專利名稱：一種溫拌瀝青添加劑及其制備方法
一種溫拌瀝青添加劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路工程材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種浙青添加劑及其制備方法，尤其是涉及一種溫拌浙青添加劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
熱拌浙青混合料是道路工程中應用最為廣泛的一種路面材料。但在熱拌浙青混合料的生產(chǎn)及鋪筑過程中采用的溫度很高，不僅消耗了大量能源，而且產(chǎn)生了大量的0)2、粉塵及有害氣體。為達到降低浙青混合料生產(chǎn)過程中的能耗，并且減少氣體及粉塵排放量的目的，同時又保證具有與熱拌浙青混合料基本相同的路用性能和施工和易性，溫拌浙青混合料制備技術(shù)應運而生。相關(guān)的研究表明，與熱拌浙青技術(shù)相比，溫拌浙青技術(shù)具有許多優(yōu)點，(1)節(jié)約能源，當混合料的拌合溫度降低30°c時，每噸浙青混合料可節(jié)約燃油2. 4Kg ；減少排放，當混合料的拌合溫度降低30°C時，可減少30%以上的C02排放量和40%以上的粉塵排放量；C3)保護施工人員健康；(4)減少生產(chǎn)過程中浙青的老化，增加浙青路面的使用壽命；( 較早的路面開放時間，減少了施工給交通帶來的壓力和影響；(6)降低施工對環(huán)境溫度的要求，延長施工季節(jié)。石英砂是一種儲量豐富的天然資源，以石英砂為主要原料制備溫拌浙青添加劑還未見文獻或?qū)＠丁?br>
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種采用天然礦物石英砂為主要原料的溫拌浙青添加劑及其制備方法，使用本發(fā)明溫拌浙青添加劑即可實現(xiàn)浙青混合料拌合與攤鋪的溫拌技術(shù)， 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種溫拌浙青添加劑由石英砂、氫氧化鈉、鋁酸鈉、氫氧化鈣和水制備而成，其中，石英砂、氫氧化鈉、鋁酸鈉、水和氫氧化鈣的重量配比依次為0.65 0.85 0.95 1. 5 1 9. 5 22 0. 24 0. 75。一種溫拌浙青添加劑的制備方法，該方法采用石英砂為主要原料之一，制備過程包括以下步驟1)第一次水熱處理用氫氧化鈉溶液將石英砂溶解；2)第二次水熱處理將步驟1)得到的堿液與鋁酸鈉、氫氧化鈉、水混合均勻，得到的混合料中Si02、Al203、Na20* H2O的摩爾比為1. 8 2. 2 1 3 4 90 200 ；3)洗滌和干燥將步驟幻得到的產(chǎn)物用水洗滌至PH小于11，然后鼓風干燥，得到干燥的產(chǎn)物；4)復配將步驟3)得到的產(chǎn)物研磨后與氫氧化鈣按照重量比3 9 1混合均勻，即得到溫拌浙青添加劑。其中，第一次水熱處理步驟中石英砂、氫氧化鈉和水按照重量配比為1 0.5 1.5 3 5進行混合，混合后產(chǎn)物加入反應釜中在200 300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加熱至180 250°C，繼續(xù)攪拌3 5小時；反應釜冷卻后，即得到含活性氧化硅的堿液；第二次水熱處理步驟中還包括將所述混合料加入反應釜中，在60 80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下升溫至 90 100°C，晶化3 5小時。一種溫拌浙青添加劑的制備方法，該方法采用石英砂為主要原料之一，制備過程包括以下步驟1)第一次水熱處理將石英砂、氫氧化鈉和水按照重量比1 0. 5 1. 5 3 5 進行混合，將混合后產(chǎn)物加入反應釜中在攪拌條件下加熱至180 250°C，繼續(xù)攪拌3 5 小時后停止加熱，待反應釜冷卻后停止攪拌；2)第二次水熱處理將步驟1)得到的堿液與鋁酸鈉、氫氧化鈉、水混合均勻，得到的混合料中3102、六1203、妝20和!120的摩爾比為1.8 2.2 1 3 4 90 200，將所述混合料加入反應釜中，在60 80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下升溫至90 100°C，晶化3 5小時；3)洗滌和干燥將步驟2)得到的產(chǎn)物用水洗滌至PH小于11，然后在60 80°C 條件下鼓風干燥，得到干燥的產(chǎn)物；4)復配將步驟3)得到的產(chǎn)物研磨后與氫氧化鈣按照重量比3 9 1混合均勻，即得到溫拌浙青添加劑。本發(fā)明一種溫拌浙青添加劑的溫拌效果明顯，能夠降低浙青混合料拌合溫度30°C 以上，有效的減少了混合料拌合時二氧化碳和粉塵的排放；該浙青添加劑制備過程簡單，所用原料來源廣泛，尤其是其主要原料石英砂儲量豐富，石英砂的使用改變以往其用途單一的的狀況，使得石英砂有了新的利用價值，取得了良好的經(jīng)濟效益，具有積極的節(jié)能環(huán)保意義。
