【技术实现步骤摘要】
本申请涉及公路建筑材料，尤其是涉及一种热再生钢渣透水沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
1、在我国城镇化进程中，传统城市规划和建设中大量采用不透水性材料，如水泥、釉面砖等，导致了城市地表硬化，自然水文循环被阻断，引发了诸如城市内涝、地下水位下降、热岛效应加剧等一系列环境问题。为了解决这些问题，国家提出了“海绵城市”的理念，旨在通过一系列自然和人工措施，增强城市对雨水的吸纳、蓄存、净化和缓释功能，实现像海绵一样“吸放自如”，有效缓解城市水文问题，促进生态平衡。
2、在海绵城市的建设中，透水沥青路面作为一种生态环保型道路结构，通过快速排解地表积水，有效缓解城市内涝，同时促进地下水补给，维护城市水文循环平衡。而透水性沥青材料作为一种重要的路面铺装材料，可以实现工业副产品的资源再利用，如钢渣。钢渣作为炼钢过程中的副产品，其力学特性优异，且具有棱角丰富、高碱性等特点，被认为是优质的筑路材料，不仅能提升路面的承载能力和耐磨性能，延长路面使用寿命，还有助于中和酸雨，减少对路面的腐蚀。
3、但是，钢渣透水沥青混合料同样存在一些问题。例如，耐久性问题，透水性路面因其开放的结构，更容易受到水分渗透的影响，从而影响路面的长期耐久性，特别是在多雨湿润地区，有效抑制水侵害对钢渣透水沥青混合料的性能衰减尤为重要；在温差大的地区，尤其是在冬季，透水沥青混合料可能因为低温脆化而更容易开裂，进而加速水分侵入，缩短路面使用寿命，夏季则可能因高温软化导致车辙和变形，严重影响行车安全与舒适度。如何在确保透水性能的同时，避免水侵蚀对路面结构的损害
4、因此，亟需研发一种抗变形能力强，透水性能、抗裂性能以及水稳定性能优异的透水沥青混合料。
技术实现思路
1、为了解决上述至少一种技术问题，开发一种抗变形能力强，透水性能、抗裂性能以及水稳定性能优异的透水沥青混合料，本申请提供一种热再生钢渣透水沥青混合料及其制备方法。
2、一方面，本申请提供的一种热再生钢渣透水沥青混合料，按重量份数计，其原料组成包括：沥青4～8份、钢渣70～80份、填料5～15份、聚合物改性剂1～3份、木质纤维素0.1～0.5份、羧甲基壳聚糖0.1～0.5份、聚丙烯酸插层水滑石0.15～0.8份。
3、通过采用上述技术方案，本申请采用特定的原料和配比，制得的热再生钢渣透水沥青混合料透水性能好，同时抗变形能力强，抗裂性能以及水稳定性能优异。本申请加入了钢渣，其棱角丰富和高碱性，不仅增加了混合料的力学强度，还有助于中和酸雨，保护路面不受腐蚀。填料用于填充间隙，改善混合料的密实度和工作性，同时也能够提高水稳定性，减少空隙率，间接增强抗渗水性。
4、本申请加入聚合物改性剂，能够提高混合料的高温稳定性，增强其抗车辙能力，同时也能减少低温脆裂风险，提升整体的抗变形能力。木质纤维素作为纤维增强材料，可以有效提高混合料的抗裂性能。羧甲基壳聚糖能改善沥青的结合力，同时有助于提高水稳定性，减少水分渗透。聚丙烯酸插层水滑石能够增强沥青混合料的物理交联，提高其水稳定性和抗变形能力，同时也有助于调节混合料的微观结构，保持良好的透水性。
5、可选的，按重量份数计，其原料组成包括：沥青5～7份、钢渣72～78份、填料8～12份、聚合物改性剂1.5～2.5份、木质纤维素0.2～0.4份、羧甲基壳聚糖0.2～0.4份、聚丙烯酸插层水滑石0.3～0.7份。
6、可选的，按重量份数计，其原料组成包括：沥青6份、钢渣75份、填料10份、聚合物改性剂2份、木质纤维素0.3份、羧甲基壳聚糖0.3份、聚丙烯酸插层水滑石0.5份。
7、可选的，所述钢渣由粒径为4.75～9.5mm，9.5～13.2mm，13.2～19mm的钢渣组成，三种粒径的钢渣的重量比为40～50：25～30：15～20。
8、通过采用上述技术方案，本申请通过不同粒径的钢渣搭配，能够优化孔隙结构，既保证了路面的承载能力，同时保证了必要的透水性能。不同粒径的组合也有助于形成连通的透水通道，避免孔隙被细小颗粒堵塞。
9、可选的，所述填料为粉煤灰和偏高岭土，所述粉煤灰和偏高岭土的重量比为4～6：1。
10、通过采用上述技术方案，本申请中，粉煤灰能够提高混合料的密实度和稳定性，偏高岭土有助于提高混合料的水稳定性，减少水对路面结构的侵蚀。两者的重量比设计，既优化了混合料的物理结构和施工性能，又确保了透水性、力学性能和水稳定性的平衡。
11、可选的，所述填料的平均粒径为10～60μm。
12、通过采用上述技术方案，本申请填料的平均粒径有助于获得较好的分散性和流动性。若平均粒径过小，可能导致团聚，影响生产；若平均粒径过大，可能影响混合料的流动性。
13、可选的，所述粉煤灰中各组分含量的质量百分比为：sio2 40％～60％，al2o315％～25％，fe2o3 5％～15％，cao 5％～20％，mgo 1％～5％。
14、可选的，所述偏高岭土中各组分含量的质量百分比为：sio2 45％～55％，al2o335％～45％，fe2o3 0.5％～2％，cao 0.5％～2％，mgo 0.5％～2％。
15、可选的，所述聚合物改性剂选自sbs(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物)、sbr(苯乙烯-丁二烯橡胶)中的至少一种。
