一種抑塵減霾瀝青混合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于瀝青道路及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種瀝青混合料及其制備方法， 尤其涉及一種抑塵減霾瀝青混合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在我國(guó)京津冀和華北地區(qū)霧霾天氣頻繁發(fā)生，很多城市到了秋冬季節(jié)會(huì) 遭遇大范圍持續(xù)性霧霾天氣，給人們的正常出行和日常生活帶來嚴(yán)重影響。大氣污染問題 已經(jīng)引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，研宄表明，大氣中的一些有害有毒物質(zhì)可以對(duì)人體生理機(jī) 能造成不可恢復(fù)性的破壞，嚴(yán)重影響人們的身心健康，因此治理霧霾以保護(hù)環(huán)境的問題迫 在眉睫。在一些大城市環(huán)境中，機(jī)動(dòng)車尾氣排放和路面揚(yáng)塵是大氣污染，尤其是PM2. 5污染 的主要因素。
[0003] 交通行業(yè)是資源占用型和能源消耗型行業(yè)，交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)都與環(huán) 境保護(hù)密切相關(guān)。我國(guó)京津冀地區(qū)空氣干燥，粉塵等顆粒物極易懸浮在空氣中，為了降低霧 霾的影響，環(huán)衛(wèi)部門需要經(jīng)常對(duì)道路進(jìn)行灑水降霾。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京市平均每年消耗6000噸 以上的水資源用于濕化路面，這對(duì)于水資源嚴(yán)重匱乏的北方城市來說，將造成嚴(yán)重的水資 源浪費(fèi)。
[0004] 目前，國(guó)內(nèi)外普遍使用的抑塵方法是在道路表面灑水或者在道路表面噴灑抑塵 劑。隨著高分子精細(xì)化工技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些吸水保濕型的抑塵劑也得到了快速發(fā)展，但 是這些抑塵劑價(jià)格昂貴、功能單一、環(huán)境適應(yīng)性差、具有一定毒性、抑塵周期短（最長(zhǎng)為90 天左右）、不能長(zhǎng)久抑塵、成本相對(duì)較高，并且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不可恢復(fù)性的影響。因此，急 需開發(fā)一種抑塵減霾型路面以解決目前存在的各種環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)問題。
[0005][0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種抑塵減霾瀝青混合料，其目的在 于解決現(xiàn)有的霧霾問題，減少不必要的水資源浪費(fèi)，通過將抑塵減霾瀝青改性劑直接添加 到基質(zhì)瀝青中，形成抑塵減霾瀝青，再將該抑塵減霾瀝青添加到礦質(zhì)集料中，形成抑塵減霾 瀝青混合料，由該抑塵減霾瀝青混合料鋪筑道路，使該道路能夠吸收空氣中的水分，增大道 路表面的粉塵重度，從而使道路表面的粉塵不易于被過往車輛帶走，達(dá)到抑塵減霾的目的。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，一種抑塵減霾瀝青混合料，為復(fù)合材 料，所述抑塵減霾瀝青混合料包括礦質(zhì)集料和抑塵減霾瀝青。
[0009] 目前，國(guó)內(nèi)外普遍采用在道路表面噴灑抑塵劑（包括水）的方式進(jìn)行抑塵減霾，但 實(shí)際在道路表面噴灑抑塵劑所起到的抑塵效果甚微，不能有效抑塵減霾，持續(xù)時(shí)間較短，并 且價(jià)格昂貴，性價(jià)比較低，對(duì)生態(tài)環(huán)境有潛在的危害。而本發(fā)明將抑塵減霾瀝青改性劑直接 作為筑路材料的成分之一，將其添加到基質(zhì)瀝青中配制抑塵減霾瀝青，再以該抑塵減霾瀝 青作為膠結(jié)料鋪筑道路，從而使抑塵減霾效果更明顯、更突出、更持久，性價(jià)比更高。
[0010] 優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青包括基質(zhì)瀝青和抑塵減霾瀝青改性劑。
[0011] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青改性劑包括抑塵組分和抗剝落組 分。
