一种抗凝冰沥青混合料及其制备方法技术

本申请涉及道路材料领域，具体公开了一种抗凝冰沥青混合料及其制备方法。一种抗凝冰沥青混合料，其由包括以下重量份的原料制成：骨料170

【技术实现步骤摘要】
一种抗凝冰沥青混合料及其制备方法


[0001]本申请涉及道路材料领域，更具体地说，它涉及一种抗凝冰沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，用沥青混合料铺筑路面是我国常用的路面形式。
[0003]在初冬或残冬季节，气温冷暖交替，路面表面的降雪在行车荷载作用下逐渐融化，在负温度作用下极易形成薄冰，路面抗滑性能急剧下降。冰雪导致车辆轮胎附着系数大大降低，严重影响了车辆的操作稳定性和安全性。因此需要对路面进行抗凝冰处理。
[0004]目前针对道路除冰的方法主要有两种，一是在道路积雪结冰后，通过机械清除、撒融雪剂等方法，以除去道路结冰，但是这些方法存在效率低、成本高以及对环境产生污染等缺点；另一种是在路面材料中添加抗凝冰剂以降低路面材料的冰点，以抑制路面结冰，可以大大降低后期除冰成本，因此得到了越来越广泛的应用。
[0005]抗凝冰剂多为蓄盐类抗凝冰剂，在车辆荷载下，外加剂中的盐分从混合料的毛细空隙中释放出来，降低冰的凝固点，起到抗凝冰作用，但是在使用过程中发现，现有抗凝冰剂的抗凝冰效果不是特别理想。

