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一种多功能再生透水 沥青 面层的制备方法

阅读：463发布：2021-06-23

专利汇可以提供一种多功能再生透水沥青面层的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种多功能再生透水沥青面层的制备方法，包括将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干、混合搅拌后加入再生剂，搅拌混匀后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌混匀后加粉煤灰，再加剩余的70﹟A级道路石油沥青并混合均匀后制得。配合比为：77-85份钢渣，4-6份70﹟A级道路石油沥青，2-5份再生剂，3-6份废旧轮胎橡胶颗粒，9-19份粉煤灰。钢渣为热焖- 磁选后的钢尾渣。本发明所提供的制备方法既能解决钢尾渣大量堆存带来的环境污染和安全隐患问题，又能减少开山采石有效缓解资源供给瓶颈制约，实现废旧轮胎再利用，同时实现原料成本降低，沥青用量减少。对缓解城市建材资源紧张、发展地方循环经济、推动节约型城市建设具有重要意义。，下面是一种多功能再生透水沥青面层的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多功能再生透水沥青面层的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干；
（2）将加热至规定温度的钢渣和70%-80%的70﹟A级道路石油沥青混合，搅拌；
（3）加入再生剂，搅拌混匀后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌；
（4）加入加热至规定温度的粉煤灰，搅拌后，再加入加热至规定温度剩余的70﹟A级道路石油沥青，搅拌，制得掺钢渣多功能再生透水沥青面层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的钢渣为热焖-磁选后的钢尾渣，其游离CaO不高于3%。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的多功能再生透水沥青面层材料组成为：77-85份钢渣，4-6份70﹟A级道路石油沥青，2-5份再生剂， 3-6份废旧轮胎橡胶颗粒，9-19份粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的钢渣的分布满足：粒径＞4.75mm的钢渣占比45%-55%；2.36mm＜粒径≤4.75mm的钢渣占比25%-30%；0.075mm＜粒径≤
2.36mm的钢渣占比16%-20%；粒径≤0.075mm的钢渣占比4%-5%。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的加热至规定温度为将钢渣加热至175℃-185℃，70﹟A级道路石油沥青加热至155℃-165℃，粉煤灰加热至180℃-210℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（1）中钢渣、粉煤灰烘干后含水率均不高于1%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的搅拌为每次加料后均混合搅拌
3min-5min。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的步骤（2）中钢渣与70﹟A级道路石油沥青的投加顺序为将钢渣加入70﹟A级道路石油沥青中。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于钢渣的压碎值小于等于12.2，洛杉矶磨耗值小于等于14.8％，表观相对密度为3.590-3.782，吸水率小于等于0.64％，软弱颗粒含量小于等于2.0，磨光值45%-52%，浸水膨胀率小于等于1.3，钢渣与沥青的粘附性4级-6级。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的多功能再生透水沥青面层的透水率为1.0×10-2cm/s-2.0×10-2cm/s；总厚度为6-8cm。

说明书全文

一种多功能再生透水 沥青 面层的制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于路面设计技术领域，涉及多功能再生透水沥青面层的制备方法。

背景技术

[0002] 我国钢材产量居全球之首，占全球50％左右。2016年钢渣产生量约为1.2亿吨，但是目前其综合利用率不足15％，将其作为集料是钢渣大规模综合利用的一种实用途径。钢渣集料具有较高的强度、耐磨性，其与水泥浆体、沥青胶浆等结合紧密，是一种优质的潜在集料，特别是用作道路混凝土具有色深、耐磨、抗滑等天然集料难以匹敌的功能。

[0003] 汽车轮胎是一种消耗品，每辆车跑到一定里程时，都会对轮胎进行一次更换，而被换下的废弃轮胎被称为“黑色污染”，大量废弃轮胎的堆积不仅占用土地面积，还和塑料袋一样会污染环境。轮胎的橡胶具有耐磨、耐老化、防水减震等特性。

[0004] 发明人在研究粉煤灰是由燃煤电厂烟囱中通过静电沉降装置收集的固体废弃排放物，其主要化学组成是SiO2、Al2O3和Fe2O3，且其总和接近80%，粉煤灰具有火山灰性质，可以减少泌水和离析、增加抗压和抗弯强度、提高抗渗和抗蚀力等。

