[发明专利]一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺

权利要求书

1.一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述各原料组分如下：以重量份计，沥青混合料 80-90份、集料25-35份、改性纳米二氧化钛凝胶25-35份、改性氮化硅陶瓷颗粒 25-35份、添加剂 10-20份。

2.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述沥青混合料各原料组分如下：以重量份计，布敦岩沥青 30-40份、再生沥青 20-30份、基质复合沥青 25-35份。

3.根据权利要求2所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述基质复合沥青各原料组分如下：以重量分计：70号基质沥青 40-50份、环氧树脂 30-40份、橡胶粉 25-35份。

4.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述集料主要包括粗集料、细集料和矿粉，所述集料主要成分为石灰岩，所述粗集料、细集料、矿粉的质量比例为（3-5）：3：2。

5.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述改性纳米二氧化钛凝胶各组分原料如下：以重量份计，三氯化铁 30-40份、乙酰丙酮 45-55份、氨水 15-25份、四正丁酯 50-60份、月桂酸 25-35份、硬脂酸 25-35份、纳米二氧化硅颗粒35-45份。

6.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述改性氮化硅陶瓷颗粒各原料组分如下：以重量份计，碳化稻壳粉 65-75份、稀盐酸 70-80份、氮化硅粉 70-80份、氧化铁15-25份、氧化镁 15-25份、氧化铝 15-25份、荷叶疏水剂 25-35份，所述荷叶疏水剂主要成分为异辛基三乙氧基硅烷。

7.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：所述添加剂主要成分为温拌剂、SBS改性剂和溶剂油，所述SBS改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌聚物，所述温拌剂主要成分为石蜡，所述溶剂油为润滑油基础油，所述温拌剂、SBS改性剂、溶剂油的质量比例为（25-35）：10：3。

8.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

制备沥青混合料；

制备改性纳米二氧化钛凝胶；

制备改性氮化硅陶瓷颗粒；

混合沥青混合料、集料、改性纳米二氧化钛凝胶、改性氮化硅陶瓷颗粒；

水发泡温拌沥青混合料；

出料。

9.根据权利要求1所述的一种发泡温拌沥青混合料及其加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

制备沥青混合料：

回收旧沥青：将旧沥青破碎筛分后置于98-112℃条件下充分干燥，得到再生沥青；

将70号基质沥青加热到110-120℃，加入环氧树脂和橡胶粉，以800r/min转速搅拌15-30min，得到基质复合沥青；

按一定比例分别取布敦岩沥青、再生沥青、基质复合沥青，混合均匀得到第一物料；

将第一物料在150-160℃条件下加热，待第一物料呈液态时加入温拌剂、SBS改性剂和溶剂油搅拌4-12min，得到沥青混合料；

制备改性纳米二氧化钛凝胶：

取三氯化铁用蒸馏水溶解，加入乙酰丙酮和无水乙醇,25-35℃条件下搅拌3-5min，加入氨水，继续搅拌10-15min后进行减压抽滤，将抽滤所得产物先用无水乙醇洗涤2-3次，再用去蒸馏水洗涤2-3次，最后置于真空干燥箱中，调节温度为65-85℃，干燥1.5-2h,得到乙酰丙酮铁颗粒；

称取正四丁酯置于无水乙醇中，在室温条件下，搅拌20-30min,加入冰乙酸、硝酸铁和蒸馏水继续搅拌得到第一反应液；

调节水浴温度为30-35℃，搅拌速度为800r/min，缓慢将第一反应液添加到乙酰丙酮铁颗粒中得到透明溶胶；

在透明溶胶中加入纳米二氧化硅粉末、月桂酸、硬脂酸，调节水浴温度为80-90℃,以600r/min转速搅拌5-10min，置于恒温箱中，调节恒温箱温度为75-85℃，陈化8-10h，在80℃条件下置于真空干燥箱中烘干30-45min，取出，磨成粉末并置于450-550℃条件下煅烧1.5-3h得到改性纳米二氧化钛凝胶；

改性氮化硅陶瓷颗粒的制备：

碳化稻壳粉的制备：将稻壳用质量分数为12%的稀盐酸浸泡1-2h,加热煮沸1h，用蒸馏水洗涤2-3次，置真空干燥箱中，在 75-95℃条件下烘干0.5-1h，将产物置于高温炉中，在500-580℃温度条件下碳化1-2h,球磨机粉磨1-2h，得到碳化稻壳粉；

氮化硅粉的制备：向碳化稻壳粉、氮化硅粉、氧化铁混合物中添加乙醇并在球磨机中混合20-24h，置于真空干燥箱中，调节温度为70-100℃，干燥1-1.5h，取出并置于真空炉中，调节氮气压力为0.02-0.04Mpa，再以20℃/min的升温速率将温度升至1350-1450℃，保温8-10小时，得到氮化硅粉；

合成改性氮化硅陶瓷颗粒：将氮化硅粉、氧化铝、氧化镁、荷叶疏水剂混合均匀，送入球磨机中加水湿磨20-24h后置于真空干燥机中，于70-100℃条件下干燥0.5-1h，取出物料并置于真空炉中，再以15℃/min的升温速率将温度升至1450-1650℃，调节氮气压力为0.02-0.04Mpa，在氮气条件下保温1.5-3h，得到改性氮化硅陶瓷颗粒；

混合沥青混合料、集料、改性纳米二氧化钛凝胶、改性氮化硅陶瓷颗粒：将集料和改性氮化硅陶瓷颗粒混合，在155-165℃条件下加热10-15min后加入改性纳米二氧化钛凝胶，以200r/min转速搅拌，得到第二物料；

水发泡沥青：将第二物料倒入到沥青发泡机中，启动沥青发泡机，设置发泡温度为160-175℃，气压100-105bar,半衰期不小于10s,膨胀率不小于12%，打开水阀通入0.5-1.5%的水，得到水发泡温拌沥青混合物；

出料。