钢渣粉改性磷石膏基填料及其制备方法、沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术利用工业废渣磷石膏自身的化学组成，协同加入一定量的钢渣粉和石灰石矿粉，得到用来替代矿粉掺入沥青混合料中的钢渣粉改性磷石膏基填料，有效保证了沥青混合料的力学性能；采用本发明专利技术制备的钢渣粉改性磷石膏基填料作为填料，可以保证由其制备的沥青混合料的整体强度，从而保证沥青路面的结构稳定性，并且提高了所述沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比，可以有效改善沥青路面的抗水损坏能力，而且提高了所述沥青混合料的稳定度和动稳定度，可以有效改善沥青路面的抗高温变形能力。力。

【技术实现步骤摘要】
钢渣粉改性磷石膏基填料及其制备方法、沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及填料材料领域，尤其涉及钢渣粉改性磷石膏基填料及其制备方法、沥青混合料的制备方法。

技术介绍

[0002]磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，其组分主要是二水硫酸钙。磷石膏的组成比较复杂，除硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，其中氟和有机质的存在对磷石膏的资源化利用影响最大。全国每年都会有超过7000万吨的工业废料磷石膏产生，巨量磷石膏的堆存和排放，严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费，严重制约磷化工工艺链的健康可持续发展。因此，提供一种绿色环保的磷石膏循环再利用的方法，以扩展磷石膏综合利用的途径，提高磷石膏的综合利用效率显得尤为重要。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种钢渣粉改性磷石膏基填料及其制备方法、沥青混合料的制备方法，本专利技术提供的钢渣粉改性磷石膏基填料，可直接替代沥青混合料中的石灰石矿粉填料，明显提升由钢渣粉改性磷石膏基填料制备的沥青混合料的综合性能，同时减少使用石灰石矿粉填料的成本，实现了磷石膏资源再利用。
[0004]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0005]本专利技术提供了一种钢渣粉改性磷石膏基填料，由包括以下组分的原料制备得到：磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉；
[0006]所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比为1：(0.20～0.30)：(0.30～0.60)。<br/>[0007]优选地，所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比为1：(0.22～0.25)：(0.32～0.56)。
[0008]优选地，所述磷石膏的粒径为150～500目。
[0009]优选地，所述钢渣粉的粒径为150～500目。
[0010]优选地，所述石灰石矿粉的粒径≤0.6mm。
[0011]本专利技术还提供了上述技术方案所述钢渣粉改性磷石膏基填料的制备方法，包括以下步骤：将磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉混合后，进行搅拌处理，得到钢渣粉改性磷石膏基填料。
[0012]本专利技术还提供了一种沥青混合料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：集料92～99份，沥青3.5～5份，权利要求1～5所述钢渣粉改性磷石膏基填料或权利要求6所述制备方法制备的钢渣粉改性磷石膏基填料3～5份；
[0013]所述集料为石灰岩，包括粗集料和细集料；所述沥青为基质沥青或改性沥青。
[0014]本专利技术还提供了上述技术方案所述沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)将预热后的粗集料和预热后的细集料进行预混合，得到粗细集料混合物；
[0016](2)向所述步骤(1)得到的粗细集料混合物中加入预热后的沥青，进行第一搅拌处理，得到中间混合物；
[0017](3)向所述步骤(2)得到的中间混合物中加入预热后的钢渣粉改性磷石膏基填料，进行第二搅拌处理，得到沥青混合料。
[0018]优选地，所述步骤(1)中预热后的粗集料通过在160～180℃下预热0.5～1.5h得到；预热后的细集料通过在160～180℃下预热0.5～1.5h得到。
[0019]优选地，所述步骤(2)中预热后的沥青通过在130～160℃下预热1～3h得到。