[0005] 近年来，许多城市都面临内涝频发、径流污染、雨水资源大量流失、生态环境破坏等诸多雨水问题，2014年11月2日，住建部继《住房和建设部城市建设司2014工作要点》中提出的“海绵型城市”概念后，又发布了《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建(试用)》，为各地新型城镇化建设中海绵城市的建设提供了指导。城市中采用的不透水路面，是造成城市内涝的重要原因之一。传统不透水路面给城市带来一系列的问题，其主要表现为以下几个方面：雨水只能通过地下的雨水管道排出，由于现有雨水管道泄流能力有限，所以当遇到大雨或暴雨时，容易造成路面大范围积水；雨水对地下水的补充被阻断，对城市生态产生一系列不利影响；雨天容易形成路表水膜或路面积水，使得路面抗滑性能减弱，增加交通安全隐患；传统路面不透水、不透气，也难以进行传递热量，使城市地表如同沙漠。

[0006] 因此，结合海绵城市建设中透水沥青路面的大面积推广应用，有必要提出一种既可以解决沥青路面结构耐久性缺陷，也可以利用固体废弃物的透水沥青路面结构，这样可以大量消耗工业固废，结合透水沥青路面的低影响开发特性，形成一种“绿色环保、环境友好、经济耐久”的新型路面结构。

[0007] 本发明基于钢渣的水硬性、轮胎橡胶的耐磨性和粉煤灰的火山灰性质，考虑将其混合料作为沥青面层集料材料，其目的主要在于提供一种在海绵城市建设中既可以蓄水、透水，又可以有效利用钢渣和粉煤灰工业固废的沥青面层结构，具有降低噪音、缓解水污染和城市热岛效应的功能，提供一种“绿色环保、环境友好、经济耐久”的新型路面结构。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种多功能再生透水沥青面层的制备方法，包括如下步骤：（1）将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干；
（2）将加热至规定温度的钢渣和70%-80%的70﹟A级道路石油沥青混合，搅拌；
（3）加入再生剂，搅拌后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌；
（4）加入加热至规定温度的粉煤灰，搅拌后，再加入加热至规定温度剩余的70﹟A级道路石油沥青，搅拌，制得掺钢渣多功能再生透水沥青面层。

[0009] 钢渣为热焖-磁选后的钢尾渣，其游离CaO不高于3%。

[0010] 材料组成为：77-85份钢渣，4-6份70﹟A级道路石油沥青，2-5份再生剂， 3-6份废旧轮胎橡胶颗粒，9-19份粉煤灰。

[0011] 钢渣的分布满足：粒径＞4.75mm的钢渣占比45%-55%；2.36mm＜粒径≤4.75mm的钢渣占比25%-30%；0.075mm＜粒径≤ 2.36mm的钢渣占比16%-20%；粒径≤0.075mm的钢渣占比4%-5%。

[0012] 加热至规定温度为将钢渣加热至175℃-185℃，70﹟A级道路石油沥青加热至155℃-165℃，粉煤灰加热至180℃-210℃。

[0013] 步骤（1）中钢渣、粉煤灰烘干后含水率均不高于1%。

[0014] 搅拌为每次加料后均混合搅拌3min-5min。

[0015] 步骤（2）中钢渣与70﹟A级道路石油沥青的投加顺序为将钢渣加入70﹟A级道路石油沥青中。

[0016] 钢渣的压碎值小于等于12.2，洛杉矶磨耗值小于等于14.8％，表观相对密度为3.590-3.782，吸水率小于等于0.64％，软弱颗粒含量小于等于2.0，磨光值45%-52%，浸水膨胀率小于等于1.3，钢渣与沥青的粘附性4级-6级。

[0017] 多功能再生透水沥青面层的透水率为1.0×10-2cm/s-2.0×10-2cm/s；总厚度为6-8cm。

[0018] 本发明具有下列优点和效果：本发明将钢渣配合沥青进行炒拌制作成钢渣沥青炒拌料，相对传统工艺，钢渣沥青炒拌料光泽较好，与沥青粘合度较高。总之，将钢渣作为集料应用到公路基层建设，既能解决钢尾渣大量堆存带来的环境污染和安全隐患问题，又能减少开山采石有效缓解资源供给瓶颈制约，实现区域内钢尾渣综合利用，同时实现原料成本降低50%，沥青用量减少10%。此外，对缓解城市建材资源紧张、发展地方循环经济、推动节约型城市建设具有重要意义。
附图说明

