一種脫硫灰瀝青抗剝落劑及其制備方法和應用
【技術領域】
[0001] 本發明屬于廢棄資源再利用技術領域，具體涉及一種脫硫灰瀝青抗剝落劑及其制 備方法和應用。
【背景技術】
[0002] 脫硫灰是鋼鐵企業燒結工藝或電廠煙氣脫硫后產生的工業副產物，其主要成分是 硫酸鈣，亞硫酸鈣、氫氧化鈣和碳酸鈣。由于亞硫酸鈣的含量較高，脫硫灰在各方面的應用 都受到了限制，目前還沒有針對脫硫灰的成熟的技術。目前只能堆放處理，這不僅占用大量 的土地，還造成環境污染。
[0003] 瀝青路面的水損害問題一直是影響瀝青路面使用年限、增加路面養護成本的最嚴 重的病害之一。此外，由于優質筑路石料資源的減少，工程建設中不得不使用一些瀝青粘附 性能很差的集料鋪筑瀝青路面，因此瀝青路面的水損害問題更加嚴峻。
[0004 ]采用抗剝落劑增強瀝青與集料的粘附性能是有效提高瀝青混凝土抗水損害性能 的有效途徑。常用的抗剝落劑為有機類和無機類。有機類包括胺類和磷酸酯類產品，但熱穩 定性不好，受熱易分解，不利于環保;無機類包括消石灰，水泥等，但是他們存在價格較高、 增加了施工工序等問題。脫硫灰中含有硫酸鈣、氛氧化鈣的成分，能夠提尚浙青與集料的粘 結能力，而亞硫酸鈣在有氧存在的條件下將發生緩慢氧化，氧化后體積膨脹，影響瀝青路面 結構的穩定性。因此不能直接將其作為瀝青抗剝落劑。
【發明內容】
[0005] 本發明目的在于提供一種工業副產物脫硫灰再利用的方法，將其制備成一種瀝青 抗剝落劑，摻入到瀝青混合料中，改善瀝青與集料的粘結能力，提高瀝青混凝土的抗水損害 能力，同時解決脫硫灰的大量堆放造成的環境污染問題。
[0006] 為達到上述目的，采用技術方案如下：
[0007] -種脫硫灰瀝青抗剝落劑，其采用工業副產物脫硫灰為原料，干燥、粉磨并在高溫 氧化后制得。
[0008] 上述脫硫灰瀝青抗剝落劑的制備方法，包括以下步驟：
[0009 ] 1)在100-105 °C下對脫硫灰進行烘干，除去脫硫灰中的游離水分；
[0010] 2)將干燥后的脫硫灰采用球磨機進行粉磨，粉磨后使脫硫灰的細度達到以下細度 要求:0.6mm通過率為100%，0.15mm通過率為90-100%，0.075mm通過率為70-100% ;
[0011] 3)將粉磨后的脫硫灰在450-550°C的密閉容器中，鼓入空氣或者氧氣，氧化反應 30-45min，即得到脫硫灰瀝青抗剝落劑。
[0012] .-種瀝青混凝土，添加了上述脫硫灰瀝青抗剝落劑。
[0013] 按上述方案，上述脫硫灰瀝青抗剝落劑添加到瀝青混凝土時，其摻量占材料總質 量的 3-5wt%。
[0014] 按上述方案，其特征在于所述的集料為玄武巖，所用的瀝青為道路石油基質瀝青。
[0015] 本發明的有益效果是：
[0016] 直接采用工業副產物脫硫灰為原料，實現了廢棄資源的再利用。
[0017] 高溫氧化處理是將脫硫灰中的亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，達到脫硫灰性能穩定的目 的。且本發明高溫氧化工藝簡單易行。
[0018] 將脫硫灰改性用作瀝青抗剝落劑，不僅可以解決脫硫灰長期堆放所引起的一系列 環境問題，而且提高了瀝青混凝土的抗水損害能，產生一定的社會和經濟效益。
【具體實施方式】
[0019] 以下實施例進一步闡釋了本發明的技術方案，但不作為對本發明保護范圍的限 制。
[0020] 本發明脫硫灰處理用作瀝青抗剝落劑的制備過程如下：
[0021] 取鋼鐵企業燒結脫硫工藝或電廠脫硫工業副產物脫硫灰，將其在100-105°C下進 行烘干，除去脫硫灰中的游離水分；
[0022] 將干燥后的脫硫灰采用球磨機進行粉磨，粉磨后使脫硫灰的細度達到瀝青混凝土 填料細度要求：0.6mm通過率為100%，0.15mm通過率為90-100%，0.075mm通過率為70-100% ；
