專利名稱：：一種多孔蓄鹽集料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種道路施工材料，特別涉及一種多孔蓄鹽集料及其制備方法。技術(shù)背景在我國，高原潮濕山區(qū)尤其是西南地區(qū)，冬季頻繁冷空氣南下與暖濕的氣流相遇，往往會導(dǎo)致該地區(qū)凝冰的發(fā)生，給交通安全帶來巨大安全隱患，2008年的凝冰災(zāi)害更是刷新了50年一遇的歷史記錄。隨著路面抗凝冰技術(shù)的發(fā)展，采用傳統(tǒng)的機械除冰或者撒布融冰鹽等方式已不適應(yīng)未來發(fā)展的方向，開發(fā)具有主動抑制路面凝冰的新型路面鋪裝材料成為未來發(fā)展的方向?？鼓滦吐访驿佈b材料的開發(fā)研究早在上世紀70年代就已經(jīng)展開，資料顯示上世紀70年代，瑞士開發(fā)了一種"verglimit"的解凍鹽，該解凍鹽是由氯化鈣粉末與棕櫚油加熱均勻混合后成型0.lmm5.Omm顆粒，然后在外層包裹一層用環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂類防水層，用于在生產(chǎn)瀝青混合料中替代部分碎石，1975年德國在巴伐利亞通往慕尼黑的2個3.75km的路段鋪裝了試驗路段，除冰效果良好，由于該集料成本高、造粒工藝復(fù)雜、對施工要求高等原因，未能得到大力推廣；日本在90年代推出一種以NaCl為主料，CaCl2、Si02、Fe203為輔料的一種除冰鹽mafilon，用于替代混合料中的部分礦粉，從日本鋪裝的實際工程來看，由于該材料氯化物釋放程度呈現(xiàn)早期多后期少的特點，氯化物的釋放不能有效的控制，使得瀝青路面在12年內(nèi)就出現(xiàn)孔隙率增大，導(dǎo)致路面瀝青碎石脫落等耐久性不足，從而限制了該材料在工程中的應(yīng)用；德國專利EP0332803公開了一種用聚乙烯甲酸酯或聚乙烯醇包裹氯化鈣的制備集料技術(shù)；德國專利EP1321580公開了一種用酚醛樹脂對氯化鹽表面進行包裹造粒的技術(shù)方法；在我國還未曾見有相關(guān)的路面摻加抗凝冰材料的報道。因此，開發(fā)研究出具有價格低廉、制備工藝簡單、施工方便的新型環(huán)?？鼓访娌牧暇哂袕V闊的市場前景。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供解決路面凝冰危害提出一種能主動抑制路面凝冰的瀝青混凝土用多孔蓄鹽集料及其制備方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案—種多孔蓄鹽集料，其特征在于包括A組分、B組分和C組分，其中A組分由下列質(zhì)量份的組分組成水泥7090份，粉煤灰530份，細砂520份，氯化鈉1040份，水3545份；B組分由下列質(zhì)量份的組分組成發(fā)泡劑0.020.08份，穩(wěn)泡劑0.020.04份，水35份；C組分為0.92.2份的改性瀝青；其中A、B之間的質(zhì)量組分比例為A:B=4500:14500:3;B、C之間的質(zhì)量組分比例為B:C=1:552:15。所述的多孔蓄鹽集料是一種在集料中分布疏松的微孔和適量的氯化鈉的水泥質(zhì)集料。以上A組分是用于制備多孔蓄鹽集料的主要成分，B組分對配制的A組分進行發(fā)優(yōu)選的，所述的細砂要求其<1.18mm的方孔篩的通過率100%，雜質(zhì)含:泡作用，使之形成穩(wěn)定的多孔的結(jié)構(gòu)體，C組分用于對制備的蓄鹽顆粒表面進行處理，提高集料表面與瀝青的粘結(jié)能力。優(yōu)選的，所述的水泥為高強普硅水泥，標(biāo)號在P.042.5R以上，比表面積不小于300m7kg。優(yōu)選的，所述的粉煤灰為II級以上的粉煤灰，燒失量《5%。