[0019] 图1为本发明的工艺流程图。

[0020] 图2为应用本发明的方法在昆明市安宁市草埔新区中石油厂区铺设的钢渣沥青示范路段，铺筑道路总长近150m，路宽7m，铺设钢渣沥青面层平均厚度6公分。

[0021]

具体实施方式

[0022] 本发明的提供一种多功能再生透水沥青面层的制备方法，包括如下步骤：（1）将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干；
（2）将加热至规定温度的钢渣和70%-80%的70﹟A级道路石油沥青混合，搅拌；
（3）加入再生剂，搅拌后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌；
（4）加入加热至规定温度的粉煤灰，搅拌后，再加入加热至规定温度剩余的70﹟A级道路石油沥青，搅拌，制得掺钢渣多功能再生透水沥青面层。

[0023] 钢渣为热焖-磁选后的钢尾渣，其游离CaO不高于3%。

[0024] 材料组成为：77-85份钢渣，4-6份70﹟A级道路石油沥青，2-5份再生剂， 3-6份废旧轮胎橡胶颗粒，9-19份粉煤灰。

[0025] 钢渣的分布满足：粒径＞4.75mm的钢渣占比45%-55%；2.36mm＜粒径≤4.75mm的钢渣占比25%-30%；0.075mm＜粒径≤ 2.36mm的钢渣占比16%-20%；粒径≤0.075mm的钢渣占比4%-5%。

[0026] 加热至规定温度为将钢渣加热至175℃-185℃，70﹟A级道路石油沥青加热至155℃-165℃，粉煤灰加热至180℃-210℃。

[0027] 步骤（1）中钢渣、粉煤灰烘干后含水率均不高于1%。

[0028] 搅拌为每次加料后均混合搅拌3min-5min。

[0029] 步骤（2）中钢渣与70﹟A级道路石油沥青的投加顺序为将钢渣加入70﹟A级道路石油沥青中。

[0030] 钢渣的压碎值小于等于12.2，洛杉矶磨耗值小于等于14.8％，表观相对密度为3.590-3.782，吸水率小于等于0.64％，软弱颗粒含量小于等于2.0，磨光值45%-52%，浸水膨胀率小于等于1.3，钢渣与沥青的粘附性4级-6级。

[0031] 多功能再生透水沥青面层的透水率为1.0×10-2cm/s-2.0×10-2cm/s；总厚度为6-8cm。

[0032] 工艺流程图见图1。

[0033] 应用本发明的方法在昆明市安宁市草埔新区中石油厂区铺设的钢渣沥青示范路段见图2，铺筑道路总长近150m，路宽7m，铺设钢渣沥青面层平均厚度6公分。

[0034] 再生剂选用上海万照精细化工有限公司中型号为WSG-S29的沥青再生剂。

[0035] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。

[0036] 实施例1材料的组成为：钢渣77份；70﹟A级道路石油沥青4份；再生剂2份；废旧轮胎橡胶颗粒3份；粉煤灰19份。

[0037] 钢渣为热焖-磁选后的钢尾渣，其游离CaO为2.43%。

[0038] 钢渣的分布：粒径＞4.75mm的钢渣占比45%；2.36mm＜粒径≤4.75mm的钢渣占比30%；0.075mm＜粒径≤ 2.36mm的钢渣占比20%；粒径≤0.075mm的钢渣占比5%。

[0039] 钢渣的压碎值等于12.2，洛杉矶磨耗值等于14.8％，表观相对密度等于3.590，吸水率等于0.64％，软弱颗粒含量等于2.0，磨光值45%，浸水膨胀率等于1.3，钢渣与沥青的粘附性4级。

[0040] （1）将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干；烘干后钢渣含水率为0.9%、粉煤灰含水率为1.0%。

