專利名稱：一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種瀝青改性劑及其制備方法。
現有的高等級公路，75％以上是瀝青砼路面，所用集料為堿性集料，如石灰石、白云石等。它的優點是與瀝青粘附性好，但極限抗壓強度低，磨耗率高，耐久性差。而酸性集料，如花崗巖、玄武巖、安山巖、輝綠巖、片麻巖等，極限抗壓強度高，磨耗率低，是高等級公路優質集料，但因為它SiO2含量高，呈酸性，與瀝青粘附性不好，即使就在當地也不能利用。為了解決瀝青與酸性集料的粘附性，國內外開發了多種化工產品叫抗剝落劑。但實際使用后，效果并不理想，一是高溫穩定性不好，易于分解；二是耐久性差。
本發明的目的是提供一種新型的用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑，以克服化學抗剝落劑的不足，將酸性集料用于高等級公路作集料，使其與瀝青的粘附性達到4～5級，且高溫穩定性和耐久性好，工藝簡單，性能穩定，成本低，效果好。
本發明的目的是這樣實現的將含有非晶質SiO2、具有微孔結構的硅藻土用“多排一體爐”經過低溫長燒，提純、改性、活化、擴容后，以20～30％的比例配入具有紅外光阻隔作用的偏高嶺石5～10％，莫來石2～5％，再配入Ca(OH)255～65％，經熟化、混合、研磨，制得米黃色粉狀體，即成為一種性能優良的瀝青改性劑。該改性劑①堆密度＜0.8g/cm3；②堿值＞0.9；③與瀝青的粘附性4～5級；④高溫穩定性(380℃)無分解，不揮發，無變化；⑤粒度(400目)篩余＜25％。
本發明所述一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑的制備工藝如下將硅藻土碼排在“多排一體爐”內，通過焙燒，對硅藻土進行提純、改性、活化、擴容，然后粉碎，依次配入偏高嶺石和莫來石，進行攪拌，使其混合均勻后，再配入Ca(OH)2，再混合攪拌，混勻后，進行熟化、粉磨，通過質檢，證明各項指標符合要求，即為產品。
本發明制備工藝中所用硅藻土為高燒失量型硅藻土，其化學成分為SiO255～60％，Al2O312～16％，Fe2O36～10％，CaO 1～2％，MgO l～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，燒失量20～26％。
本發明制備工藝中硅藻土的焙燒采用“多排一體爐”，將塊狀的硅藻土放入“多排一體爐”中，使其自燃，溫度控制在600～800℃，時間9d，冷卻后粉碎至200目。
本發明所用偏高嶺石、莫來石、Ca(OH)2都是工業產品。偏高嶺石SiO245±3％，Al2O337±2％。莫來石Al2O365±2％，SiO230±2％。Ca(OH)2CaO+MgO＝72±1％本發明對瀝青砼酸性集料有如下改性效果1、可以使酸性集料，如花崗巖、花崗片麻巖、玄武巖、輝綠巖、安山巖等，與瀝青的粘附性由1～2級，提高到4～5級，且高溫穩定性和耐久性好，見表1。
表1 粘附性試驗
2、用本發明制備的瀝青改性劑，加入到瀝青中，針入度下降，軟化點提高，135℃粘度提高，表明高溫穩定性得到改善，見表2。
表2 瀝青“三大指標”試驗
3、用本發明制備的酸性集料瀝青混合料，密度增加，孔隙率降低，瀝青飽和度提高，馬歇爾穩定度、殘留穩定度、馬歇爾模數大幅度提高，說明混合料性能優良，見表3。
表3 酸性集料馬歇爾穩定度試驗
4、用本發明制備的酸性混合料，在高速公路上鋪筑，酸性改性瀝青砼路面，經嚴格檢查驗收，路面平整、密實，集料粘結牢固，高溫不泛油，低溫不開裂，水穩性極好，耐磨、抗滑、減小噪音，疲勞壽命提高70％以上。
總之，用本發明制備的瀝青改性劑，可以使酸性集料瀝青砼的粘附性達到4～5級，而且性能穩定，高溫不揮發，不分解，耐久性好，能顯著提高路面質量，延長路面使用壽命，從而減少路面養護、維修費用，具有極好的社會效益。
下面給出本發明的實施例，它們不對本發明構成限制。
