CN113718592B - 一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法 - Google Patents

一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113718592B
CN113718592B CN202111197603.1A CN202111197603A CN113718592B CN 113718592 B CN113718592 B CN 113718592B CN 202111197603 A CN202111197603 A CN 202111197603A CN 113718592 B CN113718592 B CN 113718592B
Authority
CN
China
Prior art keywords
asphalt
coal indirect
indirect liquefaction
coal
percent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111197603.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113718592A (zh
Inventor
季节
王哲
王子豪
韩秉烨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Original Assignee
Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Civil Engineering and Architecture filed Critical Beijing University of Civil Engineering and Architecture
Priority to CN202111197603.1A priority Critical patent/CN113718592B/zh
Publication of CN113718592A publication Critical patent/CN113718592A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113718592B publication Critical patent/CN113718592B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/065—Residues from coal gasification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1059—Controlling the operations; Devices solely for supplying or proportioning the ingredients
    • E01C19/1068—Supplying or proportioning the ingredients
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/10—Apparatus or plants for premixing or precoating aggregate or fillers with non-hydraulic binders, e.g. with bitumen, with resins, i.e. producing mixtures or coating aggregates otherwise than by penetrating or surface dressing; Apparatus for premixing non-hydraulic mixtures prior to placing or for reconditioning salvaged non-hydraulic compositions
    • E01C19/1059—Controlling the operations; Devices solely for supplying or proportioning the ingredients
    • E01C19/1068—Supplying or proportioning the ingredients
    • E01C19/1072—Supplying or proportioning the ingredients the solid ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法，步骤一，测试煤间接液化残渣、沥青、集料、矿粉的各项性能指标；步骤二，采用马歇尔设计方法确定沥青混合料中沥青的最佳用量；步骤三，煤间接液化残渣以单一筛孔粒径、等体积的方式替换细集料，得到掺有煤间接液化残渣的集料；步骤四，将掺有煤间接液化残渣的集料、矿粉、沥青分别放置在烘箱内按照预设时间和预设温度进行预热；步骤五，将步骤四中预热后的集料、沥青、矿粉倒入拌合锅内拌合，最终制得煤间接液化残渣沥青混合料。本发明能够实现将煤间接液化残渣高附加值利用、变废为宝，混合料路用性能能够达到热拌沥青混合料的性能要求，具有明显的经济效益和和社会效益。

