緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料及其制備方法
【專利摘要】一種緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料及其制備方法，其中緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，由緩釋鹽化物：2份～3份，復合相變材料：0.75份～0.9份，瀝青：5份～6份，輔料：100份～110份組成。緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料的制備方法，包括如下步驟：步驟1：制備緩釋鹽化物；步驟2：制備復合相變材料；步驟3：制備瀝青混合料。本發明方法中的緩釋鹽化物中鹽分逐漸的釋放出來，由于火山石粉的吸附作用，氯鹽在路面壓力和孔隙水動力作用下不會一次性地釋放到路面，而是逐漸釋放到路面，溶解在雪水中的鹽分降低了路面雪水冰點，在冬天路面結冰情況下，融解冰雪的效果更好，可以有效解決冬季道路融冰雪及行車安全問題。
【專利說明】
緩釋鹽化物復合相變材料源青混合料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于路面材料技術領域，特別是設及一種含有鹽化物復合相變材料的混合 料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 冬季高速公路及普通公路路面易遭受冰雪的侵襲，對路面造成凍融破壞的同時也 對人們的生命財產安全造成威脅。每年因路面上的冰雪會造成汽車制動距離變長，車輪打 滑等不利因素導致的交通事故數不勝數。
[0003] 因此，必須采取一定的措施來減少路面冰雪，降低它給人們帶來的危害。目前的除 冰雪技術主要有路面外部技術和路面內部技術。路面外部技術包括有清除法和融化法;清 除法是采用機械或人工清除，運種方法耗時耗力；清除法主要是在路面撒融雪鹽、除雪劑， 運種方法雖然快但是對路面的損壞卻十分明顯。路面內部技術主要是利用路面自身結構或 路面材料產生融雪功能。目前國外的融冰雪的路面材料較昂貴，在國內不能得到普遍的應 用，而我國在自主研發抑制冰雪路面材料方面又發展緩慢，難W滿足高速公路的建設需求。
【發明內容】
[0004] 本發明提出了一種緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料及其制備方法要解決傳 統的路面自融雪技術施工難度大，用料成本高，除冰雪效果差的技術問題。
[0005] 本發明技術方案如下。
[0006] -種緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料，其特征在于，由如下重量分的組分組 成。
[0007] 緩釋鹽化物：2份~3份，復合相變材料:0.75份~0.9份，漸青：5份~6份，輔料： 100份~110份。
[000引優選的，所述緩釋鹽化物包括有氯鹽與浮石粉，并且氯鹽與浮石粉的重量比為6:1 ~4:10
[0009] 優選的，所述緩釋鹽化物為150~300目的緩釋鹽化物。
[0010] 優選的，所述氯鹽為氯化巧、氯化鋼或者氯化鐘。
[0011] 優選的，所述復合相變材料包括有聚乙二醇與有機膨潤±，其中有機膨潤±占聚 乙二醇重量的5%~9%。
[0012] 優選的，所述輔料包括如下重量分的組分:粗集料52份~53份，細集料47份~48 份，礦粉2份~2.2份。
[0013] -種緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料的制備方法，其特征在于，包括如下步 驟。
[0014] 步驟1:制備緩釋鹽化物;取無水氯化巧與浮石粉混合溶于水后，經高溫烘干，研磨 成粉后得到緩釋鹽化物。
[0015] 步驟2:制備復合相變材料；向融化的聚乙二醇中加入有機膨潤±混合，待看不見 塊狀物質后，即制得聚乙二醇/膨潤±復合相變材料。
[0016] 步驟3,制備漸青混合料;利用步驟1中制備的緩釋鹽化物、步驟2中制備的復合相 變材料、漸青W及輔料在加熱條件下攬拌，制備漸青混合料。
[0017] 優選的，步驟1中將氯鹽與浮石粉混合物加入水中，充分攬拌，直到氯鹽完全溶解 并且看不到凝結成團的浮石粉，再在20(TC~32(TC高溫條件下將混合物烘干，然后將烘干 后的混合物經研磨過篩后得緩釋鹽化物，整個過程須小于等于12小時。
[0018] 優選的，步驟2中，在攬拌條件下，將有機膨潤±緩慢加入融化的聚乙二醇中，待看 不到塊狀物質后，即制得復合相變材料。
