CN107445519A - 一种沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

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钟赛
王成启
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Abstract

本发明公开了一种沥青混凝土，包括沥青、焚烧污泥灰和集料，其中，所述沥青的重量百分比为3.0％～6.3％，所述焚烧污泥灰的重量百分比为1.0％～6.0％，所述集料的重量百分比为90.9％～94.6％，其中所述集料由各粒级集料按照一定级配比例组成。制备所述沥青混凝土的方法，包括如下步骤：按一定重量比称取所述沥青、焚烧污泥灰以及集料；将所述沥青、焚烧污泥灰以及集料进行拌合；经拌合后，制成可用于现场摊铺的沥青混凝土。与现有技术相比，本发明具有来源广泛、成本低廉、能变废为宝且制作工艺简单等优点。

Description

一种沥青混凝土及其制备方法
技术领域
本发明涉及沥青混凝土技术领域，具体涉及一种沥青混凝土及其制备方法。
背景技术
随着我国城市化和工业化进程加快，城市中产生的污水数量每年都在不断增长。一般污水处理厂将污水处理之后，都会遗留下大量的污泥(SS)。对这些污泥的处理成为我国各城市及污水处理单位的一大难题，由于污泥中含有大量的污染物，所以必须对其进行进一步的处理。
目前处理污泥比较常用的方法是将其焚烧，污泥焚烧之后都会遗留下大量的污泥灰(SSA)。如我国的上海、深圳、杭州、宁波、常州、绍兴、温州、成都等城市就都已采用流化床污泥焚烧炉处理污泥，取得了较好效果，但都遗留了大量待处理的污泥灰。SSA是一种危险固废，一般需要先预处理，而后进行安全填埋。因此SSA的处理费用很高，很多企业难以承受，转而当成一般固废处理，使得SSA没有得到合理的最终处置，成为重要的环境风险源，也没有得到合理的综合利用，造成了资源的浪费。对污泥进行无害化和资源化处理，变废为宝，符合循环经济和可持续发展的要求，具有极其重要的意义。
目前对SSA的处理一般是将SSA直接填埋或者作为农业生产中的有机肥料或应用于制陶业中。研究表明：SSA的成分主要包含SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3，这与普通水泥的主要组成成分相同，因此使得污泥灰作为一种建筑材料成为可能。而到目前为止，将SSA作为沥青混合料中的轻质骨料，应用于公路工程之中的相关专利及其制备方法至今还没有被披露。
发明内容
针对上述现有技术的缺点或不足，本发明要解决的技术问题是提供一种来源广泛、成本低廉、能变废为宝且制作工艺简单的沥青混凝土及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明具有如下构成：
一种沥青混凝土，包括沥青、焚烧污泥灰和集料，其中，所述沥青的重量百分比为3.0％～6.3％，所述焚烧污泥灰的重量百分比为1.0％～6.0％，所述集料的重量百分比为90.9％～94.6％，其中所述集料由各粒级集料按照一定级配比例组成。
所述沥青为基质沥青或改性沥青。
所述焚烧污泥灰为粉状，其粒径在10-200um之间。
所述集料为玄武岩集料、辉绿岩集料、页岩集料、花岗岩集料和石灰岩集料中的一种或多种。
所述集料中各粒级集料按照马歇尔级配或Superpave(高性能沥青混合料)级配设置，优选地，可采用马歇尔级配中的AC(沥青混凝土混合料)或SMA(沥青玛脂碎石混合料)设计方法设置。
制备所述沥青混凝土的方法，包括如下步骤：按一定重量比称取所述沥青、焚烧污泥灰以及集料；将所述沥青、焚烧污泥灰以及集料进行拌合；经拌合后，制成可用于现场摊铺的沥青混凝土。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原材料来源广泛、成本低廉、不需要大型设备加工且制作工艺简单；本发明将污泥灰作为沥青混凝土原材料，并将污泥循环利用，减少了污泥对环境的污染，能够变废为宝，节能环保。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1：本发明沥青混凝土制备工艺流程图；
图2：本发明所制备沥青混合料AC-16配合比级配合成图；
图3：本发明所制备沥青混合料AC-20配合比级配合成图；
图4：本发明所制备沥青混合料AC-25配合比级配合成图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
实施例1
本实施制备沥青混凝土的原料及其重量百分比如下：
根据《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》规范来进行配合比设计，同时根据现场情况确定按AC-16配合比拌制沥青混合料；沥青5.1％、焚烧污泥灰4.0％，集料90.9％，集中集料采用玄武岩集料，沥青采用SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)改性沥青。
