本发明涉及材料科学与工程技术领域，具体涉及一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料及其制备方法。
背景技术：
玻璃纤维增强热固性塑料(gfrp)，俗称玻璃钢，是一种有机非金属与无机非金属复合的聚合物基复合材料，其包含树脂基体和玻璃纤维增强体两部分。
目前，我国每年大量生产和使用玻璃钢管道、容器、塔器、格栅等复合材料，生产时产生的边角废弃物是产量的3％-5％左右，如此大量的废弃玻璃钢堆存，不仅大量占用土地，而且严重污染环境。因此，如何大量消纳玻璃钢废弃物，已成为当前急需解决的问题。废弃玻璃钢产品具有耐磨、防腐蚀强、难处理的特点，传统的处理方法主要是掩埋与燃烧。然而，掩埋具有占用大量土地及污染地下水的缺点，燃烧具有产生有害气体污染环境的缺点，限制了废弃玻璃钢的综合处理和再利用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料及其制备方法，用以解决现有废弃玻璃钢处理难度比较大，回收利用率不高，且污染环境较严重的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法，所述废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法包括如下步骤：
步骤s1，将预热的100份基质沥青放置于已加热的第一搅拌机内，然后将预热的15～35份废弃玻璃钢粉放置于已加热的第一搅拌机内，其中，所述废弃玻璃钢粉的粒度为40～300目，对所述基质沥青和所述废弃玻璃钢粉进行搅拌后制得玻璃钢改性沥青；
步骤s2，将混合均匀的集料预热至180～190℃，将玻璃钢改性沥青预热到180～190℃，将第二搅拌机加热至160～180℃，分别将所述集料和所述玻璃钢改性沥青加入至所述第二搅拌机内进行搅拌，其中，所述玻璃钢改性沥青和所述集料的比例为4:100～6:100；
步骤s3，将预热的废弃玻璃钢粉和矿粉以5:5～7:3的比例加入至第二搅拌机进行搅拌制得废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其中，废弃玻璃钢粉和矿粉占集料总量的4～8％。
优选地，所述第一搅拌机为全自动高速改性沥青乳化剪切机。
优选地，在步骤s1中，所述第一搅拌机的搅拌温度为120～150℃，搅拌速度在2000～8000r/min，搅拌时间为30～60min，所述基质沥青和所述废弃玻璃钢粉预热温度为120～150℃。
优选地，在步骤s2中，所述第二搅拌机的搅拌时间为2～5min。
优选地，在步骤s3中，第二搅拌机的搅拌时间为3～10min。
优选地，所述基质沥青为70号道路石油沥青或90号道路石油沥青。
优选地，所述废弃玻璃钢粉由重量占比为40％～60％的热固性环氧树脂和60％～40％的玻璃纤维组成。
优选地，所述集料包括粗集料和细集料，且所述粗集料为碎石，所述细集料为天然砂、机制砂或石屑，所述集料按照密级配沥青混凝土混合料(ac)-5～25级配等级配置。
另外，本发明提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料，所述废弃玻璃钢改性沥青路面材料包括基质沥青、废弃玻璃钢粉和集料，其中，所述基质沥青的质量百分比为3％～4％，所述废弃玻璃钢粉的质量百分比为2％～9％，所述集料的质量百分比为87％～95％。
本发明具有如下优点：
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法对废弃玻璃钢进行重复再利用，其有效地解决了废弃玻璃钢处理难度大，回收利用率低，且污染环境较严重的问题，同时实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
另外，本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的马歇尔稳定度较高，水稳性能和抗车辙性能等综合性能较强。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法，该废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法包括如下步骤：
步骤s1，将预热的100份基质沥青放置于已加热的第一搅拌机内，然后将预热的15份废弃玻璃钢粉放置于第一搅拌机内，其中，废弃玻璃钢粉的粒度为40目，对基质沥青和废弃玻璃钢粉进行搅拌后制得玻璃钢改性沥青。需要说明的是，废弃玻璃钢粉由重量占比为40％的热固性环氧树脂和60％的玻璃纤维组成，这使得废弃玻璃钢粉更易和基质沥青进行融合。在一个优选地实施例中，基质沥青为70号道路石油沥青，通过废弃玻璃钢粉改性基质沥青将提高沥青路面的高温稳定性等性能。
优选地，第一搅拌机为全自动高速改性沥青乳化剪切机。高速乳化剪切机不仅使得废弃玻璃钢粉和基质沥青混合更加均匀，而且使得两者搅拌制得的玻璃钢改性沥青微粒化、混合、调匀、分散等在短时间内完成。