Description

一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法
技术领域
本发明涉及道路建筑材料制备技术领域，具体涉及一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法。
背景技术
煤间接液化技术是指煤炭经气化、脱碳脱硫等步骤，再经费托合成生成一系列烷烃和烯烃化合物，后经尾气处理及产品精制得到合格油品和化工产品的过程。然而在煤炭液化制备油品过程中，会不可避免地产生约占原煤量20％～30％的副产品—煤间接液化残渣(Indirect coal liquefaction residue，ICLR)。煤间接液化残渣的矿物和化学组成主要是气化炉渣的岩相物质和蜡渣等，与粉煤灰、焚烧炉渣等矿物组分具有一定相似性性，由于目前人们对煤液化残渣的处理方式比较单一，其往往被当作垃圾堆砌或直接燃烧处理，利用率较低且污染环境，如果煤间接液化残渣不能被有效利用，将会产生巨大的资源浪，同时也会产生一定的负面社会和生态效应。
现有技术中对煤间接液化残渣的研究如下，章丽萍等以煤间接液化残渣为原料，以生石灰、水泥、石膏等为辅料，在100℃蒸养下制备出了符合国家标准要求且各项性能良好免烧砖。张龙以煤间接液化残渣为实验基材，在不同造孔剂和粘结剂下烧制得到多孔陶瓷材料，通过扫描电子显微镜对不同参料比下的产品进行微观形貌表征，发现了性能优良且具有微孔结构的陶瓷制品可用于金属废水离子处理、除尘、气体净化。
申请号CN213671080U的发明专利公开了一种关于煤间接液化残渣综合利用的生产机组，用于生产过程中提高煤间接液化残渣的利用率、避免残渣中组分损失浪费，申请号CN203222714U的发明专利公开了一种表面设有条状防滑槽的六边或八边形的煤间接液化残渣渗水砖，在铺设时可形成空隙便于雨水排入土壤，申请号CN103172320A的发明专利公开了一种煤间接液化残渣免烧砖及其生产方法，所生产的砖体不易变形、开裂、收缩，砖表面平滑、外形美观，实现了残渣再利用，但以上关于煤间接液化残渣的应用研究均不设计沥青混合料。
此外，沥青路面工程建设需要大量天然砂石集料，而如今砂石紧缺、价格飙升，在一定程度上制约了公路建设的发展，因此有必要研究一种能够替代沥青混合料中天然砂石集料的材料。煤间接液化残渣颗粒大小不一，具有一定级配，且具备作为沥青混凝土生产过程中的骨料和掺和料的可能性，若能将煤间接液化残渣代替砂石集料应用于道路工程，既可实现煤间接液化残渣资源化利用，将其变废为宝，又可节约公路建设成本，助力国家交通基础设施建设，具有重大经济、社会效益。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法，可实现煤间接液化残渣的高附加值利用、变废为宝，混合料路用性能能够达到热拌沥青混合料的性能要求，且高温性能和水稳定性能优于热拌沥青混合料，具有明显的经济效益和和社会效益。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法，按照先后顺序包括以下步骤，
步骤一，测试煤间接液化残渣、沥青、集料、矿粉的各项性能指标，确保制备沥青混合料使用的沥青、集料和矿粉的各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中相关技术要求；
步骤二，选取沥青型号，采用马歇尔设计方法确定沥青混合料中沥青的最佳用量；
步骤三，集料、矿粉按照AC-20中值级配进行配制，其中，集料中A档筛孔的细集料由煤间接液化残渣以单一筛孔粒径、等体积的方式替换，得到掺有煤间接液化残渣的集料；
步骤四，将掺有煤间接液化残渣的集料、矿粉、沥青分别放置在烘箱内按照预设时间和预设温度进行预热；
步骤五，将步骤四中预热后的集料倒入拌合锅内，随后将步骤二确定的最佳用量的沥青加入拌合锅内，并按照第一预设拌合时间进行拌合，直到达到第一预设拌合时间，最后加入矿粉并按照第二预设拌合时间进行拌合，最终制备出煤间接液化残渣沥青混合料。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤二中，所述沥青为SK-90沥青，最佳沥青用量占集料、矿粉质量之和的4.3％。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中煤间接液化残渣通过筛分器具进行筛分，筛分时间为8～12min，得出A档筛孔对应的煤间接液化残渣，且筛分器具为连续级配方孔筛。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中等体积替代方式为，在已知煤间接液化残渣和天然细集料密度的前提下，通过质量换算、加入相应质量的煤间接液化残渣来使其与被替代天然细集料的体积相等。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤三中的A档筛孔的尺寸为2.36mm或1.18mm。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤四中，掺有煤间接液化残渣的集料在烘箱内的预设温度为165℃，预热时间为4h，矿粉在烘箱内的预热温度为155℃、预热时间为4h，沥青在烘箱的预热温度为160℃、预热时间为2h。
