CN102173657B - 一种钢渣微表处混合料及其制备方法 - Google Patents

一种钢渣微表处混合料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种钢渣微表处混合料及其制备方法，属于沥青路面养护材料领域。该钢渣微表处混合料，由下述重量百分比的成分组成：钢渣细颗粒70～75%，玄武岩细颗粒9～12%，钢渣微粉1～3%，废旧橡胶粉1～3%，水6～8%，SBR改性乳化沥青6～8%。利用本发明的方法制备出的钢渣微表处混合料可承受较高的荷载和磨耗。

Description

一种钢渣微表处混合料及其制备方法
技术领域
本发明属于沥青路面养护材料领域。
背景技术
我国高速公路沥青路面的设计使用寿命为15年，但是许多高速公路通车后1年～3年，就不同程度地发生早期破坏现象，有些必须小修甚至大修。因此，高速公路的养护措施便显得异常重要。
现阶段我国比较常见的路面养护材料是微表处沥青混合料。通过稀浆封层来填补破损的沥青路面。微表处沥青混合料中骨料占85％以上，并且通常是采用优质石料如玄武岩等。但随着高速公路的大量铺筑，优质石料越来越少，有些地区甚至几乎不出产玄武岩等石料。这些地域条件导致路面养护材料成本居高不下。
另一方面，钢渣是炼钢厂生产钢材时剩下的废料，据统计，2008年我国钢产量达到5亿吨，钢渣产量约为0.7亿吨。随着国民经济增长，对钢制品的需求日益增大，作为副产品的钢渣也以平均每年1500万吨的速度增长。目前我国钢渣利用率仅为20％，堆积的钢渣不仅占用大量土地，而且造成环境污染。如何合理有效的重新利用这些钢渣，使它们变废为宝，是科学工作者长期以来试图解决的问题。
世界各国对于破碎后的钢渣粗骨料，即粒径大于4.75mm的钢渣研究较多，主要将这类钢渣应用于路基基层或是沥青面层。近些年来，对于钢渣粉的研究也多了起来，可以将它们应用于沥青混凝土中作为提高路用性能的改性剂。但是，对于钢渣细颗粒即(1.18mm～4.75mm)的应用目前还无应用先例。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题而提供了一种钢渣微表处混合料及其制备方法，利用本发明的方法制备出的钢渣微表处混合料可承受较高的荷载和磨耗。
本发明所采用的技术方案是：
一种钢渣微表处混合料，由下述重量百分比的成分组成：钢渣细颗粒70～75％，玄武岩细颗粒9～12％，钢渣微粉1～3％，废旧橡胶粉1～3％，水6～8％，SBR改性乳化沥青6～8％。
进一步地，所述钢渣微表处混合料由下述重量百分比的成分组成：钢渣细颗粒72～73％，玄武岩细颗粒9～10％，钢渣微粉1～2％，废旧橡胶粉1～2％，水6～7％，SBR改性乳化沥青6～7％。
更进一步地，所述的钢渣微表处混合料由下述重量百分比的成分组成：钢渣细颗粒72～75％，玄武岩细颗粒9～12％，钢渣微粉2～3％，废旧橡胶粉2～3％，水6～8％，SBR改性乳化沥青7～8％。。
优选地，所述钢渣细颗粒和钢渣微粉为废弃钢渣破碎后的产物，其粒度分布为0.075～4.75mm，钢渣细颗粒和钢渣微粉中，SiO2含量在15～20％，Fe2O3含量在21～30％，CaO含量在40～45％，MgO含量在6～13％；MnO、Al2O3、SO3以及R2O的含量均小于1％。
优选地，所述钢渣细颗粒的公称最大粒径≤9.5mm，表观密度为2.5～3.5g/cm3。
优选地，所述玄武岩细颗粒公称最大粒径≤4.75mm，表观密度为3.146～3.200g/cm3。
优选地，所述废旧橡胶粉为废旧的车轮胎磨细而成的粉末，其粒度分布为0.075～0.6mm。
进一步地，所述SBR改性乳化沥青由重交通AH-70基质沥青、阳离子慢裂快凝乳化剂和阳离子SBR胶乳组成。
所述钢渣微表处混合料的制备方法，包括以下步骤：在室温下，按配合比称取钢渣细颗粒、玄武岩细颗粒、钢渣粉及废旧橡胶粉后倒入拌和锅中以60～100RPM的转速搅拌80～100s后，倒入称取好的水及SBR乳化沥青再以60～100RPM的转速搅拌8～15s。
本发明具有以下优点：