優(yōu)選的，所述的氯化鈉要求其0.15mm的方孔篩的通過率大于85%，純度大于90%。<3.0%攪拌；優(yōu)選的，所述的發(fā)泡劑為對十二烷基硫酸鈉K12。優(yōu)選的，所述的穩(wěn)泡劑為三羥基氧化烯烴聚醚GP。發(fā)泡劑十二烷基硫酸鈉K12要求和發(fā)泡劑三羥基氧化烯烴聚醚GP4中。^起倒入熱水優(yōu)選的，所述的改性瀝青為SBS改性瀝青或橡膠瀝青中的-上述多孔蓄鹽集料的制備方法，其特征包括以下步驟1)、按質(zhì)量配比稱取各組分；2)、制備A組分在室溫條件下，將7090份的水泥、530份粉煤灰、520份細砂和1040份氯化鈉預(yù)先混合均勻，然后向混合后的料中一次性加入3545份水，用攪拌器拌和均勻；3)、制備B組分將發(fā)泡劑0.020.08份，穩(wěn)泡劑0.020.04份加入在35份水中用高速攪拌器拌和，使之完全生成泡沫狀后，將其倒入步驟l中的A組分水泥砂漿中，攪拌均勻；發(fā)泡劑要求和發(fā)泡劑一起倒入熱水?dāng)嚢瑁?)、將步驟2拌和均勻的發(fā)泡砂漿轉(zhuǎn)移至預(yù)先加熱至4060°C的成型模具中保持510h，待胚體發(fā)展到具有一定的強度時形成顆粒，將成型的顆粒轉(zhuǎn)移至壓力11.5大氣壓，溫度180200°C，濕度100%的飽和蒸壓釜中進行蒸壓養(yǎng)護812h，出釜，得到多孔蓄鹽集料粗品；5)、將剛出釜的多孔蓄鹽集料粗品自然冷卻12h后立即轉(zhuǎn)移至15017(TC拌和鍋中，向其中摻加C組分改性瀝青進行裹附，使B、C之間的質(zhì)量組分比例滿足B:C=1:552:15的要求(相對多孔蓄鹽集料0.81.5%的高粘改性瀝青)，拌和30s90s，然后將倒出，自然冷卻后即得多孔蓄鹽集料。需要特別說明的是，多孔蓄鹽集料的強度形成可以采用蒸壓養(yǎng)護實現(xiàn)，也可以采用標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件養(yǎng)護，只是后者的養(yǎng)護時間至少要達到28天，但應(yīng)注意在維持濕度的同時，盡量減少多孔蓄鹽集料直接和水接觸。本發(fā)明產(chǎn)品用于抗凝冰路面的使用方法對剛鋪裝完碎石封層的路面或者澆注式瀝青面層在其上撒布一定量的多孔蓄鹽集料，然后用壓路機碾壓至指定的要求即可。本發(fā)明產(chǎn)品的抗凝冰機理用多孔蓄鹽集料撒布的路面層在抗凝冰方面之所以良好，因為該路面在輪胎的摩擦、毛細負壓下的雙重作用下使之能夠保證路面釋放蓄鹽的連續(xù)性，同時由于蓄鹽存在于水泥石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之間，"蓄鹽-水泥石"互為包圍，這就保證了蓄鹽釋放量的可控性，提高了多孔蓄鹽集料蓄鹽釋放的持續(xù)性。本發(fā)明一種多孔蓄鹽集料及其制備方法的有益效果是，產(chǎn)品的組成物價格低廉，制備工藝簡單，施工簡便易行，抗凝冰效果良好，具有持續(xù)釋放蓄鹽能力，且析鹽濃度低于規(guī)范規(guī)定值，在冬季路面凝冰頻發(fā)地區(qū)具有推廣應(yīng)用的價值。具體實施方式下面對本發(fā)明作進一步的說明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1—種多孔蓄鹽集料，其特征在于包括A組分、B組分和C組分，其中A組分由下列質(zhì)量份的組分組成水泥(P042.5R)80份I級粉煤灰20份細砂15份氯化鈉20份水40份B組分由下列質(zhì)量份的組分組成對十二烷基硫酸鈉K120.05份三羥基氧化烯烴聚醚GP0.04份水5份C組分為的改性瀝青；SBS改性瀝青1.8份多孔蓄鹽集料的制備方法，其特征是包括以下步驟1)、按質(zhì)量配比稱取各組分；2)、制備A組分在室溫條件下，將水泥、粉煤灰、細砂和氯化鈉預(yù)先混合均勻，然后向混合后的料中一次性加入水，用攪拌器拌和均勻；3)、制備B組分將發(fā)泡劑，穩(wěn)泡劑加入在水中用高速攪拌器拌和，使之完全生成泡沫狀后，將其倒入步驟1中的A組分水泥砂漿中，攪拌均勻；發(fā)泡劑要求和發(fā)泡劑一起倒入熱水?dāng)嚢瑁?)