一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂、制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂，包括：赤泥40

【技术实现步骤摘要】
一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂、制备方法及应用

：
[0001]本专利技术属于道路工程材料及制备
，涉及一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂、制备方法及应用。

技术介绍
：
[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]由于紫外线具有较大的能量，从而导致沥青内部的分子间产生断裂重组，芳香分向胶质转化，胶质转化为沥青质，增大了沥青质在沥青中的比重使沥青从溶胶型向凝胶型结构转变；在紫外光的作用下，沥青变得干湿、脆硬，其低温剪切增加、破坏应变减小，这将在宏观上导致沥青路面产生裂缝、剥落、坑槽等病害，劣化沥青路面的服役性能，缩短其使用寿命。
[0004]针对赤泥粉体在沥青及沥青混合料性能的应用，国内外学者也进行了相应的实验性研究。桂林理工大学的包惠明教授利用赤泥的多空隙结构和更大的比表面积，制备了赤泥改性沥青并对其性能进行了研究。研究发现赤泥能显著提高沥青的粘度和高温稳定性，赤泥颗粒能在沥青中均匀分布，并与沥青形成良好的吸附界面。而对于赤泥改性沥青混合料的研究，通过调整赤泥的掺量，可以提高沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及抗水损坏性能。同济大学的李辉教授发现赤泥的多孔结构可以吸收更多的沥青组分，从而引起粘度增高、和易性降低,利用赤泥代替石灰岩矿粉制备透水沥青混凝土，并对其性能进行了研究。研究发现赤泥代替矿粉后可以提高沥青的应变恢复率从而提高其高温性能，同时可以提高沥青与集料的黏附性，从而提高沥青混合料的抗松散性，证明赤泥可以作为石灰岩矿粉的替代材料用于制备沥青混合料。
[0005]但是，赤泥这一种单一原料并无法解决其老化问题，利用赤泥配合其他原料制备具有优异抗老化性能的抗老化剂也鲜有研究。

