本发明专利技术属于沥青材料技术领域,具体涉及一种环保沥青材料及其制备方法,所述环保沥青材料的质量配比包括:陶粒20‑40份、矿料15‑20份、沥青3‑10份、赤泥20‑30份、表面活性剂0.5‑1份,并提供了具体的制备方法。本发明专利技术解决了现有沥青的老化问题,利用硅氧结构包裹陶粒的方式,实现了陶粒的优异且稳定的连接性,提高沥青的耐久度与稳定性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于沥青材料,具体涉及一种环保沥青材料及其制备方法。
技术介绍
1、沥青是国内外道路工程中主要的路面材料,也是主要的防水材料原料,而彩色沥青由于能够提高路面的可辨识性,已经广泛应用于景观公路、自行车道、人行便道以及旅游景区步行道路等的修筑上。在使用过程中,由于加热和各种自然因素的作用,沥青逐渐老化,胶体结构改变,导致沥青针入度减小、粘度增大,延度降低。沥青的老化削弱了沥青与骨料颗粒的粘结力,造成沥青混凝土路面的硬化,进而使路面粒料脱落、松散,降低了道路耐久性,最直观的现象是路面出现裂纹,修复起来较为困难。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题,本专利技术提供一种环保沥青材料,解决了现有沥青的老化问题,利用硅氧结构包裹陶粒的方式,实现了陶粒的优异且稳定的连接性,提高沥青的耐久度与稳定性。
2、为实现以上技术目的,本专利技术的技术方案是:
3、一种环保沥青材料,其质量配比包括:
4、陶粒20-40份、矿料15-20份、沥青3-10份、赤泥20-30份、表面活性剂0.5-1份。
5、所述陶粒采用改性多孔陶粒,陶粒具有质轻,耐腐蚀,抗冻,抗震和良好的隔绝性等多功能特点。陶粒作为填充材料加入至沥青中,能够有效减少成本,同时陶粒表面光滑而坚硬,内部呈蜂窝状,有密度小、热导率低、强度高的特点,有效的降低了沥青材料的轻量化;然而,陶瓷颗粒表面具有一定的惰性,造成其表面粘结性不强,与其他材料形成的连接稳定性差;为解决这一问题,所述多孔陶粒采用硅氧系多孔陶粒,且所述硅氧系多孔陶粒的制备方法包括如下步骤:a1,将乙基纤维素加入至乙醚中搅拌均匀形成溶解液,然后将三氯苯基硅烷加入并急速搅拌20-30min,得到均质溶解液,所述乙基纤维素在乙醚中的浓度为100-200g/l,搅拌速度为100-200r/min,所述三氯苯基硅烷的加入量是乙基纤维素质量的150-200%,急速搅拌的搅拌速度为500-1000r/min,该步骤利用乙基纤维素和三氯苯基硅烷在乙醚中的溶解性,形成均质化分散,同时利用液相的互溶特性将乙基纤维素和三氯苯基硅烷形成良好的互溶效果;a2,将粉煤灰、膨润土、污泥和高岭土加入至研磨机中进行研磨处理,得到混合粉料,所述粉煤灰、膨润土、污泥和高岭土的质量比为30-40:5-10:5-15:1,研磨处理的研磨压力为2-3mpa,该步骤将固体料均匀混合,进行干式研磨处理,达到颗粒细化与混合同步进行,达到成分混合的效果;a3,将混合粉料加入至溶解液中超声分散2-4h,得到混合浆料,所述混合粉料在溶解液中的浓度为1000-4000g/l,所述超声处理的超声频率为60-80khz,温度为5-10℃;该步骤将混合粉料加入至溶解液中形成悬浊体系,并利用超声处理的方式将悬浊体系分散化,确保混合粉料的表面气泡去除,实现优异的均质分散性;其次,在超声过程中,混合粉料的表面裂纹在超声中形成粉碎化,将颗粒进一步细碎化;a4,将混合浆料过滤后放入反应釜中静置2-4h,然后搅拌反应釜并吹扫1-2h,得到混合料,所述反应釜氛围为氮气与水蒸气的混合氛围,且氮气与水蒸气的体积比为8-10:1,静置的温度为5-10℃,所述搅拌反应釜的搅拌速度为500-800r/min,吹扫采用35-40℃的氮气,吹扫速度为5-10ml/min;该步骤采用过滤的方式将多余的浆料中液体去除,同时保证了三氯苯基硅烷和乙基纤维素在混合粉料表面形成良好的液膜;将带有液膜的混合粉料放入反应釜中静置,利用反应釜内的水蒸气与乙醚的微溶体系,能够将三氯苯基硅烷形成原位水解反应,该反应在混合粉料的颗粒表面进行;a5,将混合料造粒形成固体颗粒,并恒温烧结1-2h,然后放入马弗炉中烧结20-30min,清洗后静置晾干得到陶粒;所述恒温烧结的温度为150-180℃;所述马弗炉的烧结温度为1000-1100℃;该步骤利用混合料进行造粒,形成颗粒化,该颗粒化的粉料通过乙基纤维素和硅烷水解物形成粘合体系,在恒温烧结中,硅烷水解物形成缩聚结构达到聚合的效果,同时,乙基纤维素在该温度体系中作为阻隔剂,在颗粒内形成阻隔位置,并在后续烧结过程中转化为分解产物,直接排除,同时硅烷水解产物形成缩聚,在颗粒内形成介孔结构的支撑体系,同时介孔结构有效的提升了该多孔陶粒的通透性。