[0020]本专利技术提供了一种钢渣粉改性磷石膏基填料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉；所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比为1：(0.20～0.30)：(0.30～0.60)。本专利技术利用工业废渣磷石膏自身的化学组成，协同加入一定量的钢渣粉和石灰石矿粉，得到用来替代矿粉掺入沥青混合料中的钢渣粉改性磷石膏基填料，有效保证了沥青混合料的力学性能；采用本专利技术制备的钢渣粉改性磷石膏基填料作为填料，可以保证由其制备的沥青混合料的整体强度，从而保证沥青路面的结构稳定性，并且提高了所述沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比，可以有效改善沥青路面的抗水损坏能力，而且提高了所述沥青混合料的稳定度和动稳定度，可以有效改善沥青路面的抗高温变形能力。从生产原料角度而言，本专利技术可以有效利用多种固体废弃物，不仅具有显著的环境效益，还可以降低沥青混合料的综合成本。实施例的结果显示，采用本专利技术制备的钢渣粉改性磷石膏基填料作为填料制备沥青混合料的马歇尔稳定度和动稳定度显著提高，冻融劈裂强度比和浸水残留稳定度也高于对比例1，所述钢渣粉改性磷石膏基填料可以有效提高沥青混合料的高温稳定性和水稳定性。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种钢渣粉改性磷石膏基填料，由包括以下组分的原料制备得到：磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉；
[0022]所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比为1：(0.20～0.30)：(0.30～0.60)。
[0023]在本专利技术中，所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比优选为1：(0.22～0.25)：(0.32～0.56)。本专利技术控制磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比在上述范围，以提高钢渣粉改性磷石膏基填料的路用性能。
[0024]在本专利技术中，所述磷石膏使用前优选进行脱水处理；所述脱水处理优选为在135℃烘箱中干燥6～8h(即得半水磷石膏)。本专利技术将磷石膏进行脱水处理，以避免其与沥青的结合不良。在本专利技术中，所述磷石膏的粒径优选为150～500目，更优选为200～400目。本专利技术控制磷石膏的粒径在上述范围，以实现其更好的级配填充作用。
[0025]在本专利技术中，所述钢渣粉使用前优选依次进行陈化处理和干燥处理。在本专利技术中，所述陈化处理优选为在露天长时间堆放。本专利技术将钢渣粉进行陈化处理，以避免钢渣在沥青混合料中的体积膨胀带来的结构性问题，提高钢渣粉改性磷石膏基填料的综合性能。在本专利技术中，所述干燥处理优选为在105℃烘箱中干燥4～6h。在本专利技术中，所述钢渣粉的粒径优选为150～500目，更优选为200～400目。本专利技术控制钢渣粉的粒径在上述范围，以实现其更好的级配填充作用，提高钢渣粉改性磷石膏基填料的综合性能。
[0026]在本专利技术中，所述石灰石矿粉使用前优选进行干燥处理；所述干燥处理优选为在105℃烘箱中干燥4～6h。在本专利技术中，所述石灰石矿粉的粒径优选≤0.6mm。本专利技术控制石灰石矿粉的粒径在上述范围，以实现填料的填充作用，提高钢渣粉改性磷石膏基填料的综合性能。
[0027]在本专利技术中，所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉优选均满足《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40
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2004中对填料的要求，且外观无团粒结块。
[0028]本专利技术还提供了上述技术方案所述钢渣粉改性磷石膏基填料的制备方法，包括以下步骤：将磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉混合后，进行搅拌处理，得到钢渣粉改性磷石膏基填料。
[0029]本专利技术对搅拌处理的方式没有特殊限制，实现各组分混合均匀即可。
[0030]本专利技术还提供了一种沥青混合料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢渣粉改性磷石膏基填料，由包括以下组分的原料制备得到：磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉；所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比为1：(0.20～0.30)：(0.30～0.60)。2.根据权利要求1所述的钢渣粉改性磷石膏基填料，其特征在于，所述磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉的质量之比为1：(0.22～0.25)：(0.32～0.56)。3.根据权利要求1所述的钢渣粉改性磷石膏基填料，其特征在于，所述磷石膏的粒径为150～500目。4.根据权利要求1所述的钢渣粉改性磷石膏基填料，其特征在于，所述钢渣粉的粒径为150～500目。5.根据权利要求1所述的钢渣粉改性磷石膏基填料，其特征在于，所述石灰石矿粉的粒径≤0.6mm。6.权利要求1所述的钢渣粉改性磷石膏基填料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将磷石膏、钢渣粉和石灰石矿粉混合后，进行搅拌处理，得到钢渣粉改性磷石膏基填料。7.一种沥青混合料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：集料9...

【专利技术属性】
技术研发人员：程刚，郑进军，李开飞，万九鸣，胡小弟，胡新贺，范海斌，程敬童，曹佳瑜，胡俊康，
申请(专利权)人：武汉工大杰诚工程质量检测有限公司，
类型：发明
国别省市：