专利名称：一种部分利用钢渣作粗集料的橡胶沥青混合料的制作方法
技术领域：
本发明属于道路工程中所用的建筑材料技术领域，具体涉及一种部分利用钢渣作 粗集料的高强耐磨橡胶浙青混合料。
背景技术：
我国是钢铁生产大国，钢铁产量连续多年保持世界第一，并摇摇领先于其他国家， 钢渣是伴随着炼钢过程而产生的主要的工业固体废弃物，钢渣排放量近0. 6亿吨/年，累积 堆放量近2亿吨。钢渣的堆放占据了城市宝贵的土地，造成大量的资源浪费。另外由于钢 渣中含有游离氧化钙，经雨水大量冲刷，氧化钙溶解于水中，造成附近的土壤碱化，附近水 域PH值也随之升高，对整个城市生态环境污染严重。因此，我国每年均有大量的钢渣需要 处治。钢渣力学性能较好，且具有耐磨、颗粒级配形状好，破碎钢渣呈多棱角，具有较高 的内摩擦嵌锁力。与浙青有良好的粘附性，仅稳定处治后的钢渣具有良好的稳定性，可作为 浙青混凝土的骨料用于路面工程，拓宽了钢渣综合利用的途径，提高钢渣资源化利用的附 加值。国外冶金工业比较发达的国家，利用钢渣较早，对西方二十多个发达国家钢渣利用状 况调查表明，这些国家的钢渣有50%用于道路工程。因此，在我国钢产量较大，钢渣利用率 较低，合理利用钢渣不仅可以减少对环境造成的污染，还可减少对天然矿料资源的开采，利 于水土保持与环境保护，还可降低工程建设综合成本。此外，我国是橡胶消耗与汽车大国，目前，我国废旧轮胎产生量在1亿条以上，随 着汽车工业的快速发展，废旧轮胎的产生量还将不断增加。废旧轮胎是国际公认的有害垃 圾，大量废旧轮胎的长期露天堆放，不仅占用了大量土地资源，而且不能自然降解，易滋生 病菌，产生自燃着火，酿成大的火灾。世界各废旧轮胎主要产生国经多年实践，得出制备橡 胶浙青是减少废旧轮胎污染的有效办法之一。它主要通过一定的生产加工工艺将橡胶粉加 入浙青中，形成以橡胶粉作为改性剂的改性浙青结合料，而后应用至公路工程中去。橡胶浙青是目前被国际上广泛认可能大量处治利用废旧橡胶轮胎，改善浙青路面 施工性能的一项技术，该专利技术产生于二十世纪六十年代的美国，按照美国材料与测试 协会标准(ASTM 6114-97)的定义，橡胶浙青是指含量15%以上的轮胎橡胶粉在高温和充 分拌和条件下(180°C)与浙青溶胀反应得到的改性浙青胶结料。因橡胶浙青路面具有良好 的稳定性、耐久性及降噪性能，因而得到道路工程技术人员的广泛关注。然而，现有技术中，路面施工材料中只有分别掺入钢渣或废旧橡胶粉粒的记载，并 没有将二者均掺入形成混合钢渣、橡胶浙青的路面施工建筑材料。现有技术的掺入钢渣的 专利文献有CN101158141A、CN1544377A、CN1350093A等。这些掺入钢渣的路面材料具有造 价低、环保节约的优点，但钢渣材料表面孔隙率大，但其脆性较大抵抗车辆冲击能力差，使 用耐久性难以满足要求。因而需要经常维护维修，不但增加了使用成本，也给道路的正常通 行带来了不便。而回收利用废旧轮胎，制造橡胶浙青混合料可增加浙青路面的稳定性、耐久性等性能的同时，还具有降低道路交通噪声的功效，大量研究表明橡胶浙青用于浙青路面可增 加路面柔韧性、阻尼特性，可减轻行驶车辆对路面的冲击力，利于路面使用寿命的延长。针对现有技术的不足与各自特点，申请人研究出部分利用钢渣作粗集料的高强耐 磨橡胶浙青混合料，可最大限度地利用废旧材料，达到减少排放、节约资源，同时具备良好 的耐磨性能以及环保降噪兼顾的目的。
发明内容
