【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于沥青混凝土的，具体的涉及一种改性钢渣集料沥青混合料及其制备方法。
技术介绍
1、在我国庞大的钢铁产量下，附带产生的钢渣数量也随之变得十分庞大，但钢渣利用率的低下则产生了一系列的问题，比如钢渣长期大量堆积不仅占用大量土地资源，还会对土壤、水体和大气产生污染。而另一方面在基础建设的推进过程中，优质的石料资源开始出现紧缺，价格也居高不下，岩石的大量开采在生态上也会造成植被破坏和水土流失，找到石料的有效替代品成为亟需解决的问题。
2、综合而言，如何将大量无法有效利用的钢渣作为石料的有效替代品具有重要的研究意义和经济效益。钢渣作为大宗工业废弃物，自身力学性能优异，可以作为工程集料用于沥青混合料中，起到缓解石料紧缺和提高工业固废利用率的目的，但由于钢渣和水接触后会产生体积稳定性差的问题，若不经过处理直接用于混合料中会使混合料的体积发生破坏。目前解决这一问题的主要方法是将钢渣集料堆积陈放或者热闷处理，前者的弊端在于占用空间大，固化稳定周期长，安定性保证率不高等；后者处理的弊端在于所用设备体积大，需要专门建造，并且对工艺的操作要求较高。
3、另外，钢渣集料应用于沥青混合料的拌合温度较普通石料沥青混合料的拌合温度需要高出15-20℃，如此高的生产温度导致耗能和生产经济成本的增加。现沥青混合料常用的纤维为木质素纤维，木质素纤维极易受潮，受潮后性能衰退急速，若受潮的木质素纤维应用于钢渣沥青混合料中，会影响钢渣这种不稳定集料的膨胀。
4、姚立阳在矿粉a对沥青混凝土稳定性的影响中研究指出矿粉填料的表面性质
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种改性钢渣集料沥青混合料及其制备方法，该改性钢渣集料沥青混合料创新性地设计多级防膨胀结构，从根本上解决了钢渣沥青混合料易产生膨胀导致路面病害的难题，有效增强了钢渣的安定性，大幅度提升钢渣沥青混合料的路用性能和使用寿命，并且在保障沥青路面整体稳定性能的同时减少了工程造价。
2、具体技术方案如下：
3、一种改性钢渣集料沥青混合料，其原料包括钢渣骨料、ro粉煤灰、改性纤维、氨基树脂改性沥青和硬脂酸盐改性石灰岩矿粉；
4、其中，ro粉煤灰和改性纤维均匀分散在钢渣骨料的表面，形成改性钢渣集料；
5、氨基树脂改性沥青裹附着改性钢渣集料，形成钢渣沥青混合料；
6、硬脂酸盐改性石灰岩矿粉填充在钢渣沥青混合料的孔隙中。
7、首先，原料中的ro粉煤灰和改性纤维均匀分散在钢渣骨料的表面，裹附着钢渣骨料起到一级稳定作用，得到膨胀活性被有效抑制的改性钢渣集料；然后原料中的氨基树脂改性沥青再裹附着改性钢渣集料，起到二级稳定作用，得到能够有效防止外部水侵入的钢渣沥青混合料，并且拌合温度也大大降低，由传统普通混合料170-190℃的拌合温度降至130-140℃，温拌即可，极大程度的降低了能耗；最后硬质酸盐改性石灰岩矿粉填充在钢渣沥青混合料的孔隙中，起到三级稳定作用，隔绝水分进入并提升混合料的路用性能。
8、本专利技术中，所述改性钢渣集料沥青混合料中，包括以下重量份的原料：钢渣骨料85-95份，ro粉煤灰8-15份，改性纤维0.2-0.25份，氨基树脂改性沥青3-5.5份，硬脂酸盐改性石灰岩矿粉5-11份。
9、本专利技术中，所述钢渣骨料为电炉钢渣、高炉钢渣或转炉钢渣中的一种。
10、本专利技术中，所述改性钢渣集料沥青混合料中的ro粉煤灰，其由以下重量份的原料组成：氧化铁粉末21-22份，氧化镁粉末78-79份，粉煤灰的重量份数为氧化铁粉末和氧化镁粉末两者重量份总和的10-15倍。所述氧化铁粉末的平均粒径为180-200μm；氧化镁粉末的平均粒径为0.2-0.25μm。所述粉煤灰中的cao含量＞10％，细度≤25.0％，需水量≤105％，烧失量≤8.0％。
11、ro粉煤灰即为掺有氧化铁粉末、氧化镁粉末和上述粉煤灰的混合体，ro的定义就是氧化铁粉末与氧化镁粉末的组合物。
12、ro粉煤灰均匀分散附着在钢渣骨料表面后，能够在钢渣骨料的表面形成稳定膜，在上部水分渗入或下部自由水向上析出时，该稳定膜可有效控制因外部水与钢渣骨料表面活性物质反应而导致的骨架胀裂，进而有效防止了因混合料性能失稳所造成的路面结构病害破坏，使钢渣整体的稳定性大幅度提升。
13、粉煤灰中具有大量sio2，sio2优先发生水化反应，从而阻止了mgo、fe2o3直接水化形成mg(oh)2、fe(oh)3；同时加入sio2降低了体系的c/s比，使ro粉煤灰中的强度较高的硬硅钙石含量增加，如此附着在钢渣骨料表面作为增强体，提高了钢渣骨料的强度和密封保护性。
14、本专利技术所采用的粉煤灰中的硅质成分可以初步抑制钢渣集料的膨胀，且其cao含量＞10％，在常温和有水的情况下可生成具有水硬性胶凝能力的水化物，具有显著的胶凝(水硬)特性，其水化热较高；该粉煤灰的细度≤25.0％，需水量≤105％，烧失量≤8.0％，作用于本专利技术所述的活性集料钢渣骨料，可以有效阻隔水分的侵入且具有一定施工和易性。
15、本专利技术中，所述改性钢渣集料沥青混合料中的ro粉煤灰的制备方法包括以下步骤：