在上述任一方案中优选的是，所述步骤五中，拌合锅的加热温度为165℃，第一预设拌合时间和第二预设拌合时间均为90s。
在上述任一方案中优选的是，所述煤间接液化残渣替代该档的天然细集料为100％等体积替代。
在上述任一方案中优选的是，采用的AC-20中值级配为，4.75mm～26.5mm粗集料质量占比为59％，其中19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm各档筛孔占比分别为5％、10％、14％、10％、20％；0.075～4.75mm的细集料质量占比36％，其中2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm各档筛孔占比分别为11％、7.5％、6.5％、5％、2.5％、3.5％；矿粉质量占比为5％。
在上述任一方案中优选的是，所述粗集料、细集料和矿粉均为石灰石。
与现有技术相比，本发明提供的一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法具有以下有益效果：
本发明的煤间接液化残渣沥青混合料可实现煤间接液化残渣的高附加值利用、变废为宝，上述各操作环节便捷明晰，通过各原材料配比、各步骤参数的组合实现了煤间接液化残渣沥青混合料的制备，设计思路独特，工艺简单，混合料路用性能能够达到热拌沥青混合料的性能要求，且高温性能和水稳定性能优于热拌沥青混合料，具有良好的路用性能，具有明显的经济效益和和社会效益。
附图说明
图1为本发明提供的一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为了更进一步了解本发明的发明内容，下面将结合具体实施例详细阐述本发明。
如图1所示，按照本发明提供的一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法的一实施例，按照先后顺序包括以下步骤，
步骤一，测试煤间接液化残渣、沥青、集料、矿粉的各项性能指标，确保制备沥青混合料使用的沥青、集料和矿粉的各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中相关技术要求；
步骤二，选取沥青型号，采用马歇尔设计方法确定沥青混合料中沥青的最佳用量；
步骤三，集料、矿粉按照AC-20中值级配进行配制，其中，集料在配制时，集料中A档筛孔的细集料由煤间接液化残渣以单一筛孔粒径、等体积的方式替换，得到掺有煤间接液化残渣的天然集料；
步骤四，将掺有煤间接液化残渣的集料、矿粉、沥青分别放置在烘箱内按照预设时间和预设温度进行预热；
步骤五，将步骤四中预热后的集料倒入拌合锅内，随后将步骤二确定的最佳用量的沥青加入拌合锅内，并按照第一预设拌合时间进行拌合，直到达到第一预设拌合时间，最后加入矿粉并按照第二预设拌合时间进行拌合，最终制备出煤间接液化残渣沥青混合料。
所述步骤二中，所述沥青为SK-90沥青，最佳沥青用量占集料、矿粉质量之和的4.3％。
具体为，SK-90沥青混合料毛体积密度对应的沥青用量a1＝4.3％、稳定度最大值对应的SK-90沥青用量a2＝4.2％，目标空隙率为4％时对应的SK-90沥青用量a3＝4.3％、沥青饱和度中值对应的SK-90用量a4＝4.6％，求其平均值OAC1＝(a1+a2+a3+a4)/4＝4.35％。当沥青用量在3.7％～4.8％时，各项指标均符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中相关技术标准，此时OACmin＝3.8％，OACmax＝4.8％，其平均值OAC2＝(OACmin+OACmax)/2＝4.3％。取OAC1和OAC2的平均值作为计算的SK-90沥青的最佳用量OAC＝(OAC1+OAC2)/2＝4.3％。
所述步骤三中煤间接液化残渣通过筛分器具进行筛分，筛分时间为8～12min，得出A档筛孔对应的煤间接液化残渣，且筛分器具为连续级配方孔筛。
所述步骤三中等体积替代方式为，在已知煤间接液化残渣和天然细集料密度的前提下，通过质量换算、加入相应质量的煤间接液化残渣来使其与被替代天然细集料的体积相等。
优选的，所述步骤三中的A档筛孔的尺寸为2.36mm或1.18mm。
具体的，煤间接液化残渣25℃下密度为2.52g/cm2(以试验的实测值为准)，天然的细集料密度为2.78g/cm3(以试验的实测值为准)，AC-20中值级配对应的2.36mm和1.18mm筛孔的通过率分别为11％、7.5％，因此等体积代替情况下，煤间接液化残的质量占比为对应天然的细集料质量的90.65％。
所述煤间接液化残渣替代该档的天然细集料为100％等体积替代。
所述步骤四中，掺有煤间接液化残渣的集料在烘箱内的预设温度为165℃，预热时间为4h，矿粉在烘箱内的预热温度为155℃、预热时间为4h，沥青在烘箱的预热温度为160℃、预热时间为2h。
