本發明屬于道路建筑材料領域,具體涉及一種道路石油瀝青抗剝落劑及其制備方法。
背景技術:
::在瀝青路面中,由于道路石油瀝青中含有瀝青酸等酸性成分表現弱酸性,在工程中為了增強瀝青與集料之間的粘附性及瀝青混合料水穩定性能通常選用堿性或中性集料,如石灰巖、輝綠巖等;但是隨著公路事業的迅速發展,特別是高等級公路的發展,對優質集料的需求量也越來越大,導致中堿性集料貯量不斷減少,酸性集料的使用量逐漸增加,如花崗巖等,由于酸性集料與瀝青之間的粘附性及瀝青混合料的水穩定性較低等問題限制了其使用,為了改善酸性集料帶來的這些問題,抗剝落劑被廣泛使用在酸性集料的瀝青混合料中。常用的抗剝落劑主要有有機類和無機類,有機類產品主要有磷酸酯類和胺類,由于有機類抗剝落劑熱穩定性不好高溫易分解、不環保等特點限制了它的使用;無機類抗剝落劑主要有石灰、水泥等,雖具有好的溫度穩定性,但是成本較高限制其使用。技術實現要素::本發明所要解決的技術問題是:提供一種利用從鋁土礦中提取氧化鋁后排出的工業固體廢棄物赤泥作為主要組成材料制備的一種道路石油瀝青抗剝落劑,添加于瀝青混合料中,來增強瀝青與集料的粘附性,改善瀝青混合料的水穩定性能。本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下:一種道路石油瀝青抗剝落劑,所述的道路石油瀝青抗剝落劑由以重量百分比為單位的下列各組分組成:赤泥50~70wt%,堿渣15~30wt%,石灰10~20wt%,硬脂酸鈣3~5wt%。所述的赤泥是制鋁工業從鋁土礦中提取氧化鋁后排出的工業固體廢棄物,所述赤泥中氧化鈣成分的含量不小于30wt%;所述堿渣是氨堿法生產純堿過程中產生的工業廢棄物。上面所述的道路石油瀝青抗剝落劑的制備方法,其具體步驟如下:①赤泥、堿渣分別在100~105℃溫度條件下干燥,然后進行粉磨,細度均需滿足0.6mm標準方孔篩通過率為100%,0.15mm標準方孔篩通過率為90~100%,0.075mm標準方孔篩通過率為70-100%;②石灰細度需滿足0.6mm標準方孔篩通過率為100%,0.15mm標準方孔篩通過率為90-100%,0.075mm標準方孔篩通過率為70-100%;③按配比準備各原料組分:赤泥50~70wt%,堿渣15~30wt%,石灰10~20wt%,硬脂酸鈣3~5wt%;④首先將赤泥和堿渣混合均勻,然后添加硬脂酸鈣拌合均勻,最后添加石灰共同混合均勻,即得到本發明所述的道路石油瀝青抗剝落劑。上面所述的道路石油瀝青抗剝落劑的使用方法,其特征在于:①權利要求1或2所述的道路石油瀝青抗剝落劑在瀝青混合料中的摻量占瀝青混合料總質量的2-4wt%;②制備瀝青混合料時,首先將瀝青、粗集料、細集料等拌合均勻,再將權利要求1或2所述的道路石油瀝青抗剝落劑連同礦粉一起加入拌合均勻即可。本發明的道路石油瀝青抗剝落劑的添加工藝與瀝青混合料中礦粉的添加工藝完全相同。本發明提供的道路石油瀝青抗剝落劑,以工業廢棄物為主,赤泥是主要成分,它是制鋁工業從鋁土礦中提取氧化鋁后排出的一種工業固體廢棄物,特殊的工藝導致了排出的赤泥具有較強堿性,主要成分有二氧化硅、氧化鈣、氧化鐵和氧化鋁等,特別是采用燒結法或聯合法制鋁得到的赤泥,氧化鈣含量較高且具有一定活性,堿渣中也含有一定量的氧化鈣,它們在硬脂酸鈣和石灰的共同作用下可以明顯增強瀝青與集料之間的粘附性能,從而改善瀝青混合料的水穩定性能。本發明的有益效果:添加本發明的道路石油瀝青抗剝落劑的瀝青混合料與普通瀝青混合料的生產工藝完全相同,不需要添置新的設備。本發明的道路石油瀝青抗剝落劑可以顯著改善瀝青混合料的水穩定性,以及瀝青與集料之間的粘附性能,特別是對于花崗巖等酸性集料改善效果更加明顯。本發明所提供的道路石油瀝青抗剝落劑,屬于固廢利用,其制備簡單、溫度穩定性好、成本低、易于推廣使用。具體實施方式:下面結合實施例對本發明做進一步的闡明,但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例,實施例不應視作對本發明的限定。實施例1:道路石油瀝青抗剝落劑的組成:赤泥50wt%,堿渣30wt%,石灰15wt%,硬脂酸鈣5wt%。該道路石油瀝青抗剝落劑的摻量占瀝青混合料總質量的3wt%。瀝青:殼牌70號普通道路石油瀝青;集料:花崗巖軋制;礦粉:石灰石磨細石粉;瀝青混合料組成:采用細粒式密級配瀝青混合料DAC-13型,配合比見表1;其中瀝青用量占瀝青混合料總質量的5.0wt%。表1:實施例1的DAC-13型瀝青混合料配合比篩孔尺寸(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)10095775337271914105普通瀝青和摻加本發明抗剝落劑的瀝青的老化試驗方法按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTGE20-2011)中T0609進行,瀝青與粗集料粘附等級試驗按照本規程中T0616進行;浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗分別按照本規程中的T0709和T0729進行。各項測試結果詳見表4。實施例2:道路石油瀝青抗剝落劑的組成:赤泥60wt%,堿渣20wt%,石灰16wt%,硬脂酸鈣4wt%;道路石油瀝青抗剝落劑的摻量占瀝青混合料總質量的2wt%。瀝青:殼牌70號普通道路石油瀝青;集料:花崗巖軋制;礦粉:石灰石磨細石粉;瀝青混合料組成:采用細粒式密級配瀝青混合料DAC-13型,配合比見表2;其中瀝青用量占瀝青混合料總質量的4.9wt%。表2:實施例2的DAC-13型瀝青混合料配合比篩孔尺寸(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)1009475513525171294.5普通瀝青和摻加本發明抗剝落劑的瀝青的老化試驗方法按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTGE20-2011)中T0609進行,瀝青與粗集料粘附等級試驗按照本規程中T0616進行;浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗分別按照本規程中的T0709和T0729進行。各項測試結果詳見表4。實施例3:道路石油瀝青抗剝落劑的組成:赤泥70wt%,堿渣15wt%,石灰12wt%,硬脂酸鈣3wt%;道路石油瀝青抗剝落劑的摻量占瀝青混合料總質量的4wt%。瀝青:殼牌70號普通道路石油瀝青;集料:花崗巖軋制;礦粉:石灰石磨細石粉;瀝青混合料組成:采用細粒式密級配瀝青混合料DAC-13型,配合比見表3;其中瀝青用量占瀝青混合料總質量的5.1wt%。表3:實施例3的DAC-13型瀝青混合料配合比篩孔尺寸(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率(%)10096795539292116115.5普通瀝青和摻加本發明抗剝落劑的瀝青的老化試驗方法按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》(JTGE20-2011)中T0609進行,瀝青與粗集料粘附等級試驗按照本規程中T0616進行;浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗分別按照本規程中的T0709和T0729進行。各項測試結果詳見表4。表4試驗結果當前第1頁1 2 3