一种固化剂及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种固化剂及制备方法。该固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥20~45份、伊利土32~58份、氧化钙10~20份、偶联剂13~25份、水泥5~16份。本发明专利技术的固化剂能有效的快速固化混合料，提升混合料强度，其制备方法，简单易行，便于实施。

A curing agent and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种固化剂及制备方法
本专利技术涉及道路沥青材料
，更具体地说，本专利技术涉及一种固化剂及制备方法。
技术介绍
近年来我国高速公路正处在飞速发展的时期，沥青路面作为高速公路路面材料之一，在高速公路工程建设中起主导地位，目前沥青路面使用率占世界公路工程的90%以上。现今国内大部分建成高速公路采用的沥青混凝土路面经常出现剥落、开裂、坑槽等病害。尤其是西部山区多发的地震等地质灾害造成路面的破损，要求对路面快速、方便的及时修补。一方面热拌沥青生产过程中，由于沥青加热到160～180℃，加热时间长，严重污染了环境。另一方面热拌沥青混合料由于运输不便等原因，往往达不到修补路面的要求。而乳化沥青的生产中，沥青的加热只有120～140℃，减少了挥发性物质。此外，在常温下乳化沥青施工，避免了操作人员因灼热沥青而烧伤、烫伤的风险，也避免了沥青蒸汽对操作人员的熏烤。然而目前乳化沥青混合料的坑槽填补效果并不理想，因为中国市场上乳化沥青混合料产品参差不齐，使用性能不够稳定，普遍存在早期强度低、成型速度慢、使用寿命短等性能缺陷，导致其应用受到限制。虽然国内外学者对乳化沥青混合料的研究做了大量工作，但其破乳速度慢、成型速度慢的缺点仍未完全克服。
技术实现思路
针对现有技术的部分不足，本专利技术提供一种固化剂及制备方法，解决乳化沥青混合料固化难、成型速度慢、固化成本高的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥20~45份、伊利土32~58份、氧化钙10~20份、偶联剂13~25份、水泥5~16份。优选的，所述的固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥32~40份、伊利土42~54份、氧化钙14~18份、偶联剂16~22份、水泥6~12份。进一步的，所述的固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥39份、伊利土43份、氧化钙14份、偶联剂20份、水泥8份。优选的，所述的固化剂，其特征在于，所述赤泥包括拜耳法、烧结法、亚熔盐法或联合法产生的赤泥。优选的，所述的固化剂，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、火山灰为主要组分的水泥中至少一种。进一步的，所述的固化剂，其特征在于，所述水泥优选快硬硅酸盐水泥。优选的，所述的固化剂，其特征在于，所述偶联剂为锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝-锆酸酯偶联剂中的至少一种。进一步的，所述的固化剂，其特征在于，所述偶联剂优选铝酸酯偶联剂。上述固化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将赤泥、伊利土混合后进行球磨，球磨后过筛，得到混合物A，备用；S2、将混合物A进行煅烧，冷却后得到混合物B，备用；S3、将混合物B与氧化钙、偶联剂和水泥混合搅拌，得到固化剂。优选的，所述S1中球磨时间为1.5~2.6h。优选的，所述S1中过筛尺寸为200~500目。优选的，所述S2中煅烧温度为600~900℃，煅烧时间为1~3.5h。优选的，所述S3中的搅拌速度为500~800转/分钟，搅拌时间为5~12分钟。乳化沥青破乳是通过乳化剂分子亲水基-胺基与集料表面良好的亲和性、吸附性，形成桥梁，沥青微珠通过乳化剂分子这个桥梁到达集料表面，并与集料接触成膜。在成膜的瞬间，沥青薄膜与集料表面产生较大的挤压力，把集料表面的水份挤出，之加速挥发。固化剂吸水量大，能与乳化沥青中的部分水发生水化反应，加快乳化沥青的破乳速度。固化剂中随着水泥和氧化钙的水化，生成Ca（OH）2等水化产物，混合物中的CaCO3和Ca（OH）2与乳化沥青中的盐酸发生反应，因而使得乳化沥青混合料具有较高的强度；同时赤泥和伊利土因含有较高的CaO和SiO2，它们中一部分结合成硅酸二钙（C2S），赤泥和伊利土中含有相当数量的无定形铝硅酸盐物质，其中的Al2O3与SiO2迅速与水泥、氧化钙水化生成的氢氧化钙作用发生了二次水化反应，从而产生胶凝性，起到较好的促进作用，进一步提升乳化沥青混合料强度及高温性能、低温性能和水稳定性等性能。