一种相变控温沥青混凝土的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种相变控温沥青混凝土的制备方法，属于材料工程加工技术领域。本发明专利技术取铬粉置于管式气氛炉中，通入氮气调节温度反应得改性铬粉；将改性铬粉置于球磨罐中，通入氩气，反复数次后球磨得球磨改性铬粉；用压片机将球磨改性铬粉压制成圆形块状材料，置于管式气氛炉中，通入氮气反复数次后调节温度，反应得铬氮化物；取多巴胺，将多巴胺溶解在Tris‑HCl缓冲液中，配制成多巴胺盐酸盐溶液；将铬氮化物和多巴胺盐酸盐溶液倒入搅拌机中，并加入粉末丁腈橡胶，搅拌后置于烘箱中烘干；将烘干产品、矿料、沥青和硅烷偶联剂置于搅拌机中，搅拌得搅拌浆料；将搅拌浆料填充至块状模具中，室温下放置脱模，即得一种相变控温沥青混凝土。

【技术实现步骤摘要】
一种相变控温沥青混凝土的制备方法
本专利技术涉及一种相变控温沥青混凝土的制备方法，属于材料工程加工

技术介绍
随着改革开放的深入，中国经济飞速发展，取得了举世瞩目的成就，其中公路交通运输业发展迅猛，它作为国家的基础性、先导性产业，关系到国民经济和社会发展的全局。拥有庞大完善的公路网，是经济社会发展的基本特征和综合竞争力的重要体现。进入21世纪，我国更加重视公路交通的建设，每年投入资金都在2000亿元以上，大大加快了公路网的建设速度。至2011年底，我国公路总里程达到405万公里，其中高速公路总里程为8.5万公里，居世界第二。在我国高等级路面中，沥青路面占有率高达90%，因为它具有表面平整、无接缝、行车舒适、噪声低、耐磨，维修养护简便等优点，得到了广泛的应用。然而沥青路面在车辆载荷与自然因素（如雨、雪以及温度变化等）的反复作用下，将产生塑性变形、剪力弯拉应变和弹性疲劳等现象。随着交通量的增长，行车载荷的加大，使用期限的延长，或施工设计不妥，维护不当或不及时，会发生这样或那样的破坏。常见的路面损坏形式有:车辙、泛油、翻柴、拥包、松散、坑槽、裂缝等。车辙是我国高等级公路沥青路面病害的主要形式。车辙的产生除了会影响行车舒适，还会对交通安全有直接影响，比如车辙将会使车辆变换车道时操作困难，车辙内积水会在高速行车时产生水漂，在气候条件恶劣时制动距离不足等。沥青混合料是一种粘弹性材料，它的强度极易受温度影响。产生车辙的主要原因是，在夏季高温季节，沥青路面在高温和车辆碾压的反复作用下，沥青混合料的抗剪强度降低，最后小于载荷的剪应力，路面形成永久变形和塑性流动变形。它容易发生在上坡路段、交叉路口附近，即车速慢、轮胎接地产生的横向应力大的地方。同时由于沥青是一种黑色材料，吸热能力强（对太阳光福射的吸收率高达0.80-0.95），容易引起沥青混凝土路面温度升高，有时沥青路面温度可高达60~70℃。城市路面高温很容易引起城市热岛效应，城市热岛效应是一种城市中的气温高于外围郊区的现象。随着城市规模的逐渐扩大，城市的热岛效应日渐明显。有研究表明，周围环境温度与人的生理活动紧密相关，当环境温度高于28°C时，人就会感到不舒适;温度再高则容易导致中暑、烦躁、精神紊乱;气温高于34℃，还有可能引发一系列疾病，特别是使脑血管、心脏和呼吸系统疾病的发病概率提高，死亡率增加明显。此外，高温还会使光的化学反应速率加快，结果会使大气中的臭氧浓度上升，加剧大气污染，从而进一步对人体造成伤害。同时沥青路面的辐射造成城市晚间温度居高不下，城市热岛效应在晚间更加明显。所以降低沥青路面温度，是解决城市热岛效应的一个有效措施。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对路面高温会给道路耐久性、交通安全和生态环境带来严重影响，如加速沥青老化、抗滑性能有所降低、诱发交通事故、加剧城市热岛效应这些问题，提供了一种相变控温沥青混凝土的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）取100~120g铬粉，置于管式气氛炉中后通入氮气，以随后以15℃/S的速度将温度调节至750~800℃，反应得改性铬粉；（2）将改性铬粉置于球磨罐中，抽真空后反复通入氩气，球磨，得球磨改性铬粉；（3）用压片机将球磨改性铬粉压制成圆形块状材料，置于管式气氛炉中反复通入氮气后，调节温度，反应得铬氮化物；（4）取300mg多巴胺，将多巴胺溶解在100mL的Tris-HCl缓冲液中，配制成3mg/mL的多巴胺盐酸盐溶液；（5）将铬氮化物和多巴胺盐酸盐溶液倒入搅拌机中，并加入5~8g粉末丁腈橡胶，搅拌后置于烘箱中烘干，得烘干产品；（6）将烘干产品、1000~1200g矿料、150~200g沥青和5~8g硅烷偶联剂置于搅拌机中，搅拌后得搅拌浆料；（7）将搅拌浆料填充至块状模具中，室温下放置后脱模，即得一种相变控温沥青混凝土。步骤（1）所述的过筛的目数为200。步骤（2）所述的真空压强为1×10-1Pa。步骤（2）所述的氩气的纯度为99.999%。步骤（3）所述的压制压强为40~50MPa。步骤（3）所述的通入的氮气的速度为20~30mL/min。步骤（5）所述的烘箱的温度为55~60℃。