[发明专利]一种利用工业废渣的陶瓷抛光砖粉改性沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种利用工业废渣的陶瓷抛光砖粉改性沥青及其制备方法。本发明先将陶瓷抛光废渣烘干、磨细并筛分，得到陶瓷抛光砖粉，然后以硅烷偶联剂溶液对其进行表面改性，得到表面改性陶瓷抛光砖粉；再将其掺入到普通道路石油沥青中，经加热融化、剪切搅拌、静停发育等工序制得改性沥青。与普通道路石油沥青相比，本发明改性沥青的针入度、延度、软化点三大技术指标变化不大，但其与集料的黏附性能提高、残留针入度比与残留延度明显增大，从而明显提升了路用性能。本发明充分利用了陶瓷工业固体废弃物，大大减少了其对环境的污染，且工艺简单，产品质量稳定，可广泛应用于各等级道路路面铺设及建筑防水，具有良好的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明属于涉及一种建筑材料，特别涉及一种利用工业废渣的陶瓷抛光砖粉改性沥青及其制备方法。

背景技术

目前我国已建成的高速公路中有98％以上采用了沥青路面，然而随着车辆流量增大、轴载加重以及车速过快，导致路面结构破坏严重，这就对沥青路面的质量提出了更高的要求。改性沥青是一种功能化高级路面材料，集中了沥青、改性剂的双重优点，优于普通道路石油沥青，可用于高等级路面铺筑，是具有发展前途的21世纪的新型材料。聚合物改性沥青因其可以有效增强沥青路面的抗病害能力而成为沥青改性的主流，但其存在价格昂贵，加工难度大，与沥青的相容性差等难以解决的问题。因此，研究开发既经济又有优良性能的新型改性沥青则尤为必要。众多实验研究表明，在普通道路石油沥青中加入无机填料可以改善温度敏感性，提高软化点，还可以改善沥青的流变性能及抗老化性能，降低成本。

我国是建筑卫生陶瓷生产大国，约占世界总产量的60％，稳居世界第一位。据不完全统计，全国抛光砖生产线每年产生废渣和废粉量达十几亿吨。陶瓷企业须征用大量专用场地存放，既增加了企业土地征用和场地处置等费用，使生产成本增加，又大量消耗土地资源。更为严重的是这些废渣和废粉不可降解，又含有部分有害化学物质，若长期存放，一些有害元素通过土层渗透，也将影响地下水资源，污染环境，因而亟需寻求一种有效的处置方法。

陶瓷抛光砖粉是陶瓷企业在将瓷质砖及厚釉砖等研磨抛光及磨边倒角等一系列深加工过程中产生的碎屑。陶瓷抛光砖粉含有SiO₂、Al₂O₃、Fe₃O₄、CaO等基本成分，具有颗粒细小、比表面积大、表面粗糙、形状不规则、密度低，吸附性强等特点，常温条件下具有一定的火山灰活性。目前学者多是将陶瓷抛光砖粉用于烧制轻质陶瓷砖、陶粒，制备水泥基材料等，将其作沥青改性剂的研究尚属空白。鉴于陶瓷抛光砖粉优良的理化性能及丰富的储量，将其作为一种新型的无机改性剂应用于我国的公路建设中，不仅能实现资源的有效合理利用，而且能减少陶瓷抛光砖废渣和废粉堆积所带来的环境问题，具有巨大的经济效益和社会效益。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种利用工业废渣的陶瓷抛光砖粉改性沥青及其制作方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种利用工业废渣的陶瓷抛光砖粉改性沥青，其特征在于：将质量比1:(1～2)的陶瓷抛光砖粉与硅烷偶联剂KH-550溶液混合，然后搅拌、静停、过滤、烘干，得到表面改性的陶瓷抛光砖粉；再将质量百分比为5％～15％的表面改性陶瓷抛光砖粉与85％～95％的普通道路石油沥青混合，经加热融化、剪切搅拌、静停发育，得到陶瓷抛光砖粉改性沥青。

进一步地，所述的陶瓷抛光砖粉为陶瓷抛光废渣或废粉经脱水、烘干后，再送至球磨机磨细成粉状得到；所述的陶瓷抛光砖粉颗粒粒径≤0.075mm。

进一步地，所述的硅烷偶联剂为工业用硅烷偶联剂KH-550。

进一步地，硅烷偶联剂溶液的质量浓度为0.5～5％。

上述的利用工业废渣的陶瓷抛光砖粉改性沥青的制备方法，包括如下步骤：