[发明专利]一种高强度沥青混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度沥青混凝土，由以下重量份的原料组成：改性豆渣基碳粉5‑15份、石油沥青30‑40份、筋骨草粉10‑20份、细骨料40‑60份、粗骨料100‑140份、矿粉35‑45份、偶联剂0.3‑0.5份。添加改性豆渣基碳粉，一方面，通过改善沥青的成膜性提高沥青和骨料之间的粘结强度和温度稳定性；另一方面，利用纳米硒化钼的高密度的短程扩散路径实现纳米硒化钼在豆渣碳粉多孔结构中的均匀分布，使混凝土路面保持合适的粗糙度，提高路面的耐磨性。添加筋骨草粉增加骨料之间的锁结力，使骨料、矿粉和沥青混合后可以形成密实、稳定的结构，不易出现裂缝，延长路面寿命。本发明还提供了一种高强度沥青混凝土的制备方法，制备得到的沥青混凝土强度高，耐磨性和耐候性得到显著改善。

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，尤其涉及一种高强度沥青混凝土及其制备方法。

背景技术

沥青混凝土(bituminous concrete)俗称沥青砼，人工选配具有一定级配组成的矿料，碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等，与一定比例的路用沥青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料。我国的公路路面大多采用沥青混凝土，是现代道路路面结构的主要材料之一，尤其适合高速公路。沥青混凝土路面具有良好的力学性质，并且行车舒适、安全性高。

现有的沥青混凝土原料比较简单，沥青作为胶凝材料将骨料以及其他的外掺料进行包覆粘结；加热时，沥青呈现为高黏度的液态，将骨料以及外掺料加入至沥青中进行搅拌均匀，在铺设路面时，随着温度的降低，沥青和骨料相互粘结并逐渐固化，形成具备一定强度的路面。

沥青混凝土的强度主要表现在两个方面。一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力；另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。矿粉细颗粒(大多小于0.075毫米)的巨大表面积使沥青材料形成薄膜，从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性；而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生。选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者，以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐磨的路面。但是使用传统沥青混凝土铺设的公路路面在受到低温和风化作用常常会出现裂缝，需要经常修补，导致路面的使用寿命降低，增加路面建设成本。因此有必要对沥青混凝土进行改进，提高其强度和耐腐蚀性，延长路面的使用寿命。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种高强度沥青混凝土，性能稳定，具有较好的强度和耐磨性，能有效延长路面的使用期限。

本发明的目的之二在于提供一种高强度耐磨混凝土的制备方法。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种高强度沥青混凝土，由以下重量份的原料组成：改性豆渣基碳粉5-15份、石油沥青30-40份、筋骨草粉10-20份、细骨料40-60份、粗骨料100-140份、矿粉35-45份、偶联剂0.3-0.5份。

进一步地，所述改性豆渣基碳通过以下方法制备得到：

(1)向豆渣粉中加入纳米硒化钼，进行第一阶段的煅烧；

(2)向步骤(1)经过第一阶段煅烧的混合物中加入活化剂，进行第二阶段煅烧；

(3)将步骤(2)中完成活化的产物酸洗后烘干至恒重，经粉碎后即得改性豆渣基碳粉。

进一步地，所述豆渣粉和纳米硒化钼的质量比为1:0.4-0.6。

进一步地，所述步骤(1)和步骤(2)的煅烧在惰性气体保护下进行，第一阶段的煅烧温度为400-600℃，时间为80-100min，第二阶段的煅烧温度为800-1000℃，时间为150-180min。

进一步地，所述活化剂为氢氧化钾，豆渣粉和活化剂的质量比为1:4-6。

进一步地，所述细骨料的粒径为1-4mm，粗骨料的粒径为5-10mm，所述矿粉的粒径小于1mm。