[0019] 優選的，步驟3中，當礦料在加熱過程中達到160°C~170°C時，伴隨著漸青的加入， 在投料口加入步驟二已經制備好的復合相變材料和步驟一中已經制備好的緩釋鹽化物，即 可制得漸青混合料;所述復合相變材料占漸青質量的10%~20%;所述緩釋鹽化物占輔料質 量的1%~3〇/〇。
[0020] 與現有技術相比本發明具有W下特點和有益效果。
[0021] 1、本發明方法中的相變材料白天吸收并儲存太陽福射能，夜間或降雪后，當環境 溫度低于相變點后，相變材料發生固一液相變，從而釋放能量。由于聚乙二醇PEG(聚乙二醇 的簡稱）2000比熱容在3.0X103Jパkg·°C)左右，而冰的比熱容在2.1X103Jパkg·°C)左 右，PEG2000在發生相變和降溫過程中釋放的熱量比冰升溫和融化所吸收的熱量要稍高一 些，并且經試驗實際測量，滲加 PEG2000的路面溫度比普通路面溫度要高2°C~5°C，所W復 合相變材料在降溫和發生相變的過程中所釋放的能量，可促使路面的積雪融化。
[0022] 2、本發明方法中的緩釋鹽化物中鹽分逐漸的釋放出來，由于火山石粉的 吸附作用，氯鹽在路面壓力和孔隙水動力作用下不會一次性地釋放到路面，而是逐漸 釋放到路面，溶解在雪水中的鹽分降低了路面雪水冰點，氯化巧溶于水后含量只要達到 12%，即可使冰點降到-8°C，經試驗驗證，本發明中所述漸青混合料，在有少量雪水接觸和在 雪水的不斷沖刷的過程中，氯離子會每小時析出總氯離子量的4%，相比較于中到小雪的下 雪量，在有雪水沖刷的條件下，雪水中氯化巧含量很快即可達到10%W上，所W路面析出的 鹽分足W融化運些冰雪。較傳統漸青混合料鋪設的路面，在冬天路面結冰情況下，融解冰雪 的效果更好，可W有效解決冬季道路融冰雪及行車安全問題。
[0023] 3、本發明是采用的內部除冰雪技術，即依據路面自身材料發揮除冰雪功能做到自 融雪技術，且滲入材料價格低廉，比現有融雪路面滲入材料成本要低很多，因而其具有施工 難度低，用料成本低，除冰雪效果好的優點，并且本發明延遲路面積雪的凍結，縮短路面凍 結期，在冬季道路養護作業中減少除雪次數、降低除雪難度及減少融雪劑撒布量，從而大大 節約了冬季道路的養護成本。
[0024] 4、本發明中制備緩釋鹽化物所用到的浮石粉是一種吸附作用較強的物質，且成粉 狀，比表面積大。可W與氯化巧結合的更緊密，并且用較少量的浮石粉即可吸附結合大量的 氯化巧等鹽類，制備過程相對更加簡便，并且鹽離子與浮石粉相剝離的速度更加平穩，可W 均衡平穩地釋放到路面，從而使融解冰雪的效果更好。
[0025] 5、本發明中浮石粉與氯化巧是在水中相結合后，將水份蒸干，在浮石粉的強吸附 作用下，氯化巧僅少量散失，大部分氯化巧與浮石粉緊密結合，形成一種復合型的物質，因 此避免了再封裝的過程。使操作過程更為簡單。
[0026] 6、本發明中直接采用普通漸青，復合相變材料直接W外加劑的形式加入到制備漸 青混合料的程序中，制備步驟過程簡單，可減少大量的制備時間。
【附圖說明】
[0027] 圖1:本發明緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料的制備方法流程示意圖。
【具體實施方式】 [002引實施例1: 運種緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料，包括如下重量分的組分： 緩釋鹽化物:2份，復合相變材料:0.75份，漸青:5份，輔料:102份。
[0029] 所述緩釋鹽化物細度為200目篩。
[0030] 在本實施例中，緩釋鹽化物中的氯鹽為無水氯化巧，浮石粉為火山石粉，并且無水 氯化巧與火山石粉的質量比為4:1。
[0031] 當然在其他實施例中，氯鹽可W是氯化鐘或者氯化鋼等。
[0032] 本實施例中，所述復合相變材料由聚乙二醇與有機膨潤±組成，其中有機膨潤± 占聚乙二醇重量的5%。
[0033] 所述輔料包括如下重量分的組分:粗集料52份，細集料48份，礦粉2份。如圖1所 示，緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料的制備方法如下。
[0034] 步驟1:制備緩釋鹽化物；取無水氯化巧與浮石粉混合溶于水后，經高溫烘干研磨 成粉后制備成緩釋鹽化物，氯化巧與火山石按質量比4:1混合，然后加入與混合料等質量的 水，充分攬拌，直到氯化巧完全溶解并且看不到凝結成團的浮石粉，在30(TC左右烘箱中將 混合物烘干，將烘干后的混合物研磨過200目篩即制得緩釋鹽化物，密封裝袋。整個過程不 宜超過12小時。
