一种耐低温基质沥青混合料及其制备方法与流程

本技术涉及沥青混合料，更具体地说，它涉及一种耐低温基质沥青混合料及其制备方法。

背景技术：

1、沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，还可以通过加入聚合物、木质素纤维等成分来改善性能。

2、相关技术中有一种沥青混合料，包括如下重量份的组分：碎石74份，细骨料13份，矿粉10份，sbs改性沥青5.9份，木质素纤维0.3份。碎石为玄武岩碎石，细骨料为机制砂，矿粉为石灰石矿粉。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为，sbs改性沥青的价格通常高于基质沥青，因此相关技术中的沥青混合料具有较高的生产成本。但是若以节约成本为目的，将相关技术中的sbs改性沥青替换为基质沥青，则难以使沥青混合料具备良好的耐低温性能。

技术实现思路

1、相关技术中，若将sbs改性沥青替换为基质沥青以降低成本，则难以使沥青混合料具备良好的耐低温性能。为了改善这一缺陷，本技术提供一种耐低温基质沥青混合料及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种耐低温基质沥青混合料，采用如下的技术方案：

3、一种耐低温基质沥青混合料，所述基质沥青混合料包括如下重量份的组分：碎石74-82份，机制砂13-15份，固废基矿粉10-12份，基质沥青5.9-7.9份，木质素纤维0.3-2份，所述固废基矿粉由固废混合料经过湿法球磨和干燥后得到，所述固废混合料的组分包括按照(40-80):1的重量比复配的固废粉体和木质素磺酸钠，所述固废粉体包括赤泥粉。

4、通过采用上述技术方案，本技术的沥青混合料以基质沥青作为胶结料，并通过湿法球磨将木质素磺酸钠和固废粉体加工为固废基矿粉。赤泥粉和木质素磺酸钠均可从工业废弃物中获取，成本较低，而且木质素磺酸钠能够通过静电作用吸附在赤泥粉表面。由于基质沥青中含有一定量的芳香化合物，而木质素磺酸钠也含有大量的芳基，因此固废基矿粉表面的木质素磺酸钠能使固废基矿粉与基质沥青之间具有良好的相容性和较强的结合力。同时，木质素磺酸钠中的木质素基团能够吸附基质沥青中的一部分自由沥青，有助于改善基质沥青的粘聚性。由于基质沥青与固废基矿粉之间的结合力较好，而且基质沥青的粘聚性加强，因此沥青混合料成型之后能够具有较好的耐低温性能，有助于在节约成本的前提下克服沥青混合料耐低温性能差的缺陷。

5、作为优选，所述固废基矿粉按照如下方法制备：

6、(1)将固废粉体和木质素磺酸钠混合，得到固废混合料；

7、(2)将固废混合料和水混合，得到固废浆料，将固废浆料加入湿法球磨设备中进行球磨，球磨结束后对固废浆料进行脱水，得到固废基矿粉。

8、通过采用上述技术方案，本技术将固废粉体与木质素磺酸钠配制为固废混合料。固废混合料加水混合后，木质素磺酸钠发生溶解，并在湿法研磨过程中与固废粉体充分接触并发生吸附，最终经过脱水处理得到了固废基矿粉。

9、作为优选，所述赤泥粉的平均粒径为30-60μm。

10、通过采用上述技术方案，优选了赤泥粉的平均粒径，有助于改善基质沥青与固废基矿粉之间的粘结效果，从而增强了沥青混合料成型之后的耐低温性能。

11、作为优选，所述赤泥粉为拜耳法赤泥粉，所述固废粉体还包括废弃混凝土微粉，所述废弃混凝土微粉按照如下方法制备：对废弃混凝土进行破碎，然后筛去粗骨料，对剩余物进行研磨，然后筛去细骨料，继续对剩余物进行研磨，得到废弃混凝土微粉。

