一種改性彩色瀝青混凝土及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種改性彩色瀝青混凝土，是由礦料、部分替代礦料的無機顏料、淺色膠結料、偶聯劑組成，其中所述礦料的集料表面有通過噴灑偶聯劑溶液形成的偶聯層；所述改性彩色瀝青混凝土中以重量份計，礦料100份，淺色膠結料3～7份，偶聯劑0.01～0.05份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的量為2～5份。本發明專利技術的改性彩色瀝青混凝土制備時首先利用偶聯劑對集料表面進行改性形成偶聯層，然后加熱條件下加入淺色膠結料和替代部分礦料的無機顏料混合攪拌制得。實驗證實，本發明專利技術的改性彩色瀝青混凝土的高溫穩定性、水穩性和低溫性能明顯改善，可進一步拓展彩色瀝青的應用范圍。

Modified color asphalt concrete and preparation method thereof

The invention discloses a modified coloured asphalt concrete, aggregate, by partial substitution of mineral aggregate inorganic pigment, binder, light coupling agent, wherein the aggregate surface of the aggregate by coupling layer spraying coupling agent solution is formed; the modified asphalt concrete in color weight, aggregate 100, light colored cement 3 ~ 7, 0.01 ~ 0.05 coupling agent, the partial substitution of mineral aggregate amount of inorganic pigment is: to aggregate 100 weight portions, inorganic pigment alternative aggregate volume of 2 to 5. The invention of the modified coloured asphalt concrete preparation when using coupling agent on the surface of the aggregate was modified to form a coupling layer, and then heated under the condition of adding colored binder and aggregate replacing part of inorganic pigment mixing system. Experiments have proved that the modified color asphalt concrete has high temperature stability, water stability and low temperature performance, and can further expand the application range of colored asphalt.