偶联剂能与混合料凝胶相有效的结合在一起，硅烷偶联剂均匀的分布在乳化沥青混合料胶凝相中，与混合料形成互穿的网络结构，硅烷偶联剂与乳化沥青、固化剂和集料之间的桥接和化学键合作用，有效的阻止了微裂纹的产生和发展，使得混合料具有更好的韧性，增强其结合力，促进强度的形成。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、使得乳化沥青混合料快速固化，形成较高强度，从而大大提高施工效率；2、采用赤泥、伊利土作为原材料，节能环保，降低生产成本；3、提供的制备方法，简单易行，便于实施。具体实施方式以下将结合实施例来详细说明本专利技术。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1本实施例中，固化剂的技术方案是：一种固化剂，按重量份计，包括拜耳法赤泥39份、伊利土43份、氧化钙14份、铝酸酯偶联剂20份、快硬硅酸盐水泥8份。固化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将拜耳法赤泥、伊利土混合后进行球磨2.4h，球磨后过筛，过筛尺寸为400目，得到混合物A，备用；S2、将混合物A进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为2.6h，冷却后得到混合物B，备用；S3、将混合物B与氧化钙、铝酸酯偶联剂和快硬硅酸盐水泥混合以700转/分钟速率搅拌8分钟，得到固化剂。实施例2本实施例中，固化剂的技术方案是：一种固化剂，按重量份计，包括拜耳法赤泥45份、伊利土42份、氧化钙16份、铝酸酯偶联剂18份、快硬硅酸盐水泥6份。固化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将拜耳法赤泥、伊利土混合后进行球磨2.4h，球磨后过筛，过筛尺寸为400目，得到混合物A，备用；S2、将混合物A进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为2.6h，冷却后得到混合物B，备用；S3、将混合物B与氧化钙、铝酸酯偶联剂和快硬硅酸盐水泥混合以700转/分钟速率搅拌8分钟，得到固化剂。对比例1本对比例中，固化剂的技术方案是：一种固化剂，按重量份计，包括拜耳法赤泥39份、伊利土43份、铝酸酯偶联剂20份、快硬硅酸盐水泥8份。固化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、将拜耳法赤泥、伊利土混合后进行球磨2.4h，球磨后过筛，过筛尺寸为400目，得到混合物A，备用；S2、将混合物A进行煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为2.6h，冷却后得到混合物B，备用；S3、将混合物B与氧化钙、铝酸酯偶联剂和快硬硅酸盐水泥混合以700转/分钟速率搅拌8分钟，得到固化剂。对比例2本实施例中，固化剂的技术方案是：一种固化剂，按重量份计，包括拜耳法赤泥39份、伊利土43份、氧化钙14份、快硬硅酸盐水泥8份。固化剂的制备方法，包括如下步骤：S1、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥20~45份、伊利土32~58份、氧化钙10~20份、偶联剂13~25份、水泥5~16份。/n

【技术特征摘要】
1.一种固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥20~45份、伊利土32~58份、氧化钙10~20份、偶联剂13~25份、水泥5~16份。


2.根据权利要求1所述的固化剂，其特征在于，按重量份计，包括赤泥32~40份、伊利土42~54份、氧化钙14~18份、偶联剂16~22份、水泥6~12份。


3.根据权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述赤泥包括拜耳法、烧结法、亚熔盐法或联合法产生的赤泥。


4.根据权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述水泥为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、磷酸盐水泥、火山灰为主要组分的水泥中至少一种。


5.根据权利要求1所述的固化剂，其特征在于，所述偶联剂为锆酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、铝-锆酸酯偶联剂中的至少一种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：林咸强，李九苏，唐海威，黄志轩，张毅，王潇潇，沈增晖，林鸣，霍立飞，韩向阳，孙韵华，赵芳，郭腾仪，李爱，郑英，
申请(专利权)人：湖南鑫长胜材料科技有限公司，长星科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43