一種部分利用鋼渣作粗集料的橡膠瀝青混合料的製作方法
2023-06-08 01:05:26
專利名稱：一種部分利用鋼渣作粗集料的橡膠瀝青混合料的製作方法
技術領域：
本發明屬於道路工程中所用的建築材料技術領域，具體涉及一種部分利用鋼渣作 粗集料的高強耐磨橡膠浙青混合料。
背景技術：
我國是鋼鐵生產大國，鋼鐵產量連續多年保持世界第一，並搖搖領先於其他國家， 鋼渣是伴隨著煉鋼過程而產生的主要的工業固體廢棄物，鋼渣排放量近0. 6億噸/年，累積 堆放量近2億噸。鋼渣的堆放佔據了城市寶貴的土地，造成大量的資源浪費。另外由於鋼 渣中含有游離氧化鈣，經雨水大量衝刷，氧化鈣溶解於水中，造成附近的土壤鹼化，附近水 域PH值也隨之升高，對整個城市生態環境汙染嚴重。因此，我國每年均有大量的鋼渣需要 處治。鋼渣力學性能較好，且具有耐磨、顆粒級配形狀好，破碎鋼渣呈多稜角，具有較高 的內摩擦嵌鎖力。與浙青有良好的粘附性，僅穩定處治後的鋼渣具有良好的穩定性，可作為 浙青混凝土的骨料用於路面工程，拓寬了鋼渣綜合利用的途徑，提高鋼渣資源化利用的附 加值。國外冶金工業比較發達的國家，利用鋼渣較早，對西方二十多個發達國家鋼渣利用狀 況調查表明，這些國家的鋼渣有50%用於道路工程。因此，在我國鋼產量較大，鋼渣利用率 較低，合理利用鋼渣不僅可以減少對環境造成的汙染，還可減少對天然礦料資源的開採，利 於水土保持與環境保護，還可降低工程建設綜合成本。此外，我國是橡膠消耗與汽車大國，目前，我國廢舊輪胎產生量在1億條以上，隨 著汽車工業的快速發展，廢舊輪胎的產生量還將不斷增加。廢舊輪胎是國際公認的有害垃 圾，大量廢舊輪胎的長期露天堆放，不僅佔用了大量土地資源，而且不能自然降解，易滋生 病菌，產生自燃著火，釀成大的火災。世界各廢舊輪胎主要產生國經多年實踐，得出製備橡 膠浙青是減少廢舊輪胎汙染的有效辦法之一。它主要通過一定的生產加工工藝將橡膠粉加 入浙青中，形成以橡膠粉作為改性劑的改性浙青結合料，而後應用至公路工程中去。橡膠浙青是目前被國際上廣泛認可能大量處治利用廢舊橡膠輪胎，改善浙青路面 施工性能的一項技術，該專利技術產生於二十世紀六十年代的美國，按照美國材料與測試 協會標準(ASTM 6114-97)的定義，橡膠浙青是指含量15%以上的輪胎橡膠粉在高溫和充 分拌和條件下(180°C)與浙青溶脹反應得到的改性浙青膠結料。因橡膠浙青路面具有良好 的穩定性、耐久性及降噪性能，因而得到道路工程技術人員的廣泛關注。然而，現有技術中，路面施工材料中只有分別摻入鋼渣或廢舊橡膠粉粒的記載，並 沒有將二者均摻入形成混合鋼渣、橡膠浙青的路面施工建築材料。現有技術的摻入鋼渣的 專利文獻有CN101158141A、CN1544377A、CN1350093A等。這些摻入鋼渣的路面材料具有造 價低、環保節約的優點，但鋼渣材料表面孔隙率大，但其脆性較大抵抗車輛衝擊能力差，使 用耐久性難以滿足要求。因而需要經常維護維修，不但增加了使用成本，也給道路的正常通 行帶來了不便。而回收利用廢舊輪胎，製造橡膠浙青混合料可增加浙青路面的穩定性、耐久性等性能的同時，還具有降低道路交通噪聲的功效，大量研究表明橡膠浙青用於浙青路面可增 加路面柔韌性、阻尼特性，可減輕行駛車輛對路面的衝擊力，利於路面使用壽命的延長。針對現有技術的不足與各自特點，申請人研究出部分利用鋼渣作粗集料的高強耐 磨橡膠浙青混合料，可最大限度地利用廢舊材料，達到減少排放、節約資源，同時具備良好 的耐磨性能以及環保降噪兼顧的目的。
發明內容
