一种沥青改性剂及其制得的改性沥青制造技术

本申请涉及建筑材料技术领域，具体公开了一种沥青改性剂及其制得的改性沥青。沥青改性剂由包含以下重量份的原料制成：硅粉50‑100份、胶粉20‑40份、硅藻土30‑50份、纤维25‑50份和助剂1‑5份。改性沥青包括沥青改性剂，且沥青改性剂的重量占基质沥青重量的5‑17%。本申请可制得改性效果较好且成本低廉的改性沥青，且该改性沥青具有很好的高温稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种沥青改性剂及其制得的改性沥青
本申请涉及建筑材料
，更具体地说，它涉及一种沥青改性剂及其制得的改性沥青。
技术介绍
沥青是由高分子烃类和非烃类组成的黑色或暗黑色的固态或半固态粘稠状物，70％用于铺筑沥青混凝土路面。由于原油性质不同，加工方法不同，生产出来的道路沥青路用性能有很大差异同，难以适应公路建设的需要。因此，为提高沥青路面质量、延长路面使用寿命，常常根据需要沥青改性剂对纯沥青(基质沥青)进行改性。沥青改性剂是指在沥青或沥青混合料中加入的天然或人工合成的有机或无机材料，可熔融或分散在沥青中以改善或提高沥青的路用性能的物质。目前沥青改性剂分为聚合沥青改性剂和非聚合沥青改性剂两大类，其中，聚合沥青改性剂包括热塑性弹性体沥青改性剂、橡胶沥青改性剂、塑料与合成树脂沥青改性剂和共混型高分子聚合物沥青改性剂；非聚合沥青改性剂是由矿物质和添加剂改性剂两类构成的。但是，其中，聚合沥青改性剂的价格昂贵，改性技术、设备及施工工艺复杂，需要专业人员操作，制约了聚合物改性沥青在实际公路中的应用；而非聚合沥青改性剂，例如硅藻土、硫磺和石棉等成本低廉、添加方式简单但是其改性效果一般较差，因此，亟待需要研发一种改性效果较好且成本低廉的沥青改性剂。
技术实现思路
本申请提供一种沥青改性剂，其改性效果较好且成本低廉。第一方面，本申请提供一种沥青改性剂，采用如下的技术方案：一种沥青改性剂，所述沥青改性剂由包含以下重量份的原料制成：硅粉50-100份、胶粉20-40份、硅藻土30-50份、纤维25-50份和助剂1-5份。通过采用上述技术方案，由硅粉、胶粉、硅藻土、纤维和助剂相互配合制得沥青改性剂用于改性沥青时，可减少基质沥青中的油分，增强沥青中的胶质，从而可提高沥青的高温稳定性。此外，沥青改性剂采用硅粉、胶粉、硅藻土、纤维和助剂等制备，各原料易得且成本低廉，同时，硅粉和胶粉的使用实现了资源的再生利用，节约资源，有利于保护环境。优选的，所述硅粉包括如下制备步骤：将工业硅微粉在浓度为13-28％的酸溶液中浸泡8-16h，然后过滤、洗涤、干燥，即可制得硅粉；所述工业硅粉与酸溶液的重量比为1：(1-4)。一般，工业硅微粉中二氧化硅的含量在78-85％，本申请通过采用上述技术方案，用酸溶液对工业硅微粉进行提纯，可减少其中的杂质，将二氧化硅的含量提高至89％以上。用二氧化硅含量较高的硅粉最为沥青改性剂成分对沥青进行改性，可很好的改善沥青混合料的高温性能。进一步优选，在浸泡时，边浸泡边搅拌，且搅拌速度为500-800r/min。边浸泡边以500-800r/min的速度搅拌，可加快工业硅微粉的提纯速率和提高提纯效果。优选的，所述酸溶液选自盐酸、硫酸和氢氟酸中的至少一种。通过采用上述技术方案，使用盐酸、硫酸和氢氟酸中的至少一种作为酸溶液，工业硅微粉的提纯效果较好。当酸溶液选择盐酸时，盐酸溶液的浓度为20％，且盐酸溶液与工业硅微的重量比为(1.2-1.7)：1，最优为1.5:1；当酸溶液选择硫酸时，硫酸溶液的浓度为25％，且硫酸溶液与工业硅微的重量比为(1.5-2)：1，最优为2:1；当酸溶液选择盐酸和硫酸时，盐酸溶液的浓度为3％，硫酸溶液的浓度为17％，盐酸和硫酸溶液的总重量与工业硅微的重量比为1-1.5：1。专利技术人发现，用盐酸提纯效果最好，其次是用盐酸和硫酸混合提纯，最后是用硫酸提纯。优选的，所述硅粉中二氧化硅的含量大于等于91.7％，烧失量小于等于6.0％。通过采用上述技术方案，硅粉中二氧化硅的含量大于等于91.7％，可极大的改善沥青的高温稳定性，也能提高沥青的软化点。烧失量是指在一定的高温条件下灼烧足够长的时间后样品失去的质量占原始样品质量的百分比，烧失量越小，说明样品越稳定，本申请中硅粉的烧失量小于等于6.0％，硅粉质量比较稳定，有利于提高沥青的改性效果。