更加优选地，在步骤s1中，第一搅拌机的搅拌温度为120℃，搅拌速度在2000r/min，搅拌时间为30min，基质沥青和玻璃钢废弃物预热温度为120℃，这使得第一搅拌机对废弃玻璃钢粉和基质沥青的搅拌更加快速，使得第一搅拌机的搅拌效果更佳。
步骤s2，将玻璃钢改性沥青预热热到180℃，将混合均匀的集料预热至180℃，将第二搅拌机加热至160℃，其中，玻璃钢改性沥青和集料的预热温度高于第二搅拌机的预热温度有利于第二搅拌机对两者的搅拌；然后，分别将玻璃钢改性沥青和集料加入至第二搅拌机内进行搅拌，其中，玻璃钢改性沥青和集料的比例为4:100。需要说明的是，集料包括粗集料和细集料，且粗集料为碎石，细集料为天然砂、机制砂或石屑，集料按照密级配沥青混凝土混合料(ac)-5级配等级配置。
优选地，在步骤s2中，第二搅拌机的搅拌温度为160℃，搅拌时间为2min，这使得第二搅拌机对集料和玻璃钢改性沥青的搅拌效果较好。
步骤s3，将废弃玻璃钢粉和矿粉预热至180℃后以5:5的比例加入至第二搅拌机进行搅拌制得废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其中，废弃玻璃钢粉和矿粉占集料总量的4％。在本实施例中，矿粉是符合工程要求的石粉及其代用品的统称。其中，矿粉(石粉)和废弃玻璃钢粉作为废弃玻璃钢改性沥青路面材料后续制作过程的填料。
优选地，在步骤s3中，第二搅拌机的搅拌时间为3min。第二搅拌机在步骤s3的搅拌时间尤其关键，3min使得废弃玻璃钢粉和矿粉与集料和玻璃钢改性沥青的混合更加地均匀。
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法对废弃玻璃钢进行重复再利用，其有效地解决了废弃玻璃钢处理难度大，回收利用率低，且污染环境较严重的问题，同时实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
实施例2
本实施例提供另一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法，其与实施例1基本相同，下面仅对不同部分进行介绍。
在本实施例中，该废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法包括如下步骤：
步骤s1，将预热的100份基质沥青放置于已加热的第一搅拌机内，然后将利用烘箱预热的25份废弃玻璃钢粉放置于已加热的第一搅拌机内，其中废弃玻璃钢粉的粒度为100目，对基质沥青和废弃玻璃钢粉进行搅拌后制得玻璃钢改性沥青。需要说明的是，废弃玻璃钢粉由重量占比为60％的热固性环氧树脂和40％的玻璃纤维组成，这使得废弃玻璃钢粉更易和基质沥青进行融合。在一个优选地实施例中，基质沥青为90号道路石油沥青，通过废弃玻璃钢粉改性基质沥青将提高沥青路面的高温稳定性等性能。
优选地，第一搅拌机为全自动高速改性沥青乳化剪切机。高速乳化剪切机不仅使得废弃玻璃钢粉和基质沥青混合更加均匀，而且使得两者搅拌制得的玻璃钢改性沥青微粒化、混合、调匀、分散等在短时间内完成。
更加优选地，在步骤s1中，第一搅拌机的搅拌温度为150℃，搅拌速度在5000r/min，搅拌时间为60min，基质沥青和玻璃钢废弃物预热温度为150℃，这使得第一搅拌机对废弃玻璃钢粉和基质沥青的搅拌更加快速，使得第一搅拌机的搅拌效果更佳。
步骤s2，将玻璃钢改性沥青预热到190℃，将集料预热至190℃，将第二搅拌机加热至180℃，然后，将玻璃钢改性沥青和集料加入至第二搅拌机内进行搅拌，其中，玻璃钢改性沥青和集料的比例为6:100。需要说明的是，集料包括碎石和天然砂，且集料按照ac-16级配等级配置，这使得集料更易和玻璃钢改性沥青进行混合。
优选地，在步骤s2中，第二搅拌机的搅拌温度为180℃，搅拌时间为5min，这使得第二搅拌机对集料和玻璃钢改性沥青的搅拌效果较好。
步骤s3，将废弃玻璃钢粉和矿粉预热至190℃后以7:3的比例加入至第二搅拌机进行搅拌制得废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其中，废弃玻璃钢粉和石粉占集料总量的8％。在本实施例中，矿粉是符合工程要求的石粉及其代用品的统称。其中，矿粉(石粉)和废弃玻璃钢粉作为废弃玻璃钢改性沥青路面材料后续制作过程的填料。
优选地，在步骤s3中，第二搅拌机的搅拌时间为10min。第二搅拌机在步骤s3的搅拌时间尤其关键，10min使得废弃玻璃钢粉和石粉与集料和玻璃钢改性沥青的混合更加地均匀。
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法对废弃玻璃钢进行重复再利用，其有效地解决了废弃玻璃钢处理难度大，回收利用率低，且污染环境较严重的问题，同时实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
实施例3
