一种沥青改性剂及其应用制造技术

本发明专利技术属于沥青改性技术领域，公开了一种沥青改性剂及其应用，该沥青改性剂由以下方法制备而成：将稻壳灰置于550‑600℃的高温下煅烧2小时，再湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。该沥青改性剂的原料为稻壳灰，稻壳灰不仅来源广泛，而且价格低廉，而且该改性剂的制备方法简单，易操作。该改性剂用于改性沥青，不仅能提高沥青的高温稳定性，还能抑制沥青挥发物的释放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于沥青改性
，具体涉及一种沥青改性剂及其应用。
技术介绍
道路石油沥青在拌合、摊铺过程中受到高温作用，很容易产生沥青挥发性有机物(VOC)。由于VOC是一种高分子有机物，含少量有毒性物质和细微颗粒，对人体伤害极大；沥青VOC的抑制和吸收备受关注。同时，道理石油沥青在使用过程中受到温度、光照、空气和降水等外界环境因素的影响以及车辆荷载的作用而发生挥发、氧化等一系列不可逆的物理变化和化学变化,使沥青性质发生较大的变化,沥青的老化无处不在,沥青老化问题严重制约着沥青的使用寿命。现有的沥青改性剂由于与沥青之间不具有良好的相容性，从而导致改性沥青不具有良好的抗老化性能，而且由于改性剂往往只具有单一改善效果，不能同时兼顾沥青抗老化和抑制挥发物挥发的作用，造成沥青抗老化剂和沥青抑制剂的使用受到了很大的限制。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种沥青改性剂及其应用，该沥青改性剂的原料为稻壳灰，稻壳灰不仅来源广泛，而且价格低廉，而且该改性剂的制备方法简单，易操作。该改性剂用于改性沥青，不仅能提高沥青的高温稳定性，还能抑制沥青挥发物的释放。实现本专利技术上述目的所采用的技术方案为：一种沥青改性剂，由以下方法制备而成：将稻壳灰置于550-600℃的高温下煅烧2小时，再湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。优选的，所述的沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为85％-90％，活性炭的质量百分比含量为5％-10％。优选的，所述的沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为89％，活性炭的质量百分比含量为10％。一种沥青改性剂在改性沥青中的应用。所述的沥青改性剂改性沥青的方法如下：将沥青加热至135℃，待沥青呈流动态后，加入所述的沥青改性剂，沥青改性剂的质量为沥青质量的0.5％-2％，搅拌至沥青改性剂均匀分散在沥青中。优选的，搅拌时的转速为500-800转/分，搅拌时间为30分钟。优选的，所述的沥青为AH70或AH90沥青，为基质沥青。本专利技术与现有技术相比，其有益效果和优点在于：1)该沥青改性剂的原料为稻壳灰，稻壳灰为利用稻壳进行生物质发电的废弃物，不仅来源广泛、便宜易得，而且解决了稻壳灰废弃物污染环境的问题。2)该沥青改性剂的制备方法简单，操作方便，制备成本低。3)该沥青改性剂使用时不改变现有的改性沥青生产工艺，直接替换现有的沥青改性剂即可，使用方便，便于推广。4)该沥青改性剂用于改性沥青，不仅能提高沥青的高温稳定性，还能抑制沥青挥发物的释放。试验表明，使用该沥青改性剂改性沥青所得的改性沥青，其25℃的针入度明显低于基质沥青，软化点明显高于基质沥青，而且挥发物的浓度明显低于基质沥青。附图说明图1为实施例1制备的沥青改性剂的粒径分布图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行具体说明。实施例1-4所用的稻壳灰均为利用稻壳进行生物质发电所得的废弃物。实施例1一种沥青改性剂，由以下方法制备而成：将稻壳灰置于580℃的高温下煅烧2小时，再用高速行星磨加水湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。该沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为89％，活性炭的质量百分比含量为10％。二氧化硅和活性炭是通过XRF(X射线荧光光谱仪)对沥青改性剂中元素进行测定及分析，从而测定二氧化硅和活性炭的含量。沥青改性剂的纳米级和微米级构成可通过粒径分析得到，沥青改性剂的粒径分布图如图1所示，由图1可知，该沥青改性剂的粒径为纳米级(1-100nm)和微米级共存。注：纳米是指1-100nm，图中粒径没有出现纳米级是因为测试设备测试范围最小为100nm，根本无法出现纳米级，而且由于纳米颗粒极易团聚，一般的分散手段根本无法