12、通过采用上述技术方案，本技术除了使用拜耳法赤泥粉之外，还将废弃混凝土微粉也作为固废粉体使用。废弃混凝土经过初次筛分之后筛去粗骨料，剩余的主要是粒径相对较小的干砂浆颗粒。将这些干砂浆颗粒研磨之后，水泥石与细骨料分离，然后水泥石被筛选出来进一步磨细，得到废弃混凝土微粉。

13、废弃混凝土微粉具有一定的碱性，且钙含量高于拜耳法赤泥粉，对木质素磺酸钠具有良好的吸附效果，适量使用时能够增强固废基矿粉对木质素磺酸钠的携带能力，有助于改善沥青混合料成型之后的耐低温性能。

14、作为优选，所述废弃混凝土微粉的平均粒径为14-18μm。

15、通过采用上述技术方案，优选了废弃混凝土微粉的平均粒径，有助于改善沥青混合料成型之后的耐低温性能。

16、作为优选，所述固废混合料中的固废粉体和木质素磺酸钠按照(40-60):1的重量比复配。

17、通过采用上述技术方案，优选了固废混合料的配比，有助于改善沥青混合料成型之后的耐低温性能。

18、作为优选，所述固废粉体由赤泥粉和废弃混凝土微粉按照(3.2-4.4):1的重量比混合而成。

19、通过采用上述技术方案，优选了赤泥粉和废弃混凝土微粉的重量比，有助于改善沥青混合料成型之后的耐低温性能。

20、第二方面，本技术提供一种耐低温基质沥青混合料的制备方法，采用如下的技术方案。

21、一种耐低温基质沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

22、(1)将碎石、机制砂和固废基矿粉混合，得到干拌料，在180-190℃将干拌料保温备用；

23、(2)将预热到170-180℃的基质沥青加入干拌料中混合，在180-190℃搅拌10-20min，得到混合料基体，向混合料基体中加入木质素纤维并继续保温搅拌20-30min，得到基质沥青混合料。

24、通过采用上述技术方案，本技术先拌制了干拌料，然后将基质沥青与干拌料混合，得到混合料基体，再加入木质素纤维继续保温搅拌，即可得到耐低温基质沥青混合料。

25、作为优选，在制备所述沥青混合料的步骤(2)中，将pet纤维与木质素纤维共同加入混合料基体中。

26、通过采用上述技术方案，pet纤维中含有大量的苯环，而木质素纤维和基质沥青中也含有一定数量的苯环，因此pet纤维与木质素纤维以及基质沥青之间具有较好的相容性。pet纤维能够与木质素纤维协同吸附自由沥青，并改善自由沥青的稳定性，还能够在沥青混合料中共同发挥增韧作用，有助于改善沥青混合料成型后的耐低温性能。

27、作为优选，所述pet纤维的加入量为基质沥青重量的1.2-1.6％。

28、通过采用上述技术方案，优选了pet纤维的添加量，有助于改善沥青混合料成型后的耐低温性能。

29、综上所述，本技术具有以下有益效果：

30、1、以基质沥青作为胶结料，并通过湿法球磨将木质素磺酸钠和固废粉体加工为固废基矿粉，基质沥青与固废基矿粉之间的结合力较强，而且基质沥青的粘聚性也能得到改善，因此沥青混合料成型之后能够具有较好的耐低温性能。

31、2、本技术中优选固废粉体包括赤泥粉和废弃混凝土微粉，废弃混凝土微粉具有一定的碱性，且钙含量高于拜耳法赤泥粉，对木质素磺酸钠具有良好的吸附效果，适量添加废弃混凝土微粉有助于增强固废基矿粉对木质素磺酸钠的携带能力，进而改善沥青混合料成型之后的耐低温性能。

32、3、本技术的方法，在添加木质素纤维的基础上又新添加了pet纤维，由pet纤维和木质素纤维协同改善自由沥青的稳定性，并在沥青混合料中共同产生增韧作用，有助于改善沥青混合料成型后的耐低温性能。