[0041] （2）将加热至175℃的钢渣加入155℃ 70%的70﹟A级道路石油沥青中,混合，搅拌3min；
（3）加入再生剂，搅拌3min后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌3min；
（4）加入加热至180℃的粉煤灰，搅拌后，再加入加热至155℃剩余的70﹟A级道路石油沥青，搅拌3min，制得掺钢渣多功能再生透水沥青面层。

[0042] 按照《透水路面砖和透水路面板 GB/T25993-2010》、《沥青混合料路面及道路基层用钢渣DB31/T 82-1999》及《公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004》的方法对路面进行检测，本实施例得到的多功能再生透水沥青面层的透水率为1.0×10-2cm/s；总厚度为6cm。

[0043] 实施例2材料的配合比为：钢渣85份；70﹟A级道路石油沥青占比6份；再生剂5份；废旧轮胎橡胶颗粒6份；粉煤灰占比9份。

[0044] 钢渣为热焖-磁选后的钢尾渣，其游离CaO为2.83%。

[0045] 钢渣的分布：粒径＞4.75mm的钢渣占比55%；2.36mm＜粒径≤4.75mm的钢渣占比25%；0.075mm＜粒径≤ 2.36mm的钢渣占比16%；粒径≤0.075mm的钢渣占比4%。

[0046] 钢渣的压碎值等于11.8，洛杉矶磨耗值等于13.5％，表观相对密度等于3.782，吸水率等于0.62％，软弱颗粒含量等于1.8，磨光值52%，浸水膨胀率等于1.2，钢渣与沥青的粘附性5级。

[0047] （1）将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干；烘干后钢渣含水率为1.0%、粉煤灰含水率为1.0%。

[0048] （2）将加热至185℃的钢渣加入165℃ 80%的70﹟A级道路石油沥青中,混合，搅拌5min；
（3）加入再生剂，搅拌5min后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌3min；
（4）加入加热至210℃的粉煤灰，搅拌后，再加入加热至165℃剩余的70﹟A级道路石油沥青，搅拌5min，制得掺钢渣多功能再生透水沥青面层。

[0049] 按照《透水路面砖和透水路面板 GB/T25993-2010》、《沥青混合料路面及道路基层用钢渣DB31/T 82-1999》及《公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004》的方法对路面进行检测，本实施例得到的多功能再生透水沥青面层的透水率为2.0×10-2cm/s；总厚度为8cm。

[0050] 实施例3材料的配合比为：钢渣81份；70﹟A级道路石油沥青占比5份；再生剂3份；废旧轮胎橡胶颗粒4份；粉煤灰14份。

[0051] 钢渣为热焖-磁选后的钢尾渣，其游离CaO为3%。

[0052] 钢渣的分布：粒径＞4.75mm的钢渣占比50.5%；2.36mm＜粒径≤4.75mm的钢渣占比27%；0.075mm＜粒径≤ 2.36mm的钢渣占比18%；粒径≤0.075mm的钢渣占比4.5%。

[0053] 钢渣的压碎值等于8，洛杉矶磨耗值等于12.6％，表观相对密度等于3.662，吸水率等于0.25％，软弱颗粒含量等于1.0，磨光值49%，浸水膨胀率等于0.9，钢渣与沥青的粘附性6级。

[0054] （1）将钢渣及70﹟A级道路石油沥青加热烘干；烘干后钢渣含水率为0.5%、粉煤灰含水率为0.5%。

[0055] （2）将加热至180℃的钢渣加入160℃ 75%的70﹟A级道路石油沥青中,混合，搅拌4min；
（3）加入再生剂，搅拌4min后，再加入废旧轮胎橡胶颗粒，搅拌4min；
（4）加入加热至200℃的粉煤灰，搅拌后，再加入加热至160℃剩余的70﹟A级道路石油沥青，搅拌4min，制得掺钢渣多功能再生透水沥青面层。

[0056] 按照《透水路面砖和透水路面板 GB/T25993-2010》、《沥青混合料路面及道路基层用钢渣DB31/T 82-1999》及《公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004》的方法对路面进行检测，本实施例得到的多功能再生透水沥青面层的透水率为1.5×10-2cm/s；总厚度为7cm。

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