16、(1)配料：将纯度为99.5％、平均粒径为180-200μm的氧化铁粉末与纯度为99.9％、平均粒径为0.2-0.25μm的氧化镁粉末进行混合研磨，得到粉末混合物；
17、(2)制粒：采用压力机将步骤(1)所得的粉末混合物压制成直径为7-9mm，重量为0.3-0.5g的球团颗粒；
18、(3)一次烧结：在分压为6-10atm的高纯度氩气气压，1770-1780k的气密电炉中烧结步骤(2)所得球团颗粒24小时；
19、(4)冷却、研磨、重新制粒：待步骤(3)一次烧结后所得的球团在炉中以300k/h的速率进行冷却，冷却后将球团取出，粉碎成粉末并研磨，再重新制粒。
20、(5)二次烧结：将重新制粒所得的球团按照步骤(3)一次烧结的条件进行二次烧结，二次烧结后，待冷却至20-30℃，掺入粉煤灰均匀拌合，拌合时间在15-20s。
21、本专利技术中，所述改性钢渣集料沥青混合料中的氨基树脂改性沥青由以下重量份的原料组成：基质沥青94～97份，氨基树脂3～6份。
22、优选的，所述基质沥青为90-110号沥青；所述氨基树脂为聚苯腈树脂、木质素基脲醛树脂或混醚化三聚氰胺树脂中的一种或几种。所选氨基树脂可以提升沥青胶浆韧性和高温稳定性本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，原料包括钢渣骨料、RO粉煤灰、改性纤维、氨基树脂改性沥青和硬脂酸盐改性石灰岩矿粉；
2.根据权利要求1所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，包括以下重量份的原料：钢渣骨料85-95份，RO粉煤灰8-15份，改性纤维0.2-0.25份，氨基树脂改性沥青3-5.5份，硬脂酸盐改性石灰岩矿粉5-11份。
3.根据权利要求1或2所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述的RO粉煤灰由以下重量份的原料组成：氧化铁粉末21-22份，氧化镁粉末78-79份，粉煤灰的重量份数为氧化铁粉末和氧化镁粉末两者重量份总和的10-15倍；
4.根据权利要求3所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述RO粉煤灰的制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1或2所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述的氨基树脂改性沥青由以下重量份的原料组成：基质沥青94～97份，氨基树脂3～6份；
6.根据权利要求5所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述氨基树脂改性沥青的制备方法包括以下步骤：>
7.根据权利要求1或2所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述硬脂酸盐改性石灰岩矿粉的原料包括石灰岩矿粉、硬脂酸钠和水泥-粉煤灰混合体；其中水泥-粉煤灰混合体中水泥：粉煤灰的质量比为1:1；
8.根据权利要求7所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述硬脂酸盐改性石灰岩矿粉的制备方法包括以下步骤：
9.根据权利要求1或2所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述改性纤维为疏水型改性麦秸秆维。
10.如权利要求1所述改性钢渣集料沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，原料包括钢渣骨料、ro粉煤灰、改性纤维、氨基树脂改性沥青和硬脂酸盐改性石灰岩矿粉；
2.根据权利要求1所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，包括以下重量份的原料：钢渣骨料85-95份，ro粉煤灰8-15份，改性纤维0.2-0.25份，氨基树脂改性沥青3-5.5份，硬脂酸盐改性石灰岩矿粉5-11份。
3.根据权利要求1或2所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述的ro粉煤灰由以下重量份的原料组成：氧化铁粉末21-22份，氧化镁粉末78-79份，粉煤灰的重量份数为氧化铁粉末和氧化镁粉末两者重量份总和的10-15倍；
4.根据权利要求3所述的改性钢渣集料沥青混合料，其特征在于，所述ro粉煤灰的制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求1或2所述的改性钢渣集料沥青混...
【专利技术属性】
技术研发人员：左希文，徐鹏飞，秦泗龙，狄恩州，孙先洋，闫江坤，王斌，徐钦升，
申请(专利权)人：山东交工建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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