本发明涉及一种沥青改性剂，尤其是一种用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂及其制备方法。
背景技术
现有的高等级公路，有75％以上是沥青砼路面。这种路面所用的集料有碱性集料和酸性集料。对于石灰石、白云石等碱性集料而言，它的优点是：与沥青的粘附性较好，但极限抗压强度较低，磨耗率较高，耐久性较差。而花岗岩、玄武岩、安山岩、辉绿岩、片麻岩等酸性集料，它们的极限抗压强度高，磨耗率低，是高等级公路的优质集料。但由于这类集料的SiO2含量高，且呈酸性，与沥青粘附性不好，即使原料就在当地也无法利用。为了解决沥青与酸性集料的粘附性，国内外开发了多种名称为“抗剥落剂”的化工产品。但这种产品在实际应用中的效果并不理想，原因是高温稳定性不好，易于分解，耐久性较差。因此，有必要对现有技术进行改进。
【发明内容】
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能够对沥青砼酸性集料进行改性的沥青改性剂，以克服化学抗剥落剂的不足，将酸性集料用于高等级公路作集料，使其与沥青的粘附性达到4～5级，且高温稳定性和耐久性好。
本发明的另一目的在于提供一种工艺简单，成本低，效果好的用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂地制备方法。
本发明通过下列技术方案实现(本发明所用百分比均为重量百分比)：
所述沥青砼酸性集料沥青改性剂的SiO2含量为10-40％，水份含量＜5％，堆密度＜0.8g/cm3，碱值＞0.9，与沥青的粘附性为4-5级，380℃内不分解，不挥发，粒度(400目)筛余＜25％。
所述用于沥青砼酸性集料改性的沥青改性剂的制备方法是：
A、将含有非晶质SiO2并具有微孔结构的硅藻土在600～800℃温度下，焙烧7-12小时，使其完成提纯、改性、活化、扩容，冷却后粉碎至200-600目，待用：
B、取下列重量百分比的物料：
焙烧过的硅藻土 20％～30％
偏高岭石 5～10％，
莫来石 2～5％，
Ca(OH)2 55～65％
经搅拌混匀、熟化、研磨、风选，制得400目筛余＜25％的酸性集料沥青改性剂。
本发明制备工艺中所用硅藻土为高烧失量型硅藻土，其化学成份为：SiO2 55～60％，Al2O3 12～16％，Fe2O3 6～10％，CaO 1～2％，MgO 1～1.5％，K2O 1～2％，Na2O 0.2～0.5％，烧失量20～26％。
本发明制备工艺中硅藻土的焙烧设备采用现有技术中的“多排一体炉”，将块状的硅藻土放入“多排一体炉”中，使其自燃，温度控制在600～800℃，时间7-12小时，冷却后粉碎至200目。
本发明所用偏高岭石、莫来石、Ca(OH)2都是工业产品。偏高岭石SiO245±3％，Al2O3 37±2％。莫来石Al2O3 65±2％，SiO2 30±2％。Ca(OH)2 CaO+MgO＝72±1％。
本发明对沥青砼酸性集料有如下改性效果：
1、酸性集料，如花岗岩、花岗片麻岩、玄武岩、辉绿岩、安山岩等，与沥青的粘附性由1～2级，提高到4～5级，且高温稳定性和耐久性好，见表1。
2、用本发明制备的沥青改性剂，加入到沥青中，针入度下降，软化点提高，135℃粘度提高，表明高温稳定性得到改善，见表2。
3、用本发明制备的酸性集料沥青混合料，密度增加，孔隙率降低，沥青饱和度提高，马歇尔稳定度、残留稳定度、马歇尔模数大幅度提高，说明混合料性能优良，见表3。
4、用本发明制备的酸性混合料，在高速公路上铺筑，酸性改性沥青砼路面，经严格检查验收，路面平整、密实，集料粘结牢固，高温不泛油，低温不开裂，水稳性极好，耐磨、抗滑、减小噪音，疲劳寿命提高70％以上。
总之，用本发明制备的沥青改性剂，可以使酸性集料沥青砼的粘附性达到4～5级，而且性能稳定，高温不挥发，不分解，耐久性好，能显著提高路面质量，延长路面使用寿命，从而减少路面养护、维修费用，具有极好的社会效益。
【附图说明】
图1为本发明之工艺流程图。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明做进一步描述。
实施例：
实际用的主要设备有：多排一体炉、锤式破碎机、飓风超细自磨机、熟化仓、配料机、搅拌机、包装机。
所用原料有4种：1、硅藻土；2、偏高岭石；3、莫来石；4、Ca(OH)2。
1、硅藻土通过“多排一体炉”提纯、改性、活化和扩容。其具体作法是：将块状硅藻土破成厚20cm左右的片状，装入“多排一体炉”中，经烘干、自燃、保温、冷却后出炉，全过程需9小时，其中烘干2小时，自燃3小时，保温2小时，冷却2小时，自燃温度600～800℃，硅藻土经“多排一体炉”焙烧后，呈米黄色，各种化学成份见表4，将其经锤式破碎机粉碎成粉状；
2、用焙烧、粉碎后的硅藻土按25％，配入偏高岭石8％，莫来石2％，Ca(OH)2 65％，入配料机，配好料后，入搅拌机，搅拌均匀后，入熟化仓，然后再进入飓风超细自磨机磨细，经风选，便制得400目筛余小于25％的酸性集料沥青改性剂；
3、用此沥青改性剂200吨，按油石比5.1％，炒拌酸性集料沥青混合料19607吨，在双向4车道高速公路铺AK-16A沥青混凝土路面8.8公里，经严格检查验收，评为优良工程。此路面经二夏二冬考验，无任何早期破坏痕迹，成功地解决了酸性集料与沥青粘附性不好的问题。从而为酸性集料在高速公路沥青砼中大量推广应用、就地取材创造了条件。
表1 粘附性试验集料种类 集料 粒级 (cm) 集料 温度 (℃) 沥青 温度 (℃) 集料在沥青 中的时间 (S)集料在空气中的时间(min) 水煮 时间 (min) 沥青剥落 程度 (％)粘附性等级花岗片麻岩 10.5 105 150 4515 3 05
表2 沥青“三大指标”试验 沥青 种类 热沥青 温度 (℃) 用量 (混合料，％) 针入度 (0.1mm) 延度 (cm) 软化点 (℃) 粘度 (135℃，Pa·S) 粘附性 加在沥 青中 加在混 合料中 AH-70 150 150 155 165 175 0 0.5 1.0 1.5 2.0 71.8 65.7 45.6 41.8 38.6 195.0 109.4 55.6 50.4 44.8 47.6 49.3 49.5 50 51 0.436 0.586 0.778 1.24 1.68 2级 2级 3级 4级 4级 2级 3级 5级 5级 5级
表3 酸性集料马歇尔稳定度试验改性剂用量混合料类型油石比(％) 密度 (g/cm3) 空隙率 (％) 饱和度 (％)稳定度(KN) 流值 (0.1mm) 残留稳定度 (％) 马歇尔 模数混合料0％AK-16A5.1 2.316 6.1 60.188.92 33.1 89.5 2.84混合料1.0％5.1 2.348 5.8 62.69.33 31.7 92.4 2.94混合料1.5％5.1 2.321 4.3 70.59.88 32.3 98.1 3.06规范要求 4～10 60～75＞5.0 20～40 ＞70
表4 焙烧后硅藻土的化学成分 组分 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 烧失量 合计 含量 (％) 68.01 16.58 10.36 0.71 1.09 1.56 0.11 1.58 100
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