具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步的闡述和說明。實施例1石英砂原料來自廣東省河源市，Si02含量大于99%，粒徑小于100目。將420g氫氧化鈉溶于1500ml水中，移入2L反應釜，然后加入420g石英砂， 啟動攪拌使轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至20(TC，繼續(xù)攪拌3小時后，停止加熱，通冷卻水使釜內(nèi)溫度降至室溫后停止攪拌。將574g偏鋁酸鈉和186. 2g氫氧化鈉溶入6060ml 水中，待完全溶解后將溶解有氧化硅的堿液加入其中，此時，混合料中的物料摩爾比為 2Si02 Al2O3 3. 165Na20 120H20。攪拌30分鐘后移入IOL反應釜中，啟動攪拌至60轉(zhuǎn) /分鐘，升溫至100°c，晶化3小時，停止加熱，通冷卻水使反應釜溫度降至室溫，停止攪拌后開釜，對釜內(nèi)物料進行抽濾，洗滌，然后在鼓風烘箱中60°C條件下干燥8小時得到白色固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物研磨后，加入400g氫氧化鈣，拌和均勻后裝入密封瓶中保存。實施例2石英砂原料來自廣東省河源市，Si02含量大于99%，粒徑小于100目。將420g氫氧化鈉溶于1500ml水中，移入2L反應釜，然后加入420g石英砂， 啟動攪拌使轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至180°C，繼續(xù)攪拌5小時后，停止加熱，通冷卻水使釜內(nèi)溫度降至室溫后停止攪拌。將574g偏鋁酸鈉和186. 2g氫氧化鈉溶入6060ml
4水中，待完全溶解后將溶解有氧化硅的堿液加入其中，此時，混合料中的物料摩爾比為 2Si02 Al2O3 3. 165Na20 120H20。攪拌30分鐘后移入IOL反應釜中，啟動攪拌至60 轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至90°C，晶化5小時，停止加熱，通冷卻水使反應釜溫度降至室溫，停止攪拌后開釜，對釜內(nèi)物料進行抽濾，洗滌，然后在鼓風烘箱中70°C條件下干燥8小時得到白色固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物研磨后，加入133g氫氧化鈣，拌和均勻后裝入密封瓶中保存。實施例3石英砂原料來自廣東省河源市，Si02含量大于99%，粒徑小于100目。將160g氫氧化鈉溶于960ml水中，移入2L反應釜，然后加入320g石英砂，啟動攪拌使轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至250°C，繼續(xù)攪拌5小時后，停止加熱，通冷卻水使釜內(nèi)溫度降至室溫后停止攪拌。將485. 93g偏鋁酸鈉和314g氫氧化鈉溶入3850ml 水中，待完全溶解后將溶解有氧化硅的堿液加入其中，此時，混合料中的物料摩爾比為
1.8Si02 Al2O3 3Na20 90H20。攪拌30分鐘后移入IOL反應釜中，啟動攪拌至60轉(zhuǎn)/ 分鐘，升溫至100°C，晶化3小時，停止加熱，通冷卻水使反應釜溫度降至室溫，停止攪拌后開釜，對釜內(nèi)物料進行抽濾，洗滌，然后在鼓風烘箱中80°C條件下干燥6小時得到白色固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物研磨后，加入300g氫氧化鈣，拌和均勻后裝入密封瓶中保存。實施例4石英砂原料來自廣東省河源市，Si02含量大于99%，粒徑小于100目。將420g氫氧化鈉溶于1400ml水中，移入2L反應釜，然后加入^Og石英砂，啟動攪拌使轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至200°C，繼續(xù)攪拌4小時后，停止加熱，通冷卻水使釜內(nèi)溫度降至室溫后停止攪拌。將347. 9g偏鋁酸鈉和89. Ig氫氧化鈉溶入6240ml 水中，待完全溶解后將溶解有氧化硅的堿液加入其中，此時，混合料中的物料摩爾比為
2.2Si02 Al2O3 4Na20 200H20。攪拌30分鐘后移入IOL反應釜中，啟動攪拌至60轉(zhuǎn) /分鐘，升溫至100°c，晶化4小時，停止加熱，通冷卻水使反應釜溫度降至室溫，停止攪拌后開釜，對釜內(nèi)物料進行抽濾，洗滌，然后在鼓風烘箱中80°C條件下干燥10小時得到白色固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物研磨后，加入200g氫氧化鈣，拌和均勻后裝入密封瓶中保存。實施例5石英砂原料來自廣東省河源市，Si02含量大于99%，粒徑小于100目。將420g氫氧化鈉溶于1500ml水中，移入2L反應釜，然后加入420g石英砂， 啟動攪拌使轉(zhuǎn)速為300轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至20(TC，繼續(xù)攪拌5小時后，停止加熱，通冷卻水使釜內(nèi)溫度降至室溫后停止攪拌。將574g偏鋁酸鈉和186. 2g氫氧化鈉溶入6060ml 水中，待完全溶解后將溶解有氧化硅的堿液加入其中，此時，混合料中的物料摩爾比為 2Si02 Al2O3 3. 165Na20 120H20。攪拌30分鐘后移入IOL反應釜中，啟動攪拌至60轉(zhuǎn) /分鐘，升溫至100°c，晶化4. 