一种梯度碳化-硅烷偶联协同改性的钢渣及超薄磨耗层制备方法技术

技术编号:45760946 阅读:8 留言:0更新日期:2025-07-08 21:51
本发明专利技术公开了一种梯度碳化‑硅烷偶联协同改性的钢渣及超薄磨耗层制备方法,属于固废资源化与道路铺装工程领域。本发明专利技术要解决碳化钢渣集料因表面致密碳酸钙层阻碍内部反应导致的体积稳定性不足,以及与沥青界面粘附性差的问题。本发明专利技术首先对钢渣进行梯度压力碳化,通过高压碳化使钢渣表面快速形成致密碳酸钙层,通过低压碳化促进钢渣内部游离氧化钙等物质继续反应;随后,采用硅烷偶联剂处理碳化钢渣,依靠其化学键合作用改善碳化钢渣体积稳定性及其与沥青粘附性;最后,复合改性钢渣应用于超薄沥青磨耗层可改善沥青混合料综合路用性能。本发明专利技术方法可协同解决固废钢渣利用、天然集料短缺及路面性能不足等问题,兼具环保效益与工程应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于固废资源化与道路铺装工程领域,具体地说,涉及一种梯度碳化-硅烷偶联协同改性的钢渣及超薄磨耗层制备方法


技术介绍

1、钢渣作为炼钢工业过程产生的固体废料,因其具有高硬度、强耐磨等特点而广泛应用于路面沥青混合料。然而,由于其内含有的游离氧化钙等碱性矿物成分,在水分和二氧化碳条件下易发生体积膨胀,从而制约其在沥青路面中的长期耐久应用。虽然当前碳化方法可以基于二氧化碳与钢渣内碱性矿物成分的反应来显著降低钢渣内游离氧化钙含量,但该方法往往会在钢渣集料表面形成一层致密的碳化产物层,阻碍二氧化碳向钢渣集料内部扩散,导致钢渣内部碳化反应不完全,进而造成钢渣集料体积稳定性不足。此外,应用于沥青混合料的碳化钢渣集料与沥青胶结料的结合依赖于物理吸附作用,导致其在水分侵蚀作用下易出现破损等病害,难以满足超薄磨耗层对抗水损、抗滑、高温稳定等高服役性能要求。尽管当前研究已利用硅烷偶联剂自身的化学键合作用来改善集料与沥青之间的界面粘附性能,但单一表面改性技术难以解决钢渣集料体积稳定性不足的缺陷。


技术实现思路>

1、本专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种梯度碳化-硅烷偶联协同改性的钢渣的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钢渣为碱性氧炉渣、电弧炉渣、钢包精炼炉渣中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述γ-甲基丙烯酰氧基硅烷的制备方法为:首先,将甲基丙烯酸钠和γ-氯丙基三甲氧基硅烷依次加入无水乙醇中进行混合,甲基丙烯酸钠与γ-氯丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:(1~2),无...

【技术特征摘要】

1.一种梯度碳化-硅烷偶联协同改性的钢渣的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钢渣为碱性氧炉渣、电弧炉渣、钢包精炼炉渣中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述γ-甲基丙烯酰氧基硅烷的制备方法为:首先,将甲基丙烯酸钠和γ-氯丙基三甲氧基硅烷依次加入无水乙醇中进行混合,甲基丙烯酸钠与γ-氯丙基三甲氧基硅烷的质量比为1:(1~2),无水乙醇的质量为甲基丙烯酸钠与γ-氯丙基三甲氧基硅烷总质量的1.5倍~2.5倍;随后,在温度为50℃~80℃、搅拌速率为600r/min~1000r/min下搅拌0.5h~1.0h;最后,在20℃~30℃下静止放置0.5h~1.0h。

5.根据权利要求1所述的方法,...

【专利技术属性】
技术研发人员:张磊王浩安谭忆秋邢超
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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