一种采用道路沥青改性剂的改性道路沥青及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种采用道路沥青改性剂的改性道路沥青及其制备方法，道路沥青改性剂由重量百分比为97%～99%的循环流化床粉煤灰与1%～3%的添加剂混合组成，添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或两种以上的混合物；将道路沥青改性剂与基质道路沥青按重量比1～5：100混合搅拌均匀，即得到改性道路沥青。采用本发明专利技术道路沥青改性剂进行道路沥青改性，能够提高沥青软化点、改善沥青抗老化性能、增加沥青与集料的粘附性、防止沥青与集料的剥离。本发明专利技术提供的道路沥青改性剂及利用其改性道路沥青的方法简单易行，成本低，能够大量利用工业废渣，适于国产和进口道路沥青使用，有显著的经济效益和广阔的市场前景，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于道路沥青材料和工业废渣处理，涉及一种采用道路沥青改性剂的改性道路沥青及其制备方法。本专利技术提供一种高、低温稳定性、水稳定性、抗老化性质、以及沥青与集料的粘附性等性能良好的改性道路沥青，特别适用于公路沥青路面。
技术介绍
沥青路面是我国高等级公路路面中占主要地位的路面结构，其占高等级公路路面的90％以上。我国高速公路沥青混凝土路面的设计服役期一般为15年，但许多沥青混凝土路面在通车2～3年内就会发生严重破坏，如车辙、坑洞、开裂等现象。沥青路面的性能在很大程度上取决于所采用的道路沥青的使用品质。就道路沥青自身而言，存在着不可克服的特性，比如高温变软、低温变脆、加热易老化等，这就需要通过外加手段来弥补道路沥青本身的不足，而对道路沥青加以改性可以达到上述目的。现有技术中，道路沥青改性剂主要分为有机改性剂和无机改性剂两类；对于有机改性剂，主要是各种有机聚合物改性剂，有着较好的抗老化性能，但是其成本较高，聚合物沥青的相容性较差，存在离析现象，给运输、储存带来很大的不便，其生产所需的设备又很昂贵；无机改性剂成本较低，生产工艺简便，常用的无机改性剂主要有石灰、硅藻土、水泥等，其掺入能增加道路沥青与集料的粘附性，抵抗水损害，但石灰、硅藻土和水泥生产需消耗大量天然资源和能源，限制了其在道路沥青中的应用。循环流化床粉煤灰为高硫、低热值煤与钙质脱硫剂混合后在循环流化床锅炉内经830℃～950℃温度燃烧后，从烟道中经收尘器收集得到的飞灰，目前年排放量数百万吨，堆存量估计上亿吨。循环流化床粉煤灰与传统粉煤灰在性能上存在很大差异，其具有火山灰活性、自胶凝性、膨胀性等特点，目前还未得到合理有效利用，因此大部分循环流化床粉煤灰实行堆放处理。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种采用道路沥青改性剂的改性道路沥青及其制备方法，本专利技术通过采用一种道路沥青改性剂及道路沥青改性剂的制备方法，将该道路沥青改性剂用于改性道路沥青，进一步提供一种改性道路沥青，以及改性道路沥青的制备方法，本专利技术提供的改性道路沥青的高、低温稳定性、水稳定性、抗老化性质、以及沥青与集料的粘附性等性能良好。本专利技术的内容是：一种道路沥青改性剂，其特征是：由重量百分比为97％～99％的循环流化床粉煤灰与1％～3％的添加剂混合组成；所述添加剂是硬脂酸(化学名称为：十八烷酸)、硅烷偶联剂(产品生产企业有：南京向前化工有限公司等，硅烷偶联剂的产品型号可以是KH570、KH550等，后同)、以及铝酸酯偶联剂(产品生产企业有：南京能德新材料技术有限公司等，铝酸酯偶联剂的产品型号可以是ACA-EAA1，后同)的一种或两种以上的混合物。本专利技术的内容中：所述循环流化床粉煤灰的主要化学成分和重量百分比例组成较好的为CaO8～21％、SO35～20％、SiO235～50％、Al2O310～25％；也可以是现有的主要化学成分和重量百分比例组成。本专利技术的另一内容是：一种道路沥青改性剂的制备方法，其特征是步骤为：a、按循环流化床粉煤灰97％～99％、添加剂1％～3％的重量百分比例取循环流化床粉煤灰和添加剂；所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物；b、将循环流化床粉煤灰烘干至其中水的重量百分比含量＜1％，冷却，备用；c、按添加剂：无水乙醇为1：1～1：2的重量比取无水乙醇，将添加剂加入到无水乙醇中，搅拌混合溶解，制得添加剂的乙醇溶液，备用；d、将循环流化床粉煤灰置入球磨机(可以是无锡建仪仪器机械有限公司,SM-500))或行星式球磨机(简称行星磨，可以是南京莱步科技实业有限公司生产的型号为QM-3SP系列的行星磨)中进行粉磨，并喷洒入添加剂的乙醇溶液进行混合粉磨，利用粉磨过程中的摩擦热使乙醇挥发，并将混合材料粉磨成比表面积≥600m2/kg的粉体，即制得道路沥青改性剂。