本發明為最大限度的處治和利用鋼渣、廢舊輪胎，減輕道路工程建設對天然資源 的需求，提出一種部分利用鋼渣作粗集料高強耐磨橡膠浙青混合料，具有良好的高溫穩定、 低溫抗裂、常溫耐疲勞等性能，適用於各類交通道路工程。本發明的鋼渣作粗集料的橡膠浙青混合料，由鋼渣粗集料、天然石材粗集料、細集 料、填料及橡膠浙青組成。該混合料最大公稱粒徑為9. 5mm，用於浙青路面結構層厚度為 2. Ocm 4. Ocm0本發明的橡膠浙青混合料的礦料最大公稱粒徑為9. 5mm,由粗集料、細集料以及 填料組成，粗集料為粒徑2. 36mm 4. 75mm、4. 75mm 9. 5mm兩種規格或粒徑2. 36mm 9. 5mm的鋼渣集料與天然石材粗集料的混合料(鋼渣粗集料與天然石材粗集料重量比為 1.5 1 1 1.5)，天然石材粗集料為玄武巖、輝綠巖或石灰巖集料，細集料為Omm 2. 36mm的石灰巖、輝綠巖或玄武巖集料；填料為水泥、或石灰石礦粉與消石灰的混合物(灰 石礦粉與消石灰重量比為1:1);橡膠浙青為選用粒度大於等於20目小於等於40目廢舊大車輪胎膠粉生產，該橡 膠粉為具有一定級配的橡膠粉(非單一粒徑膠粉或粗膠粉)，橡膠粉摻量佔橡膠浙青總質 量的16% 22%。 所述的鋼渣粗集料、天然石材粗集料、細集料與填料構成的礦料整體級配範圍如 下
權利要求
一種利用鋼渣作粗集料的橡膠瀝青混合料，包含鋼渣粗集料、天然石材粗集料、細集料、填料及橡膠瀝青，其特徵在於該混合料最大公稱粒徑為9.5mm，其中所述粗集料為粒徑2.36mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm兩種規格或粒徑為2.36mm～9.5mm的鋼渣粗集料與天然石材粗集料的混合料，鋼渣粗集料與天然石材粗集料重量比為1.5∶1～1∶1.5，天然石材粗集料為玄武巖、輝綠巖或石灰巖集料；所述細集料粒徑為0mm～2.36mm的石灰巖、輝綠巖或玄武巖集料；所述填料為水泥或重量比為1∶1的石灰石礦粉與消石灰的混合物；所述橡膠瀝青為選用粒度大於等於20目小於等於40目廢舊大車輪胎膠粉生產，膠粉摻量佔橡膠瀝青總質量的16％～22％。
2.根據權利要求1所述混合料，其特徵在於所述的鋼渣粗集料、天然石材粗集料、細
3.根據權利要求1所述的混合料，其中，所述鋼渣粗集料，壓碎值小於22%，游離態氧化鈣含量小於3%。
4.根據權利要求1所述的混合料，其中所述橡膠浙青的生產用基質浙青為SBS改性浙 青，型號為I-A、I-B或I-C。
5.根據權利要求1所述的混合料，其中所述混合料製成的熱拌浙青混合料中橡膠浙青 用量為5. 5 % 8. 0 %，設計空隙率為3 % 5 % ；礦料間隙率VMA為14. 5 % 16. 5 %，浙青 飽和度為70% 85%。
全文摘要
本發明屬於道路工程中所用的建築材料技術領域，具體涉及一種部分利用鋼渣作粗集料的高強耐磨橡膠瀝青混合料。該混合料包含鋼渣粗集料、天然石材粗集料、細集料、填料及橡膠瀝青。所用部分粗集料為鋼渣，部分粗集料為玄武巖、輝綠巖或石灰石，細集料為石灰巖、輝綠巖或玄武巖，所用填料為水泥或石灰石礦粉與消石灰的混合物，所用橡膠瀝青為選用粒度大於等於20目小於等於40目廢舊大車輪胎膠粉生產。本發明充分利用鋼渣、廢舊輪胎等廢舊材料，變廢為寶，可有效地緩解鋼渣、廢舊輪胎造成的環境汙染問題。本發明為利用鋼渣作粗集料、橡膠瀝青作結合料的密級配瀝青混合料，該混合料具有良好的高溫穩定、低溫抗裂、常溫耐疲勞等性能，適用於各類交通道路工程。
文檔編號C04B18/14GK101948272SQ20101028944
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者劉豔濱, 印冬明, 周亞軍, 夏珊珊, 孫文州, 張朝暉, 張湧, 李達輝, 毛安吉, 王莉, 羅建暉, 許東良, 謝兆星, 錢衛勝, 魏沫 申請人:錢衛勝