[0012] 所述抑塵減霾瀝青混合料中最關(guān)鍵的成分是抑塵減霾瀝青，而抑塵減霾瀝青由基 質(zhì)瀝青與抑塵減霾瀝青改性劑復(fù)合而成。抑塵減霾瀝青改性劑中的關(guān)鍵成分是抑塵組分， 抑塵組分的作用是抑塵減霾。抑塵減霾瀝青改性劑中的抗剝落組分可用于提高材料的粘附 性，能夠有效防止礦料剝離脫落，避免道路開裂。將抑塵組分與抗剝落組分相結(jié)合，既不影 響道路的各項(xiàng)性能和正常的使用功能，又充分實(shí)現(xiàn)了抑塵減霾的作用。
[0013] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵組分為常溫下易于潮解的物質(zhì)。在常規(guī)的 自然環(huán)境下或者空氣中，能夠吸收水分、易于潮解的物質(zhì)均可作為本發(fā)明的抑塵組分。所述 常溫為25°C左右的溫度。
[0014] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵組分包括氯化鈣、氯化鐵、氯化鋁、草酸鈣 和草酸鉀中的一種或者幾種。氯化鈣是常見的無(wú)機(jī)化合物，吸濕性極強(qiáng)，暴露于空氣中極易 潮解。氯化鐵是常見的共價(jià)化合物，易溶于水，并且具有強(qiáng)烈的吸水性，能夠吸收空氣中的 水分而潮解。氯化鋁是常見的共價(jià)化合物，具有良好的吸水性，暴露于空氣中易于潮解。草 酸鈣和草酸鉀也具有吸水性，容易吸收空氣中的水分而潮解。這幾種物質(zhì)可分別單獨(dú)作為 抑塵組分，也可將任意幾種物質(zhì)組合作為抑塵組分。本發(fā)明經(jīng)過大量試驗(yàn)證明，當(dāng)選取任意 幾種物質(zhì)組合時(shí)，其各種物質(zhì)的配比可任意選擇，只要配制而成的抑塵組分的最終含量滿 足要求即可，無(wú)論選擇上述何種物質(zhì)或者各種物質(zhì)的配比如何，均可達(dá)到同等的抑塵減霾 效果。
[0015] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抗剝落組分包括木質(zhì)素磺酸鈣、木質(zhì)素磺酸鈉 和石油樹脂中的一種或者幾種。木質(zhì)素磺酸鈣無(wú)毒，具有良好的穩(wěn)定性、分散性和粘結(jié)性。 木質(zhì)素磺酸鈉具有良好的穩(wěn)定性和分散性，能吸附在各種固體質(zhì)點(diǎn)的表面上。石油樹脂具 有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，并有調(diào)節(jié)粘性和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，而且價(jià)格低廉，無(wú)毒，對(duì)環(huán)境友 好。這幾種物質(zhì)可分別單獨(dú)作為抗剝落組分，也可將任意幾種物質(zhì)組合作為抗剝落組分。本 發(fā)明經(jīng)過大量試驗(yàn)證明，當(dāng)選取任意幾種物質(zhì)組合時(shí)，其各種物質(zhì)的配比可任意選擇，只要 配制而成的抗剝落組分的最終含量滿足要求即可，無(wú)論選擇上述何種物質(zhì)或者各種物質(zhì)的 配比如何，均可達(dá)到同等的粘附性能，防止道路開裂的效果相同。
[0016] 由上述任一種抑塵組分與上述任一種抗剝落組分復(fù)合而成的抑塵減霾瀝青改性 劑具有同樣的抑塵減霾和防止路面開裂的效果。
[0017] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青改性劑中各組分的質(zhì)量百分比 為，抑塵組分50-95%、抗剝落組分5-50%。
[0018] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青改性劑中各組分的質(zhì)量百分比 為，抑塵組分70-95%、抗剝落組分5-30%。
[0019] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青改性劑中各組分的質(zhì)量百分比 為，抑塵組分80-95 %、抗剝落組分5-20 %。
