[发明专利]一种改性粉煤灰增强道路沥青及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性粉煤灰增强道路沥青及其制备方法，改性粉煤灰增强道路沥青以改性粉煤灰为改性剂，通过对粉煤灰的特殊处理得到无机纤维，添加到基质沥青中，可以改善沥青的耐磨、耐碾压、粘结力等性能，并且粉煤灰价格低廉，在实现固体废弃物回收利用的同时，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及工程材料技术领域，具体涉及一种改性粉煤灰增强道路沥青及其制备方法。

背景技术

沥青在公路建设中占有十分重要的地位，世界范围内的高等路面绝大数采用沥青铺设路面。随着运输业的快速发展，交通道路重载，超载的情况愈发的普遍，导致沥青路面的寿命短、养护期延长等问题。沥青粘度很大但具有一定的流动性，对温度特别敏感，耐高温性好的沥青在低温时会出现变脆变硬而开裂，低温抗裂性好的沥青在高温时易流动变形，在道路表面留下车辙。

针对上述问题，目前比较常用的方法有：一是对沥青本身进行化学改性，二是在沥青混合料中添加改性剂来改善性能，改性剂一般包括SBS改性剂、纤维改性剂等。其中，添加SBS改性剂时，通过添加SBS改性剂在沥青中来改善和提高沥青的性能，进而提高沥青道路的性能，但SBS改性沥青过程中会出现SBS在沥青中分散性差，与沥青基体相容性不佳的问题；添加纤维改性剂时的纤维包括合成纤维、矿物无机纤维和植物木质素纤维等，添加矿物纤维是最好的增强材料，但其脆性大、表面极性集团少，与沥青有机材料相容性差，混合型不佳。

中国专利CN109971195A公开了一种改性沥青及其制备方法，包括以下质量份数的组分：基质沥青90～94份；SBS43031～5份；SBSLG5011～2份；相容剂1～2份；增延剂0.5～1份；稳定剂0.1～0.3份。但是该专利制备的改性沥青中SBS13031和SBSLG501与基质沥青的相容性不佳。

中国专利CN108117306A公开了一种纤维增强的沥青混合料及其制备方法，该沥青混合料的原料包括如下组分：沥青2.9％～5.7％，集料85.2％～90.7％，矿粉2.2％～5.3％，粘结剂1.5％～3.8％，纤维复合物1.5％～2.5％，纤维复合物包括纤维以及包裹所述纤维的聚合物。该专利采用特殊结构的纤维复合物，实现对沥青的改性，还可以保持纤维的完整性，但是该专利制备的沥青混合料的使用寿命较短。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种改性粉煤灰增强道路沥青及其制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种改性粉煤灰增强道路沥青的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10，将粉煤灰球磨过筛，筛选粒径为400目～900目的颗粒，放到盐酸溶液中处理15分钟～40分钟，得到预处理的粉煤灰；

步骤S20，将步骤S10得到的预处理的粉煤灰与硅烷偶联剂、凹凸棒粘土、聚乙烯醇、十二烷基二甲基甜菜碱混合造粒，再放到加热炉中，升温至颗粒熔化，加压下由多孔喷丝板熔融喷出成丝，得到改性粉煤灰；

步骤S30，将步骤S20得到的改性粉煤灰与碳纤维以重量比10:1～3.5混合，并放到软化分散溶液中，处理30分钟～60分钟，经分离、干燥得到增强剂；

步骤S40，将100重量份的基质沥青加热至165℃～175℃后，加入8重量份～15重量份步骤S30得到的增强剂，在高速剪切机中处理8分钟～15分钟，降温至110℃～120℃，加入3.6重量份～6.8重量份的顺丁橡胶，继续搅拌8分钟～16分钟，得到改性粉煤灰增强道路沥青；所述高速剪切机的转速为400转/分钟～700转/分钟。