[0035] 當然在其他實施例中制得的緩釋鹽化物也可W為150~300目中任意一個細度。
[0036] 步驟2:制備復合相變材料;將聚乙二醇水浴融化后加入占聚乙二醇重量5%的有機 膨潤±，緩慢加入邊加邊攬拌，完全加入之后攬拌均勻，且看不到明顯塊狀物質，即可制得 聚乙二醇/膨潤±復合相變材料。
[0037] 步驟3:制備漸青混合料，將礦料加熱至170°C左右，其中礦粉占粗集料和細集料總 重的2%，在加熱過程中加入占粗集料和細集料總重2%的緩釋鹽化物和占漸青15%的聚乙二 醇/膨潤±復合相變材料，在加入漸青充分攬拌后，即可制得漸青混合料，油石比為5%。
[003引實施例2: 運種緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料，包括如下重量分的組分： 緩釋鹽化物:3份，復合相變材料:0.9份，漸青:6份，輔料:104.2份。
[0039] 所述緩釋鹽化物細度為200目篩。
[0040] 在其它實施例中緩釋鹽化物細度也可為150~300目中任意一個細度。
[0041 ]在本實施例中，緩釋鹽化物中的氯鹽為無水氯化巧，浮石粉為火山石粉，并且無水 氯化巧與火山石粉質量比為6:1。
[0042] 在其他實施例中，氯鹽可W是氯化鐘或者氯化鋼等。
[0043] 本實施例中，所述復合相變材料由聚乙二醇與有機膨潤±組成，其中有機膨潤± 占聚乙二醇重量的9%。
[0044] 所述輔料包括如下重量分的組分:粗集料53份，細集料49份，礦粉2.2份。
[0045] 如圖1所示，緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料的制備方法如下。
[0046] 步驟1:制備緩釋鹽化物；取無水氯化巧與浮石粉混合溶于水后，經高溫烘干研磨 成粉后制備成緩釋鹽化物，氯化巧與浮石粉按質量比為6:1混合，然后加入與混合料等質量 的水，充分攬拌，直到氯化巧完全溶解并且看不到凝結成團的浮石粉，在30(TC左右烘箱中 將混合物烘干，將烘干后的混合物研磨過200目篩即制得緩釋鹽化物，密封裝袋。整個過程 不宜超過12小時。
[0047] 在其它實施例中，緩釋鹽化物細度也可為150~300目中任意一個細度。
[004引步驟2:制備復合相變材料;將聚乙二醇水浴融化后加入占聚乙二醇重量9%的有機 膨潤±，緩慢加入邊加邊攬拌，完全加入之后攬拌均勻，且看不到明顯塊狀物質，即可制得 聚乙二醇/膨潤±復合相變材料。
[0049 ]步驟3:制備漸青混合料，將礦料加熱至170°C左右，其中礦粉占粗集料和細集料總 重的2.2%，在加熱過程中加入占粗集料和細集料總重2.9%的緩釋鹽化物和占漸青15%的聚 乙二醇/膨潤上復合相變材料，在加入漸青充分攬拌后，即可制得漸青混合料，油石比為5%。 [(K)加]實施例3: 在本實施例中，緩釋鹽化物:2.5份，復合相變材料:0.8份，漸青:5.1份，輔料:103.1 份。
[0051] 所述緩釋鹽化物細度為200目篩。
[0052] 在其它實施例中緩釋鹽化物細度也可為150~300目中任意一個細度。
[0053] 本實施例中，所述輔料包括如下重量分的組分:粗集料52份，細集料49份，礦粉 2.1 份。
[0054] 本實施例中，緩釋鹽化物和復合相變材料所用的原材料如下。
[0055] 氯鹽，采用北京康普匯維科技有限公司生產的無水氯化巧;所占份數為65份。
[0056] 浮石粉，采用尚義縣萬景浮石科技有限公司生產的浮石粉，規格為火山石粉（紅 色），細度為325目篩;所占份數為13.6份。
[0057] 聚乙二醇，采用江蘇省海安石油化工廠提供的，規格為PEG-2000型號的聚乙二 醇;所占份數為20份。
[0058] 有機膨潤±，采用濟南華特化工有限公司生產的;所占份數為1.4份。
[0059] 漸青，采用普通70#石油漸青。
[0060] 礦粉，本發明實例采用礦粉篩分結果如下。
[0061] 集料采用符合AC -13級配條件即可，本發明實例采用級配結果如下。
[0062] 如圖1所示，緩釋鹽化物復合相變材料漸青混合料的制備方法如下。
[0063] 步驟1:制備緩釋鹽化物；取無水氯化巧與浮石粉混合溶于水后，經高溫烘干研磨 成粉后制備成緩釋鹽化物，氯化巧與浮石粉按質量比5:1混合，然后加入與混合料等質量的 水，充分攬拌，直到氯化巧完全溶解并且看不到凝結成團的浮石粉，在30(TC左右烘箱中將 混合物烘干，將烘干后的混合物研磨過200目篩即制得緩釋鹽化物，密封裝袋。整個過程不 宜超過12小時。
[0064] 在其它實施例中緩釋鹽化物細度也可為150~300目中任意一個細度。
