本发明属于沥青技术领域，具体涉及一种彩色泡沫沥青的制备方法。
背景技术
随着社会的发展，公路建设已然成为国家基础建设的重点项目之一，公路建设里程数不断增加，各种原材料的需求量大幅增加，沥青作为公路建设的基础原料之一，新沥青的消耗量不断增加；同时，公路的修理和维护会产生大量的旧沥青混合料，这些废弃料得不到很好的回收和重利用，不仅造成资源的浪费，还会造成严重的环境污染问题。
在高温的普通针入度级沥青中加入少量冷水，水的急速气化形成爆炸性泡沫，使沥青表面积大幅增加，体积膨胀数倍至数十倍，然后泡沫破裂，沥青又恢复原状，制得泡沫沥青。沥青膨胀产生泡沫而使其粘度下降，从而可以很方便地与冷湿集料搅拌混合均匀。与传统沥青热加工方式不同，泡沫沥青通过冷再生技术将回收沥青路面材料和水泥稳定基层材料进行温拌混合，进而再生利用。能够充分发挥旧沥青混合料的价值，促进旧沥青混合料的循环使用，减少资源浪费，保护生态环境；同时，泡沫沥青能够增强道路沥青的韧性，延长道路沥青的使用寿命。
随着沥青的使用范围不断扩大，消费者对沥青的外观、性能等方面的要求也越来越高，希望沥青具备耐候、耐老化等使用性能外，还希望沥青在外观上有多种选择，能够根据设计要求呈现出不同的颜色，满足一些特殊的使用环境。
技术实现要素：
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种彩色泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：步骤一，称取质量份数分别为90-100份的沥青，2-5份的起泡剂，0.5-1.8份的流平剂，4-10份的黄原酸盐，3.5-8.5份的氯化钙，2-5份的分子筛，0.2-1.4份的偶联剂，8-15份的颜料，6-12份的水；步骤二，将所述氯化钙、分子筛、偶联剂加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在180-240r/min搅拌速度和70-80℃温度条件下反应40-60min，制得所述混合吸附剂；步骤三，将所述沥青加热至120-125℃，在200-300r/min搅拌速度下依次加入所述起泡剂、流平剂、黄原酸盐、颜料，继续搅拌45-50min，制得所述改性沥青；步骤四，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在105-115℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400-500r/min，混合25-35min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。本发明中制得的彩色泡沫沥青膨胀率为15-28，半衰期为16-22s；流动性佳，润湿性好，易与旧沥青混合料混合制得泡沫沥青混合料用于道路建设；能够根据设计要求制备出颜色多样、不易褪色、不易变色的彩色泡沫沥青。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明提供了一种彩色泡沫沥青的制备方法，包括如下步骤：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
沥青：90-100份
起泡剂：2-5份
流平剂：0.5-1.8份
黄原酸盐：4-10份
氯化钙：3.5-8.5份
分子筛：2-5份
偶联剂：0.2-1.4份
颜料：8-15份
水：6-12份；
步骤二，混合吸附剂的制备：将所述氯化钙、分子筛、偶联剂加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在180-240r/min搅拌速度和70-80℃温度条件下反应40-60min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将所述沥青加热至120-125℃，在200-300r/min搅拌速度下依次加入所述起泡剂、流平剂、黄原酸盐、颜料，继续搅拌45-50min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在105-115℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400-500r/min，混合25-35min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
旧沥青混合料中主要成分为道路沥青，长时间的户外使用会使旧沥青混合料老化严重并夹带有一定量的无机金属或无机非金属杂质，在泡沫沥青中加入一定量的黄原酸盐有利于避免泡沫沥青混合料的早期硫化，避免焦烧；同时，黄原酸盐具有一定分离能力，能将旧沥青混合料中的杂质分离出来，提高泡沫沥青混合料的纯度和使用性能。添加起泡剂有利于提高水气化过程中产生泡沫的效率，提高泡沫沥青的膨胀率。流平剂则能改善泡沫沥青通过半衰期后的泡沫沥青的均匀性，提高泡沫沥青表面的平整和光滑程度，增强泡沫沥青在使用过程中的覆盖性和填充能力。本发明中在偶联剂的作用下，通过微波辐射反应，将氯化钙担载于分子筛上制备混合吸附剂，该混合吸附剂具有更好的吸附性和稳定性能，能够改善泡沫沥青的气味，还能吸附旧沥青混合料中的杂质颗粒，提高泡沫沥青的使用性能，同时，偶联剂能改善无机物和有机物的界面性能，降低泡沫沥青的粘度，提高泡沫沥青的加工性能，还可以防止在使用过程中其他介质向泡沫沥青界面渗透，有利于提高泡沫沥青的耐老化和耐应力性能。通过添加颜料制备出满足设计要求的颜色多样、不易褪色、不易变色的彩色泡沫沥青。
所述混合吸附剂和所述改性沥青搅拌混合完成后，加入水，水的急速气化形成爆炸性泡沫，使沥青表面积大幅增加，体积大幅度膨胀，然后在短时间内泡沫破裂，沥青又恢复原状，制得泡沫沥青。
进一步地，所述沥青为通用道路石油沥青。优选为50号基质沥青、70号基质沥青、90号基质沥青、110号基质沥青。
进一步地，所述起泡剂为甲基异丁基甲醇、樟脑油、2号油中的一种或几种。添加起泡剂有利于提高水气化工程中产生泡沫的效率，提高泡沫沥青的膨胀率。
进一步地，所述流平剂为聚丙烯酸或羧甲基纤维素。
进一步地，所述黄原酸盐为乙基黄原酸钠、丁基黄原酸钠、异丙基黄原酸钠、戊基黄原酸钠中的一种或几种。
进一步地，所述分子筛为3a分子筛、4a分子筛、5a分子筛、10z分子筛中的一种或几种。
进一步地，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
进一步地，所述颜料的制备方法为将无机颜料、丙烯酸树脂、抗氧剂按质量比为1：（0.1-0.2）：（0.05-0.08）混合后加入陶瓷球磨机内，球磨10-15min，制得所述颜料。
进一步地，所述无机颜料为炭黑或氧化铁颜料；所述丙烯酸树脂聚合度为800-1000；所述抗氧剂为抗氧剂264、抗氧剂tpp、抗氧剂tnp、抗氧剂dltp中的一种或几种。
进一步地，所述彩色泡沫沥青的膨胀率为15-28，半衰期为16-22s。膨胀率、半衰期数值均较高，即制得的泡沫沥青流动性和稳定性均较好。
本发明具有以下优点：
1.本发明中的彩色泡沫沥青膨胀率和半衰期均较高，具有良好的流动性和稳定性。
2.本发明中的彩色泡沫沥青能够通过颜料的加入制备出满足设计要求的颜色多样、不易褪色、不易变色的彩色泡沫沥青。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
70号基质沥青：90份
樟脑油：5份
羧甲基纤维素：0.5份
丁基黄原酸钠：10份
氯化钙：5份
5a分子筛：2份
kh550：0.5份
颜料：12份
水：8份；
所述颜料的制备方法为将炭黑、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、5a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将70号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、丁基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为16，半衰期为17s。
实施例2
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
70号基质沥青：90份
樟脑油：4份
羧甲基纤维素：0.8份
丁基黄原酸钠：8份
氯化钙：3.5份
5a分子筛：3份
kh550：0.8份
颜料：13份
