本发明专利技术涉及天然腐植酸及其衍生物作为路面沥青的改性成分的配方与混配技术。其中包括用腐植酸粉或腐植酸与氢氧化钙初步反应生成的腐植酸钙及与沥青充分混合的技术与装备。根据不同的沥青种类和使用要求，可以采用不同的配方。本沥青组合物系列沥青的软化点符合标准，低温性能得到较好的提升，符合相关改性沥青标准和实用技术。本技术提供了一种将沥青作为路面粘结材料的高附加值利用方法。腐植酸的高附加值利用、降低改性沥青的成本对缓解沥青市场供应的不足、提升沥青的高低温性能具有重要的价值。这是一项固废资源化及高附加值利用的成套实用技术。本技术原料来源丰富，制备工艺简单，具有很好的经济、社会和环保效益。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及腐植酸及其衍生物作为路面沥青的改性成分的配方与复合技术，属于建筑材料与应用
技术介绍
天然腐植酸(Humic Acid，简写HA)是动植物遗骸(以植物的遗骸为主)，经过微生物的分解和转化，以及一系列的生化过程积存起来的一类有机物质，有数千亿吨储量，是值得很好开发的重要生物质资源。腐植酸广泛存在于江河湖海、土壤煤矿中，主要分布在土壤、泥炭、褐煤及风化煤中。腐植酸富含羟基、羧基、甲氧基、羰基、氨基、醌基等多种活性基团，使得它具有酸性、亲水性、界面活性、阳离子交换能力、络合能力及吸附分散能力等一系列物理-化学特性。由于其结构富含苯环等芳香结构，与沥青的组成存在相似性，因此二者混合之后可能很好的分散和融合，存在着作为沥青组分添加剂的可能性。随着高等级道路的快速发展，石油沥青在数量和质量上的供需矛盾趋于突出，我国现有的道路沥青难以满足国民经济快速发展的需求。石油精馏与裂解技术的发展，使石油沥青的产量大幅减少。随着客运量和货运量的增大，对路面沥青的品质要求越来越高，改性沥青的使用量越来越大，使用要求也越来越高。目前沥青的改性主要有无机粉体改性沥青，乳化沥青和聚合物改性沥青。主要以有机高分子和回收橡胶作为沥青的改性剂，常见的有SBS(苯乙烯丁二烯苯乙烯三嵌段共聚物)、SBR(丁苯橡胶)和回收橡胶粉。但改性成本较高。由于道路沥青供不应求，重交沥青已涨至4500元/吨左右，而改性沥青已达到5500元/吨左右。因此提高沥青的使用性能，降低改性沥青的成本，将腐植酸等固废资源作为可能的沥青组分和改性剂进行研发是有价值的。目前尚未见有人利用腐植酸及其衍生物作为沥青组分和沥青改性的报道。
技术实现思路
针对现有腐植酸在应用于沥青方面的研发空白，基于上述背景与分析，本专利技术者们一直致力于研发腐植酸及其衍生物作为路面沥青的改性成分的可行性及适合配方与添加技术。为实现上述目的，经过长期的探索和实验，成功研发了以下技术方案：首先将腐植酸与氢氧化钙乳浊液反应生成腐植酸钙，直接用乳液添加，或将腐植酸钙乳液烘干至恒重；将腐植酸钙用粉碎机粉碎，再与沥青在混合装备中充分混合及脱水，并加入一定量的长链脂肪烃及其衍生物、或大分子不饱和脂肪酸、或地沟油，可以方便地制得满足用户要求的改性沥青。所述的腐植酸及其衍生物来源可以是泥炭，或是风化煤，或是褐煤，或是将腐植酸与氢氧化钙混合反应后的乳液、或是腐植酸与氢氧化钙混合反应后烘干的物料。直接混合的干燥物料在添加到沥青中时最好呈粉状。所述的腐植酸及其衍生物干燥物料与融化的沥青在混合器中80-150℃下充分混合一定时间直至均匀。其中最佳的混合温度以100-120℃，最佳混合时间以60-120min为宜。所述的腐植酸及其衍生物与沥青的充分混合设备可以是真空捏合机，或是高速剪切乳化机，但以高速剪切乳化机为最佳。(见实施例5、6、7、8、9)所述的腐植酸及其衍生物在沥青中的添加量在20％-30％左右能基本满足改性沥青的相关标准。其中腐植酸钙的添加效果要明显优于腐植酸的添加效果。(见实施例1、2、3、4、5)所述的助剂(JY-SYG-1)与腐植酸及其衍生物的混合比例在3％-5％范围效果可以满足标准。(见实施例2、3、5、7、8)所述的腐植酸钙可以以粉末的形式加入，也可以以腐植酸钙乳液的形式加入。可根据具体施工情况择优选择。(见实施例2、3、7、9、11)所述的地沟油与腐植酸及其衍生物的混合比例在6％-8％范围效果显著。(见实施例6、9、10)所述改性沥青，可以根据不同用途进行合理配方，尤以AH-90型号沥青最适合改性，如果要满足沥青的软化点的更高要求，可添加碳酸钙，添加量控制在0.1-0.5％。(见实施例4、5、9、10)本专利技术的一个特点就是将腐植酸及其衍生物等作为路面沥青的改性成分的配方与添加技术。其中包括腐植酸及其衍生物的制备技术及与沥青充分混合的混合技术与装备。填补了将腐植酸直接应用于沥青材料的研发空白，实现了腐植酸高附加值利用，开发出的全套生产技术方案具有经济技术可行性，不但可以节省
