专利名称：一种用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种沥青改性剂及其制备方法。
现有的高等级公路，75％以上是沥青砼路面，所用集料为碱性集料，如石灰石、白云石等。它的优点是与沥青粘附性好，但极限抗压强度低，磨耗率高，耐久性差。而酸性集料，如花岗岩、玄武岩、安山岩、辉绿岩、片麻岩等，极限抗压强度高，磨耗率低，是高等级公路优质集料，但因为它SiO2含量高，呈酸性，与沥青粘附性不好，即使就在当地也不能利用。为了解决沥青与酸性集料的粘附性，国内外开发了多种化工产品叫抗剥落剂。但实际使用后，效果并不理想，一是高温稳定性不好，易于分解；二是耐久性差。
本发明的目的是提供一种新型的用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂，以克服化学抗剥落剂的不足，将酸性集料用于高等级公路作集料，使其与沥青的粘附性达到4～5级，且高温稳定性和耐久性好，工艺简单，性能稳定，成本低，效果好。
本发明的目的是这样实现的将含有非晶质SiO2、具有微孔结构的硅藻土用“多排一体炉”经过低温长烧，提纯、改性、活化、扩容后，以20～30％的比例配入具有红外光阻隔作用的偏高岭石5～10％，莫来石2～5％，再配入Ca(OH)255～65％，经熟化、混合、研磨，制得米黄色粉状体，即成为一种性能优良的沥青改性剂。该改性剂①堆密度＜0.8g/cm3；②碱值＞0.9；③与沥青的粘附性4～5级；④高温稳定性(380℃)无分解，不挥发，无变化；⑤粒度(400目)筛余＜25％。
本发明所述一种用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂的制备工艺如下将硅藻土码排在“多排一体炉”内，通过焙烧，对硅藻土进行提纯、改性、活化、扩容，然后粉碎，依次配入偏高岭石和莫来石，进行搅拌，使其混合均匀后，再配入Ca(OH)2，再混合搅拌，混匀后，进行熟化、粉磨，通过质检，证明各项指标符合要求，即为产品。
本发明制备工艺中所用硅藻土为高烧失量型硅藻土，其化学成分为SiO255～60％，Al2O312～16％，Fe2O36～10％，CaO 1～2％，MgO l～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，烧失量20～26％。
本发明制备工艺中硅藻土的焙烧采用“多排一体炉”，将块状的硅藻土放入“多排一体炉”中，使其自燃，温度控制在600～800℃，时间9d，冷却后粉碎至200目。
本发明所用偏高岭石、莫来石、Ca(OH)2都是工业产品。偏高岭石SiO245±3％，Al2O337±2％。莫来石Al2O365±2％，SiO230±2％。Ca(OH)2CaO+MgO＝72±1％本发明对沥青砼酸性集料有如下改性效果1、可以使酸性集料，如花岗岩、花岗片麻岩、玄武岩、辉绿岩、安山岩等，与沥青的粘附性由1～2级，提高到4～5级，且高温稳定性和耐久性好，见表1。
表1 粘附性试验
2、用本发明制备的沥青改性剂，加入到沥青中，针入度下降，软化点提高，135℃粘度提高，表明高温稳定性得到改善，见表2。
表2 沥青“三大指标”试验
3、用本发明制备的酸性集料沥青混合料，密度增加，孔隙率降低，沥青饱和度提高，马歇尔稳定度、残留稳定度、马歇尔模数大幅度提高，说明混合料性能优良，见表3。
表3 酸性集料马歇尔稳定度试验
4、用本发明制备的酸性混合料，在高速公路上铺筑，酸性改性沥青砼路面，经严格检查验收，路面平整、密实，集料粘结牢固，高温不泛油，低温不开裂，水稳性极好，耐磨、抗滑、减小噪音，疲劳寿命提高70％以上。
总之，用本发明制备的沥青改性剂，可以使酸性集料沥青砼的粘附性达到4～5级，而且性能稳定，高温不挥发，不分解，耐久性好，能显著提高路面质量，延长路面使用寿命，从而减少路面养护、维修费用，具有极好的社会效益。
下面给出本发明的实施例，它们不对本发明构成限制。
