[发明专利]一种高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料及制备方法，其特征在于，按重量份计，包括沥青10~20份、粗集料为40~80份，细集料为10~20份，填料2~10份，相变材料5~10份。相变材料的加入能确保混合料温度满足施工要求，防止施工中产生离析现象，同时对钢渣粗集料进行表面处理后制备的沥青混合料，表现出高耐久性、高抗水损害等特点，不仅实现固体废弃物的有效利用，还解决了传统钢渣沥青混凝土用于道路工程的体积膨胀现象。

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，更具体地说，本发明涉及一种高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料及制备方法。

背景技术

钢渣是炼钢过程中排出的废渣，主要由造渣材料、冶炼反应物、侵蚀脱落炉体、补炉材料、金属炉料带入的杂质和为调整钢渣性质而加入的造渣材料所组成的复合固溶体。每生产1吨粗钢，约有0.15～0.2吨钢渣排出。我国作为钢铁生产大国，钢渣年产量十分庞大，但资源化利用率却不到30%。大量钢渣自然堆放造成了严重的环境污染，还造成了资源的浪费。

一方面，钢渣的物理力学性能堪比天然集料，还具有很好的耐磨、防滑性能、抗车辙性，完全可以满足道路材料的有关要求。将钢渣用作集料配制沥青混合料，是钢渣资源化利用的一个重要途径。

目前欧洲约有50%的钢渣用于道路建设，在英国这一比例甚至高达98%，而我国用于道路建设的钢渣还不足2%，离发达国家还有很大差距。

另一方面，由于钢渣中f-CaO含量较高，可达5%～10%。这些游离氧化钙水化形成氢氧化钙过程中体积可增大1～2倍，极易导致钢渣粉化膨胀，钢渣在安定性方面存在的问题，使含钢渣的建筑材料性能尤其体积稳定性增加了不良隐患，这在工程应用中已得到了体现，大量报道过的工程用钢渣骨料做的路面和建筑结构使用几年后均不同程度发生膨胀开裂现象。

工程应用中通常采用自然陈化的方法使得钢渣中的游离氧化钙完全发生水化反应，主要有浸泡和喷洒暴晒循环处理两种工艺。但这2种方法通常耗时长，还会占用大量的堆放场地，对钢渣的资源化利用极为不利。为了解决钢渣利用问题，专利号CN201811061836.7公开了一种钢渣沥青混凝土路面材料及其制备方法，该方法未对钢渣进行有效处理，容易导致钢渣本身的不均匀性在施工过程中会产生离析现象，从而影响到沥青混凝土路面的外观和服役性能，另一方面所述的粗集料中只有部分用钢渣取代，其余为石灰岩碎石。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料及制备方法，一方面通过对钢渣的预处理不仅能够使路面具有良好的高低温性能，还能改善钢渣沥青混凝土的抗水损害性能，另外一方面相变材料的加入能够满足沥青混合料中施工温度要求，防止钢渣在施工过程中出现离析现象。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料及制备方法，按重量份计，包括沥青10~20份、钢渣粗集料为40~80份，细集料为10~20份，填料2~10份，相变材料5~10份；

优选的，所述的高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料，按重量份计，包括沥青10~15份、钢渣粗集料为40~70份，细集料为10~15份，填料2~8份，相变材料5~8份；

优选的，所述的高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料，按重量份计，包括沥青15份、钢渣粗集料为70份，细集料为15份，填料5份，相变材料6份；

优选的，所述粗集料为钢渣，其粒径范围为2.36~16mm。

进一步地，所述集料处理剂为防水抗油剂，其有效成分为有机硅树脂。所述相变材料为棕榈酸、月桂酸、聚乙二醇或其混合物。

优选的，所述沥青为70^#基质沥青。

上述的高耐久性钢渣沥青混凝土路面材料，包括如下步骤：