、將步驟2拌和均勻的發(fā)泡砂漿轉(zhuǎn)移至預(yù)先加熱至406(TC的成型模具中保持510h，待胚體發(fā)展到具有一定的強度時形成顆粒，將成型的顆粒轉(zhuǎn)移至壓力11.5大氣壓，溫度180200°C，濕度100%的飽和蒸壓釜中進行蒸壓養(yǎng)護812h，出釜，得到多孔蓄鹽集料粗品；5)、將剛出釜的多孔蓄鹽集料粗品自然冷卻12h后立即轉(zhuǎn)移至15017(TC拌和鍋中，向其中摻加C組分改性瀝青進行裹附，使B、C之間的質(zhì)量組分比例滿足B:C=1:552:15的要求(相對多孔蓄鹽集料0.81.5%的高粘改性瀝青)，拌和30s90s，然后將倒出，自然冷卻后即得多孔蓄鹽集料。實施例2—種多孔蓄鹽集料，其特征在于包括A組分、B組分和C組分，其中A組分由下列質(zhì)量份的組分組成水泥(P.042.5R)90份I級粉煤灰10份細砂10份氯化鈉30份水40份B組分由下列質(zhì)量份的組分組成對十二烷基硫酸鈉K120.03份三羥基氧化烯烴聚醚GP0.04份水5份C組分橡膠瀝青2.0份。制備方法同實施例l。實施例3—種多孔蓄鹽集料，其特征在于包括A組分、B組分和C組分，其中A組分由下列質(zhì)量份的組分組成水泥(P.042.5R)85份I級粉煤灰15份細砂20份氯化鈉35份水45份B組分由下列質(zhì)量份的組分組成對十二烷基硫酸鈉K120.07份三羥基氧化烯烴聚醚GP0.02份水3份C組分SBS改性瀝青2.2份。制備方法同實施例l。效果評價為了檢驗多孔蓄鹽集料的抗凝冰效果，在澆注式瀝青面層分別撒布實例1、2、3制備的多孔蓄鹽集料10kg/m2，同時在表面噴灑水量23kg/m、放置在_6°〇冷凍室內(nèi)2h，接著將其放置在-61:車轍室內(nèi)進行碾壓，觀測表面的冰層變化情況。實驗的同時也進行了和普通碎石封層表面抗凝冰的效果對比。為了檢驗多孔蓄鹽集料的耐久性，對制備的試件暴露在室內(nèi)，在不同的時間段對下雨后試件表層氯離子濃度檢驗，以此判定多孔蓄鹽集料的蓄鹽釋放的耐久性。表1給出了具體的評價及試驗結(jié)果表1多孔蓄鹽集料封面層性能檢測結(jié)果不同時間段蓄鹽釋放耐久性(以氯離子的摩爾濃度(mol/1)表征)結(jié)構(gòu)層抗凝冰效果評價<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>表1反映采用多孔蓄鹽集料鋪裝的碎石封層較之普通碎石封層具有較好的抗凝冰效果，且不同時間路面的氯離子析出的濃度均有一定的析出，盡管析出量呈現(xiàn)下降趨勢，但是仍可起到降低路面凝冰的作用，反映了多孔蓄鹽集料中的氯化鈉釋放具有一定程度的可控性和持續(xù)耐久性。雖然描述了本發(fā)明的實施方式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)作出各種變形或修改。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。權(quán)利要求一種多孔蓄鹽集料，其特征在于包括A組分、B組分和C組分，其中A組分由下列質(zhì)量份的組分組成水泥70～90份，粉煤灰5～30份，細砂5～20份，氯化鈉10～40份，水35～45份；B組分由下列質(zhì)量份的組分組成發(fā)泡劑0.02～0.08份，穩(wěn)泡劑0.02～0.04份，水3～5份；C組分為0.9～2.2份的改性瀝青；其中A、B之間的質(zhì)量組分比例為A∶B＝4500∶1～4500∶3；B、C之間的質(zhì)量組分比例為B∶C＝1∶55～2∶15。2.