本实施例提供另一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法，其与实施例1基本相同，下面仅对不同部分进行介绍。
在本实施例中，该废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法包括如下步骤：
步骤s1，将预热的100份基质沥青放置于已加热的第一搅拌机内，然后将预热的35份废弃玻璃钢粉放置于第一搅拌机内，其中，废弃玻璃钢粉的粒度为300目，对基质沥青和废弃玻璃钢粉进行搅拌后制得玻璃钢改性沥青。需要说明的是，废弃玻璃钢粉由重量占比为40％的热固性环氧树脂和60％的玻璃纤维组成，这使得废弃玻璃钢粉更易和基质沥青进行融合。在一个优选地实施例中，基质沥青为70号道路石油沥青，通过废弃玻璃钢粉改性基质沥青将提高沥青路面的高温稳定性等性能。
优选地，第一搅拌机为全自动高速改性沥青乳化剪切机。高速乳化剪切机不仅使得废弃玻璃钢粉和基质沥青混合更加均匀，而且使得两者搅拌制得的玻璃钢改性沥青微粒化、混合、调匀、分散等在短时间内完成。
更加优选地，在步骤s1中，第一搅拌机的搅拌温度为135℃，搅拌速度在8000r/min，搅拌时间为45min，基质沥青和玻璃钢废弃物预热温度为135℃，这使得第一搅拌机对废弃玻璃钢粉和基质沥青的搅拌更加快速，使得第一搅拌机的搅拌效果更佳。
步骤s2，将玻璃钢改性沥青预热到185℃，将混合均匀的集料预热到185℃，将第二搅拌机加热至170℃，然后，将玻璃钢改性沥青和集料加入至第二搅拌机内进行搅拌，其中，玻璃钢改性沥青和集料的比例为5:100。需要说明的是，集料包括碎石和天然砂，且集料按照ac-25级配等级配置，这使得集料更易和玻璃钢改性沥青进行混合。
优选地，在步骤s2中，第二搅拌机的搅拌温度为170℃，搅拌时间为3.5min，这使得第二搅拌机对集料和玻璃钢改性沥青的搅拌效果较好。
步骤s3，将废弃玻璃钢粉和矿粉预热至185℃后以6:4的比例加入至第二搅拌机进行搅拌制得废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其中，废弃玻璃钢粉和矿粉占集料总量的6％。
优选地，在步骤s3中，第二搅拌机的搅拌时间为6min。第二搅拌机在步骤s3的搅拌时间尤其关键，6min使得废弃玻璃钢粉和矿粉与集料和玻璃钢改性沥青的混合更加地均匀。
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的制备方法对废弃玻璃钢进行重复再利用，其有效地解决了废弃玻璃钢处理难度大，回收利用率低，且污染环境较严重的问题，同时实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
实施例4
本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其包括基质沥青、废弃玻璃钢粉和集料，其中，所述基质沥青的质量百分比为3％，所述废弃玻璃钢粉的质量百分比为2％，所述集料的质量百分比为95％。
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的马歇尔稳定度较高，水稳性能和抗车辙性能等综合性能较强。
另外，本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料对废弃玻璃钢进行重复再利用，实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
实施例5
本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其包括基质沥青、废弃玻璃钢粉和集料，其中，所述基质沥青的质量百分比为4％，所述废弃玻璃钢粉的质量百分比为9％，所述集料的质量百分比为87％。
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的马歇尔稳定度较高，水稳性能和抗车辙性能等综合性能较强。
另外，本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料对废弃玻璃钢进行重复再利用，实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
实施例6
本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料，其包括基质沥青、废弃玻璃钢粉和集料，其中，所述基质沥青的质量百分比为3％，所述废弃玻璃钢粉的质量百分比为7％，所述集料的质量百分比为90％。
本发明提供的废弃玻璃钢改性沥青路面材料的马歇尔稳定度较高，水稳性能和抗车辙性能等综合性能较强。
另外，本实施例提供一种废弃玻璃钢改性沥青路面材料对废弃玻璃钢进行重复再利用，实现了资源节约和固体废弃物的再利用，具有广阔的应用前景和良好的社会、经济和环境效益。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。