16、可选的，所述羧甲基壳聚糖与聚丙烯酸插层水滑石的重量比为1：1～2.3。
17、通过采用上述技术方案，本申请羧甲基壳聚糖与聚丙烯酸插层水滑石的重量比能够进一步优化透水沥青混合料的综合性能，增强界面粘结，提高水稳定性和力学性能。
18、可选的，所述聚丙烯酸插层水滑石的制备方法为：
19、步骤一：将mg(no3)2·6h2o和al(no3)3·9h2o混合，加水溶解，制得混合盐溶液；mg2+和al3+的摩尔比为2～3：1；
20、步骤二：将氢氧化钠溶液滴加到所述混合盐溶液中，搅拌，生成沉淀，分离，洗涤，干燥，制得基础水滑石；
21、步骤三：将所述基础水滑石超声分散于水中，制得水滑石悬浮液；
22、步骤四：将聚丙烯酸加入所述水滑石悬浮液中，加入过硫酸钾，搅拌，分离，洗涤，干燥，制得聚丙烯酸插层水滑石。
23、第二方面，本申请提供了上述热再生钢渣透水沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
24、s1、将所述沥青加热，加入所述聚合物改性剂，搅拌，制得改性沥青；
25、s2、将所述改性沥青中加入所述木质纤维素、羧甲基壳聚糖以及聚丙烯酸插层水滑石，搅拌混合，制得混合料；
26、s3、将所述钢渣和填料在130～140℃下加热4～5h，加入所述混合料，搅拌混合，制得热再生钢渣透水沥青混合料。
27、通过采用上述技术方案，本申请采用的制备方法操作简单且方便，能够较高效地将原料进行混合和加工，提高生产效率。分步混合能够确保原料的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：沥青4~8份、钢渣70~80份、填料5~15份、聚合物改性剂1~3份、木质纤维素0.1~0.5份、羧甲基壳聚糖0.1~0.5份、聚丙烯酸插层水滑石0.15~0.8份。
2.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：沥青5~7份、钢渣72~78份、填料8~12份、聚合物改性剂1.5~2.5份、木质纤维素0.2~0.4份、羧甲基壳聚糖0.2~0.4份、聚丙烯酸插层水滑石0.3~0.7份。
3.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述钢渣由粒径为4.75~9.5mm，9.5~13.2mm，13.2~19mm的钢渣组成，三种粒径的钢渣的重量比为40~50：25~30：15~20。
4.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述填料为粉煤灰和偏高岭土，所述粉煤灰和偏高岭土的重量比为4~6：1。
5.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述填料的平均粒径为10~
6.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述聚合物改性剂选自SBS、SBR中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述羧甲基壳聚糖与聚丙烯酸插层水滑石的重量比为1：1~2.3。
8.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述聚丙烯酸插层水滑石的制备方法为：
9.一种权利要求1~8任一项所述的热再生钢渣透水沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的热再生钢渣透水沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，将沥青加热至150~180℃。
...【技术特征摘要】
1.一种热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：沥青4~8份、钢渣70~80份、填料5~15份、聚合物改性剂1~3份、木质纤维素0.1~0.5份、羧甲基壳聚糖0.1~0.5份、聚丙烯酸插层水滑石0.15~0.8份。
2.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，按重量份数计，其原料组成包括：沥青5~7份、钢渣72~78份、填料8~12份、聚合物改性剂1.5~2.5份、木质纤维素0.2~0.4份、羧甲基壳聚糖0.2~0.4份、聚丙烯酸插层水滑石0.3~0.7份。
3.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其特征在于，所述钢渣由粒径为4.75~9.5mm，9.5~13.2mm，13.2~19mm的钢渣组成，三种粒径的钢渣的重量比为40~50：25~30：15~20。
4.根据权利要求1所述的热再生钢渣透水沥青混合料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，韩涛，王猛，季昌伟，张帅，程艳秋，
申请(专利权)人：济南通达公路工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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