【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于沥青混合料制备领域，尤其涉及一种基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
1、轻量化材料是新材料发展的重点，发泡则是实现聚合物轻量化的最直接手段。发泡技术一般指微孔发泡成型技术，在注塑、挤出以及吹塑成型工艺中，先将超临界状态的二氧化碳或氮气注入到特殊的塑化装置中，使气体与熔融原料充分均匀混合/扩散后，形成单相混合溶胶：将该溶胶导入模具型腔或口模，使混合溶胶产生巨大的压力降，从而使其内部析出形成大量的气泡核；在随后的冷却成型过程中，溶胶内部的气泡核不断长大成型，最终获得微孔发泡的塑料制品的过程就是发泡技术。在路面材料中，发泡技术有利有弊，采用发泡技术实现轻量化，减少材料用量的同时其强度将降低，基于此，实现轻量化材料和强度的双重平衡则更为关键。
2、钢渣是炼钢过程排出的熔渣，即炼钢过程中利用空气或氧气去氧化炉料中主要为生铁、碳、硅、锰、磷等元素，并在高温下石灰石反应形成的熔渣。随着钢铁工业的发展，钢渣数量日益增多，若废弃不利用则对环境造成的污染也就越严重。早期由于对钢渣的长期废弃不利用而堆积在渣山上，不仅占用了大量土地，而且造成了严重的环境污染，因而有效的利用这些钢渣既能带来良好的经济效益，又能起到很好的环境保护。
3、钢渣替代传统矿石集料在沥青混凝土中应用已开始深入研究。然而，钢渣中存在游离氧化钙、游离氧化镁，会在后期水化反应生成氢氧化钙和氢氧化镁而产生气体膨胀，导致含钢渣的建筑材料存在安定性不良的隐患。解决钢渣安定性不良的问题是钢渣大规模资源开发利用的关键。钢渣在富二
4、基于此，继续一种沥青混合料，在实现轻量化的同时，避免对强度等性能造成影响。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料及其制备方法，该沥青混合料实现材料轻量化的同时，能够避免对强度造成影响的沥青混合料，且充分利用了钢渣废料，绿色环保。
2、技术方案：本专利技术基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料，基质沥青、轻量化sbs改性剂、集料及纤维，所述基质沥青的加入量为沥青混合料的4-6％，轻量化sbs改性剂的加入量为基质沥青的3-5％，纤维的加入量为沥青混合料的0.2-0.3％；
3、所述集料包括钢渣、石灰岩及矿粉，且该集料按照sma级配，该级配中10-15mm和5-10mm档为碳化钢渣，0-3mm档为石灰岩，剩余为矿粉；碳化钢渣由重量比1:(0.05-0.1):(0.08-0.1)的钢渣、葡萄糖酸钠和水碳化而成；
4、所述轻量化sbs改性剂包括重量比为(0.5-1):(0.01-0.08):1的助溶油、交联剂及发泡sbs。
5、本专利技术基于发泡sbs的基础上，结合碳化钢渣，不仅实现材料轻量化的，且能够避免强度等性能的减弱，提高力学性能。其中，发泡的sbs比表面积有助于sbs分散，且较大的孔隙率可以吸附各种助剂和sbs充分融为一体，提升改性剂的熔融指数，使其迅速熔融分散，发挥改性效果。其次，采用葡糖糖酸钠碳化外加剂对钢渣进行碳化反应，葡萄糖酸盐的加入，一方面其溶解于水后使得浆体呈现碱性，促进钢渣-镍渣的水化与碳化协同反应；另一方面，葡萄糖酸钠溶解于水后附着于钢渣的表面，能够对钢渣基体内的金属阳离子存在络合诱导作用，进而引发钢渣基体内的碱金属阳离子向钢渣表面扩散，提高了金属阳离子的浸出，促进了金属阳离子与钢渣的粗孔、毛细孔以及凝胶孔中的碳酸根离子结合反应，使得钢渣的碳化反应更完全，生成更多的碳酸盐产物，提高所形成的沥青混合料的强度。
6、进一步说，本专利技术沥青混合料的sma级配中，10-15mm的钢渣占比为40％，5-10mm档的钢渣占比为38％，0-3mm的石灰岩占比为12％及矿粉10％。
7、进一步说，本专利技术沥青混合料中的基质沥青可为石油沥青、焦油沥青或天然沥青。
8、进一步说，本专利技术沥青混合料中的碳化钢渣可由如下步骤制得：将钢渣与葡萄糖酸钠和水搅拌均匀，制成饼样试块置于碳化釜中，通入浓度为80-100vt.％的co2，在压力0.5-1mpa、温度65-80℃条件下碳化反应1.5-3h后，粉磨20-30min即可。
9、本专利技术对钢渣进行碳化反应，碳化时，水分子扩散到钢渣的粗孔、毛细孔以及凝胶孔中，并向钢渣内部扩散，周围的二氧化碳扩散到钢渣表面，溶解于水中形成碳酸根离子；钢渣中的碱金属阳离子充分浸出，与碳酸根离子反应生成碳酸盐，避免钢渣中游离的氧化钙、氧化镁等对后期水化反应产生气体膨胀，导致安定性不良的隐患。
10、进一步说，本专利技术沥青混合料中的助溶油可为白油，交联剂为硫磺、硫化剂dtdm、硫化剂dtdc或多硫化烷基酚。
11、进一步说，本专利技术沥青混合料中的发泡sbs可由如下步骤制得：将sbs置于密封高压釜中，在150-180℃条件下，10-30mpa的co2压力下保压20-30min后，与5min内降温至100-120℃，随后放气，制得发泡sbs。
12、进一步说，本专利技术沥青混合料中的钢渣密度≥2.9kg/m3，含水量≤0.5％，cao+mgo≥40.0wt％。