水：6份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁红、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、5a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将70号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、丁基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为15，半衰期为18s。
实施例3
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
50号基质沥青：92份
樟脑油：4份
羧甲基纤维素：1份
乙基黄原酸钠：8份
氯化钙：5份
5a分子筛：2份
kh550：0.8份
颜料：10份
水：10份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁红、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、5a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将50号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、乙基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为15，半衰期为17s。
实施例4
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
50号基质沥青：92份
樟脑油：3份
羧甲基纤维素：1.5份
乙基黄原酸钠：5份
氯化钙：6份
5a分子筛：4份
kh550：0.2份
颜料：8份
水：6份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁蓝、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、5a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将50号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、乙基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为16，半衰期为22s。
实施例5
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
90号基质沥青：95份
樟脑油：3份
羧甲基纤维素：1份
异丙基黄原酸钠：5份
氯化钙：6份
10z分子筛：5份
kh550：1.2份
颜料：15份
水：7份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁蓝、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、10z分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将90号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、异丙基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为20，半衰期为19s。
实施例6
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
90号基质沥青：95份
樟脑油：2份
羧甲基纤维素：1.5份
异丙基黄原酸钠：6份
氯化钙：8份
10z分子筛：4份
kh550：1.4份
颜料：13份
水：8份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁棕、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、10z分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将90号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、异丙基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为24，半衰期为16s。
实施例7
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
70号基质沥青：98份
樟脑油：2份
羧甲基纤维素：1.8份
戊基黄原酸钠：7份
氯化钙：8份
4a分子筛：5份
kh550：1份
颜料：9份
水：8份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁棕、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、4a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将70号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、戊基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为26，半衰期为16s。
实施例8
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
110号基质沥青：98份
樟脑油：3份
羧甲基纤维素：1.8份
戊基黄原酸钠：5份
氯化钙：7份
3a分子筛：3份
kh550：0.5份
颜料：10份
水：10份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁绿、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、3a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将110号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、戊基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为18，半衰期为18s。
实施例9
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
110号基质沥青：100份
樟脑油：5份
羧甲基纤维素：1.2份
戊基黄原酸钠：5份
氯化钙：7份
3a分子筛：5份
kh550：1.2份
颜料：8份
水：6份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁红、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、3a分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将110号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、戊基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为22，半衰期为20s。
实施例10
本实施例中彩色泡沫沥青的制备方法为：
步骤一，按照如下组分及质量份数称取原料：
70号基质沥青：100份
樟脑油：3份
羧甲基纤维素：1.2份
丁基黄原酸钠：5份
氯化钙：3.5份
10z分子筛：2份
kh550：1.4份
颜料：12份
水：12份；
所述颜料的制备方法为将氧化铁红、丙烯酸树脂（聚合度为800）、抗氧剂264按质量比为1：0.1：0.05混合后加入陶瓷球磨机内，球磨12min，制得所述颜料。
步骤二，混合吸附剂的制备：将氯化钙、10z分子筛、kh550加入装有搅拌装置的微波辐射反应釜中，在200r/min搅拌速度和70℃温度条件下反应45min，制得所述混合吸附剂；
步骤三，改性沥青的制备：将70号基质沥青加热至120℃，在260r/min搅拌速度下依次加入樟脑油、羧甲基纤维素、丁基黄原酸钠、颜料，继续搅拌45min，制得所述改性沥青；
步骤四，彩色泡沫沥青的制备，将步骤二中所述混合吸附剂和步骤三中所述改性沥青在110℃下搅拌混合，控制搅拌速度为400r/min，混合30min后，加入水，制得所述彩色泡沫沥青。
本实施例中制备的彩色泡沫沥青膨胀率为25，半衰期为21s。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。