專利名稱：一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種瀝青改性劑，尤其是一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的高等級(jí)公路，有75％以上是瀝青砼路面。這種路面所用的集料有堿性集料和酸性集料。對(duì)于石灰石、白云石等堿性集料而言，它的優(yōu)點(diǎn)是與瀝青的粘附性較好，但極限抗壓強(qiáng)度較低，磨耗率較高，耐久性較差。而花崗巖、玄武巖、安山巖、輝綠巖、片麻巖等酸性集料，它們的極限抗壓強(qiáng)度高，磨耗率低，是高等級(jí)公路的優(yōu)質(zhì)集料。但由于這類集料的SiO2含量高，且呈酸性，與瀝青粘附性不好，即使原料就在當(dāng)?shù)匾矡o法利用。為了解決瀝青與酸性集料的粘附性，國(guó)內(nèi)外開發(fā)了多種名稱為“抗剝落劑”的化工產(chǎn)品。但這種產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用中的效果并不理想，原因是高溫穩(wěn)定性不好，易于分解，耐久性較差。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能夠?qū)r青砼酸性集料進(jìn)行改性的瀝青改性劑，以克服化學(xué)抗剝落劑的不足，將酸性集料用于高等級(jí)公路作集料，使其與瀝青的粘附性達(dá)到4～5級(jí)，且高溫穩(wěn)定性和耐久性好。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單，成本低，效果好的用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑的制備方法。
本發(fā)明通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)(本發(fā)明所用百分比均為重量百分比)所述瀝青砼酸性集料瀝青改性劑的SiO2含量為10-40％，水份含量＜5％，堆密度＜0.8g/cm3，堿值＞0.9，與瀝青的粘附性為4-5級(jí)，380℃內(nèi)不分解，不揮發(fā)，粒度(400目)篩余＜25％。
所述用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑的制備方法是
A、將含有非晶質(zhì)SiO2并具有微孔結(jié)構(gòu)的硅藻土在600～800℃溫度下，焙燒7-12小時(shí)，使其完成提純、改性、活化、擴(kuò)容，冷卻后粉碎至200-600目，待用B、取下列重量百分比的物料焙燒過的硅藻土 20％～30％偏高嶺石 5～10％，莫來石 2～5％，Ca(OH)255～65％經(jīng)攪拌混勻、熟化、研磨、風(fēng)選，制得400目篩余＜25％的酸性集料瀝青改性劑。
本發(fā)明制備工藝中所用硅藻土為高燒失量型硅藻土，其化學(xué)成份為SiO255～60％，Al2O312～16％，F(xiàn)e2O36～10％，CaO 1～2％，MgO 1～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，燒失量20～26％。
本發(fā)明制備工藝中硅藻土的焙燒設(shè)備采用現(xiàn)有技術(shù)中的“多排一體爐”，將塊狀的硅藻土放入“多排一體爐”中，使其自燃，溫度控制在600～800℃，時(shí)間7-12小時(shí)，冷卻后粉碎至200目。
本發(fā)明所用偏高嶺石、莫來石、Ca(OH)2都是工業(yè)產(chǎn)品。偏高嶺石SiO245±3％，Al2O337±2％。莫來石Al2O365±2％，SiO230±2％。Ca(OH)2CaO+MgO＝72±1％。
本發(fā)明對(duì)瀝青砼酸性集料有如下改性效果1、酸性集料，如花崗巖、花崗片麻巖、玄武巖、輝綠巖、安山巖等，與瀝青的粘附性由1～2級(jí)，提高到4～5級(jí)，且高溫穩(wěn)定性和耐久性好，見表1。
2、用本發(fā)明制備的瀝青改性劑，加入到瀝青中，針入度下降，軟化點(diǎn)提高，135℃粘度提高，表明高溫穩(wěn)定性得到改善，見表2。
3、用本發(fā)明制備的酸性集料瀝青混合料，密度增加，孔隙率降低，瀝青飽和度提高，馬歇爾穩(wěn)定度、殘留穩(wěn)定度、馬歇爾模數(shù)大幅度提高，說明混合料性能優(yōu)良，見表3。
4、用本發(fā)明制備的酸性混合料，在高速公路上鋪筑，酸性改性瀝青砼路面，經(jīng)嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，路面平整、密實(shí)，集料粘結(jié)牢固，高溫不泛油，低溫不開裂，水穩(wěn)性極好，耐磨、抗滑、減小噪音，疲勞壽命提高70％以上。
總之，用本發(fā)明制備的瀝青改性劑，可以使酸性集料瀝青砼的粘附性達(dá)到4～5級(jí)，而且性能穩(wěn)定，高溫不揮發(fā)，不分解，耐久性好，能顯著提高路面質(zhì)量，延長(zhǎng)路面使用壽命，從而減少路面養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用，具有極好的社會(huì)效益。