其中，所述集料中各级粒径集料的所选取的粒径，D1为10-19mm、D2为5-10mm、D3为3-5mm和D4为0-3mm。
其中，各级集料与焚烧污泥灰的重量百分比为，集料D1：集料D2：集料D3：集料D4：焚烧污泥灰＝29％：25％：16％：26％：4％。
其中，最佳油石比(沥青与集料的重量比)为5.1％。
本实施例中沥青混合料具体级配情况如表1以及图1所示。
表1AC-16配合比级配合成表
将上述玄武岩集料、焚烧污泥灰、SBS改性沥青分别按照《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》拌合工艺进行拌合，拌合后制成的沥青混凝土可用于现场摊铺。
实施例2
本实施制备沥青混凝土的原料及其重量百分比如下：
根据《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》规范来进行配合比设计，同时根据现场情况确定按AC-20配合比拌制沥青混合料；沥青4.4％、焚烧污泥灰1％，集料94.6％，其中所述集料采用玄武岩，沥青采用SBS改性沥青。
在本实施例中，所述集料中各级粒径集料的所选取的粒径，D0为19-26.5mm、D1为10-19mm、D2为5-10mm、D3为3-5mm和D4为0-3mm。
其中，各级集料与焚烧污泥灰的重量百分比为，集料D0：集料D1：集料D2：集料D3：集料D4：焚烧污泥灰＝13％：31％：15％：13％：27％：1％。
其中，最佳油石比(沥青与集料的重量比)为4.4％。
本实施例中沥青混合料具体级配情况如表2以及图2所示。
表2AC-20配合比级配合成表
将上述玄武岩集料、焚烧污泥灰、SBS改性沥青分别按照《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》拌合工艺进行拌合，拌合后制成的沥青混凝土可用于现场摊铺。
实施例3
本实施制备沥青混凝土的原料及其重量百分比如下：
根据《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》规范来进行配合比设计，同时根据现场情况确定按AC-25配合比拌制沥青混合料；其中，沥青3.9％、污泥灰4％，集料92.1％，所述集料采用石灰岩集料，沥青采用90#基质改性沥青。
在本实施例中，所述集料中各级粒径集料的所选取的粒径，D0为19-31.5mm、D1为10-19mm、D2为5-10mm、D3为3-5mm和D4为0-3mm。
其中，各级集料与焚烧污泥灰的重量百分比为，集料D0：集料D1：集料D2：集料D3：集料D4：焚烧污泥灰＝19％：24％：18％：13％：22％：4％。
其中，最佳油石比(沥青与集料的重量比)为3.9％。
本实施例中沥青混合料具体级配情况如表3以及图3所示。
表3AC-25配合比级配合成表
将上述石灰石集料、焚烧污泥灰、90#基质改性沥青分别按照《公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004》拌合工艺进行拌合，拌合后制成的沥青混凝土可用于现场摊铺。
在上述实施例中，所述集料中各粒级集料采用马歇尔级配中的AC设计方法设置，但并不局限于AC级配，其他级配方案亦在本申请的保护范围之内。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限定，仅仅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等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种沥青混凝土，其特征在于，包括沥青、焚烧污泥灰和集料，
其中，
所述沥青的重量百分比为3.0％～6.3％，
所述焚烧污泥灰的重量百分比为1.0％～6.0％，
所述集料的重量百分比为90.9％～94.6％，其中所述集料由各粒级集料按照一定级配比例组成。
2.根据权利要求1所述的沥青混凝土，其特征在于，所述沥青为基质沥青或改性沥青。
3.根据权利要求1所述的沥青混凝土，其特征在于，所述焚烧污泥灰为粉状，其粒径在10-200um之间。
4.根据权利要求1所述的沥青混凝土，其特征在于，所述集料为玄武岩集料、辉绿岩集料、页岩集料、花岗岩集料和石灰岩集料中的一种或多种。
5.根据权利要求1或4所述的沥青混凝土，其特征在于，所述集料中各粒级集料按照马歇尔级配或Superpave级配设置。
6.制备如权利要求1所述的沥青混凝土的方法，其特征在于，
包括如下步骤：
按一定重量比称取所述沥青、焚烧污泥灰以及集料；
将所述沥青、焚烧污泥灰以及集料进行拌合；
经拌合后，制成可用于现场摊铺的沥青混凝土。
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