1)本发明钢渣微表处混合料成分中，用钢渣细颗粒替代了大量的玄武石传统石料，既降低了成本，又提高了强度，使钢渣微表处混合料可以承受较高的荷载和磨耗；2)钢渣本身与沥青的粘附性良好，并且钢渣粉作为改性剂，对混合料的各项性能都有良好的改善作用；3)本发明的制备方法采用MS-3型连续性级配，所得到的钢渣微表处的可拌和时间及1h湿轮磨耗值等技术指标都较好：4)本发明的生产成本低，对环境无任何污染。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为实施例1至实施例5中钢渣微表处混合料可拌和时间图；
图2为实施例1至实施例5中钢渣微表处混合料1h湿轮磨耗值图；
图3为实施例1至实施例5中钢渣微表处混合料粘聚力图。
具体实施方式
实施例1
本实施中的钢渣微表处混合料按重量百分比计算，其组成为：钢渣细颗粒72％，玄武岩细颗粒10％，钢渣粉2％，废旧橡胶粉2％，水6％，SBR改性乳化沥青8％。按照表1所示的配合比制备。
实施例2：
本实施中的钢渣微表处混合料按重量百分比计算，其组成为：钢渣细颗粒72％，玄武岩细颗粒10％，钢渣粉3％，废旧橡胶粉1％，水8％，SBR改性乳化沥青6％。按照表1所示的配合比制备。
实施例3：
本实施中的钢渣微表处混合料按重量百分比计算，其组成为：钢渣细颗粒72％，玄武岩细颗粒10％，钢渣粉1％，废旧橡胶粉3％，水8％，SBR改性乳化沥青6％。按照表1所示的配合比制备。
实施例4：
本实施中的钢渣微表处混合料按重量百分比计算，其组成为：：钢渣细颗粒75％，玄武岩细颗粒9％，钢渣粉2％，废旧橡胶粉2％，水6％，SBR改性乳化沥青6％。按照表1所示的配合比制备。
实施例5：
本实施中的钢渣微表处混合料按重量百分比计算，其组成为：：钢渣细颗粒70％，玄武岩细颗粒12％，钢渣粉2％，废旧橡胶粉2％，水7％，SBR改性乳化沥青7％。按照表1所示的配合比制备。
表1实施例1至实施例5钢渣微表处混合料MS-3型连续性级配设计
表2实施例1至实施例5钢渣微表处混合料的性能
由表2及图1可知，各实施示例的钢渣微表处混合料的可拌和时间较长，均超过了规定的120s的最低限度，证明钢渣微表处混合料适宜生产；由表2及图2可知，1h湿轮磨耗值较小，均小于规定的540g/cm2；由表2及图3可知，60min粘聚力的值均大于规定值2N.m。这些都反映出钢渣微表处混合料的优秀路用性能，并在实验室中证明是一种可靠的沥青路面养护材料。
将制备的钢渣微表处混合料，用于沥青路面养护技术中，具体方法是：彻底清除原路面的泥土、杂物后，洒粘层油，然后使用摊铺车均匀摊铺已拌制好的钢渣微表处混合料。摊铺完成后，手工修复局部施工缺陷，再进行初期养护后即可开放交通。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种钢渣微表处混合料，其特征在于，由下述重量百分比的成分组成：钢渣细颗粒70～75％，玄武岩细颗粒9～12％，钢渣微粉1～3％，废旧橡胶粉1～3％，水6～8％，SBR改性乳化沥青7～8％；所述钢渣细颗粒和钢渣微粉为废弃钢渣破碎后的产物，其粒度分布为0.075～4.75mm；钢渣细颗粒和钢渣微粉中，SiO2含量在15～20％，Fe2O3含量在21～30％,CaO含量在40～45％，MgO含量在6～13％；MnO、Al2O3、SO3以及R2O的含量均小于1％；所述玄武岩细颗粒公称最大粒径≤4.75mm，表观密度为3.146～3.200g/cm3；所述废旧橡胶粉为废旧的车轮胎磨细而成的粉末，其粒度分布为0.075～0.6mm；所述SBR改性乳化沥青由重交通AH-70基质沥青、阳离子慢裂快凝乳化剂和阳离子SBR胶乳组成。
2.根据权利要求1所述的钢渣微表处混合料，其特征在于，由下述重量百分比的成分组成：钢渣细颗粒72～75％，玄武岩细颗粒9～12％，钢渣微粉2～3％，废旧橡胶粉2～3％，水6～8％，SBR改性乳化沥青7～8％。
3.一种权利要求1所述的钢渣微表处混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在室温下，按配合比称取钢渣细颗粒、玄武岩细颗粒、钢渣微粉及废旧橡胶粉后倒入拌和锅中以60～100RPM的转速搅拌80～100s后，倒入称取好的水及SBR乳化沥青再以60～100RPM的转速搅拌8～15s。
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