5小時，停止加熱，通冷卻水使反應釜溫度降至室溫，停止攪拌后開釜，對釜內(nèi)物料進行抽濾，洗滌，然后在鼓風烘箱中70°C條件下干燥8小時得到白色固體產(chǎn)物，將該產(chǎn)物研磨后，加入300g氫氧化鈣，拌和均勻后裝入密封瓶中保存。需要指出的是，上述實施例僅是本發(fā)明較佳的實施方案，并不能看成對本發(fā)明技術(shù)方案的限制，在本發(fā)明技術(shù)思想基礎(chǔ)上做出的任何改動，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種溫拌浙青添加劑，該添加劑由石英砂、氫氧化鈉、鋁酸鈉、水和氫氧化鈣制備而成，所述石英砂、氫氧化鈉、鋁酸鈉、水和氫氧化鈣的重量配比依次為0. 65 0.85 0.95 1.5 1 9. 5 22 0. 24 0. 75。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫拌浙青添加劑，其特征是所述石英砂原料的粒徑小于80目。
3.—種溫拌浙青添加劑的制備方法，該方法采用石英砂為主要原料之一，制備過程包括以下步驟1)第一次水熱處理用氫氧化鈉溶液將石英砂溶解；2)第二次水熱處理將步驟1)得到的溶液與鋁酸鈉、氫氧化鈉、水混合均勻，得到的混合料中5比2、六1203、恥20和!120的摩爾比為1.8 2.2 1 3 4 90 200 ；3)洗滌和干燥將步驟幻得到的產(chǎn)物用水洗滌至PH小于11，然后鼓風干燥，得到干燥的產(chǎn)物；4)復配將步驟3)得到的產(chǎn)物研磨后與氫氧化鈣按照重量比3 9 1混合均勻，即得到溫拌浙青添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫拌浙青添加劑的制備方法，其特征是所述第一次水熱處理步驟中石英砂、氫氧化鈉和水按照重量配比為1 0.5 1.5 3 5進行混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫拌浙青添加劑的制備方法，其特征是所述混合后產(chǎn)物加入反應釜中在200 300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加熱至180 250度，繼續(xù)攪拌3 5小時后停止加熱，待反應釜冷卻后停止攪拌。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫拌浙青添加劑的制備方法，其特征是所述第二次水熱處理步驟中還包括將所述混合料加入反應釜中，在60 80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下升溫至90 100°C，晶化3 5小時。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫拌浙青添加劑的制備方法，其特征是所述鼓風干燥是在 60 80°C條件下進行的。
8.—種溫拌浙青添加劑的制備方法，該方法采用石英砂為主要原料之一，制備過程包括以下步驟1)第一次水熱處理將石英砂、氫氧化鈉和水按照重量比1 0.5 1.5 3 5進行混合，將混合后產(chǎn)物加入反應釜中在200 300轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下加熱至180 250度， 繼續(xù)攪拌3 5小時后停止加熱，待反應釜冷卻后停止攪拌；2)第二次水熱處理將步驟1)得到的溶液與鋁酸鈉、氫氧化鈉、水混合均勻，得到的混合料中Si02、Al203、Na20* H2O的摩爾比為1. 8 2. 2 1 3 4 90 200，將所述混合料加入反應釜中，在60 80轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下升溫至90 100°C，晶化3 5小時；3)洗滌和干燥將步驟2)得到的產(chǎn)物用水洗滌至PH小于11，然后在60 80°C條件下鼓風干燥，得到干燥的產(chǎn)物；4)復配將步驟3)得到的產(chǎn)物研磨后與氫氧化鈣按照重量比3 9 1混合均勻，即得到溫拌浙青添加劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-8任一項所述的溫拌浙青添加劑的制備方法，所述石英砂的粒徑小于80目。
全文摘要
一種溫拌瀝青添加劑由石英砂、氫氧化鈉、鋁酸鈉、氫氧化鈣和水制備而成。該溫拌瀝青添加劑的制備方法包括第一次水熱處理用氫氧化鈉溶液將石英砂溶解；第二次水熱處理將第一次水熱處理得到的溶液與鋁酸鈉、氫氧化鈉、水混合均勻，得到的混合料中SiO2、A12O3、Na2O和H2O的摩爾比為1.8～2.2∶1∶3～4∶90～200；洗滌和干燥將第二次水熱處理得到的產(chǎn)物用水洗滌至pH小于11，然后鼓風干燥，得到干燥的產(chǎn)物；復配干燥后的產(chǎn)物研磨后與氫氧化鈣按照重量比3～9∶1混合均勻，即得到溫拌瀝青添加劑。采用本發(fā)明技術(shù)方案制得的添加劑溫拌效果明顯，能夠降低拌合溫度30℃以上。
文檔編號C04B22/08GK102417318SQ20101029483
公開日2012年4月18日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者何唯平, 宋科, 趙欣平 申請人:河源海川科技有限公司, 深圳市海川實業(yè)股份有限公司, 深圳海川工程科技有限公司