一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物及其制备方法技术

本发明专利技术提供的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物及其制备方法，包括多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂，其中，多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂之间的质量比为(55～70)：(20～30)：(3～5)：(6～10)；该盐化物通过替代细集料的方式添加到沥青混合料中，能够在冬季降雪期间，降低沥青路面积雪冰点，实现主动融雪化冰，且该盐化物持续作用时间长，具有良好的耐久性，铺筑的沥青路面具有良好的路用性能，具有广阔的应用前景；本发明专利技术提供的制备方法工艺简单、经济成本低、可有效提高沥青路面融雪化冰性能的盐化物颗粒。

Oil coated salinization for self snowmelt asphalt pavement and preparation method thereof

The present invention provides an oil-coated salt for self-melting snow asphalt pavement and a preparation method thereof, including porous material, salt compound, coupling agent solution and hydrophobic agent, wherein the mass ratio between porous material, salt compound, coupling agent solution and hydrophobic agent is (55-70): (20-30): (3-5): (6-10); By substituting fine aggregate for asphalt mixture, it can reduce the snow and ice point of asphalt pavement during winter snowfall, realize active snow melting and ice melting, and the salt has a long duration of action, good durability, good pavement performance, and has broad application prospects. The preparation method provided by the invention has the advantages of simple process, low cost and economic cost, and can effectively improve the performance of snow melting and ice melting of asphalt pavement.