13、进一步说，本专利技术沥青混合料中玄武岩纤维、玻璃纤维、木质素纤维或竹纤维。
14、本专利技术制备上述直拌式沥青混合料的方法，包括如下步骤：将集料与轻量化sbs改性剂、纤维于180-195℃条件下先干拌，再加入基质沥青于165-175℃条件下湿拌，制得沥青混合料。
15、有益效果：与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：该沥青混合料基于发泡sbs的基础上，获得轻量化sbs改性剂，减少了sbs改性剂的使用量；且同时基于碳化钢渣作为集料的加入，不仅避免了钢渣造成后续水化反应时涉及膨胀的问题，且同时增强了该沥青混合料的强度，提高了力学性能，并且充分利用了钢渣废弃料，绿色环保。
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1.一种基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，包括如下原料：基质沥青、轻量化SBS改性剂、集料及纤维，所述基质沥青的加入量为沥青混合料的4-6％，轻量化SBS改性剂的加入量为基质沥青的3-5％，纤维的加入量为沥青混合料的0.2-0.3％；
2.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于：所述SMA级配中，10-15mm的钢渣占比为40％，5-10mm档的钢渣占比为38％，0-3mm的石灰岩占比为12％及矿粉10％。
3.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述基质沥青为石油沥青、焦油沥青或天然沥青。
4.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述助溶油为白油，交联剂为硫磺、硫化剂DTDM、硫化剂DTDC或多硫化烷基酚。
5.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述碳化钢渣由如下步骤制得：将钢渣与葡萄糖酸钠和水搅拌均匀，制成饼样试块置于碳化釜中，通入浓度为80-100vt.％的CO2，在
6.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述发泡SBS由如下步骤制得：将SBS置于密封高压釜中，在150-180℃条件下，10-30MPa的CO2压力下保压20-30min后，与5min内降温至100-120℃，随后放气，制得发泡SBS。
7.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述钢渣密度≥2.9kg/m3，含水量≤0.5％，CaO+MgO≥40.0wt％。
8.根据权利要求1所述基于轻量化SBS改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述纤维为玄武岩纤维、玻璃纤维、木质素纤维或竹纤维。
9.一种制备权利要求1所述直拌式沥青混合料的方法，其特征在于，包括如下步骤：将集料与轻量化SBS改性剂、纤维于180-195℃条件下先干拌，再加入基质沥青于165-175℃条件下湿拌，制得沥青混合料。
...【技术特征摘要】
1.一种基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，包括如下原料：基质沥青、轻量化sbs改性剂、集料及纤维，所述基质沥青的加入量为沥青混合料的4-6％，轻量化sbs改性剂的加入量为基质沥青的3-5％，纤维的加入量为沥青混合料的0.2-0.3％；
2.根据权利要求1所述基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于：所述sma级配中，10-15mm的钢渣占比为40％，5-10mm档的钢渣占比为38％，0-3mm的石灰岩占比为12％及矿粉10％。
3.根据权利要求1所述基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述基质沥青为石油沥青、焦油沥青或天然沥青。
4.根据权利要求1所述基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述助溶油为白油，交联剂为硫磺、硫化剂dtdm、硫化剂dtdc或多硫化烷基酚。
5.根据权利要求1所述基于轻量化sbs改性剂的直拌式沥青混合料，其特征在于，所述碳化钢渣由如下步骤制得：将钢渣与葡萄糖酸钠和水搅拌均匀，制成饼样试块置于碳化...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡广楠，张小强，诸定军，徐安，周建华，
申请(专利权)人：南京兴佑交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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