[0065] 步驟2:制備復合相變材料;將聚乙二醇水浴融化后加入占聚乙二醇重量7%的有機 膨潤±，緩慢加入邊加邊攬拌，完全加入之后攬拌均勻，且看不到明顯塊狀物質，即可制得 聚乙二醇/膨潤±復合相變材料。
[0066] 步驟3:制備漸青混合料，將礦料加熱至170°C左右，其中礦粉占粗集料和細集料總 重的2.1%，在加熱過程中加入占粗集料和細集料總重的2.5%的緩釋鹽化物和占漸青15.6% 的聚乙二醇/膨潤±復合相變材料，在加入漸青充分攬拌后，即可制得漸青混合料，油石比 為 5〇/〇。
[0067] 本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護 范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍涵蓋本領域技術人 員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。
【主權項】
1. 一種緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于，由如下重量分的組分組成： 緩釋鹽化物：2份~3份，復合相變材料:0.75份~0.9份，瀝青:5份~6份，輔料：100份 ~110份。2. 根據權利要求1中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于:所述緩釋 鹽化物由氯鹽與浮石粉組成，并且氯鹽與浮石粉的重量比為6:1~4:1。3. 根據權利要求1中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于:所述緩釋 鹽化物細度為150~300目。4. 根據權利要求1中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于:所述氯鹽 為氯化鈣、氯化鈉或者氯化鉀。5. 根據權利要求1中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于:所述復合 相變材料由聚乙二醇與有機膨潤土組成，其中有機膨潤土占聚乙二醇重量的5%~9%。6. 根據權利要求1中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于:所述輔料 包括如下重量分的組分:粗集料52份~53份，細集料47份~48份，礦粉2份~2.2份。7. -種權利要求1-6中任意一項所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料的制備方 法，其特征在于，包括如下步驟： 步驟1:制備緩釋鹽化物;取無水氯化鈣與浮石粉混合溶于水后，經高溫烘干，研磨成粉 后得到緩釋鹽化物； 步驟2:制備復合相變材料；向融化的聚乙二醇中加入有機膨潤土混合，待看不見塊狀 物質后，即制得聚乙二醇/膨潤土復合相變材料； 步驟3,制備瀝青混合料;利用步驟1中制備的緩釋鹽化物、步驟2中制備的復合相變材 料、瀝青以及輔料在加熱條件下攪拌，制備瀝青混合料。8. 根據權利要求7中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于：步驟1中 將氯鹽與浮石粉混合物加入水中，充分攪拌，直到氯鹽完全溶解并且看不到凝結成團的浮 石粉，再在200°C~320°C高溫條件下將混合物烘干，然后將烘干后的混合物經研磨過篩后 得緩釋鹽化物，整個過程須小于等于12小時。9. 根據權利要求7中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于:步驟2中， 在攪拌條件下，將有機膨潤土緩慢加入融化的聚乙二醇中，待看不到塊狀物質后，即制得復 合相變材料。10. 根據權利要求7中所述緩釋鹽化物復合相變材料瀝青混合料，其特征在于：步驟3 中，當礦料在加熱過程中達到160°C~170°C時，伴隨著瀝青的加入，在投料口加入步驟二已 經制備好的復合相變材料和步驟一中已經制備好的緩釋鹽化物，即可制得瀝青混合料;所 述復合相變材料占瀝青質量的1 〇%~20%;所述緩釋鹽化物占輔料質量的1 %~3%。
【文檔編號】C04B26/26GK106082793SQ201610489783
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】麻建鎖, 王沛, 王一沛, 蔡煥琴, 白潤山, 周苗苗, 馮拴
【申請人】河北建筑工程學院