所述步骤五中，拌合锅的加热温度为165℃，第一预设拌合时间和第二预设拌合时间均为90s。
本发明制得的煤间接液化残渣沥青混合料，包括粗集料、细集料、矿粉、沥青和煤间接液化残渣，混合料采用的AC-20中值级配为，4.75mm～26.5mm粗集料质量占比为59％，其中19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm各档筛孔占比分别为5％、10％、14％、10％、20％；0.075～4.75mm的细集料质量占比36％，其中2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm各档筛孔占比分别为11％、7.5％、6.5％、5％、2.5％、3.5％；矿粉质量占比为5％。
进一步的，所述粗集料、细集料和矿粉均为石灰石。
需要说明的是，煤间接液化残渣和煤直接液化残渣二者属于两种不同的物质。本实施例采用的煤间接液化残渣是煤炭在间接液化工艺技术下产生的副产品，质地坚硬且密度与天然砂石接近，高温下不会熔融，因此将其加入到沥青中对沥青不起到改性作用，但将其加入到混合料中可对沥青混合料整体起到改性作用，即在沥青混合料低温性能不降低的情况下可显著提高其高温抗变形能力和抗水损害能力。
而煤直接液化残渣是煤炭在直接液化工艺技术下产生的副产品，质地轻脆且密度与沥青接近，高温下可以熔融，可以将其加入到基质中起到沥青改性的作用，进而再与矿料拌合形成改性沥青混合料。
下面以具体试验进行说明。步骤一中，测试煤间接液化残渣、沥青、集料、矿粉的各项性能指标，结果见表1～表6。
表1 SK-90沥青的性能
项目 单位 试验结果 技术要求 试验方法
针入度(25℃,5s,100g) 0.1mm 85 80-100 T0604
软化点(R&B) ℃ 56 ≥45 T0606
10℃延度 cm 53.2 ≥20 T0605
60℃动力黏度 Pa.s 215.7 ≥160 T0620
质量变化 ％ ±0.1 ±0.8 T0608
残留针入度比(25℃) ％ 63.9 ≥57 T0604
残留延度(10℃) cm 8.1 ≥8 T0605
表2煤间接液化残渣的元素分析
指标 表观密度(25℃) C H N S 失重率
煤间接液化残渣 2.52g/cm<sup>3</sup> 15％ 40.5％ 0 20.7％ 8.81％
注：失重率是采用GB/T212-2008中灰分测定方法，在800℃中烧2h后的质量损失。
表3煤间接液化残渣的组分分析
Figure BDA0003303748300000051
Figure BDA0003303748300000061
表4粗、细集料的性能测试结果
Figure BDA0003303748300000062
表5 0～2.36mm细集料的性能测试结果
试验项目 试验结果 技术指标
表观相对密度 2.78 ≥2.60
毛体积相对密度 2.68 —
棱角性/s 43.2 ≥30
砂当量/％ 65.0 ≥60
表6矿粉的性能测试结果
Figure BDA0003303748300000063
SK-90沥青、粗集料、细集料和矿粉的各项性指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中有关90号沥青的相关技术要求。粗集料、细集料和矿粉的性能指标满足《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)中的相关技术要求。
选用SK-90沥青，采用马歇尔设计方法确定SK-90沥青混合料的最佳沥青用量为4.3％。
本发明采用2.36mm或1.18mm档筛孔的煤间接液化残渣分别进行沥青混合料的制备，保持级配通过率不变，量取2.36mm或1.18mm档筛孔对应的煤间接液化残渣用量，分别单一粒径、等体积替换掉AC-20级配中值所对应的天然细集料，煤间接液化残渣的表观密度为2.52g/cm3(因料源存有微小差异，实际操作时以实测值为准)，天然细集料的表观密度为2.78g/cm3(因料源存有微小差异，实际操作时以实测值为准)，替代细集料后的AC-20集料组成见表6。
表6煤间接液化残渣替换细集料后的AC-20集料组成
Figure BDA0003303748300000071
分别称量好级配一、级配二试验用的集料，将级配一和级配二对应的集料分别在165℃烘箱中恒温预设4h，将SK-90沥青在160℃烘箱中预热2h，将矿粉在155℃烘箱中预热4h。
分别制备级配一和级配二对应的沥青混合料，制作方法相同，以级配一为例进行制备说明。将拌合锅温度调整至165℃，取出级配一对应的集料倒入拌合锅，倒入确定用量的SK-90沥青后并拌合90s，随后加入矿粉拌合90s，制备煤间接液化残渣沥青混合料，两种方法制备的马歇尔试件各项性能指标见表8。
表8煤间接液化残渣沥青混合料马歇尔实验结果
Figure BDA0003303748300000081
对煤间接液化残渣沥青混合料的路用性能进行验证，试验结果见表9～表11。
表9煤间接液化残渣沥青混合料高温性能
混合料类型 45min车辙深度(mm) 60min车辙深度(mm) 动稳定度(次/mm)
SK-90沥青混合料 4.151 4.629 1318
