[發明專利]一種瀝青混凝土用再生骨料的化學處理方法

有效

• 申請號: 202010561931.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111704378B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 寇長江;胡皓天;王蕓蕓;康愛紅;肖鵬;吳正光
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: C04B20/02
• 分類號: C04B20/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明公開了一種瀝青混凝土用再生骨料的化學處理方法，具體包括以下步驟：將正硅酸乙酯與乙醇混合配置成混合液；將稀鹽酸加入混合液中作為水解反應所需的催化劑，并將化學處理液置于恒溫水浴箱；將清洗風干后的再生骨料放入密閉容器中并將容器抽至真空或近似真空狀態；將裝有再生骨料的真空減壓容器置于恒溫水浴箱內，通過橡皮管引入化學處理液進入真空容器；對再生骨料進行化學處理，在保持反應溫度的同時提供間斷震動環境。本發明能夠在恒溫、真空、減壓、震動的處理條件下，混合液能夠充分滲入再生骨料內部，并使水解產物二氧化硅填充再生骨料的內部孔隙和微裂紋，顯著提高再生骨料的物理性能，增強再生骨料與瀝青的相容性，有利于再生骨料在瀝青混凝土中的應用。

技術領域

本發明屬于瀝青混凝土用再生骨料領域，具體涉及一種瀝青混凝土用再生骨料的化學處理方法。

背景技術

我國基礎設施建設的迅猛發展導致建筑垃圾存量日益增長，實現其循環利用成為一種趨勢，建筑垃圾的再生利用能夠有效解決天然砂石短缺問題。但再生骨料含泥量高、強度低，并且高孔隙率導致其吸水多，因此改善再生骨料的性能是實現建筑垃圾再利用的關鍵。目前改善再生骨料質量的技術主要包括物理強化方法和化學強化方法。物理強化方法主要是在高溫環境下對再生骨料進行機械攪拌、研磨處理。其熱損耗巨大、綜合成本較高，因此近年來化學強化處理方法應用更為廣泛。化學強化方法主要是通過化學改性劑來提高再生骨料的質量。

現在多數采用的化學改性劑(比如改性乳化瀝青涂層、稀鹽酸溶液、偏硅酸鈣溶液、有機硅樹脂等)只能起到填充孔隙，或者去除表面砂漿作用，化學試劑難以同時實現填充孔隙、去除表面砂漿、提高界面薄弱區域的作用。而正硅酸乙酯溶液經過完全水解后，所產生的納米二氧化硅實現再生骨料各項性能的改善，主要表現在填補孔隙及微裂縫、改善再生骨料與瀝青之間的粘結能力、降低砂漿附著率等三方面。目前再生骨料的表面化學處理多以簡單混合、常壓浸泡與常溫噴淋為主，而正硅酸乙酯水解反應對溫度以及酸堿環境都有一定要求，反應生成的納米二氧化硅由于納米材料的團聚效應，需要對其進行分散處理，并幫助納米材料更好的進入骨料孔隙或裂縫內部。目前化學處理手段并不能實現再生骨料表面化學改性，無法與附著砂漿進行進一步反應，以獲得與瀝青更好的粘附性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種瀝青混凝土用再生骨料的化學處理方法，考慮到正硅酸乙酯水解溶液可實現再生骨料各方面性能的提高以及表面化學特性改善等優勢，利用恒溫控制、超聲波震動、真空減壓的方式以實現化學處理效率的最大化。

一種瀝青混凝土用再生骨料的化學處理方法，包括以下步驟：

1)將正硅酸乙酯與乙醇溶液混合配置成混合液；

2)將稀鹽酸加入混合液中作為水解反應所需的催化劑，并將化學處理液置于恒溫水浴中并充分攪拌；

3)將清洗風干后的再生骨料放入密閉容器中并將容器抽至真空或近似真空狀態；

4)將裝有再生骨料的真空減壓容器置于恒溫水浴箱內，通過橡皮管引入化學處理液進入真空容器；

5)對再生骨料進行化學處理，在保持反應溫度的同時提供間斷震動環境。

步驟1)中正硅酸乙酯與乙醇摩爾比為1:1～1.5，混合液攪拌時間為1～2分鐘；

步驟2)中稀鹽酸體積分數酸性溶液與正硅酸乙酯摩爾比為1:9～10，混合溶液PH＝2～3，水浴溫度為30～60℃，攪拌時間為3～5分鐘。

步驟3)中真空狀態是指化學處理容器內，壓強低于101325帕斯卡(也即一個標準大氣壓強約101KPa)的狀態。

步驟4)中化學處理液液面高于再生骨料50～60mm；

步驟5)中間斷震動頻率為每小時一次超聲波震動，單次震動時間為5分鐘。反應溫度為30～60℃，化學處理時長為6～12小時。