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术在制备相变控温沥青混凝土的过程中，以铬粉为原料，反复通入氮气高温加热，制得的铬氮化物有优良的负热膨胀性能，对于混凝土的吸热能力有了一定的改善；（2）本专利技术在制备相变控温沥青混凝土的过程中，用铬氮化物、多巴胺盐酸盐溶液和粉末丁腈橡胶混合制备填充物，由于多巴胺较好的粘结性能和丁腈橡胶较大的摩擦系数，以此制备的混凝土防滑性能会增加，安全性能得到提高。具体实施方式取100~120g颗粒大小为200目的铬粉，置于管式气氛炉中，以40~50mL/min的速度通入氮气3~4min，随后以15℃/S的速度将温度调节至750~800℃，反应20~24h，得改性铬粉；将改性铬粉置于球磨罐中，将球磨罐抽真空至1×10-1Pa，以20~30mL/min的速度通入纯度为99.999%的氩气2~3min，反复3~4次后以300~350r/min的转速球磨改性铬粉5~6min，得球磨改性铬粉；用压片机将球磨改性铬粉在40~50MPa的压力下压制成直径10mm的圆形块状材料，置于管式气氛炉中，以20~30mL/min的速度通入氮气2~3min，反复3~4次，随后以15℃/S的速度将温度调节至850~900℃，反应18~20h，得铬氮化物；取300mg多巴胺，将多巴胺溶解在100mL的Tris-HCl缓冲液中，配制成3mg/mL的多巴胺盐酸盐溶液；将铬氮化物和多巴胺盐酸盐溶液倒入搅拌机中，并加入5~8g粉末丁腈橡胶，以120~150r/min的转速搅拌4~5h，随后置于55~60℃的烘箱中1~2h，得烘干产品；将烘干产品、1000~1200g矿料、150~200g沥青和5~8g硅烷偶联剂置于搅拌机中，以150~180r/min的转速搅拌3~4h，得搅拌浆料；将搅拌浆料在40~50MPa的压力下填充至块状模具中，室温下放置6~7天，脱模，即得一种相变控温沥青混凝土。所述的硅烷偶联剂的型号为KH-550。所述的粉末丁腈橡胶的型号为广胜GM50。所述的矿料是由600~700g硅酸盐水泥、300~400g去离子水和100~200g玄武岩搅拌而成。实例1取100g颗粒大小为200目的铬粉，置于管式气氛炉中，以40mL/min的速度通入氮气3min，随后以15℃/S的速度将温度调节至750℃，反应20h，得改性铬粉；将改性铬粉置于球磨罐中，将球磨罐抽真空至1×10-1Pa，以20mL/min的速度通入纯度为99.999%的氩气2min，反复3次后以300r/min的转速球磨改性铬粉5min，得球磨改性铬粉；用压片机将球磨改性铬粉在40MPa的压力下压制成直径10mm的圆形块状材料，置于管式气氛炉中，以20mL/min的速度通入氮气2min，反复3次，随后以15℃/S的速度将温度调节至850℃，反应18h，得铬氮化物；取300mg多巴胺，将多巴胺溶解在100mL的Tris-HCl缓冲液中，配制成3mg/mL的多巴胺盐酸盐溶液；将铬氮化物和多巴胺盐酸盐溶液倒入搅拌机中，并加入5g型号为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相变控温沥青混凝土的制备方法，其特征在与具体制备步骤为：取100~120g铬粉，置于管式气氛炉中后通入氮气，以随后以15℃/S的速度将温度调节至750~800℃，反应得改性铬粉；将改性铬粉置于球磨罐中，抽真空后反复通入氩气，球磨，得球磨改性铬粉；用压片机将球磨改性铬粉压制成圆形块状材料，置于管式气氛炉中反复通入氮气后，调节温度，反应得铬氮化物；取300mg多巴胺，将多巴胺溶解在100mL的Tris‑HCl缓冲液中，配制成3mg/mL的多巴胺盐酸盐溶液；将铬氮化物和多巴胺盐酸盐溶液倒入搅拌机中，并加入5~8g粉末丁腈橡胶，搅拌后置于烘箱中烘干，得烘干产品；将烘干产品、1000~1200g矿料、150~200g沥青和5~8g硅烷偶联剂置于搅拌机中，搅拌后得搅拌浆料；将搅拌浆料填充至块状模具中，室温下放置后脱模，即得一种相变控温沥青混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种相变控温沥青混凝土的制备方法，其特征在与具体制备步骤为：取100~120g铬粉，置于管式气氛炉中后通入氮气，以随后以15℃/S的速度将温度调节至750~800℃，反应得改性铬粉；将改性铬粉置于球磨罐中，抽真空后反复通入氩气，球磨，得球磨改性铬粉；用压片机将球磨改性铬粉压制成圆形块状材料，置于管式气氛炉中反复通入氮气后，调节温度，反应得铬氮化物；取300mg多巴胺，将多巴胺溶解在100mL的Tris-HCl缓冲液中，配制成3mg/mL的多巴胺盐酸盐溶液；将铬氮化物和多巴胺盐酸盐溶液倒入搅拌机中，并加入5~8g粉末丁腈橡胶，搅拌后置于烘箱中烘干，得烘干产品；将烘干产品、1000~1200g矿料、150~200g沥青和5~8g硅烷偶联剂置于搅拌机中，搅拌后得搅拌浆料；将搅拌浆料填充至块状模具中，室温下放置后脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宝，陈倩，
申请(专利权)人：常州豪坦商贸有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32