实施例实际用的主要设备有“多排一体炉”、锤式破碎机、飓风超细自磨机、熟化仓、配料机、搅拌机、包装机。
所用原料有4种1、硅藻土；2、偏高岭石；3、莫来石；4、Ca(OH)2。硅藻土要通过“多排一体炉”提纯、改性、活化和扩容。其具体作法是将块状硅藻土破成厚20cm左右的片状，装入“多排一体炉”中，经烘干、自燃、保温、冷却后出炉。全过程需9d时间，其中烘干2d，自燃3d，保温2d，冷却2d。自燃温度600～800℃。硅藻土经“多排一体炉”焙烧后，呈米黄色，各种化学成分见表4，将其经锤式破碎机粉碎成粉状。
表4 焙烧后硅藻土的化学成分
用焙烧、粉碎后的硅藻土按25％，配入偏高岭石8％，莫来石2％，Ca(OH)265％，入配料机，配好料后，入搅拌机，搅拌均匀后，入熟化仓，然后再进入飓风超细自磨机磨细，经风选，便制得400目筛余小于25％的酸性集料沥青改性剂。
用此沥青改性剂200t，按油石比5.1％，炒拌酸性集料沥青混合料19607t，在双向4车道××高速公路铺AK-16A沥青混凝土路面8.8km，经严格检查验收，评为优良工程。此路面经二夏二冬考验，无任何早期破坏痕迹，成功地解决了酸性集料与沥青粘附性不好的问题，从而为酸性集料在高速公路沥青砼中大量推广应用、就地取材创造了条件。
权利要求
1.一种用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂，其特征是堆密度＜0.8g/cm3；碱值＞0.9；与沥青粘附性4～5级；高温(380℃)不分解，无挥发；粒度(400目)筛余＜25％。
2.一种用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂的制备方法，其特征在于制备工艺如下将硅藻土码排在“多排一体炉”内，通过焙烧，对硅藻土进行提纯、改性、活化、扩容，然后粉碎，依次配入偏高岭石和莫来石，进行搅拌，使其混合均匀后，再配入Ca(OH)2，再混合搅拌，混匀后，进行熟化、粉磨，通过质检，证明各项指标符合要求，即为产品。
3.根据权利要求1所述的一种用于沥青酸性集料改性的沥青改性剂，其特征在于；碱值大于0.9。将其加在酸性沥青混合料中，与沥青的粘附性可以达到4～5级。
4.根据权利要求2所述的一种用于沥青砼酸性集料改性的制备方法，其特征在于必须含有经过焙烧、有活性的硅藻土、偏高岭石、莫来石和Ca(OH)2。
5.根据权利要求2所述的一种用于沥青砼酸性集料改性的制备方法，其特征在于所述的硅藻土，原矿的化学成分为SiO255～60％，Al2O312～16％，Fe2O36～10％，CaO 1～2％，MgO 1～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，烧失量20～26％。焙烧后，SiO265±3％，Al2O316±2％，Fe2O310±2％，CaO 1.0±0.3％，MgO 1.0±0.3％，K2O 1.5±0.3％，Na2O 0.2±0.1％，烧失量2.0±1.0％。莫来石Al2O365±2％，SiO230±2％。偏高岭石SiO245±3％，AlO337±2％。Ca(OH)2CaO+MgO 72±1％。
6.根据权利要求2所述的一种用于沥青砼酸性集料改性的制备方法，其特征在于硅藻土一定经过焙烧，焙烧温度600～800℃，不能有黑心。Ca(OH)一定要熟化好，不能有CaO。配料要准确，混合要均匀，细度要达到400目筛余＜25％。
全文摘要
本发明涉及一种用沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂及其制备方法，其特征在于将硅藻土通过焙烧(提纯、改性、活化、扩容)、粉碎，再配入具有红外光阻隔作用的偏高岭石和莫来石以及碱值比较高的Ca(OH)
文档编号C08K3/00GK1583847SQ0315524
公开日2005年2月23日 申请日期2003年8月24日 优先权日2003年8月24日
发明者于漧, 丁金寿 申请人:于漧