技术实现思路
：
[0006]本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，提供一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂，不仅可以解决沥青路面快速老化导致的早期病害问题，同时还能实现赤泥的高值化利用。
[0007]基于上述研究成果，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术的第一方面，公开一种基于复合改性赤泥基沥青抗老化剂，按重量份计，其原料组成包括：赤泥40
‑
70份，纳米材料1
‑
3份，赤泥改性材料10
‑
30份，化学溶剂1
‑
2份，芳烃油10
‑
20份；
[0009]进一步地，所述化学溶剂为偶联剂，优选的，选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物；
[0010]进一步地，所述赤泥改性材料为消石灰、蒙脱土、水泥中的一种或多种的混合物；
[0011]本专利技术的第二方面，公开所述复合改性赤泥基沥青抗老化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012](1)将赤泥和赤泥改性材料进行烘干处理，备用；
[0013](2)将步骤(1)烘干后的各物料分别粉碎，然后再次烘干，得到相应粉体，备用。
[0014](3)将纳米材料活化后，与偶联剂按比例共同分散于溶液中，分散后进行加热回流。
[0015](4)将步骤(2)、(3)的粉体混合均匀后与偶联剂和芳烃油混合均匀，即得。
[0016]本专利技术的第三方面，公开一种抗老化沥青混合料，按重量份计，其原料组成为：粗集料40
‑
80份，细集料10
‑
60份，沥青3
‑
6份，填料3
‑
5份，
[0017]其中，按质量百分比计，沥青为97～98％、复合改性赤泥基沥青抗老化剂为2～3％。
[0018]本专利技术的第四方面，公开所述抗老化沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：
[0019](1)启动剪切搅拌机，将沥青加热融化后按比例掺入所述复合改性赤泥基沥青抗老化剂，混合均匀，得到抗老化改性沥青。
[0020](2)将粗集料、细集料、填料分别加热，然后将粗集料、细集料按比例混合均匀，加入步骤(1)的抗老化改性沥青，得到前混合物。
[0021](3)将填料按比例加入步骤(2)的前混合物中，混合均匀，即得抗老化沥青混合料。
[0022]本专利技术的第五方面，公开所述复合改性赤泥基沥青抗老化剂和/或所述方法制备的复合改性赤泥基沥青抗老化剂在道路、桥梁工程领域中的应用。
[0023]本专利技术的第六方面，公开所述抗老化沥青混合料和/或所述方法制备的抗老化沥青混合料在道路、桥梁工程领域中的应用。
[0024]本专利技术的有益效果是：
[0025](1)本专利技术通过使用偶联剂对赤泥进行复合改性，可以有效地提高改性赤泥的综合性能，改性后的赤泥能够起到阻隔紫外线和氧气的作用，达到沥青混合料抗老化的目的。
[0026](2)本专利技术提出的抗老化沥青混合料具有良好的高温抗车辙性、低温抗裂性、水稳定性，而且动态模量得到了显著提高，可以减少沥青路面在服役期间由于老化造成的病害，延长道路服役时间，降低道路维修成本。
[0027](3)本专利技术提供的复合改性赤泥基沥青抗老化剂的主要成分为赤泥等固体废物，赤泥作为一种大宗工业固废材料，赤泥在沥青混凝土中的资源化利用，是实现交通基础设施“绿色发展、节约集约、低碳环保”的重要方向。
具体实施方式
[0028]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包
括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0030]正如
技术介绍
中所介绍的，紫外线会使得沥青路面产生各种病害，劣化沥青路面的服役性能，缩短其使用寿命，且现有技术鲜有利用赤泥制备得到抗老化剂的技术方案。因此，本公开提出了一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂，能够有效解决上述技术问题。
[0031]本专利技术的第一方面，公开一种基于复合改性赤泥基沥青抗老化剂，按重量份计，其原料组成包括：赤泥40
‑
70份，纳米材料1
‑
3份，赤泥改性材料10
‑
30份，化学溶剂1
‑
2份，芳烃油10
‑
20份；
[0032]进一步，所述化学溶剂为偶联剂，优选的，选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或几种的混合物，偶联剂的加入可以增加界面的连接程度，提高分散性；
[0033]进一步，所述赤泥改性材料为消石灰、蒙脱土、水泥中的一种或多种的混合物；
[0034]所述芳烃油的主要作用是可以增强沥青的抗氧化老本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合改性赤泥基沥青抗老化剂，其特征在于：包括：赤泥40
‑
70份，纳米材料1
‑
3份，赤泥改性材料10
‑
30份，化学溶剂1
‑
2份，芳烃油10
‑
20份；进一步，所述化学溶剂为偶联剂，更进一步，选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种的混合物；进一步，所述赤泥改性材料为消石灰、蒙脱土、水泥中的任意一种或多种的混合物。2.如权利要求1所述的复合改性赤泥基沥青抗老化剂，其特征在于：所述赤泥为烧结法赤泥、拜耳法赤泥中的任意一种或两种的混合物；所述纳米材料为纳米SiO2、纳米TiO2、纳米ZnO2中的一种或多种的混合物。3.权利要求1或2所述的复合改性赤泥基沥青抗老化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)将赤泥和赤泥改性材料进行烘干处理，备用；(2)将步骤(1)烘干后的各物料分别粉碎，然后再次烘干，得到相应粉体，备用；(3)将纳米材料活化后，与偶联剂按比例共同分散于溶液中，分散后进行加热回流；(4)将步骤(2)、(3)的粉体混合均匀后与偶联剂和芳烃油混合均匀，即得；进一步，步骤(1)中，烘干温度为100
‑
150℃，时间为2
‑
5h；进一步，步骤(2)中，粉碎的方法为：球磨20
‑
40min，磨细至《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40
‑
2004中对填料所要求的粒径；进一步，步骤(2)中，烘干温度为100
‑
150℃，时间为1
‑
5h；进一步，步骤(3)中，粉体混合均匀后与偶联剂的混合时间为10
‑
40min。4.一种抗老化沥青混合料，其特征在于：按重量份计，其原料组成为：粗集料40
‑
80份，细集料10
‑
60份，沥青3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张吉哲，刚子璇，娄术荣，王飞，姚占勇，任宪富，唐文涛，
申请(专利权)人：山东高速潍坊发展有限公司山东高速材料技术开发集团有限公司，
类型：发明
国别省市：