專利名稱：一種鋼渣透水瀝青混合料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬公路建筑材料研究領(lǐng)域，具體涉及一種鋼渣透水浙青混合料。
背景技術(shù)：
近年來，浙青路面因其優(yōu)異的路用性能和舒適的行車性能得到了飛速發(fā)展。截止到2010年底，我國公路總里程已近400萬公里，高速公路已達(dá)7.4萬公里，其中，絕大部分為浙青路面。目前已建成的浙青路面中90%以上按密實(shí)級配原理設(shè)計(jì)而成，屬設(shè)計(jì)空隙率較小的密集配浙青混凝土路面。這種路面結(jié)構(gòu)具有密實(shí)、不透水的特點(diǎn)，且強(qiáng)度較高，水穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能、耐久性能都比較好，但高溫穩(wěn)定性能較差、噪音大，并且，密集配浙青混凝土作為抗滑表層，路面積水來不及排走，易引起水霧、眩光，汽車高速行駛易出現(xiàn)水漂，嚴(yán)重影響路面抗滑性能和行車安全。因此，歐美發(fā)達(dá)國家如德、法、英、荷、美等廣泛開展了透水浙青路面的研究。透水性浙青路面是一種骨架嵌擠多孔結(jié)構(gòu)的浙青路面，其主要具有下述特點(diǎn):一，透水浙青路面的多孔性在很大程度上消除了泵吸作用，并可吸收部分行車噪音，起到降低噪音的作用；二，由于其設(shè)計(jì)空隙率大，地表降水透過多孔透水浙青路面表層，沿下面層表面可排至兩側(cè)邊溝泄走，消除行車引起的水花飛濺現(xiàn)象及路表鏡面效應(yīng)，提高駕駛員視線的清晰度；因此透水性浙青路面可及時排走路表積水，且具有較大的路表構(gòu)造深度，即使在雨天也能保證優(yōu)良的抗滑性能。使用這種路面，不僅能夠有效地降低路表積水，而且能夠提供足夠的表面粗糙度，并可降低沿線行車噪音，其集料骨架結(jié)構(gòu)則增強(qiáng)了抵抗車轍變形能力。

目前透水浙青混合料主要使用玄武巖、石灰?guī)r等天然石料為主骨料。但這種優(yōu)質(zhì)石料在我國大多數(shù)地區(qū)有很少或幾乎沒有儲量，因而它們的價格較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國的石灰?guī)r如果按照現(xiàn)有的消耗速度，只能再維持20年的供應(yīng)。“十二五”期間，武鋼金資公司預(yù)計(jì)要具備處理鋼渣資源216萬噸/年的能力。要對如此多的鋼渣廢料進(jìn)行工業(yè)化處理，并實(shí)現(xiàn)全面綜合利用是一項(xiàng)迫在眉睫的工作。若將鋼渣應(yīng)用于透水混合料中，充分發(fā)揮鋼渣高硬度、高耐磨性，將有利于進(jìn)一步提高我國公路的設(shè)計(jì)質(zhì)量，與此也可吸收利用大量廢棄鋼渣，而提高鋼渣的綜合利用率，促進(jìn)材料的循環(huán)使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼渣透水浙青混合料。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:它由集料、纖維穩(wěn)定劑和浙青配比而成，其中:所述的纖維穩(wěn)定劑按重量百分比計(jì)為集料的0.2-0.4%，所述的浙青按重量百分比計(jì)為集料的4-5%，所述的集料由粗集料、細(xì)集料和填料組成，所述的粗集料為鋼渣或鋼渣和石灰石的混合物，粒度由19-13.2mm、13.2-9.5mm、9.5-4.75mm三種級配規(guī)格組成,所述的細(xì)集料為石灰石，粒度為4.75-0mm,按重量百分比計(jì)，所述的集料中各組分的含量依次為:19-13.2mm 的集料 15-17%、13.2-9.5mm 的集料 26-29%,9.5-4.75mm 的集料 43-45%,4.75-0mm 的集料 11-13%，填料 2-4%。按上述方案，所述粗集料中19-13.2mm、13.2-9.5mm和9.5-4.75mm規(guī)格的集料均
為鋼洛。按上述方案，所述鋼渣的表觀相對密度在3.300-3.400g/cm3之間；游離氧化鈣含量在1.0-1.5%之間；在60°C熱水里浸泡120h體積膨脹率不大于2%。按上述方案，所述石灰石細(xì)集料的表觀相對密度在2.600-2.800g/cm3之間。按上述方案，所述的填料為石灰石礦粉，其粒度分布為:0.6mm通過率為100%，
0.15mm 通過率為 95-100%，0.075mm 通過率為 90-100%。按上述方案，所述的纖維穩(wěn)定劑為聚脂纖維；所述的浙青為SBS改性浙青。按上述方案，所述的聚酯纖維平均長度為6mm，相對密度在1.320-1.400g/cm3之間。按上述方案，所述的SBS改性浙青是將70號道路石油浙青加熱至150_170°C，按照每100重量份浙青需要3重量份SBS改性劑的用量向其中添加SBS改性劑，攪拌，使用高速剪切儀剪切得到。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的鋼渣透水浙青混合料使用鋼渣替代部分集料或全部集料，并添加纖維穩(wěn)定劑如聚酯纖維和浙青可替代傳統(tǒng)的高粘度劑，在浙青混合料中形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，大幅降低成本，并且該鋼渣透水浙 青混合料的孔隙率(18-25% )可滿足我國公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范的要求，同時其具有較高的馬歇爾穩(wěn)定度，這說明了其擁有較好的抗水損害能力，另外，其析漏損失和肯塔堡飛散率均比較小，這也說明了其具有較好的整體強(qiáng)度和良好的耐久性能。