级配一沥青混合料 3.213 3.552 1858
级配二沥青混合料 3.168 3.476 2045
表10煤间接液化残渣沥青混合料低温性能
混合料类型 抗弯拉强度(MPa) 弯曲劲度模量(MPa) 低温破坏应变(με)
SK-90沥青混合料 8.38 3812 2215
级配一沥青混合料 8.61 3563 2376
级配二沥青混合料 8.76 3439 2387
表11煤间接液化残渣沥青混合料水稳定性能
Figure BDA0003303748300000082
综上，采用AC-20中值级配，以2.36mm筛孔和1.18mm筛孔分别等体积替换该档对应的天然细集料制成的级配一沥青混合料和级配二沥青混合料，其性能均满足《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中相关技术标准。
本发明的煤间接液化残渣沥青混合料设计思路独特，工艺简单，上述各操作环节便捷明晰，通过各原材料配比、各步骤参数的组合实现了煤间接液化残渣沥青混合料的制备，将煤间接液化残渣代替砂石集料应用于道路工程，具有良好的路用性能，既可实现资源化利用煤间接液化残渣，又可节约公路建设成本，具有重要的经济社会价值。
本领域技术人员不难理解，本发明包括上述说明书的发明内容和具体实施方式部分以及附图所示出的各部分的任意组合，限于篇幅并为使说明书简明而没有将这些组合构成的各方案一一描述。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法，其特征在于：按照先后顺序包括以下步骤，
步骤一，测试煤间接液化残渣、沥青、集料、矿粉的各项性能指标，确保制备沥青混合料使用的沥青、集料和矿粉的各项性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中相关技术要求；
步骤二，选取沥青型号，采用马歇尔设计方法确定沥青混合料中沥青的最佳用量；
步骤三，集料、矿粉按照AC-20中值级配进行配制，其中，集料中A档筛孔的细集料由煤间接液化残渣以单一筛孔粒径、等体积的方式替换，得到掺有煤间接液化残渣的集料；
步骤四，将掺有煤间接液化残渣的集料、矿粉、沥青分别放置在烘箱内按照预设时间和预设温度进行预热；
步骤五，将步骤四中预热后的集料倒入拌合锅内，随后将步骤二确定的最佳用量的沥青加入拌合锅内，并按照第一预设拌合时间进行拌合，直到达到第一预设拌合时间，最后加入矿粉并按照第二预设拌合时间进行拌合，最终制备出煤间接液化残渣沥青混合料；
步骤二中，所述沥青为SK-90沥青，最佳沥青用量占集料、矿粉质量之和的4.3％；
步骤三中，煤间接液化残渣通过筛分器具进行筛分，筛分时间为8～12min，得出A档筛孔对应的煤间接液化残渣，且筛分器具为连续级配方孔筛；等体积替代方式为，在已知煤间接液化残渣和天然细集料密度的前提下，通过质量换算、加入相应质量的煤间接液化残渣来使其与被替代天然细集料的体积相等；A档筛孔的尺寸为2.36mm或1.18mm；所述煤间接液化残渣替代该档的天然细集料为100％等体积替代，在等体积替代情况下，煤间接液化残渣的质量占比为对应天然的细集料质量的90.65％；
步骤四中，掺有煤间接液化残渣的集料在烘箱内的预设温度为165℃，预热时间为4h，矿粉在烘箱内的预热温度为155℃、预热时间为4h，沥青在烘箱的预热温度为160℃、预热时间为2h；
步骤五中，拌合锅的加热温度为165℃，第一预设拌合时间和第二预设拌合时间均为90s。
2.根据权利要求1所述的一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法，其特征在于：采用的AC-20中值级配为，4.75mm～26.5mm粗集料质量占比为59％，其中19mm、16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm各档筛孔占比分别为5％、10％、14％、10％、20％；0.075～4.75mm的细集料质量占比36％，其中2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm、0.075mm各档筛孔占比分别为11％、7.5％、6.5％、5％、2.5％、3.5％；矿粉质量占比为5％。
3.根据权利要求2所述的一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述粗集料、细集料和矿粉均为石灰石。
CN202111197603.1A 2021-10-14 2021-10-14 一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法 Active CN113718592B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111197603.1A CN113718592B (zh) 2021-10-14 2021-10-14 一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111197603.1A CN113718592B (zh) 2021-10-14 2021-10-14 一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113718592A CN113718592A (zh) 2021-11-30