圖1為本發(fā)明之工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實(shí)施例實(shí)際用的主要設(shè)備有多排一體爐、錘式破碎機(jī)、颶風(fēng)超細(xì)自磨機(jī)、熟化倉(cāng)、配料機(jī)、攪拌機(jī)、包裝機(jī)。
所用原料有4種1、硅藻土；2、偏高嶺石；3、莫來石；4、Ca(OH)2。
1、硅藻土通過“多排一體爐”提純、改性、活化和擴(kuò)容。其具體作法是將塊狀硅藻土破成厚20cm左右的片狀，裝入“多排一體爐”中，經(jīng)烘干、自燃、保溫、冷卻后出爐，全過程需9小時(shí)，其中烘干2小時(shí)，自燃3小時(shí)，保溫2小時(shí)，冷卻2小時(shí)，自燃溫度600～800℃，硅藻土經(jīng)“多排一體爐”焙燒后，呈米黃色，各種化學(xué)成份見表4，將其經(jīng)錘式破碎機(jī)粉碎成粉狀；2、用焙燒、粉碎后的硅藻土按25％，配入偏高嶺石8％，莫來石2％，Ca(OH)265％，入配料機(jī)，配好料后，入攪拌機(jī)，攪拌均勻后，入熟化倉(cāng)，然后再進(jìn)入颶風(fēng)超細(xì)自磨機(jī)磨細(xì)，經(jīng)風(fēng)選，便制得400目篩余小于25％的酸性集料瀝青改性劑；3、用此瀝青改性劑200噸，按油石比5.1％，炒拌酸性集料瀝青混合料19607噸，在雙向4車道高速公路鋪AK-16A瀝青混凝土路面8.8公里，經(jīng)嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，評(píng)為優(yōu)良工程。此路面經(jīng)二夏二冬考驗(yàn)，無任何早期破壞痕跡，成功地解決了酸性集料與瀝青粘附性不好的問題。從而為酸性集料在高速公路瀝青砼中大量推廣應(yīng)用、就地取材創(chuàng)造了條件。
表1 粘附性試驗(yàn)

表2 瀝青“三大指標(biāo)”試驗(yàn)

表3 酸性集料馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)

表4 焙燒后硅藻土的化學(xué)成分

權(quán)利要求
1.一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑，其特征在于它含有重量百分比為10-40％的SiO2，水份＜5％，其堆密度＜0.8g/cm3，堿值＞0.9，與瀝青的粘附性為4-5級(jí)，380℃內(nèi)不分解，不揮發(fā)，粒度(400目)篩余＜25％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青改性劑，其特征在于它通過下列方法制得A、將含有非晶質(zhì)SiO2并具有微孔結(jié)構(gòu)的硅藻土在600～800℃溫度下，焙燒7-12小時(shí)，使其完成提純、改性、活化、擴(kuò)容，冷卻后粉碎至200-600目，待用；B、取下列重量百分比的物料焙燒過的硅藻土 20％～30％偏高嶺石5～10％，莫來石 2～5％，Ca(OH)255～65％經(jīng)攪拌混勻、熟化、研磨、風(fēng)選，制得400目篩余＜25％的酸性集料瀝青改性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青改性劑，其特征在于所述硅藻土為高燒失量型硅藻土，其化學(xué)成份為SiO255～60％，Al2O312～16％，F(xiàn)e2O36～10％，CaO 1～2％，MgO 1～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，燒失量20～26％。
4.、根據(jù)權(quán)利要求1所述的瀝青改性劑，其特征在于所用偏高嶺石、莫來石、Ca(OH)2都是工業(yè)產(chǎn)品，偏高嶺石SiO245±3％，Al2O337±2％；莫來石Al2O365±2％，SiO230±2％；Ca(OH)2CaO+MgO＝72±1％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑及其制備方法，其特征在于它含有重量百分比的SiO
文檔編號(hào)C08K3/00GK1626568SQ200310111178
公開日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
發(fā)明者于漧, 丁金壽 申請(qǐng)人:昆明陸升改性材料有限公司