按照權(quán)利要求1所述的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的水泥為高強普硅水泥，標(biāo)號在P.042.5R以上，比表面積不小于300m2/kg。3.按照權(quán)利要求1所述的的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的粉煤灰為II級以上的粉煤灰，燒失量《5%。4.按照權(quán)利要求1所述的的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的氯化鈉要求其0.15mm的方孔篩的通過率大于85%，純度大于90%。5.按照權(quán)利要求1所述的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的細砂要求其<1.18mm的方孔篩的通過率100%，雜質(zhì)含量<3.0%。6.按照權(quán)利要求1所述的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的發(fā)泡劑為對十二烷基硫酸鈉K12。7.按照權(quán)利要求1所述的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的穩(wěn)泡劑為三羥基氧化烯烴聚醚GP。8.按照權(quán)利要求1所述的多孔蓄鹽集料，其特征是所述的改性瀝青為SBS改性瀝青或橡膠瀝青中的一種。9.一種權(quán)利要求1所述多孔蓄鹽集料的制備方法，其特征是包括以下步驟1)、按質(zhì)量配比稱取各組分；2)、制備A組分在室溫條件下，將7090份的水泥、530份粉煤灰、520份細砂和1040份氯化鈉預(yù)先混合均勻，然后向混合后的料中一次性加入3545份水，用攪拌器拌和均勻；3)、制備B組分將發(fā)泡劑0.020.08份，穩(wěn)泡劑0.020.04份加入在35份水中用高速攪拌器拌和，使之完全生成泡沫狀后，將其倒入步驟1中的A組分水泥砂漿中，攪拌均勻；4)、將步驟2拌和均勻的發(fā)泡砂漿轉(zhuǎn)移至預(yù)先加熱至4060°C的成型模具中保持510h，形成顆粒，將成型的顆粒轉(zhuǎn)移至壓力11.5大氣壓，溫度18020(TC，濕度100%的飽和蒸壓釜中進行蒸壓養(yǎng)護812h，出釜，得到多孔蓄鹽集料粗品；5)、將剛出釜的多孔蓄鹽集料粗品自然冷卻12h后立即轉(zhuǎn)移至15017(TC拌和鍋中，向其中摻加C組分改性瀝青進行裹附，使B、C之間的質(zhì)量組分比例滿足B:C=[1:552:15的要求，拌和30s90s，然后將倒出，自然冷卻后即得多孔蓄鹽集料。全文摘要本發(fā)明公開了一種多孔蓄鹽集料及其制備方法，包括A組分、B組分和C組分，其中A組分由下列組分組成水泥，粉煤灰，細砂，氯化鈉，水；B組分由下列組分組成發(fā)泡劑，穩(wěn)泡劑，水；C組分為改性瀝青；A∶B＝4500∶1～4500∶3；B∶C＝1∶55～2∶15。制備方法包括以下步驟制備A組分；制備B組分，并將A、B組分拌和；將步驟2的發(fā)泡砂漿移至模具中形成顆粒，將顆粒進行蒸壓養(yǎng)護，出釜裹附C組分，即得。本發(fā)明產(chǎn)品的組成物價格低廉，制備工藝簡單，施工簡便易行，抗凝冰效果良好，具有持續(xù)釋放蓄鹽能力，且析鹽濃度低于規(guī)范規(guī)定值，在冬季路面凝冰頻發(fā)地區(qū)具有推廣應(yīng)用的價值。文檔編號C04B26/26GK101786834SQ201010100920公開日2010年7月28日申請日期2010年1月25日優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日發(fā)明者孟勇軍,時建剛,趙可,陳仕周申請人:重慶鵬方路面工程技術(shù)研究院有限公司