[0020] 本發(fā)明經(jīng)過大量試驗(yàn)證明：若抑塵組分的添加量低于50%，則起不到抑塵減霾的 效果或者抑塵減霾的效果不明顯；若抑塵組分的添加量高于95%，則抑塵減霾的效果不 會(huì)再有明顯提高或者抑塵減霾的效果基本不變，因此繼續(xù)添加抑塵組分，導(dǎo)致原材料的浪 費(fèi)，提高成本。若抗剝落組分的添加量低于5%，則起不到粘附作用或者粘附作用不明顯， 道路會(huì)開裂；若抗剝落組分的添加量高于50%，則粘附作用不會(huì)再有明顯提高或者粘附作 用基本不變，因此繼續(xù)添加抗剝落組分，導(dǎo)致原材料的浪費(fèi)，提高成本。只有添加適當(dāng)含 量的抑塵組分和抗剝落組分，才能形成最佳效果的抑塵減霾瀝青改性劑，該抑塵減霾瀝青 改性劑既不影響道路的正常使用功能，又充分實(shí)現(xiàn)了抑塵減霾的作用。優(yōu)選的是，抑塵組 分為70-95%、抗剝落組分為5-30% ;更為優(yōu)選的是，抑塵組分為80-95%、抗剝落組分為 5-20 % 〇
[0021] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青中各組分的質(zhì)量百分比為，基質(zhì) 瀝青10-80%、抑塵減霾瀝青改性劑20-90%。
[0022] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青中各組分的質(zhì)量百分比為，基質(zhì) 瀝青20-70%、抑塵減霾瀝青改性劑30-80%。
[0023] 本發(fā)明經(jīng)過大量試驗(yàn)證明，基質(zhì)瀝青和抑塵減霾瀝青改性劑按照上述質(zhì)量百分比 配制時(shí)，得到的抑塵減霾瀝青能夠有效吸收空氣中的水分，抑塵減霾效果良好。
[0024] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述礦質(zhì)集料為喊性集料。
[0025] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述礦質(zhì)集料為玄武巖和/或輝綠巖。
[0026] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述礦質(zhì)集料的粒徑為13. 2-16. 0mm、4. 75-9. 5mm、 0· 15-2. 36mm 和 〇-〇· 075mm。
[0027] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述礦質(zhì)集料中各粒徑礦質(zhì)集料的質(zhì)量百分比為， 粒徑 13. 2-16. Omm 為 0-20 %、粒徑 4. 75-9. 5mm 為 15-50%、粒徑 0· 15-2. 36mm 為 40-70%、 粒徑 0-0· 075mm 為 10-15%。
[0028] 所述礦質(zhì)集料的級(jí)配需符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG E20-2011)的要 求。
[0029] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青混合料中各組分的質(zhì)量百分比 為，礦質(zhì)集料80-99%、抑塵減霾瀝青1-20%。
[0030] 在上述任一方案中優(yōu)選的是，所述抑塵減霾瀝青混合料中各組分的質(zhì)量百分比 為，礦質(zhì)集料90-97%、抑塵減霾瀝青3-10%。
[0031] 本發(fā)明經(jīng)過大量試驗(yàn)證明，礦質(zhì)集料和抑塵減霾瀝青按照上述質(zhì)量百分比配制 時(shí)，得到的抑塵減霾瀝青混合料能夠有效吸收空氣中的水分，抑塵減霾效果良好。
[0032] 本發(fā)明的抑塵減霾瀝青混合料，能夠有效吸收空氣中的水分，在道路表面形成具 有一定厚度的水膜，進(jìn)而增大路表粉塵的含濕量，使路表粉塵不易被過往車輛帶起來，從而 達(dá)到抑塵減霾和節(jié)約水資源的雙重效果。
[0033] 本發(fā)明的抑塵減霾瀝青，無(wú)毒、無(wú)污染，原材料常見，價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境友好，具有 良好的吸水保濕性，能夠在其他性能不變的條件下，吸收空氣中的水分，使粉塵的重度增 加，加快粉塵的沉降速度，以達(dá)到抑塵減霾的效果。該抑塵減霾瀝青可廣泛用于城市道路、 街道、機(jī)場(chǎng)、碼頭和礦山等區(qū)域。
[0034] 本發(fā)明的抑塵減霾瀝青改性劑，無(wú)毒、無(wú)污染、無(wú)腐蝕性，原材料常見，容易獲得， 價(jià)格低廉，具有較好的吸水性，抑塵減霾效果良好，對(duì)環(huán)境友好，具有重要的經(jīng)濟(jì)意義和社 會(huì)意義。
[0035] 本發(fā)明還提供一種上述抑塵減霾瀝青混合料的制備方法，包括以下步驟：
[0036] (1)制備抑塵減霾瀝青；
[0037] (2)將抑塵減