所述多孔陶粒通过改性的方式将多孔陶粒形成功能化,有效的提升了陶粒的粘稠性与内部抗菌性,所述多孔陶粒的改性剂采用硅酸乙酯和钛酸正丁酯,所述改性多孔陶粒的制备方法包括如下步骤:b1,将多孔陶粒放入蒸馏水中超声20-50min,恒温烘干得到洁净的多孔陶粒,所述多孔陶粒与蒸馏水的质量比为1:5-10,超声的超声频率为50-80khz,温度为30-50℃;所述恒温烘干的温度为110-120℃;该步骤利用蒸馏水的洗涤能力和超声的高频振动,促进蒸馏水进入至多孔陶粒的颗粒体系内,达到良好的清洗效果,同时在恒温烘干将水分子取出,达到烘干效果;b2,将四氯化钛加入至乙醇中形成溶解液,喷雾至反应釜形成蒸汽氛围,并将洁净的多孔陶瓷放入,静置20-30min后,降温至90-100℃,得到镀膜多孔陶粒,所述四氯化钛在乙醇中的浓度为80-100g/l,所述喷雾温度为140-150℃,所述多孔陶瓷放置在反应釜中段,所述静置的温度为140-150℃;该步骤利用四氯化钛在乙醇中具有良好的溶解性,形成稳定的溶解液,并以该溶解液作为氛围形成反应釜内的蒸汽氛围,然后将多孔陶瓷放入时,多孔陶瓷内外被整齐渗透,当完全渗透后通过降温的方式将四氯化钛转化为液体,并根据自身的粘稠性,粘附在多孔陶瓷的比表面积,从而达到良好的镀膜性,而乙醇依然保持整齐状态,能够达到优异的分离效果;b3,将镀膜多孔陶粒在反应釜中静置1-2h,得到初步水解多孔陶瓷,所述反应釜的氛围为氮气与水蒸气的混合氛围,且氮气与水蒸气的体积比为8-10:1,静置的温度为5-10℃,该步骤利用水蒸气在静置过程中的渗透性,渗透至镀膜多孔陶粒表面,并将四氯化钛水解转化为四羟基钛酸;b4,将硅酸乙酯加入至乙醚中搅拌均匀形成硅醚液,然后将硅醚液喷雾至初步水解多孔陶瓷表面,恒温静置得到表面镀膜多孔陶瓷;所述硅酸乙酯在乙醚中的浓度为50-70g/l,搅拌速度为400-600r/min,所述喷雾的速度为0.1-0.3ml/cm2,所述恒温静置的温度为40-50℃,该步骤利用喷雾的方式将硅醚液沉积初步水解多孔陶瓷的表面,达到外表面沉积,并在恒温静置中乙醚去除,形成液膜,该镀膜通过喷雾的方式在外表面形成液膜,基本不会在缝隙内形成;b5,将表面镀膜多孔陶粒在反应釜内静置20-30min,烧结处理后得到改性多孔陶粒,所述反应釜内的氛围为氮气与水蒸气的混合氛围,且氮气与水蒸气的体积比为10-12:1,静置温度为30-40℃;所述烧结处理的温度为120-150℃;该步骤利用水蒸汽将硅酸乙酯水解化,形成硅酸结构,并配合表面的钛酸层,在烧结过程中形成稳定的硅钛氧化缩聚结构,从而达到表面改性的效果。在该改性陶粒中,四氯化钛通过蒸汽的气相沉积与原位水解体系,固定在多孔陶粒的比表面,同时利用表面喷雾的方式将硅酸乙酯沉积在外表面,并本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环保沥青材料,其特征在于:其质量配比包括:
2.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述陶粒采用改性多孔陶粒。
3.根据权利要求2所述的环保沥青材料,其特征在于:所述改性多孔陶粒中的多孔陶粒采用硅氧系多孔陶粒。
4.根据权利要求3所述的环保沥青材料,其特征在于:所述改性多孔陶粒采用硅氧-钛氧复合体系改性多孔陶粒。
5.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述矿料由粗集料、细集料和矿粉组成,且粗集料、细集料和矿粉的质量比为4-5:3:1-2。
6.根据权利要求5所述的环保沥青材料,其特征在于:所述粗集料采用8-10mm的玄武岩,所述细集料为小于2.5mm的石灰岩。
7.根据权利要求5所述的环保沥青材料,其特征在于:所述矿料在使用前进行前处理。
8.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述沥青采用国标70号沥青、90号沥青中的一种或两种。
9.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述表面活性剂采用十二烷基三甲基氯化铵。
10.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述环保沥青材料的制备方法,包括如下步骤:
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【技术特征摘要】
1.一种环保沥青材料,其特征在于:其质量配比包括:
2.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述陶粒采用改性多孔陶粒。
3.根据权利要求2所述的环保沥青材料,其特征在于:所述改性多孔陶粒中的多孔陶粒采用硅氧系多孔陶粒。
4.根据权利要求3所述的环保沥青材料,其特征在于:所述改性多孔陶粒采用硅氧-钛氧复合体系改性多孔陶粒。
5.根据权利要求1所述的环保沥青材料,其特征在于:所述矿料由粗集料、细集料和矿粉组成,且粗集料、细集料和矿粉的质量比为4-5:3:1-2。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴辉,沈方勇,程中杰,钦啸,
申请(专利权)人:湖州市交通绿色环保新材料有限公司,
类型:发明
国别省市:
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