有的铝硅酸盐可以与氯离子发生化学反应，进一步加强对外界自由氯离子的吸附，因此不含有纳米蒙脱石的对比例4吸附氯离子能力最弱。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性再生骨料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)将聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液混合，并加热至聚乙烯醇和丙烯酰胺完全溶解；

(2)将经步骤(1)处理所得的混合物冷却至室温，加入纳米蒙脱石和过硫酸铵，升温至55～65℃反应8～12h，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶；

(3)将所述石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶解于去离子水中，得到石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶溶液；

(4)将再生骨料浸泡于所述石墨烯/聚乙烯醇/聚丙烯酰胺纳米复合水凝胶水溶液中，浸泡结束后，风干，即得所述改性再生骨料。

2.根据权利要求1所述的改性再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述聚乙烯醇、丙烯酰胺和石墨烯分散液的质量比为(1～1.5):(3～4):(10～15)；

所述石墨烯分散液中，石墨烯的质量分数为0.2％；

所述加热的温度为85±2℃。

3.根据权利要求1所述的改性再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述纳米蒙脱石与聚乙烯醇的质量比为0.173％～0.255％。

4.根据权利要求1所述的改性再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述过硫酸铵与聚乙烯醇的质量比为0.26％～0.385％。

5.根据权利要求1所述的改性再生骨料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述去离子水与聚乙烯醇的质量比为(1000～1500):1；

步骤(4)中，所述浸泡的时间为24±2h。

6.一种改性再生骨料，其特征在于，所述改性再生骨料采用如权利要求1-5任一项所述的方法制备得到。

7.一种导电再生骨料沥青混合料，其特征在于，以质量百分数计，所述导电再生骨料沥青混合料包括：如权利要求6所述的改性再生骨料65％～75％、机制砂5％～23％、钢渣4％～20％、SBS改性沥青4％～5％和矿粉2％～4％。

8.根据权利要求7所述的导电再生骨料沥青混合料，其特征在于，所述钢渣为自然陈化钢渣，所述钢渣的粒径＜2.36mm。

9.根据权利要求7或8所述的导电再生骨料沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤一，将所述SBS改性沥青加热至熔融状态，保温备用；

步骤二，将所述改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣混合均匀，预热，得到改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣的混合物；

步骤三，对拌和锅进行加热，先加入经步骤二处理得到的改性再生骨料、机制砂、矿粉和钢渣的混合物，再加入经步骤一处理得到的SBS改性沥青，即得所述导电再生骨料沥青混合料。

10.根据权利要求9所述的导电再生骨料沥青混合料的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述预热的温度为50～70℃；

步骤三中，所述加热的温度为175～185℃。