本发明为最大限度的处治和利用钢渣、废旧轮胎，减轻道路工程建设对天然资源 的需求，提出一种部分利用钢渣作粗集料高强耐磨橡胶浙青混合料，具有良好的高温稳定、 低温抗裂、常温耐疲劳等性能，适用于各类交通道路工程。本发明的钢渣作粗集料的橡胶浙青混合料，由钢渣粗集料、天然石材粗集料、细集 料、填料及橡胶浙青组成。该混合料最大公称粒径为9. 5mm，用于浙青路面结构层厚度为 2. Ocm 4. Ocm0本发明的橡胶浙青混合料的矿料最大公称粒径为9. 5mm,由粗集料、细集料以及 填料组成，粗集料为粒径2. 36mm 4. 75mm、4. 75mm 9. 5mm两种规格或粒径2. 36mm 9. 5mm的钢渣集料与天然石材粗集料的混合料(钢渣粗集料与天然石材粗集料重量比为 1.5 1 1 1.5)，天然石材粗集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩集料，细集料为Omm 2. 36mm的石灰岩、辉绿岩或玄武岩集料；填料为水泥、或石灰石矿粉与消石灰的混合物(灰 石矿粉与消石灰重量比为1:1);橡胶浙青为选用粒度大于等于20目小于等于40目废旧大车轮胎胶粉生产，该橡 胶粉为具有一定级配的橡胶粉(非单一粒径胶粉或粗胶粉)，橡胶粉掺量占橡胶浙青总质 量的16% 22%。 所述的钢渣粗集料、天然石材粗集料、细集料与填料构成的矿料整体级配范围如 下
权利要求
一种利用钢渣作粗集料的橡胶沥青混合料，包含钢渣粗集料、天然石材粗集料、细集料、填料及橡胶沥青，其特征在于该混合料最大公称粒径为9.5mm，其中所述粗集料为粒径2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm两种规格或粒径为2.36mm～9.5mm的钢渣粗集料与天然石材粗集料的混合料，钢渣粗集料与天然石材粗集料重量比为1.5∶1～1∶1.5，天然石材粗集料为玄武岩、辉绿岩或石灰岩集料；所述细集料粒径为0mm～2.36mm的石灰岩、辉绿岩或玄武岩集料；所述填料为水泥或重量比为1∶1的石灰石矿粉与消石灰的混合物；所述橡胶沥青为选用粒度大于等于20目小于等于40目废旧大车轮胎胶粉生产，胶粉掺量占橡胶沥青总质量的16％～22％。
2.根据权利要求1所述混合料，其特征在于所述的钢渣粗集料、天然石材粗集料、细
3.根据权利要求1所述的混合料，其中，所述钢渣粗集料，压碎值小于22%，游离态氧化钙含量小于3%。
4.根据权利要求1所述的混合料，其中所述橡胶浙青的生产用基质浙青为SBS改性浙 青，型号为I-A、I-B或I-C。
5.根据权利要求1所述的混合料，其中所述混合料制成的热拌浙青混合料中橡胶浙青 用量为5. 5 % 8. 0 %，设计空隙率为3 % 5 % ；矿料间隙率VMA为14. 5 % 16. 5 %，浙青 饱和度为70% 85%。
全文摘要
本发明属于道路工程中所用的建筑材料技术领域，具体涉及一种部分利用钢渣作粗集料的高强耐磨橡胶沥青混合料。该混合料包含钢渣粗集料、天然石材粗集料、细集料、填料及橡胶沥青。所用部分粗集料为钢渣，部分粗集料为玄武岩、辉绿岩或石灰石，细集料为石灰岩、辉绿岩或玄武岩，所用填料为水泥或石灰石矿粉与消石灰的混合物，所用橡胶沥青为选用粒度大于等于20目小于等于40目废旧大车轮胎胶粉生产。本发明充分利用钢渣、废旧轮胎等废旧材料，变废为宝，可有效地缓解钢渣、废旧轮胎造成的环境污染问题。本发明为利用钢渣作粗集料、橡胶沥青作结合料的密级配沥青混合料，该混合料具有良好的高温稳定、低温抗裂、常温耐疲劳等性能，适用于各类交通道路工程。
文档编号C04B18/14GK101948272SQ20101028944
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者刘艳滨, 印冬明, 周亚军, 夏珊珊, 孙文州, 张朝晖, 张湧, 李达辉, 毛安吉, 王莉, 罗建晖, 许东良, 谢兆星, 钱卫胜, 魏沫 申请人:钱卫胜