該鋼渣透水浙青混合料拓展了鋼渣在浙青路面中的應(yīng)用途徑，可作為主路表層應(yīng)用于城市市政道路、二級道路等，降低了其對天然石料的需求，有利于保護(hù)地質(zhì)環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢棄物的高附加值再利用。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步闡明，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例，實(shí)施例不應(yīng)視作對本發(fā)明的限定。實(shí)施例1準(zhǔn)備19-13.2mm、13.2-9.5mm、9.5-4.75mm三種級配規(guī)格的鋼渣顆粒粗集料以及
4.75-0mm的石灰石顆粒細(xì)集料，進(jìn)行備用；以集料總重量為100份計(jì)，依次稱取19-13.2mm的集料15份、13.2-9.5mm的集料27份、9.5-4.75mm的集料44份、4.75-0mm的集料11份，并與3份石灰石礦粉進(jìn)行混合后，在180°C烘箱中烘干至恒重后，倒入拌合設(shè)備中，并加入0.3份聚脂纖維均勻拌和90s，然后再加入5份的SBS改性浙青,均勻拌和90s而得。上述鋼渣為武漢鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐渣在自然條件下陳化三年后制得，其表觀相對密度在3.300-3.400g/cm3之間；游離氧化鈣含量在1.0-1.5%之間；在60°C熱水里浸泡120h體積膨脹率不大于2%;所述石灰石顆粒的表觀相對密度在2.600-2.800g/cm3之間；所述的石灰石礦粉的粒度分布為:0.6mm通過率為100%，0.15mm通過率為95-100%，0.075mm通過率為90-100%;所述的聚脂纖維平均長度為6mm，相對密度在1.320-1.400g/cm3之間；所述的SBS改性浙青是將70號道路石油浙青加熱至160°C，按照每100重量份浙青需要3重量份SBS改性劑的用量向其中添加SBS改性劑，攪拌30min，使用高速剪切儀以19200轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速剪切2h得到。實(shí)施例2準(zhǔn)備粒徑范圍在19-13.2mm、13.2-9.5mm、9.5-4.75mm的鋼渣顆粒粗集料和粒徑范圍在4.75-0mm的石灰石顆粒細(xì)集料，進(jìn)行備用；以集料總重量為100份計(jì)，依次稱取19-13.2mm的集料16份、13.2-9.5mm的集料26份、9.5-4.75mm的集料43份、4.75_0mm的集料13份，并與2份的石灰石礦粉進(jìn)行混合后，在180°C烘箱中烘干至恒重后，倒入拌合設(shè)備中，并加入0.2份的聚脂纖維均勻拌和90s，然后再加入4.4份的SBS改性浙青，均勻拌和90s而得。上述鋼渣為武漢鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐渣在自然條件下陳化三年后制得，其表觀相對密度在3.300-3.400g/cm3之間；游離氧化鈣含量在1.0-1.5%之間；在60°C熱水里浸泡120h體積膨脹率不大于2% ;所述石灰石顆粒的表觀相對密度在2.600-2.800g/cm3之間；所述的石灰石礦粉的粒度分布為:0.6mm通過率為100 %, 0.15mm通過率為95-100 %, 0.075mm通過率為90-100%;所述的聚脂纖維平均長度為6mm，相對密度在1.320-1.400g/cm3之間；所述的浙青為SBS改性浙青。實(shí)施例3準(zhǔn)備粒徑范圍在19-13.2mm、13.2-9.5mm的鋼渣顆粒粗集料和粒徑范圍在
9.5-4.75mm、4.75-0mm的石 灰石顆粒粗集料,進(jìn)行備用；以集料總重量為100份計(jì)，依次稱取19-13.2mm的集料15份、13.2-9.5mm的集料28份、9.5-4.75mm的集料43份、4.75_0mm的集料11份，并與3份的石灰石礦粉進(jìn)行混合后，在180°C烘箱中烘干至恒重后，倒入拌合設(shè)備中，并加入0.4份的聚脂纖維均勻拌和90s，然后再加入4.2份的SBS改性浙青，均勻拌和90s而得。上述鋼渣為武漢鋼鐵公司轉(zhuǎn)爐渣在自然條件下陳化三年后制得，其表觀相對密度在3.300-3.400g/cm3之間；游離氧化鈣含量在1.0-1.5%之間；在60°C熱水里浸泡120h體積膨脹率不大于2% ;所述石灰石顆粒的表觀相對密度在2.600-2.800g/cm3之間；所述的石灰石礦粉的粒度分布為:0.6mm通過率為100 %, 0.15mm通過率為95-100 %, 0.075mm通過率為90-100%;所述聚脂纖維平均長度為6mm，相對密度在1.320-1.400g/cm3之間；所述的浙青為SBS改性浙青，它是將70號道路石油浙青加熱至160°C，按照每100重量份浙青需要3重量份SBS改性劑的用量向其中添加SBS改性劑，攪拌30min，使用高速剪切儀剪切得到的。對比例準(zhǔn)備粒徑范圍在19-13.2mm、13.2-9.5mm、在 9.5-4.75mm 和 4.75-Qmm 的石灰石顆