分散，按照纳米的模糊定义图1中颗粒粒径就是纳米和微米级。试验一、本实施例的沥青改性剂改性沥青的效果试验通过该试验对本实施例的沥青改性剂的用途进行说明。试验方法：分别加热AH70沥青和AH90沥青至135℃，待AH70沥青和AH90沥青呈流动态后，分别加入沥青改性剂，两份沥青改性剂的质量分别为AH70沥青和AH90沥青质量的0.5％，搅拌30min，转速为500-800转/分，两份沥青改性剂分别均匀分散在AH70沥青和AH90沥青中，分别得到改性沥青A(添加AH70沥青质量0.5％的沥青改性剂改性AH70沥青所得的改性沥青)和改性沥青B(添加AH90沥青质量0.5％的沥青改性剂改性AH90沥青所得的改性沥青)。试验结果：按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)测试基质沥青和改性沥青的三大指标，同时采用紫外分光光度计测试沥青挥发物的含量，测试结果如表1所示：表1四类沥青的各项指标测试结果由表1可知，与AH70沥青相比，改性沥青A中挥发物的浓度减少了84.4％，其软化点提高了5.3％，25℃的针入度降低了15.3％；与AH90沥青相比，改性沥青B中挥发物的浓度减少了82.1％，其软化点提高了7.0％，25℃的针入度降低了18.6％。由此可见，添加沥青质量0.5％的沥青改性剂对沥青进行改性所得的改性沥青，其25℃时的针入度明显降低，软化点也得到了提高，而且其挥发物的浓度也明显降低。实施例2一种沥青改性剂，由以下方法制备而成：将稻壳灰置于580℃的高温下进行煅烧2小时，再用高速行星磨加水湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。该沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为89％，活性炭的质量百分比含量为10％。试验二、本实施例的沥青改性剂改性沥青的效果试验通过该试验对本实施例的沥青改性剂的用途进行说明。试验方法：分别加热AH70沥青和AH90沥青至135℃，待AH70沥青和AH90沥青呈流动态后，分别加入沥青改性剂，两份沥青改性剂的质量分别为AH70沥青和AH90沥青质量的1.0％，搅拌30min，转速为500-800转/分，两份沥青改性剂分别均匀分散在AH70沥青和AH90沥青中，分别得到改性沥青C(添加AH70沥青质量1.0％的沥青改性剂改性AH70沥青所得的改性沥青)和改性沥青D(添加AH90沥青质量1.0％的沥青改性剂改性AH90沥青所得的改性沥青)。试验结果：按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)测试基质沥青和改性沥青的三大指标，同时采用紫外分光光度计测试沥青挥发物的含量，测试结果如表2所示。表2四类沥青的各项指标测试结果由表2可知，与AH70沥青相比，改性沥青C中挥发物的浓度减少了88.9％，其软化点提高了7.7％，25℃的针入度降低了22.2％；与AH90沥青相比，改性沥青D中挥发物的浓度减少了82.1％，其软化点提高了8.3％，25℃的针入度降低了27.8％。由此可见，添加沥青质量1.0％的沥青改性剂对沥青进行改性所得的改性沥青，其25℃时的针入度明显降低，软化点也得到了提高，而且其挥发物的浓度也明显降低。实施例3一种沥青改性剂，由以下方法制备而成：将稻壳灰置于580℃的高温下进行煅烧2小时，再用高速行星磨加水湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。该沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为89％，活性炭的质量百分比含量为10％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沥青改性剂，其特征在于由以下方法制备而成：将稻壳灰置于550‑600℃的高温下煅烧2小时，再湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。

【技术特征摘要】
1.一种沥青改性剂，其特征在于由以下方法制备而成：将稻壳灰置于550-600℃的高温下煅烧2小时，再湿法研磨4小时，干燥，即得所述的沥青改性剂。2.根据权利要求1所述的沥青改性剂，其特征在于：所述的沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为 85%-90%，活性炭的质量百分比含量为5%-10%。3.根据权利要求2所述的沥青改性剂，其特征在于：所述的沥青改性剂中纳米级和/或微米级SiO2的质量百分比含量为 89%，活性炭的质量百分比含量为10%。4.一种权利要求1所述的沥...

【专利技术属性】
技术研发人员：周新星，张翛，刘志胜，张艳聪，彭刚，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，山西交科公路勘察设计院，
类型：发明
国别省市：山西;14