[发明专利]碱渣再生微粉为填料的沥青混凝土及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑行业技术领域，尤其是碱渣再生微粉为填料的沥青混凝土及其制备方法。

背景技术

沥青与骨料材料(如，沙子、沙砾、碎石或其混合物)的组合称为“沥青混凝土”。按混合料的密实程度不同，可分为密级配、半开级配和开级配等数类，开级配混合料也称沥青碎石。其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用，强度高，整体性好，是修筑高级沥青路面的代表性材料，应用得最广。沥青路面是将沥青混凝土加以摊铺、碾压成型而形成的各种类型的路面。沥青混凝土作为沥青路面材料，在使用过程中要承受行使车辆荷载的反复作用，以及环境因素的长期影响。所以沥青混凝土需要添加一种填料利于提高沥青混凝土的粘结力，从而提高沥青混凝土强度，提高了其抗剥离性能，提高工程质量。

碱渣是氨碱法制碱过程中排放的废渣。全国各碱厂每年排放的碱渣就有1240万多吨，储存量大约为12亿多吨，但利用率仅为37％。碱渣占用大量农田，严重污染环境。碱渣的组成取决于制碱原料(石灰石及盐)的成分，是一种孔隙大的固体物料，主要成分为碳酸钙，碱渣粒度很细，比表面积很大，具有胶体性质。利用碱渣作为沥青混凝土的填料亟待研究开发。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种碱渣再生微粉为填料的沥青混凝土及其制备方法，该碱渣可提高沥青混凝土的粘结力，从而提高沥青混凝土强度，提高其抗剥离性能，其稳定度流值优于普通沥青混凝土，并能大大提高沥青混凝土的稳定度，有效利用工业碱渣作为沥青混凝土的再生填料，实现工业固体废渣的资源化利用，减少环境污染。

本发明通过以下技术方案实现：

该沥青混凝土由以下组分按重量百分比混合而成：碱渣8～12％，矿粉0～2％，碎石50～54％，石屑10～12％，砂21～23％，沥青4～6％，合计100％。

其中，碱渣为工业碱渣，质量含水率为10-15％，密度为0.87-1g/cm3，细度模数为1-1.3。

其中，砂为河砂，细度模数为2.06。

其中，碎石为建筑用碎石，所述碎石为1-2cm碎石、0.5-1cm碎石，所述1-2cm碎石占比为80～82％，0.5-1cm碎石占比为18～20％。

碱渣再生微粉为填料的沥青混凝土制备方法，包括以下步骤：

按如上所述的组分和重量百分比，

(1)材料预处理：将工业碱渣晾晒之后放入烘箱100-110℃烘干至质量含水率到10-15％，密度为0.87-1g/cm3，破碎，粉碎，细度模数1-1.3；

将清洗后的碎石，于100-110℃烘干处理4-6小时，并筛选取出片状、针状石子，碎石级配符合5～25mm连续级配的规定；

将砂于105℃烘干处理4-6小时，砂的细度模数为2.06；

(2)材料的拌制：将搅拌机打开加热至拌合温度160-180℃；再将步骤(1)预处理后的材料投入搅拌机中搅拌混合均匀，然后倒入融化后的沥青中，开动拌合机拌合均匀后；倒入加热后的碱渣微粉，再拌和均匀。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1、碱渣再生微粉为填料的沥青混凝土是使用工业碱渣作为沥青混凝土再生填料，具有节能、环保、轻质、高强的特点。

2、将工业碱渣进行烘干、粉碎，使之成为细小颗粒，便于较容易进入沥青混凝土孔隙之中，能够较好地改善沥青胶结料与骨料间的界面性能，有效提高沥青混凝土的力学性能、耐磨性、抗疲劳性能。

3、工业碱渣再生填料沥青混凝土内部的孔隙结构分布比较均匀，孔隙较小，工业碱渣再生填料沥青混凝土稳定度显著高于普通沥青混凝土40％～50％；流值低于普通沥青混凝土20％～25％。

4、沥青混合料的强度构成主要是：沥青与矿料之间的粘结力、矿(骨)料之间的嵌挤力和内摩擦力构成。沥青与矿料之间的粘结力，取决于沥青与矿料之间的吸附效应，而化学吸附产生的粘附力远高于物理吸附产生的粘附力。石油沥青一般是中性或者偏酸性，当其与碱性的矿(骨)料结合，容易在矿(骨)料表面产生化学吸附，提高沥青在矿料表面的吸附强度，在沥青混合料中，掺呈碱性的碱渣，有利于提高沥青混凝土的粘结力，从而提高沥青混凝土强度，提高了其抗剥离性能，提高工程质量。