粒，進(jìn)行備用；以集料總重量為100份計(jì)，依次稱取19-13.2mm的集料15份、13.2-9.5mm的集料28份、9.5-4.75mm的集料43份、4.75_0mm的集料11份，并與3份的石灰石礦粉進(jìn)行混合后，在180°C烘箱中烘干至恒重后，倒入拌合設(shè)備中，并加入0.3份的聚脂纖維均勻拌和90s，然后再加入4份的SBS改性浙青，均勻拌和90s而得。上述的石灰石礦粉的粒度分布為:0.6mm通過率為100%，0.15mm通過率為95-100 %，0.075mm通過率為90-100 %。所述聚脂纖維平均長度為6mm，相對密度在1.320-1.400g/cm3之間；所述SBS改性浙青是將70號道路石油浙青加熱至160°C，按照每100重量份浙青需要3重量份SBS改性劑的用量向其中添加SBS改性劑，攪拌30min，使用高速剪切儀以19200轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速剪切2h得到。上述各實(shí)施例中的鋼渣透水浙青混合料的性能見表I。表I各實(shí)施例及對比例中鋼渣透水浙青混合料的性能
權(quán)利要求
1.一種鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:它由集料、纖維穩(wěn)定劑和浙青配比而成，其中:所述的纖維穩(wěn)定劑按重量百分比計(jì)為集料的0.2-0.4%，所述的浙青按重量百分比計(jì)為集料的4-5 %，所述的集料由粗集料、細(xì)集料和填料組成，所述的粗集料為鋼渣或鋼渣和石灰石的混合物，粒度由19-13.2mm、13.2-9.5mm、9.5-4.75mm三種級配規(guī)格組成,所述的細(xì)集料為石灰石，粒度為4.75-0mm，按重量百分比計(jì)，所述的集料中各組分的含量依次為:19-13.2mm 的集料 15-17%、13.2-9.5mm 的集料 26-29%,9.5-4.75mm 的集料 43-45%,4.75-0mm 的集料 11-13%，填料 2-4%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:所述粗集料中19-13.2mm、13.2-9.5mm 和 9.5-4.75mm 規(guī)格的集料均為鋼渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:所述鋼渣的表觀相對密度在3.300-3.400g/cm3之間；游離氧化鈣含量在1.0-1.5%之間；在60°C熱水里浸泡120h體積膨脹率不大于2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:所述石灰石細(xì)集料的表觀相對密度在2.600-2.800g/cm3之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:所述的填料為石灰石礦粉，其粒度分布為:0.6mm通過率為100%，0.15mm通過率為95-100%，0.075mm通過率為90-100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:所述的纖維穩(wěn)定劑為聚脂纖維；所述的浙青為SBS改性浙青。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼渣透水浙青混合料，其特征在于:所述的聚酯纖維平均長度為6mm,相對密度在1.320-1.400g/cm3之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼渣透水浙`青混合料，其特征在于:所述的SBS改性浙青是將70號道路石油浙青加熱至150-170°C，按照每100重量份浙青需要3重量份SBS改性劑的用量向其中添加SBS改性劑，攪拌，使用高速剪切儀剪切得到。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼渣透水瀝青混合料。它由集料、纖維穩(wěn)定劑和瀝青配比而成，纖維穩(wěn)定劑和瀝青按重量百分比計(jì)分別為集料的0.2-0.4％和4-5％，集料由粗集料、細(xì)集料和填料組成，粗集料為鋼渣或其和石灰石的混合，粒度由19-13.2mm、13.2-9.5mm、9.5-4.75mm三種級配規(guī)格組成，細(xì)集料為石灰石，粒度為4.75-0mm，按重量百分比計(jì)，各粒度規(guī)格的集料及填料的含量依次為15-17％、26-29％、43-45％、11-13％、2-4％。其使用鋼渣替代部分或全部集料，并添加纖維穩(wěn)定劑和瀝青制備的透水瀝青混合料孔隙率滿足要求，且具有較高的馬歇爾穩(wěn)定度和較小的析漏損失和肯塔堡飛散率。
文檔編號C04B18/14GK103224347SQ201310167039
公開日2013年7月31日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月8日
發(fā)明者李燦華, 汪平剛, 李暉, 汪暉, 陳靜, 劉思, 甘萬貴, 吳少鵬, 吳江紅, 焦立新 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司