【技术实现步骤摘要】
一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物及其制备方法
本专利技术属于公路养护领域，具体涉及一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物及其制备方法。
技术介绍
在高海拔山区公路，弯道多、温差大，在冬季，路面积雪易结冰且持续时间长，结冰状态下路面附着系数降低，车辆行驶摩阻力减小，制动效果大幅度降低，车辆操作极不稳定，降低行车安全系数，容易造成车辆交通安全事故。冬季降雪期间，我们通常采用撒布融雪剂、人工和机械除雪、抑制结冰铺装技术、盐化物铺装技术、热力融雪技术等等缓解冰雪灾害。但是人工除雪效率低、影响交通；机械除雪不能全面清除积雪，路表面仍存在冰层影响交通安全；同时弹性铺装和粗糙型技术仅在铺设初期能有限抑制冰雪冻结，且易造成路表颗粒缺失，且二次除冰费用高；热力融雪技术施工工艺复杂，造价昂贵，不宜大规模推广应用。盐化物铺装技术依托盐分在水分和车辆荷载的共同作用下不断析出，降低路面积雪冰点，从而达到路面主动融雪化冰的效果，有效缓解交通堵塞，确保行车安全，其主动融雪的技术原理受到了越来越多的关注。德国、瑞士等国家开展对盐化物沥青路面研究较早，德国通过将氯化物添加到多孔天然材料中，通过盐分析出达到融雪效果，但由于添加的盐化物大多为具有吸湿性的氯化物，因此在储存和运输等方面存在较大困难，且吸湿性导致路面处于湿润状态后，抗滑性降低，影响行车安全；瑞士学者通过改善盐化物的憎水性，研制出新型材料V-260以及V-175，二者可分别有效降低路面冰点到-20℃、-10℃。日本在德国融雪剂的基础上，通过改善氯化物的吸湿性、盐分析出速度，并采取将氯化物调整为醋酸类盐等措施，于1983年日本与德国进行技术合作研发出Mafilon产品。我国关于此项技术的研究比较晚，2008年才开始在沥青路面中使用融雪抑冰材料，2009年我国将MFL引进国内，于2013年在山东泰安建立生产线投入运营，2014研制开发新一代Mafilon。在吸收国外技术的同时也开发出一些融雪抑冰材料，产品有ICB、中交抗暗冰填料、IGD(Iceguard)等。上述盐化物铺装技术提高了路面附着系数，减少了冬季降雪期间除雪作业量，节省了人力、物力投入，同时融雪化冰效率高，施工工艺简单，但存在造价成本高、融雪性能和路用性能难以达到平衡效果的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物及其制备方法，解决了现有的盐化物铺装技术存在造价成本高、融雪性能和路用性能难以达到平衡效果的问题。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术提供的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，包括多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂，其中，多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂之间的质量比为(55～70)：(20～30)：(3～5)：(6～10)。优选地，所述多孔材料为蜂窝状结构。优选地，所述多孔材料为钢渣。优选地，所述盐化物为氯化钠。优选地，所述偶联剂溶液是由γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇组成，其中，γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇在偶联剂溶液中质量百分比为1:5:9。优选地，所述疏水剂为聚甲基硅氧烷。一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将多孔材料和盐化物进行混合并搅拌均匀，得到混合料；步骤2，在混合料中加入偶联剂溶液并搅拌均匀，得到混合浆料；其中，多孔材料、盐化物和偶联剂溶液的质量比为(55～70)：(20～30)：(3～5)；步骤3，向混合浆料中加入疏水剂并搅拌均匀，得到半成品；其中，疏水剂和偶联剂溶液的质量比为(6～10)：(3～5)；步骤4，将步骤3中得到的半成品放置在保温箱中陈化30-60min，得到裹油型盐化物。优选地，步骤1中，在将多孔材料和盐化物进行混合之前，放置在烘箱中烘干，其中，烘烤温度为160℃，保温3-6h。优选地，步骤2中，所述偶联剂溶液是由γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇组成，其中，γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇在偶联剂溶液中质量百分比为1:5:9。优选地，步骤4中所得的裹油型盐化物在使用时，放置在研磨机中进行研磨，得到粒径≤0.075mm的融雪剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提供的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，该盐化物通过替代细集料的方式添加到沥青混合料中，能够在冬季降雪期间，降低沥青路面积雪冰点，实现主动融雪化冰，且该盐化物持续作用时间长，具有良好的耐久性，铺筑的沥青路面具有良好的路用性能，具有广阔的应用前景。进一步的，本专利技术提供的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物的制备方法工艺简单、经济成本低、可有效提高沥青路面融雪化冰性能的盐化物颗粒。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施实例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于所述实施例。本专利技术提供的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，包括多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂，其中，多孔材料55％～70％，盐化物20～30％，偶联剂溶液3～5％，疏水剂6～10％。所用多孔材料为蜂窝状结构，该结构能够充分包裹盐分，优选为钢渣，所述钢渣的比表面积远大于矿渣，其易磨性优于矿渣；钢渣的饱水抗压极限强度大于120MPa，满足道路材料力学强度指标要求；稳定性随游离氧化钙(f-CaO)不断消解逐渐增强。所用盐化物为氯化钠，相同浓度下盐化物颗粒中氯化钠的冰点最低，可有效抑制冬季降雪期间沥青路面结冰，且路面结冰后降低除冰难度。所述偶联剂溶液由γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇组成，其中三者在偶联剂溶液中质量百分比为1:5:9。具体地：偶联剂溶质分子结构中具有两个官能团，分别为亲有机和亲无机官能团，亲无机官能团可促进偶联剂与钢渣的粘结，亲有机官能团在偶联剂水解后生成的聚合物可有效粘结疏水剂，水的作用是和偶联剂发生水解反应，乙醇用于溶解稀释γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷，并使其水解生成网络状聚合物能够均匀的分散在钢渣表面。所用疏水剂为聚甲基硅氧烷，该疏水剂接触角为112°，表面张力低、憎水防潮性好，其作用为降低盐分析出速率和析出量，确保该融雪剂的耐久性，疏水剂与偶联剂溶液质量比为2:1。一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物的制备方法，包括以下步骤：步骤1，将多孔材料和盐化物进行混合并搅拌均匀，得到混合料；步骤2，在混合料中加入偶联剂溶液并搅拌均匀，得到混合浆料；其中，多孔材料、盐化物和偶联剂溶液的质量比为(55～70)：(20～30)：(3～5)；步骤3，向混合浆料中加入疏水剂并搅拌均匀，得到半成品；其中，疏水剂和偶联剂溶液的质量比为(6～10)：(3～5)；步骤4，将步骤3中得到的半成品放置在保温箱中陈化30-60min，得到裹油型盐化物。优选地，步骤1中，在将多孔材料和盐化物进行混合之前，需要放置在烘箱中烘干，其中，烘烤温度为160℃，保温3-6h。裹油型盐化物在使用时，需要放置在研磨机中进行研磨，得到粒径≤0.075mm的融雪剂。实施例一：(1)将钢渣和氯化钠等原料在160℃保温3-6小时烘干备用；(2)将γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、乙醇和水按比例制备偶联剂溶液备用；(3)将干燥的钢渣、氯化钠放入拌和锅中搅拌10-30m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，包括多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂，其中，多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂之间的质量比为(55～70)：(20～30)：(3～5)：(6～10)。

【技术特征摘要】
1.一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，包括多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂，其中，多孔材料、盐化物、偶联剂溶液和疏水剂之间的质量比为(55～70)：(20～30)：(3～5)：(6～10)。2.根据权利要求1所述的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，所述多孔材料为蜂窝状结构。3.根据权利要求2所述的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，所述多孔材料为钢渣。4.根据权利要求1所述的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，所述盐化物为氯化钠。5.根据权利要求1所述的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，所述偶联剂溶液是由γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇组成，其中，γ―氨丙基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷、水和乙醇在偶联剂溶液中质量百分比为1:5:9。6.根据权利要求1所述的一种用于自融雪沥青路面的裹油型盐化物，其特征在于，所述疏水剂为聚甲基硅氧烷。7.一种基于权利要求1-6任一项所述的裹油型盐化物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将多孔材料和盐化物进行混合并搅拌均匀，得...

【专利技术属性】
技术研发人员：张争奇，王东，赵富强，李杨，张世豪，张英楠，杨建华，许铖，王佳蓉，张伟，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61