[发明专利]一种生活垃圾焚烧飞灰基沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明属于沥青改性剂制备技术领域，公开了一种生活垃圾焚烧飞灰基沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法。该沥青改性剂，包括以下重量比的组分：活化煤矸石粉60％～80％，二恶英解毒生活垃圾焚烧飞灰10％～25％，矿渣粉10％～20％。该改性沥青混合料，包括以下重量份的组分：5～8份沥青改性剂、4～6份沥青和88～92份集料。本发明能够有效解决生活垃圾焚烧飞灰的处置难题，并对于沥青路面病害问题，结合工业废渣资源化利用现状，以煤矸石为主料，二恶英解毒生活垃圾焚烧飞灰和矿渣为辅料，制备沥青改性剂及改性沥青混合料，提高沥青混合料使用性能，延长沥青路面使用寿命。

技术领域

本发明属于沥青改性剂制备技术领域，特别涉及一种沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法。

背景技术

生活垃圾焚烧飞灰是一种灰白色或深灰色的细小粉末，具有含水率低、一般呈棒状、多角质状、棉絮状、球状等不规则形状、粒径不均、孔隙率高及比表面积大的特点。飞灰富含高含量且易浸出的重金属和二恶英，被世界各国列为危险废弃物(中国，代码为HW18)，通常采用填埋处置。而且随着生活垃圾焚烧逐步成为我国生活垃圾处理的主流趋势，生活垃圾焚烧飞灰的产量也与日俱增。面对飞灰产生量逐年增加、土地资源日益紧张的困境，生活垃圾焚烧飞灰资源化利用是飞灰处置的最终解决方案。

近年来，国内外开展了多种飞灰处置技术的研究，包括固化稳定化、分离萃取、烧结熔融等热处理、及炭/铁浆等其它方法。但大规模工业化的处置技术主要集中于2种：螯合剂稳定化后填埋处置和水泥窑协同处置或烧结陶粒资源化利用，但资源化利用仍然存在处理成本高、大规模推广经济性的问题。

随着公路交通事业的蓬勃发展，沥青路面已成为公路路面的主要结构形式。利用沥青固化对飞灰的重金属解毒特性，以及飞灰与矿粉理化性质的相似性，将飞灰替代矿粉作为沥青改性剂以及沥青混合料添加物用于沥青路面铺设，以实现飞灰资源化利用，可有效解决生活垃圾焚烧飞灰的处置难题。另外，沥青路面完全暴露于自然环境之中，长期承受着车辆荷载的反复作用和外界自然环境的直接影响，导致高温车辙、低温开裂、水损害等病害频发，且破坏机制复杂多样，使得沥青路面寿命缩短，维修养护成本大大增加。近年来，随着新结构、新材料、新工艺不断涌现，沥青路面的研究水平和应用水平也达到了更高的层次，其中改性沥青技术的发展最为瞩目。目前，SBS和SBR等聚合物改性沥青以其优异的性能在高等级沥青路面中得到极为广泛的应用，但同时也大幅度增加了沥青路面建设成本。

因此，开发一种能够有效解决生活垃圾焚烧飞灰处置难题、解决沥青路面病害问题、降低沥青路面建设成本的方法，对于生活垃圾焚烧飞灰无害化、减量化、资源化处置，以及沥青路面行业的技术革新意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提出一种生活垃圾焚烧飞灰基沥青改性剂、改性沥青混合料及其制备方法。本发明能够有效解决生活垃圾焚烧飞灰的处置难题，并对于沥青路面病害问题，结合工业废渣资源化利用现状，以煤矸石为主料，解毒生活垃圾焚烧飞灰和矿渣为辅料，制备沥青改性剂及改性沥青料，提高沥青混合料使用性能，延长沥青路面使用寿命。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案予以实现。

技术方案一：

一种生活垃圾焚烧飞灰基沥青改性剂，包括以下重量比的组分：活化煤矸石粉60％～80％，二恶英解毒生活垃圾焚烧飞灰10％～25％，矿渣粉10％～20％。

本技术方案的特点和进一步改进在于：

所述二恶英解毒生活垃圾焚烧飞灰，为经过中低温缺氧脱附二恶英解毒后的飞灰，包括以下步骤：将生活垃圾焚烧飞灰加热至200～450℃，并保温0.5～2小时，加热区域氧浓度为0～0.5％，最后将飞灰急冷至40～60℃所得。

所述矿渣粉为：将碱性的水淬粒化高炉矿渣进行球磨所得；所述矿渣粉细度小于200 目。