资源，提升品质，而且可以降低成本，减少污染。本专利技术的另一个特点就是可以根据不同的沥青种类和使用要求，可以采用不同的配方。改性后的沥青组合物系列沥青的软化点显著提高，保持了较好的高低温性能，符合相关改性沥青标准和使用要求。具有可操作性和实用性。本专利技术对于腐植酸的高附加值利用，降低改性沥青的成本，缓解沥青市场供应的不足，提升沥青的高低温性能，具有重要的应用价值。这是一项固废资源化及高附加值利用的成套实用技术，本技术具有原料来源丰富，制备工艺简单，经济、社会和环保效益显著的特点。具体实施方式通过下面给出的本专利技术的实施例可进一步了解本专利技术，以下实施例仅为本专利技术的几个具体实施例，但本专利技术的范围并不局限于此，凡利用此方法或方案对本专利技术进行非实质性的改动，均应属于侵犯本专利技术保护范围的行为。实施例1：(1)将腐植酸放置在95℃烘箱中烘干至恒重，约10h。(2)将腐植酸粉末按照沥青质量比例(下同)为10％、15％、25％、30％添加在真空捏合机中，设置捏合机物料温度为100℃，捏合时间为60min，在0～20min和40～60min时间段中开启真空泵。(3)将所得样品进行软化点(标准GB/T 4507-1999、下同)、针入度(标准GB/T 4509-2010、下同)、延度(标准GB/T 4508-2010、下同)性能指标测定，结果列于表1。表1 实施例1结果汇总表实施例2：(1)将腐植酸与氢氧化钙乳浊液反应生成腐植酸钙，并将pH调至9-10，放置在80-100℃烘箱中烘干至恒重。(2)将腐植酸钙烘干，用粉碎机粉碎成粉末。(3)在不锈钢容器中加入一定质量的AH-90沥青，在加热板上加热至100℃使沥青融化至浆状。(4)将助剂按照添加质量比例为3％添加在不锈钢杯中。(5)用高速剪切乳化机进行搅拌混合，设置转速为5000r/min，设置搅拌时间为60min。将腐植酸钙粉末按照添加质量比例为5％添加在不锈钢杯中。(6)将所得样品进行软化点、针入度、延度性能指标测定，重复上述步骤测定助剂添加质量分数为10％、20％、25％、30％的添加实验，结果列于表2。表2 实施例2结果汇总表实施例3：(1)将腐植酸钙烘干，用粉碎机粉碎成粉末。(2)在不锈钢容器中加入一定质量的AH-90沥青，在加热板上加热至100℃使沥青融化至浆状。(3)用高速剪切乳化机进行搅拌混合，设置转速为5000r/min。按照质量分数为25％称取相应质量的腐植酸钙粉加入不锈钢容器。设置搅拌时间为60min。(4)将助剂按照添加质量为1％添加在不锈钢杯中。(5)将所得样品进行软化点、针入度、延度性能指标测定。重复上述步骤测定助剂添加质量分数为2％、3％、4％的添加实验，结果列于表3。表3 实施例3结果汇总表实施例4：(1)将腐植酸钙烘干，用粉碎机粉碎成粉末。(2)在不锈钢容器中加入一定质量的AH-90沥青，在加热板上加热至100℃使沥青融化至浆状。(3)用高速剪切乳化机进行搅拌混合，设置转速为5000r/min。按照质量分数为25％称取相应质量的腐植酸钙粉以及质量分数为4％的助剂加入不锈钢容器。设置搅拌时间为60min。(4)所得产品进行沥青本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种腐植酸及其衍生物等作为路面沥青的改性成分的配方与混配技术，其中包括以下内容与方法：首先将腐植酸与氢氧化钙乳浊液反应生成腐植酸钙，直接用乳液添加，或将腐植酸钙乳液烘干至恒重；将腐植酸钙用粉碎机粉碎，再与沥青在混合装备中充分混合及脱水，并加入一定量的改性助剂，可以方便地制得满足用户要求的改性沥青。
【技术特征摘要】
1.一种腐植酸及其衍生物等作为路面沥青的改性成分的配方与混配技术，其中包括以下内容与方法：首先将腐植酸与氢氧化钙乳浊液反应生成腐植酸钙，直接用乳液添加，或将腐植酸钙乳液烘干至恒重；将腐植酸钙用粉碎机粉碎，再与沥青在混合装备中充分混合及脱水，并加入一定量的改性助剂，可以方便地制得满足用户要求的改性沥青。2.权利要求1所述的技术方法，腐植酸及其衍生物可以是泥炭，或是风化煤，或是褐煤，或是腐植酸钙乳液，或是将腐植酸与氢氧化钙混合反应烘干后的物料。3.根据权利要求2所述的的技术方法，初步脱水或反应后的粉体物料与融化的沥青在混合器中一定温度下充分混合一定时间直至均匀，其中最佳的混合温度以100℃-120℃，最佳混合时间以60min到120min为宜。4.根据权利要求1所述的技术...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈良森，尹应武，李大川，周福亚，田孝旭，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建;35
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