本发明涉及材料技术领域，具体为一种粉煤灰改性沥青及其制备方法。
背景技术：
沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物，是高黏度有机液体的一种，呈液态，表面呈黑色，可溶于二硫化碳，沥青是一种防水防潮和防腐的有机胶凝材料，沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种，其中煤焦沥青是炼焦的副产品，石油沥青是原油蒸馏后的残渣，天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积，沥青主要用于涂料、塑料、橡胶等工业以及铺筑路面等。
目前，现有的沥青路面一般由沥青与集料组成，公路和道路由于交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，需要提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力，提高沥青性能是至关重要的。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种粉煤灰改性沥青及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的现有沥青路面一般由沥青与集料组成，公路和道路由于交通流量和行驶频度急剧增长，货运车的轴重不断增加，普遍实行分车道单向行驶，需要提高路面抗流动性，即高温下抗车辙的能力，提高沥青性能是至关重要的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种粉煤灰改性沥青，包括如下重量份数的原料：
沥青4.5-5.5份；
骨料70-75份；
粉煤灰7-8份；
上述骨料为石灰岩、花岗岩或辉绿岩，骨料的粒径为1.5mm、2.25mm、4.75mm、9.5mm和12.5mm五种粒径，且骨料最大尺寸不超过19mm。
上述粉煤灰为煤炭燃烧产物中的低钙灰、高钙灰或复合灰其中任意一种。
一种粉煤灰改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)对骨料、沥青和粉煤灰进行称重，并将原材料按一定的重量分数比进行混合，得沥青混合料；
(2)取步骤1中所得的混合料放入烤箱加热到145℃，加热后的混合料取出后进行压实，得压实混合料；
(3)取步骤2中所得的压实混合料进行冷却，当压实混合料达到搅拌温度时，将压实混合料放入热搅拌桶中，在将搅拌桶内部放入的压实混合料中心挖取一个凹陷部位，60±5分钟后将搅拌桶放入沥青混合机中，以每分钟转速60转的速度搅拌3分钟，直至骨料的外表面完全涂覆现有物料，得沥青混合料；
(4)取步骤3中所得的沥青混合物放置于锅状容器内并涂抹均匀，并保持沥青混合料的厚度为25-50mm之间，将涂抹后的沥青混合料放入强制通风烤箱中2h±5分钟，保持强制通风烤箱的温度为145℃±30℃的环境下进行模拟短期的老化；
(5)采用旋转压实仪对老化后的沥青混合料进行压实，将压实模具和底板放入烘箱进行预热，取步骤4中所得的老化后沥青混合料在145℃时进行压实，调整旋转压实仪压实荷载为600±18kpa，旋转压实角度为1.25°时，旋转基座以每分钟30次的恒定旋转速度旋转，制得粉煤灰改性沥青。
优选的，其步骤1中所述的原材料混合是先将粉煤灰与沥青混合后，再与骨料相混合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过添加一定量的粉煤灰，用粉煤灰代替矿粉作为填料，利用粉煤灰轻质、多孔、细粒度、比表面积大，且含有多种活性元素的特点，可发挥填料作用，进一步优化沥青中的网络结构，有利于填料与沥青界面的融汇交互，有利于增强集料与沥青之间的粘附性，并促进沥青混合料中骨架的形成，改善沥青的高温性能，另一方面，粉煤灰是一种工业废渣，利用粉煤灰改性沥青还可以变废为宝，减少污染，保护环境，通过将粉煤灰先与沥青混合后再与骨料混合，利用粉煤灰多孔、细粒度、比表面积大的特征，使其与沥青更好地混合，尽可能多的吸收沥青，使沥青与粉煤灰的混合物成为一种具有良好粘结性能的物质，更好地粘结集料。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种粉煤灰改性沥青混合料，包括如下重量份数的原料：
沥青4.5份；
骨料70份；
粉煤灰7份；
上述骨料为石灰岩、花岗岩或辉绿岩，骨料的粒径为1.5mm、2.25mm、4.75mm、9.5mm和12.5mm五种粒径，且骨料最大尺寸不超过19mm。
上述粉煤灰为煤炭燃烧产物中的低钙灰、高钙灰或复合灰其中任意一种。
