[發(fā)明專(zhuān)利]一種長(zhǎng)效環(huán)保的自融冰瀝青混合料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410489679.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104261728B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余劍英;彭超;王偉;趙之杰;趙美玲;付靖宜;楊穩(wěn)華;易益
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C04B26/26
• 分類(lèi)號(hào): C04B26/26;C04B18/12;C04B14/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司42102
• 代理人: 唐萬(wàn)榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)效環(huán)保的自融冰瀝青混合料及其制備方法。

背景技術(shù)

瀝青路面具有行車(chē)平穩(wěn)舒適、噪聲低、養(yǎng)護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，已在國(guó)內(nèi)外公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。然而，在冬季，當(dāng)瀝青路面出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象時(shí)，將導(dǎo)致汽車(chē)打滑、剎車(chē)失靈、方向失控，極易造成交通事故，嚴(yán)重影響道路交通安全。為消除冰雪對(duì)路面交通的影響，最常用的方法是在積雪結(jié)冰路面撒布氯鹽類(lèi)融雪化冰劑。但由于氯鹽類(lèi)融雪化冰劑所含氯離子不僅對(duì)路面周邊的水質(zhì)、土壤和植被會(huì)產(chǎn)生破壞作用，而且會(huì)使瀝青與集料的粘附性降低，并對(duì)橋梁水泥混凝土中的鋼筋產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕破壞，導(dǎo)致瀝青路面和橋梁的耐久性大大降低。

為了減小撒布的氯鹽融雪化冰劑對(duì)瀝青路面、橋梁和環(huán)境的影響，自融冰瀝青混合料得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。所謂自融冰瀝青混合料是將氯鹽類(lèi)融雪化冰劑摻入瀝青混合料，用其鋪筑的瀝青路面，在雨雪天氣受到車(chē)輛荷載擠壓作用時(shí)，氯鹽類(lèi)融冰成分會(huì)從不同深度的瀝青路層遷移到道路面層，從而實(shí)現(xiàn)融雪化冰。然而，從瀝青混凝土中緩慢釋放的氯離子仍然會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響，并對(duì)瀝青路面和橋梁水泥混凝土產(chǎn)生破壞，而且隨著瀝青混凝土中氯鹽類(lèi)融雪化冰劑的減少，其融雪化冰性能也逐漸減弱。研究表明，摻加5％氯鹽類(lèi)融雪化冰劑的瀝青混凝土在水中浸泡6小時(shí)后，其表面結(jié)冰點(diǎn)從-5.8℃升高至-3℃。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，目的在于提供一種長(zhǎng)效環(huán)保的自融冰瀝青混合料及其制備方法。該瀝青混合料具有自融冰功能，且其融冰性能不受融化雪水或雨水的影響，能夠保持長(zhǎng)久有效，并對(duì)環(huán)境沒(méi)有危害。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種長(zhǎng)效環(huán)保的自融冰瀝青混合料，它是由集料、融冰劑、礦粉、SBS改性瀝青組成；各組分按重量份數(shù)計(jì)為：集料87～94份、融冰劑2～6份、礦粉0～4份、SBS改性瀝青4～7份，所述融冰劑為氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物，所述氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物是由鎂鋁基層狀雙氫氧化物、氯化鈉和水按照質(zhì)量比為3:3:4的比例制備而成。

上述方案中，所述的氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物的制備方法為：將30份鎂鋁基層狀雙氫氧化物置于溫度為500℃的馬弗爐中焙燒2小時(shí)，然后將其迅速放入真空干燥器中，抽真空后冷卻至室溫；將30份氯化鈉和40份水在三口燒瓶中混合，并加熱至70℃，從干燥器中取出焙燒并冷卻后的鎂鋁基層狀雙氫氧化物，迅速加入到三口燒瓶中，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下攪拌30min，取出混合物用去離子水洗滌過(guò)濾，直至洗滌過(guò)濾后的濾液用硝酸銀溶液檢驗(yàn)不含氯離子，然后將濾餅在110℃的烘箱中干燥24小時(shí)，取出干燥固體在高速粉碎機(jī)中粉碎，再經(jīng)研磨后過(guò)200目篩，得到氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物。

上述方案中，所述的集料為玄武巖，堅(jiān)硬、粗糙、耐磨、潔凈，其各項(xiàng)性能符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(GTJ?F?40-2004)中瀝青混合料用粗、細(xì)集料質(zhì)量要求。

上述方案中，所述的礦粉為石灰石粉，200目篩的通過(guò)率大于75％。

上述方案中，所述的SBS改性瀝青25℃的針入度為30～60dmm，5℃的延度大于30cm，軟化點(diǎn)在60～75℃之間。

上述長(zhǎng)效環(huán)保自融冰瀝青混合料的制備方法，按照如下步驟進(jìn)行：

(1)按各組分的重量份數(shù)為：集料87～94份、融冰劑2～6份、礦粉0～4份、SBS改性瀝青4～7份，選取集料、融冰劑、SBS改性瀝青、礦粉，所述融冰劑為氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物；

(2)將集料放入溫度為170～190℃的烘箱中預(yù)熱3小時(shí)；

(3)將SBS改性瀝青加熱到150～160℃，加入到溫度設(shè)定為175℃的瀝青混合料拌和機(jī)中，然后加入上述預(yù)熱后的集料拌合90～120s，最后將礦粉和氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物加入到混合料中繼續(xù)拌合50～70s，得到自融冰瀝青混合料。

本發(fā)明中，所述鎂鋁基層狀雙氫氧化物是由專(zhuān)利CN?102174269A公開(kāi)的方法制備得到。鎂鋁基層狀雙氫氧化物的化學(xué)組成為：Mg_0.67Al_0.33(OH)₂(CO₃)_0.17·0.6H₂O。因此，本發(fā)明所述的鎂鋁基層狀雙氫氧化物是碳酸根型鎂鋁基層狀雙氫氧化物，通過(guò)對(duì)碳酸根型鎂鋁基層狀雙氫氧化物進(jìn)行焙燒，將其層間陰離子碳酸根去除，然后將焙燒后的鎂鋁基層狀雙氫氧化物與氯化鈉水溶液相混合，利用鎂鋁基層狀雙氫氧化物的“記憶結(jié)構(gòu)效應(yīng)”，將氯離子引入鎂鋁基層狀雙氫氧化物的層間，制備得到氯離子型鎂鋁基層狀雙氫氧化物。