本专利技术的另一内容中：所述循环流化床粉煤灰的主要化学成分和重量百分比例组成较好的为CaO8～21％、SO35～20％、SiO235～50％、Al2O310～25％；也可以是现有的主要化学成分和重量百分比例组成。本专利技术的另一内容是：一种改性道路沥青，其特征是：由道路沥青改性剂与基质道路沥青按道路沥青改性剂：基质道路沥青为1～5：100的重量比混合组成；所述道路沥青改性剂由重量百分比为97％～99％的循环流化床粉煤灰与1％～3％的添加剂混合组成；所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物；所述基质道路沥青为国产茂名70号重交石油沥青MM-70AH。本专利技术的另一内容中：所述循环流化床粉煤灰的主要化学成分和重量百分比例组成较好的为CaO8～21％、SO35～20％、SiO235～50％、Al2O310～25％；也可以是现有的主要化学成分和重量百分比例组成。本专利技术的另一内容是：一种改性道路沥青的制备方法，其特征是步骤为：a、制备道路沥青改性剂：按循环流化床粉煤灰97％～99％、添加剂1％～3％的重量百分比例取循环流化床粉煤灰和添加剂；所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物；将循环流化床粉煤灰烘干至其中水的重量百分比含量＜1％，冷却至室温；按添加剂：无水乙醇为1：1～1：2的重量比取无水乙醇，将添加剂加入到无水乙醇中，搅拌混合溶解，制得添加剂的乙醇溶液；将循环流化床粉煤灰置入球磨机或行星式球磨机中进行粉磨，并喷洒入添加剂的乙醇溶液进行混合粉磨，利用粉磨过程中的摩擦热使乙醇挥发，并将混合材料粉磨成比表面积≥600m2/kg的粉体，即制得道路沥青改性剂；b、制备改性道路沥青：按道路沥青改性剂：基质道路沥青为1～5：100的重量比取道路沥青改性剂和基质道路沥青；将基质道路沥青加热至135℃～165℃，并保持在温度为135℃～165℃熔融态基质道路沥青；将道路沥青改性剂与熔融态基质道路沥青混合并拌合，拌合过程中，采用高速剪切机(可利用橡胶或SBS改性沥青设备；也可以是上海弗鲁克FM300高剪切分散乳化机)在1000r/min～2000r/min的转速下剪切5～10min，然后在4000r/min～5000r/min的转速下剪切15～30min，即制得改性道路沥青。本专利技术的另一内容中：所述循环流化床粉煤灰的主要化学成分和重量百分比例组成较好的为CaO8～21％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路沥青改性剂，其特征是：由重量百分比为97%～99%的循环流化床粉煤灰与1%～3%的添加剂混合组成；所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物。

【技术特征摘要】
1.一种道路沥青改性剂，其特征是：由重量百分比为97%～99%的循环流化床粉煤灰与1%～3%的添加剂混合组成；
所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物。
2.按权利要求1所述的道路沥青改性剂，其特征是：所述循环流化床粉煤灰的主要化学成分和重量百分比例组成为CaO8～21%、SO35～20%、SiO235～50%、Al2O310～25%。
3.一种道路沥青改性剂的制备方法，其特征是步骤为：
a、按循环流化床粉煤灰97%～99%、添加剂1%～3%的重量百分比例取循环流化床粉煤灰和添加剂；
所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物；
b、将循环流化床粉煤灰烘干至其中水的重量百分比含量＜1%，冷却，备用；
c、按添加剂：无水乙醇为1：1～1：2的重量比取无水乙醇，将添加剂加入到无水乙醇中，搅拌混合溶解，制得添加剂的乙醇溶液，备用；
d、将循环流化床粉煤灰置入球磨机或行星式球磨机中进行粉磨，并喷洒入添加剂的乙醇溶液进行混合粉磨，利用粉磨过程中的摩擦热使乙醇挥发，并将混合材料粉磨成比表面积≥600m2/kg的粉体，即制得道路沥青改性剂。
4.按权利要求3所述的道路沥青改性剂的制备方法，其特征是：所述循环流化床粉煤灰的主要化学成分和重量百分比例组成为CaO8～21%、SO35～20%、SiO235～50%、Al2O310～25%。
5.一种改性道路沥青，其特征是：由道路沥青改性剂与基质道路沥青按道路沥青改性剂：基质道路沥青为1～5：100的重量比混合组成；
所述道路沥青改性剂由重量百分比为97%～99%的循环流化床粉煤灰与1%～3%的添加剂混合组成；
所述添加剂是硬脂酸、硅烷偶联剂、以及铝酸酯偶联剂的一种或两种以上的混合物；
所述基质道路沥青...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，赵智，侯莉，彭洪，卢忠远，陈培军，黄基富，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51