【技術實現步驟摘要】
一種改性彩色瀝青混凝土及其制備方法
本專利技術涉及一種改性彩色瀝青混凝土及其制備方法，屬于道路材料

技術介紹
彩色瀝青路面是指將淺色膠結料、集料、顏料和添加劑在特定溫度下拌合，再經過攤鋪、碾壓形成具有一定強度和使用功能的路面。彩色瀝青路面具有與周圍環境相協調、美化城市、緩解駕駛疲勞、促進行車安全、降低路面噪音、緩解“熱島效應”等優點。采用現代石油化工產品，可人工制備與石油瀝青相當的彩色瀝青膠結料，通過添加某種顏料，使其呈現某種色彩。彩色瀝青膠結料主要由聚合物、樹脂、軟化劑和其他外加劑混合制備而成，力學性能與流變性能與普通道路石油瀝青接近。對普通石油瀝青路面而言，瀝青與集料的相容性差是影響路面質量的關鍵因素之一，目前改善瀝青與集料粘附性主要采用消石灰或生石灰粉為填料、瀝青中摻加抗剝落劑或改性劑以及將粗集料用石灰漿處理后使用等方法。彩色瀝青路面在使用過程中，因膠結料與集料的相容性差，導致粘結力不足而造成的水損害和使用性能方面的問題同樣存在，目前國內該方面的研究報道較少。專利申請CN105906233A公開了一種高性能彩色透水瀝青混凝土及其制備方法，它由符合級配要求的礦料、無色膠結材料和顏料混合制成，其中無色膠結材料由基礎油、石油樹脂、聚合物和偶聯劑按一定比例混合后制成。專利申請CN103980722A公開了一種提高彩色瀝青路面色彩穩定性的方法，在彩色瀝青膠結料中加入一定比例的偶聯劑，以提高彩色瀝青路面色彩穩定性。專利申請CN103265922A公開了一種冷施工彩色樹脂混凝土的膠結材料，由作為基材的復合環氧樹脂及增韌劑、偶聯劑和抗老化劑改性而成。上述報道涉及將偶聯劑作為增強組分對彩色瀝青膠結料進行改性，即通過在膠結料中添加偶聯劑提高彩色瀝青路面的性能或實現彩色瀝青路面的功能化。雖然偶聯劑有改善彩色瀝青膠結料與集料相容性的效果，但一方面由于偶聯劑在膠結料中的含量較低(以重量比計，為膠結料的1％左右)，與集料拌合后偶聯劑在混凝土中的含量更低(以重量比計，為混合料的0.05％左右)，另一方面由于膠結料對偶聯劑的“包埋”作用，因此利用在膠結料中摻加偶聯劑的方法改善膠結料與集料的界面性能很難達到預期效果。如何充分發揮偶聯劑作用，提高彩色瀝青膠結料與集料的相容性，對于獲得高性能彩色瀝青混凝土具有現實意義。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本專利技術的目的是提供一種改性彩色瀝青混凝土及其制備方法。本專利技術所述的改性彩色瀝青混凝土，由礦料、部分替代礦料的無機顏料、淺色膠結料、偶聯劑組成，其特征在于：所述礦料的集料表面有通過噴灑偶聯劑溶液形成的偶聯層，其中所述偶聯劑為硅烷偶聯劑為KH550、KH560、KH570中的一種或幾種，所述礦料級配類型為AC-13型，所述淺色膠結料的組成為糠醛抽出油、石油樹脂和聚合物添加劑，由熔融混合攪拌法制得，其中糠醛抽出油、石油樹脂與聚合物添加劑之間的重量份配比為40-50:40-50:5-20；所述改性彩色瀝青混凝土中以重量份計，礦料100份，淺色膠結料3～7份，偶聯劑0.01～0.05份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的量為2～5份。上述的改性彩色瀝青混凝土中：以重量份計，優選的實施方式是：礦料100份，淺色膠結料4～6份，偶聯劑0.02～0.04份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的量為2.5～4份。上述的改性彩色瀝青混凝土中：以重量份計，最優選的實施方式是：礦料100份，淺色膠結料5份，偶聯劑0.03份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的量為3～3.5份。本專利技術所述改性彩色瀝青混凝土的制備方法，步驟是：(1)以體積比計，按乙醇與水的比例為7:3制備醇水混合溶液，將偶聯劑溶于醇水混合溶液中，配成0.5wt％～1wt％的偶聯劑溶液，攪拌水解1～2小時；(2)在常溫下，將偶聯劑溶液噴灑于礦料的集料表面，并將其混合攪拌均勻；(3)將步驟(2)得到的集料加熱到170～180℃，攪拌60±10s后將預熱到160～180℃的淺色膠結料加入其中再拌合90±10s；(4)以100重量份的礦料計，取礦料用量2～5份的無機顏料替代相應重量的礦料，并將其與1～2份普通礦粉混合拌勻后加入步驟(3)制得的混合物中，攪拌90±10s，即得到改性彩色瀝青混凝土。本專利技術與現有技術相比具有以下優點：1、在偶聯劑使用上，改變將偶聯劑添加到膠結料中的傳統做法，首先利用偶聯劑對集料表面進行改性，通過在石料表面形成偶聯層，進一步改善膠結料與集料的相容性。2、偶聯層改善了石料表面特性，增強了油石界面的粘結力，有利于提高彩色瀝青混合料的高溫穩定性和低溫性能穩定性。3、偶聯層的存在，使得水分難以浸入瀝青與石料的界面，有利于提高彩色瀝青混合料的水穩性。具體實施方式通過下面給出的本專利技術的具體實施例可以進一步理解本專利技術，但下述實施例并不是對本專利技術保護內容的限定。實施例1：本實施例改性彩色瀝青混凝土由以下重量份(單位：千克)的原料制成：礦料100份，淺色膠結料5份，偶聯劑0.03份；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550，所述礦料的級配類型為AC-13型(見表1)，所述淺色膠結料的組成為糠醛抽出油、石油樹脂和聚合物添加劑，由熔融混合攪拌法制得，其中糠醛抽出油、石油樹脂與聚合物添加劑之間的重量份(單位：千克)配比為45:45:15。部分替代礦料的無機顏料選紅色氧化鐵顏料，其用量是：以100重量份的礦料計，紅色氧化鐵顏料替代礦料的量為3份。具體操作是：以紅色氧化鐵顏料替代相應重量的礦粉，其中顏料替代的礦粉為3份、普通礦粉1份(合計為4份)。表1AC-13型級配組成本實施例改性彩色瀝青混凝土的制備方法包括以下步驟：(1)以體積比計，按乙醇與水的比例為7:3制備醇水混合溶液，將偶聯劑KH550溶于醇水混合溶液中，配成1wt％的KH550溶液，攪拌水解1小時；(2)在常溫下，將KH550溶液噴灑于礦料的集料表面，并將其混合攪拌均勻；(3)將步驟(2)得到的集料加熱到170～180℃，攪拌60s后將預熱到160～180℃的淺色膠結料加入其中再拌合90s；(4)以100重量份的礦料計，取礦料用量3份的紅色氧化鐵顏料替代相應重量的礦料，并將紅色氧化鐵顏料與1份普通礦粉混合拌勻后加入步驟(3)制得的混合物中，攪拌90s，即得到改性彩色瀝青混凝土。實施例2：本實施例改性彩色瀝青混凝土由以下重量份的原料制成：礦料100份，淺色膠結料5份，偶聯劑0.03份；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550，所述礦料的級配類型為AC-13型(見表1)。以紅色氧化鐵顏料替代等重量的礦粉，其中顏料替代的礦粉為2.5份、普通礦粉1.5份(合計為4份)。本實施例改性彩色瀝青混凝土的制備方法同實施例1。實施例3：本實施例改性彩色瀝青混凝土由以下重量份的原料制成：礦料100份，淺色膠結料4.5份，偶聯劑0.03份；所述偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550，所述礦料的級配類型為AC-13型(見表1)。以紅色氧化鐵顏料替代等重量的礦粉，其中顏料替代的礦粉為3份、普通礦粉1份(合計為4份)。本實施例改性彩色瀝青混凝土的制備方法同實施例1。實施例4：本實施例改性彩色瀝青混凝土由以下本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種改性彩色瀝青混凝土，由礦料、部分替代礦料的無機顏料、淺色膠結料、偶聯劑組成，其特征在于：所述礦料的集料表面有通過噴灑偶聯劑溶液形成的偶聯層，其中所述偶聯劑為硅烷偶聯劑為KH550、KH560、KH570中的一種或幾種，所述礦料級配類型為AC?13型，所述淺色膠結料的組成為糠醛抽出油、石油樹脂和聚合物添加劑，由熔融混合攪拌法制得，其中糠醛抽出油、石油樹脂與聚合物添加劑之間的重量份配比為40?50:40?50:5?20；所述改性彩色瀝青混凝土中以重量份計，礦料100份，淺色膠結料3～7份，偶聯劑0.01～0.05份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的量為2～5份。