一种粉煤灰改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)对骨料、沥青和粉煤灰进行称重，并将原材料按一定的重量分数比进行混合，先将粉煤灰与沥青混合后，再与骨料相混合，得沥青混合混合料；
(2)取步骤1中所得的混合料放入烤箱加热到145℃，加热后的混合料取出后进行压实，得压实混合料；
(3)取步骤2中所得的压实混合料进行冷却，当压实混合料达到搅拌温度时，将压实混合料放入热搅拌桶中，在将搅拌桶内部放入的压实混合料中心挖取一个凹陷部位，55分钟后将搅拌桶放入沥青混合机中，以每分钟转速60转的速度搅拌3分钟，直至骨料的外表面完全涂覆现有物料，得沥青混合料；
(4)取步骤3中所得的沥青混合料放置于锅状容器内并涂抹均匀，并保持沥青混合料的厚度为25mm，将涂抹后的沥青混合料放入强制通风烤箱中1h55分钟，保持强制通风烤箱的温度为115℃的环境下进行模拟短期的老化；
(5)采用旋转压实仪对老化后的沥青混合料进行压实，将压实模具和底板放入烘箱进行预热，取步骤4中所得的老化后沥青混合料在145℃时进行压实，调整旋转压实仪压实荷载为582kpa，旋转压实角度为1.25°时，旋转基座以每分钟30次的恒定旋转速度旋转，制得粉煤灰改性沥青混合料。
实施例2
一种粉煤灰改性沥青，包括如下重量份数的原料：
沥青5份；
骨料73份；
粉煤灰7.5份；
上述骨料为石灰岩、花岗岩或辉绿岩，骨料的粒径为1.5mm、2.25mm、4.75mm、9.5mm和12.5mm五种粒径，且骨料最大尺寸不超过19mm。
上述粉煤灰为煤炭燃烧产物中的低钙灰、高钙灰或复合灰其中任意一种。
一种粉煤灰改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)对骨料、沥青和粉煤灰进行称重，并将原材料按一定的重量分数比进行混合，先将粉煤灰与沥青混合后，再与骨料相混合，得沥青混合料；
(2)取步骤1中所得的混合料放入烤箱加热到145℃，加热后的混合料取出后进行压实，得压实混合料；
(3)取步骤2中所得的压实混合料进行冷却，当压实混合料达到搅拌温度时，将压实混合料放入热搅拌桶中，在将搅拌桶内部放入的压实混合料中心挖取一个凹陷部位，60分钟后将搅拌桶放入沥青混合机中，以每分钟转速60转的速度搅拌3分钟，直至骨料的外表面完全涂覆现有物料，得沥青混合料；
(4)取步骤3中所得的沥青混合料放置于锅状容器内并涂抹均匀，并保持沥青混合物的厚度为40mm，将涂抹后的沥青混合料放入强制通风烤箱中2h，保持强制通风烤箱的温度为145℃的环境下进行模拟短期的老化；
(5)采用旋转压实仪对老化后的沥青混合料进行压实，将压实模具和底板放入烘箱进行预热，取步骤4中所得的老化后沥青混合料在145℃时进行压实，调整旋转压实仪压实荷载为600kpa，旋转压实角度为1.25°时，旋转基座以每分钟30次的恒定旋转速度旋转，制得粉煤灰改性沥青混合料。
实施例3
一种粉煤灰改性沥青，包括如下重量份数的原料：
沥青5.5份；
骨料75份；
粉煤灰8份；
上述骨料为石灰岩、花岗岩或辉绿岩，骨料的粒径为1.5mm、2.25mm、4.75mm、9.5mm和12.5mm五种粒径，且骨料最大尺寸不超过19mm。
一种粉煤灰为煤炭燃烧产物中的低钙灰、高钙灰或复合灰其中任意一种。
上述粉煤灰改性沥青的制备方法，包括如下步骤：
(1)对骨料、沥青和粉煤灰进行称重，并将原材料按一定的重量分数比进行混合，先将粉煤灰与沥青混合后，再与骨料相混合，得沥青混合料；
(2)取步骤1中所得的混合料放入烤箱加热到145℃，加热后的混合料取出后进行压实，得压实混合料；
(3)取步骤2中所得的压实混合料进行冷却，当压实混合料达到搅拌温度时，将压实混合料放入热搅拌桶中，在将搅拌桶内部放入的压实混合料中心挖取一个凹陷部位，65分钟后将搅拌桶放入沥青混合机中，以每分钟转速60转的速度搅拌3分钟，直至骨料的外表面完全涂覆现有物料，得沥青混合料；
(4)取步骤3中所得的沥青混合料放置于锅状容器内并涂抹均匀，并保持沥青混合料的厚度为50mm，将涂抹后的沥青混合料放入强制通风烤箱中2h5分钟，保持强制通风烤箱的温度为175℃的环境下进行模拟短期的老化；
(5)采用旋转压实仪对老化后的沥青混合料进行压实，将压实模具和底板放入烘箱进行预热，取步骤4中所得的老化后沥青混合料在145℃时进行压实，调整旋转压实仪压实荷载为618kpa，旋转压实角度为1.25°时，旋转基座以每分钟30次的恒定旋转速度旋转，制得粉煤灰改性沥青混合料。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。