技术实现思路

[0006]为了降低对环境的损害，本申请提供一种抗凝冰沥青混合料及其制备方法。
[0007]第一方面，本申请提供一种抗凝冰沥青混合料，采用如下的技术方案：一种抗凝冰沥青混合料，其由包括以下重量份的原料制成：骨料170
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280份，矿粉40
‑
70份，沥青150<br/>‑
250份，抗凝冰剂30
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60份；抗凝冰剂由包括以下重量份原料制成：有机盐10
‑
26份、火山岩颗粒5
‑
15份、缓释剂25
‑
75份、包衣剂1
‑
5份。
[0008]通过采用上述技术方案，蓄盐类抗凝冰剂中大多以无机盐为主，如氯化钠、氯化钙、氯化钾，其抗凝冰效果差的原因一方面是在路面车辆载荷和动水压力的作用下，盐化物会随水快速流出，造成盐化物的浪费，导致起到抗凝冰作用的盐化物含量降低，从而抗凝冰效果减弱；另一方面是因为，这些无机盐中含有氯离子，氯离子会对环境造成污染，腐蚀钢筋材料等，为了降低对环境的污染作用，降低无机盐的掺量，从而导致抗凝冰效果减弱。
[0009]本申请中，有机盐吸附在火山岩颗粒中，缓释剂包覆在火山岩颗粒外，包衣剂再对火山岩颗粒进行包覆，缓释剂与包衣剂配合在火山岩颗粒的表面形成一层憎水性薄膜以及隔绝保护膜，降低火山岩颗粒对水分的吸收，降低火山岩颗粒中盐化物的释放速率，减少盐化物的无效释放，提高抗凝冰效果。另外，本申请中用有机盐配制抗凝冰剂，有机盐中没有氯离子等对环境造成污染的成分，可以在一定程度上提高盐化物的掺加量，保证抗凝冰效果，还有利于环境保护，降低抗凝冰剂的使用对环境造成的破坏。
[0010]优选的，其由包括以下重量份的原料制成：骨料190
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260份，矿粉45
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60份，沥青170
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230份，抗凝冰剂35
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50份；抗凝冰剂由包括以下重量份原料制成：有机盐12
‑
20份、火山岩颗粒6
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10份、缓释剂30
‑
50份、包衣剂2
‑
4份。
[0011]通过采用上述技术方案，进一步优化沥青混合料中各原料的配比，以及抗凝冰剂中的原料配比，提高沥青混合料的抗凝冰效果。
[0012]优选的，所述火山岩颗粒的粒径为1
‑
3mm。
[0013]通过采用上述技术方案，本申请中抗凝冰剂作为与原料添加在沥青混合料中，限制火山岩颗粒的粒径，使其作用细骨料添加，可以提高沥青混合料的致密度，降低孔隙率，提高沥青混合料抗开裂等路用性能。
[0014]优选的，所述火山岩颗粒为改性火山岩颗粒，其改性方法为：将火山岩颗粒在750
‑
850℃条件下进行煅烧，然后冷却至室温。
[0015]通过采用上述技术方案，对火山岩颗粒进行煅烧处理，使得火山岩颗粒的累积脱附直径显著增大，从而使火山岩颗粒的的表面积也显著增大，改性后的火山岩的电导率较高，对有机盐的吸附能力增强，提高沥青混合料中有机盐的含量，提高抗凝冰性能。
[0016]优选的，所述有机盐为甲酸钠。
[0017]通过采用上述技术方案，甲酸钠与火山岩颗粒、缓释剂、包衣剂的配合使用，抗凝冰效果更好。
[0018]优选的，所述缓释剂为重量比为1：（4
‑
7）的十二烷基苯磺酸钠与司盘80。
[0019]通过采用上述技术方案，十二烷基苯磺酸钠为阴离子表面活性剂，司盘80为非离子表面活性剂，两者配合使用在火山岩颗粒表面形成憎水膜，其憎水效果更加，提高有机盐的缓释性。
[0020]优选的，其还包括重量份为10
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18份的碳纤维。
[0021]通过采用上述技术方案，碳纤维在沥青混合料中乱向分布形成三维网络结构，拉拽骨料、沥青、抗凝冰剂颗粒等，有利于提高沥青混合料抗开裂等路用性能。
[0022]优选的，所述抗凝冰剂的制备方法为：1）将火山岩颗粒与有机盐饱和溶液混合，然后烘干，制得盐化物载体；2）将步骤1）得到的盐化物载体与缓释剂溶液混合，然后烘干，得到物质A；3）将物质A与包衣剂混合，然后烘干，得到抗凝冰剂。
[0023]通过采用上述技术方案，火山岩颗粒对有机盐进行吸附，使得有机盐填充在火山岩颗粒内部，然后缓释剂在火山岩颗粒形成憎水膜，包衣剂在憎水膜外形成保护膜，制得抗凝冰剂颗粒，提高有机盐的缓释性。
[0024]第二方面，本申请提供一种抗凝冰沥青混合料的制备方法，采用如下的技术方案：一种抗凝冰沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：S1.按重量份将除沥青外的其他原料混合均匀得到混合物A；S2.按重量份称取沥青并加热至145
‑
180℃，持续搅拌，并将混合物A投入至沥青中，混合均匀，得到沥青混合料。
[0025]通过采用上述技术方案，先将沥青以外的原料混合，使得抗凝冰剂颗粒与骨料充分混合，提高抗凝冰剂在沥青混合料内分散的均匀性。
[0026]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、由于本申请火山岩颗粒吸附有机盐，然后再在火山岩颗粒外形成憎水膜与保护膜隔离膜，提高有机盐的缓释性，从而提高沥青混合料的抗凝冰性能，制得的沥青混合料在动稳定度车辙试验2000次，流动水冲刷72h后，其结冰点为（
‑
27.3）℃
‑
（
‑
24.4）℃，其融冰率在27.44%
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31.92%，其抗凝冰性能优越。
[0027]2、本申请中优选采用煅烧改性的火山岩颗粒，提高火山岩颗粒对有机盐颗粒的吸附效果，制得的沥青混合料在动稳定度车辙试验2000次，流动水冲刷72h后，其结冰点为（
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗凝冰沥青混合料，其特征在于，其由包括以下重量份的原料制成：骨料170
‑
280份，矿粉40
‑
70份，沥青150
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250份，抗凝冰剂30
‑
60份；抗凝冰剂由包括以下重量份原料制成：有机盐10
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26份、火山岩颗粒5
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15份、缓释剂25
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75份、包衣剂1
‑
5份。2.根据权利要求1所述的抗凝冰沥青混合料，其特征在于：其由包括以下重量份的原料制成：骨料190
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260份，矿粉45
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60份，沥青170
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230份，抗凝冰剂35
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50份；抗凝冰剂由包括以下重量份原料制成：有机盐12
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20份、火山岩颗粒6
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10份、缓释剂30
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50份、包衣剂2
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4份。3.根据权利要求1所述的抗凝冰沥青混合料，其特征在于：所述火山岩颗粒的粒径为1
‑
3mm。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：庞亚婷，
申请(专利权)人：太原市荣泰筑路材料有限公司，
类型：发明
国别省市：