實施例實際用的主要設備有“多排一體爐”、錘式破碎機、颶風超細自磨機、熟化倉、配料機、攪拌機、包裝機。
所用原料有4種1、硅藻土；2、偏高嶺石；3、莫來石；4、Ca(OH)2。硅藻土要通過“多排一體爐”提純、改性、活化和擴容。其具體作法是將塊狀硅藻土破成厚20cm左右的片狀，裝入“多排一體爐”中，經烘干、自燃、保溫、冷卻后出爐。全過程需9d時間，其中烘干2d，自燃3d，保溫2d，冷卻2d。自燃溫度600～800℃。硅藻土經“多排一體爐”焙燒后，呈米黃色，各種化學成分見表4，將其經錘式破碎機粉碎成粉狀。
表4 焙燒后硅藻土的化學成分
用焙燒、粉碎后的硅藻土按25％，配入偏高嶺石8％，莫來石2％，Ca(OH)265％，入配料機，配好料后，入攪拌機，攪拌均勻后，入熟化倉，然后再進入颶風超細自磨機磨細，經風選，便制得400目篩余小于25％的酸性集料瀝青改性劑。
用此瀝青改性劑200t，按油石比5.1％，炒拌酸性集料瀝青混合料19607t，在雙向4車道××高速公路鋪AK-16A瀝青混凝土路面8.8km，經嚴格檢查驗收，評為優良工程。此路面經二夏二冬考驗，無任何早期破壞痕跡，成功地解決了酸性集料與瀝青粘附性不好的問題，從而為酸性集料在高速公路瀝青砼中大量推廣應用、就地取材創造了條件。
權利要求
1.一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑，其特征是堆密度＜0.8g/cm3；堿值＞0.9；與瀝青粘附性4～5級；高溫(380℃)不分解，無揮發；粒度(400目)篩余＜25％。
2.一種用于瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑的制備方法，其特征在于制備工藝如下將硅藻土碼排在“多排一體爐”內，通過焙燒，對硅藻土進行提純、改性、活化、擴容，然后粉碎，依次配入偏高嶺石和莫來石，進行攪拌，使其混合均勻后，再配入Ca(OH)2，再混合攪拌，混勻后，進行熟化、粉磨，通過質檢，證明各項指標符合要求，即為產品。
3.根據權利要求1所述的一種用于瀝青酸性集料改性的瀝青改性劑，其特征在于；堿值大于0.9。將其加在酸性瀝青混合料中，與瀝青的粘附性可以達到4～5級。
4.根據權利要求2所述的一種用于瀝青砼酸性集料改性的制備方法，其特征在于必須含有經過焙燒、有活性的硅藻土、偏高嶺石、莫來石和Ca(OH)2。
5.根據權利要求2所述的一種用于瀝青砼酸性集料改性的制備方法，其特征在于所述的硅藻土，原礦的化學成分為SiO255～60％，Al2O312～16％，Fe2O36～10％，CaO 1～2％，MgO 1～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，燒失量20～26％。焙燒后，SiO265±3％，Al2O316±2％，Fe2O310±2％，CaO 1.0±0.3％，MgO 1.0±0.3％，K2O 1.5±0.3％，Na2O 0.2±0.1％，燒失量2.0±1.0％。莫來石Al2O365±2％，SiO230±2％。偏高嶺石SiO245±3％，AlO337±2％。Ca(OH)2CaO+MgO 72±1％。
6.根據權利要求2所述的一種用于瀝青砼酸性集料改性的制備方法，其特征在于硅藻土一定經過焙燒，焙燒溫度600～800℃，不能有黑心。Ca(OH)一定要熟化好，不能有CaO。配料要準確，混合要均勻，細度要達到400目篩余＜25％。
全文摘要
本發明涉及一種用瀝青砼酸性集料改性的瀝青改性劑及其制備方法，其特征在于將硅藻土通過焙燒(提純、改性、活化、擴容)、粉碎，再配入具有紅外光阻隔作用的偏高嶺石和莫來石以及堿值比較高的Ca(OH)
文檔編號C08K3/00GK1583847SQ0315524
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月24日 優先權日2003年8月24日
發明者于漧, 丁金壽 申請人:于漧