CN113718592B true CN113718592B (zh) 2022-11-29

Family

ID=78685920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111197603.1A Active CN113718592B (zh) 2021-10-14 2021-10-14 一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113718592B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115504738B (zh) * 2022-09-22 2023-07-07 太原理工大学 一种煤液化残渣基地聚物乳化沥青混合料路面材料及其制备方法
CN118005323A (zh) * 2024-03-05 2024-05-10 北京建筑大学 煤间接液化残渣超薄磨耗层及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101524750B1 (ko) * 2013-03-19 2015-06-01 한국에너지기술연구원 피셔-트롭쉬 합성반응을 이용한 탄화수소 화합물 및 그 제조방법
CN105174824B (zh) * 2015-09-10 2017-06-30 北京建筑大学 煤直接液化残渣改性沥青混合料及其制备方法
CN105417987B (zh) * 2015-11-10 2018-07-24 宝鸡汇德三废开发利用有限公司 一种掺煤气化渣高模量沥青混凝土材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113718592A (zh) 2021-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Patel et al. Development of self-compacting geopolymer concrete as a sustainable construction material
CN108117362B (zh) 一种建筑垃圾路面基层材料及其制备方法
CN113718592B (zh) 一种煤间接液化残渣沥青混合料的制备方法
Remya Raju et al. Strength performance of concrete using bottom ash as fine aggregate
CN104119043B (zh) 一种用建筑垃圾为主要原料的道路铺筑材料及其制备方法
CN105036621A (zh) 一种特细铁尾矿混合砂高强混凝土
CN104402370B (zh) 用渣土和电炉渣制造的道路填筑材料及其制备方法
CN108046663B (zh) 一种掺钢渣再生沥青混凝土及其制备方法
KR102020594B1 (ko) 상온 재생 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 아스팔트 콘크리트의 시공방법
CN103819158B (zh) 高体积稳定性混凝土的制备方法
CN106007491A (zh) 常温再生沥青混合料及其制备方法
Xu et al. The effect of retreated coal wastes as filler on the performance of asphalt mastics and mixtures
CN106747090A (zh) 一种改性白云石粉基矿物掺合料及其制备方法
CN112876175A (zh) 一种自养护再生砖混骨料混凝土及其制备方法
CN104355574B (zh) 用建筑垃圾和粉煤灰制造的道路铺筑材料及其制造方法
Yaro et al. Geopolymer utilization in the pavement industry-An overview
CN104278610B (zh) 一种以渣土为主要原料的道路铺筑材料及其制备方法
CN113651581A (zh) 一种高掺矿粉混凝土及其制备方法
CN104671720A (zh) 使用建筑垃圾和煤矸石制造的道路填筑材料及其制备方法
CN104278609B (zh) 通过将渣土与钢渣复合制备的道路铺筑材料及其方法
CN111875323A (zh) 一种煤焦油改性的耐久性硫磺混凝土及其制备方法
CN105645874A (zh) 一种高温熔渣复合微粉混凝土及其制备方法
CN113698135B (zh) 一种磷石膏沥青混合料及其制备方法
CN104692771A (zh) 用建筑垃圾复合淤泥制得的道路铺筑材料及其制备方法
CN115504738A (zh) 一种煤液化残渣基地聚物乳化沥青混合料路面材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant