[發明專利]一種低活性鋼渣瀝青混合料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110561242.8
• 申請日: 2021-05-22
• 公開（公告）號: CN113213816B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張曉春;孫國泉;王曉磊;梁鵬亮;趙玉龍;李道輝;陳鵬;曹明;伍華超;李瑞
• 申請（專利權）人: 山東高速工程建設集團有限公司
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;C04B20/10;C04B18/14
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 俞曉博

本申請涉及鋼渣回收利用技術的領域，具體公開了一種低活性鋼渣瀝青混合料及其制備方法。一種低活性鋼渣瀝青混合料由包含以下重量份的原料制成，骨料：720～940份，改性鋼渣：140～170份，瀝青：41～55份，所述改性鋼渣由蒸煮鋼渣、熱塑性塑料和納米碳化硅粉末制成，三者重量之比為80～120：20～30：2～3，所述蒸煮鋼渣由鋼渣經去離子水蒸煮而來；其制備方法為：S1、將骨料和改性鋼渣攪拌混合均勻制得中間料；S2、將S1中制得的中間料與瀝青熱拌混合均勻制得混合料。本申請的一種低活性鋼渣瀝青混合料具有提高混合料水穩性能，減少路面開裂的優點；另外，本申請的制備方法具有制備簡單，產品易得的優點。

技術領域

本申請涉及鋼渣回收利用技術的領域，更具體地說，它涉及一種低活性鋼渣瀝青混合料及其制備方法。

背景技術

鋼渣是煉鋼過程中產生的雜質的集合體，在煉鋼過程中，為了除去鋼水中的有害物質會加入大量造渣材料，石灰石作為基本的造渣材料在煉鋼過程中被大量使用，石灰石在高溫下產生氧化鈣，氧化鈣被生成的硫化二碳等礦物所包裹，與鐵水分離呈互不相溶的兩相，將密度較小處于上部的雜質排出，冷卻凝固并破碎，從而得到表面多孔洞的鋼渣。

我國每年都會有大量鋼渣產出，大量鋼渣堆存既占用了土地資源，又對環境造成了污染，將鋼渣用于生產鋼渣瀝青混合料，以用來鋪設鋼渣瀝青混凝土路面，從而減少環境污染與資源浪費。

發明人認為，使用該鋼渣瀝青混合料所鋪設的路面遭遇水滲透侵蝕后易開裂，從而導致鋼渣瀝青混凝土路面質量下降。

發明內容

為了提高鋼渣瀝青混合料的水穩定性，提高鋼渣瀝青混凝土路面質量，本申請提供一種低活性鋼渣瀝青混合料及其制備方法。

第一方面，本申請提供一種低活性鋼渣瀝青混合料，采用如下的技術方案：

一種低活性鋼渣瀝青混合料，由包含以下重量份的原料制成，骨料720～940份，改性鋼渣：140～170份，瀝青：41～55份，所述改性鋼渣由蒸煮鋼渣、熱塑性塑料和納米碳化硅粉末制成，三者重量之比為80～120：20～30：2～3，所述蒸煮鋼渣由鋼渣經去離子水蒸煮而來，所述熱塑型塑料熔融后與蒸煮鋼渣以及納米碳化硅粉末混合。

通過采用上述技術方案，鋼渣經去離子水蒸煮加快水化反應速率，從而使氧化鈣轉換為氫氧化鈣，再將蒸煮鋼渣與熱塑型塑料以及納米碳化硅粉末進行混合，熱塑性塑料攜帶納米碳化硅粉末進入鋼渣表面上的孔洞內，納米碳化硅粉末促進氫氧化鈉晶體生成以及促進熱塑性塑料結晶，從而將鋼渣表面進行包覆并將孔洞封閉，有效減少氫氧化鈣轉化為碳酸鈣；使用改性鋼渣、骨料和瀝青制備混合料時，熱塑性塑料熔融與瀝青混合進入蒸煮鋼渣表面的孔洞內，從而使瀝青與蒸煮鋼渣結合，鋪設混凝土路面時，與熱塑性塑料混合的瀝青防水性能提升，從而減少進入混凝土路面內的水，減少混凝土路面開裂的情況，且預先對鋼渣進行水化處理，有效減少鋼渣上的游離氧化鈣，進一步減少混凝土路面開裂的情況。

優選的，所述改性鋼渣制備方法包括以下步驟：

S1、先將鋼渣使用去離子水進行蒸煮，再將鋼渣從去離子水中撈出瀝干，從而制得蒸煮鋼渣；

S2、先將熱塑性塑料熔融后加入納米碳化硅粉末并攪拌均勻，再將蒸煮鋼渣置于熔融熱塑性塑料中浸泡，將蒸煮鋼渣從熔融熱塑性塑料中撈出冷卻至常溫，制得改性鋼渣。

通過采用上述技術方案，使用去離子水對鋼渣進行蒸煮，加快鋼渣水化速率，經蒸煮后的鋼渣可有效減少鋼渣上的氧化鈣的量，從而有效件減少混凝土路面受鋼渣水化反應影響而開裂的情況；熱塑型塑料對蒸煮鋼渣表面及孔洞進行封閉，減少空氣侵蝕蒸煮鋼渣而導致氫氧化鈣轉變為碳酸鈣的情況，納米碳化硅粉末促進氫氧化鈉晶體生成以及促進熱塑性塑料結晶，進一步減少空氣與蒸煮鋼渣接觸導致氫氧化鈉轉變為碳酸鈣的情況，從而減少空氣侵蝕對蒸煮鋼渣強度的影響。

優選的，所述熱塑性塑料為PE塑料、PC塑料或POM塑料中的一種，優選為PE塑料。