优选的，所述硅粉与胶粉的重量比为(1.3-2.6)：1。通过采用上述技术方案，硅粉与胶粉的重量比为(1.3-2.6)：1，不仅可改善沥青路面的高温稳定性，还能提高沥青路面的抗拉强度，即沥青路面的抗车辙、抗疲劳开裂和抗低温开裂性能得到较好的改善。优选的，所述硅藻土中二氧化硅的含量大于等于74％，烧失量小于等于4％。通过采用上述技术方案，沥青改性剂中硅藻土的烧失量小于等于4％且二氧化硅的含量大于等于74％，可降低沥青的针入度和脆点，提高软化点，从而可同时改善沥青的高温稳定性和低温抗裂性。优选的，所述纤维选自聚丙烯纤维、聚酯纤维、水镁石纤维、玄武岩纤维、木质素纤维和竹纤维中的至少一种。进一步优选，所述纤维为木质素纤维。通过采用上述技术方案，沥青改性剂中加入纤维，可吸收沥青组分中的芳香分和饱和分，可增强沥青中的沥青质含量，降低沥青的玻璃转化温度和吸热量，从而可增强沥青的低温性能和高温稳定性。申请人发现，当纤维使用木质素纤维时，沥青质的含量最高，沥青的改性效果最好。优选的，所述助剂包括分散剂。进一步优选，本申请中，分散剂可以是聚乙二醇或乙二醇等醇类助剂，也可以是聚酰胺或膨润土等；最优选的，分散剂为聚乙二醇。通过采用上述技术方案，在沥青改性剂中加入一定的分散剂，有利于硅粉、胶粉、硅藻土和纤维的均匀分散，从而有利于制得质量均匀的沥青改性剂。第二方面，本申请提供一种改性沥青，采用如下的技术方案：一种改性沥青，包括如上所述的沥青改性剂。优选的，所述沥青改性剂的重量占基质沥青重量的5-17％。进一步优选，沥青改性剂与基质沥青混合时，在100-120℃下加热25-45min。通过采用上述技术方案，采用本申请的沥青改性剂对基质沥青进行改性，可制得热稳定性好且抗低温开裂性能的沥青。沥青改性剂与基质沥青混合时在100-120℃下加热25-45min，有利于提高沥青的改性效果。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请中由硅粉、胶粉、硅藻土、纤维和助剂相互配合制得的沥青改性剂成本较低且，用于改性沥青时，可提高沥青的高温稳定性；2、本申请中用酸溶液对工业硅微粉进行提纯，可得到二氧化硅含量大于等于90％的硅粉，从而可提高沥青改性剂的改性效果；3、本申请中沥青改性剂中，硅粉与胶粉相互配合，可改善沥青路面的高温稳定性和抗拉强度。具体实施方式硅粉制备例硅粉制备例1将工业硅微粉与浓度为20％的盐酸溶液以重量比为1:1.5混合，然后以500r/min的速度搅拌边搅拌边浸泡10h，过滤、洗涤、干燥，即可制得硅粉1。硅粉制备例2将工业硅微粉与浓度为20％的盐酸溶液以重量比为1:1.5混合，然后浸泡10h，过滤、洗涤、干燥，即可制得硅粉2。硅粉制备例3将工业硅微粉与浓度为7％的盐酸溶液以重量比为1:1混合，然后以500r/min的速度搅拌边搅拌边浸泡10h，过滤、洗涤、干燥，即可制得硅粉1。检测硅粉1-3中的二氧化硅含量和烧失量，具体见表1。表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种沥青改性剂，其特征在于，所述沥青改性剂由包含以下重量份的原料制成：/n硅粉50-100份、胶粉20-40份、硅藻土30-50份、纤维25-50份和助剂1-5份。/n

【技术特征摘要】
1.一种沥青改性剂，其特征在于，所述沥青改性剂由包含以下重量份的原料制成：
硅粉50-100份、胶粉20-40份、硅藻土30-50份、纤维25-50份和助剂1-5份。


2.根据权利要求2中任一项所述的沥青改性剂，其特征在于：所述硅粉包括如下制备步骤：
将工业硅微粉在浓度为13-28%的酸溶液中浸泡8-16h，然后过滤、洗涤、干燥，即可制得硅粉；
所述工业硅粉与酸溶液的重量比为1：（1-4）。


3.根据权利要求3所述的沥青改性剂，其特征在于：所述酸溶液选自盐酸、硫酸和氢氟酸中的至少一种。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的沥青改性剂，其特征在于：所述硅粉中二氧化硅的含量大于等于91.7%，烧失量小于等于6.0%。

【专利技术属性】
技术研发人员：郑元福，
申请(专利权)人：四川统揽建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51