[0023]將粉磨后的脫硫灰在500±50°C的密閉容器中，鼓入空氣或者氧氣;在此溫度范圍 內進行高溫氧化，由于氧化過程需要一定的時間，反應30-45分鐘，得到處理后的脫硫灰備 用。
[0024] 實施例1
[0025]取制備好的改性脫硫灰按瀝青混凝土總質量的3%摻入，混合料級配采用AC-16型 級配，集料采用玄武巖，瀝青膠結料采用的瀝青是道路石油70號瀝青，5.0%油石比。
[0026] 實施例2
[0027]取制備好的改性脫硫灰按瀝青混凝土總質量的4%摻入，混合料級配采用AC-16型 級配，集料采用玄武巖，瀝青膠結料采用的瀝青是道路石油70號瀝青，5.0%油石比。
[0028] 實施例3
[0029]取制備好的改性脫硫灰按瀝青混凝土總質量的5%摻入，混合料級配采用AC-16型 級配，集料采用玄武巖，，瀝青膠結料采用的瀝青是道路石油70號瀝青，5.0%油石比。
[0030] 含脫硫灰瀝青抗剝落劑瀝青混凝土的制備:具體方法是將制備好的瀝青抗剝落劑 摻入到上述瀝青和集料中，拌合均勻后得到改性的瀝青混凝土。按其摻入量取代相應質量 的普通石灰石礦粉；同時制備不添加改性脫硫灰瀝青抗剝落劑普通瀝青混凝土。各檔集料 的篩分通過率如表1，各瀝青混合料中各原材料配比如表2。
[0031] 表 1
[0032]
[0033] 表 2
[0035] 成型瀝青混合料馬歇爾試件，馬歇爾性能見表3,由表3可以看出摻加了改性脫硫 灰瀝青抗剝落劑的瀝青混合料的性能滿足JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術規范》要 求，且抗水損害性能優于普通礦粉制備的瀝青混合料。
[0036] 表3
【主權項】
1. 一種脫硫灰瀝青抗剝落劑，其特征在于采用工業副產物脫硫灰為原料，干燥、粉磨并 在高溫氧化后制得。2. 權利要求1所述脫硫灰瀝青抗剝落劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 在100-105 °C下對脫硫灰進行烘干，除去脫硫灰中的游離水分； 2) 將干燥后的脫硫灰采用球磨機進行粉磨，粉磨后使脫硫灰的細度達到以下細度要 求:0.6mm通過率為 100%，0.15mm通過率為90-100%，0.075mm通過率為70-100% ; 3) 將粉磨后的脫硫灰在450-550°C的密閉容器中，鼓入空氣或者氧氣，氧化反應30-45min，即得到脫硫灰瀝青抗剝落劑。3. -種瀝青混凝土，其特征在于添加了權利要求1所述脫硫灰瀝青抗剝落劑。4. 權利要求3所述瀝青混凝土，其特征在于所述脫硫灰瀝青抗剝落劑添加到瀝青混凝 土時，其摻量占材料總質量的3_5wt%。5. 權利要求3所述瀝青混凝土，其特征在于瀝青混凝土所用的集料為玄武巖，瀝青混凝 土所用的瀝青為道路石油基質瀝青。
【專利摘要】本發明公開了一種脫硫灰瀝青抗剝落劑及其制備方法和應用。采用工業副產物脫硫灰為原料，在100-105℃下對脫硫灰進行烘干，除去脫硫灰中的游離水分；將干燥后的脫硫灰采用球磨機進行粉磨，粉磨后使脫硫灰的細度達到以下細度要求：0.6mm通過率為100％，0.15mm通過率為90-100％，0.075mm通過率為70-100％；將粉磨后的脫硫灰在450-550℃的密閉容器中，鼓入空氣或者氧氣，氧化反應30-45min得到脫硫灰瀝青抗剝落劑。直接采用工業副產物脫硫灰為原料改性用作瀝青抗剝落劑，不僅可以解決脫硫灰長期堆放所引起的一系列環境問題，而且提高了瀝青混凝土的抗水損害能，產生一定的社會和經濟效益。
【IPC分類】C04B22/14, C04B26/26, C04B14/14, C01F11/46
【公開號】CN105645452
【申請號】
【發明人】高博, 陳向明, 文蓓蓓
【申請人】武漢武新新型建材股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年12月29日