【技術特征摘要】
1.一種改性彩色瀝青混凝土，由礦料、部分替代礦料的無機顏料、淺色膠結料、偶聯劑組成，其特征在于：所述礦料的集料表面有通過噴灑偶聯劑溶液形成的偶聯層，其中所述偶聯劑為硅烷偶聯劑為KH550、KH560、KH570中的一種或幾種，所述礦料級配類型為AC-13型，所述淺色膠結料的組成為糠醛抽出油、石油樹脂和聚合物添加劑，由熔融混合攪拌法制得，其中糠醛抽出油、石油樹脂與聚合物添加劑之間的重量份配比為40-50:40-50:5-20；所述改性彩色瀝青混凝土中以重量份計，礦料100份，淺色膠結料3～7份，偶聯劑0.01～0.05份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的量為2～5份。2.根據權利要求1所述的改性彩色瀝青混凝土，其特征在于：所述改性彩色瀝青混凝土中以重量份計，礦料100份，淺色膠結料4～6份，偶聯劑0.02～0.04份，所述部分替代礦料的無機顏料用量是：以100重量份的礦料計，無機顏料替代礦料的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：唐新德，胡秀穎，譚旭翔，徐大舉，龐來學，周德杰，徐靜，
申請(專利權)人：山東交通學院，
類型：發明
國別省市：山東,37