本發明專利技術提供一種有機硅強化劑、再生集料、及瀝青混合料與應用。該有機硅強化劑由下列組分按重量百分比組成：50%-98%的有機硅樹脂溶液、1%-30%的滲透劑、及1%-20%的增粘劑。該再生集料由下述方法制備：將有機硅強化劑噴灑于廢棄集料或者將廢棄集料浸泡于有機硅強化劑后，在25-60℃的溫度下養生2-5天，即得到所述再生集料。該瀝青混合料由下述方法制備得到：將天然集料和再生集料混合后加熱至170-180℃，然后與瀝青，礦粉拌合形成所述瀝青混合料，所述再生集料占所述天然質量的質量百分比為60%-90%。本發明專利技術中合成的有機硅強化劑可以顯著的降低再生集料的吸水率，提高再生集料與瀝青的粘附性。將處理后的再生集料大比例應用于瀝青混合料中，取代天然石料后，不影響瀝青混合料的力學性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于固體廢棄物資源循環利用領域，尤其涉及一種有機硅強化劑、再生集料、及浙青混合料與應用。
技術介紹
進入二十一世紀以來，隨著世界范圍內城市化進程的加快，建筑業進入高速發展階段，建筑垃圾的處理量和處理費用越來越高，由此引起的社會環境問題也越來越多。根據有關資料的測算，我國每年僅施工建設所產生的建筑廢渣就有4000萬t，其中約34%是混凝土塊，貝1J由此產生的廢棄混凝土(waste Concrete)就有1360萬t,而且隨著我國經濟建設步伐的進一步加快，今后廢棄混凝土也必然隨之增加。 另外，鋼渣等固體廢棄物也逐年增多。據統計，鋼渣的產量占到鋼鐵生產量的18%-20%左右，目前我國積存的鋼渣已有2億多噸，而且每年仍以800-900萬噸的排渣量遞增，占據了大量的土地資源，同時影響了區域環境。而其中鋼渣廢料中有的80%未能被有效利用。目前，這些固體廢棄物的處理辦法主要是運往郊外棄置或填埋，這既占用土地又影響環境。而將固體廢棄物經過破碎、清洗與分級后，按一定的比例與級配混合后作為新的混凝土的集料，稱為再生集料。制備的再生集料可以重新用于水泥混凝土或者浙青混合料中。另外，公路建設中集料短缺的問題日益嚴重。據估算，2011年我國用于公路建設的浙青混凝土達5. 7億噸，消耗了天然碎石骨料近5. I億噸。對于不可再生的天然砂石資源來說，如此大的消耗量幾乎意味著消耗殆盡。在這樣的形勢下，大規模的應用再生集料成為了解決集料短缺的必由之路。再生集料的應用完全滿足世界環境組織提出的“綠色”的三大含義(1)節約資源、能源；(2)不破壞環境，更應有利于環境；(3)可持續發展，既可滿足當代人的需求，又不危害后代人滿足其需要的能力。國內外的研究人員對再生集料的研究和應用已經取得了很多的成果。用途主要集中在在公路浙青混合料，水泥混凝土和鋼筋混凝土中以取代部分天然集料。1991年日本政府制定的《資源重新利用促進法》規定建筑施工過程產生的渣土、混凝土塊、浙青混凝土塊、木材、金屬等建筑垃圾，必須送往“再生資源化設施”進行處理。根據美國聯邦公路局統計，截止2003年，美國現在己有超過20個州在公路建設中采用再生混凝土，26個州允許將再生集料作為基層材料，4個州允許將再生集料作為底基層材料，將再生集料應用于基層和底基層的28個州級機構中，有15個制定了關于再生集料和再生集料混凝土的相關規范；在歐洲，在20世紀80年代，荷蘭就制定了有關利用再生混凝土集料制備素混凝土、鋼筋混凝土和預應力鋼筋混凝土的規范，丹麥于1990年頒布法規修正案將回收的混凝土按強度分為2類其中強度為20MPa以下的為第I類，而強度為20-40MPa的為第2類。在使用這些再生集料的過程中，要求各類集料達到一定的技術要求。我國對再生集料混凝土的開發研究晚于發達國家，但近年政府對建筑垃圾的循環再利用高度重視，制定的中長期發展戰略鼓勵廢棄物的開發利用。目前國內數十家大學和研究機構開展了再生混凝土的研究，取得了一定進展，并在北京、上海等地的建筑企業在建筑垃圾，固體廢棄物回收利用方面做了一些有益的嘗試。再生集料混凝土的各項性能在很大程度上取決于再生集料的性質。為此，國內外對再生集料的性質進行了大量研究并且發現再生集料與天然集料比，具有孔隙率較高、密度較小、吸水性增強和集料強度較低等特點。其中再生集料的吸水率過高是制約其大規模應用的最重要問題，尤其是應用于浙青混合料中，集料吸水率過高將導致浙青用量的提高，從而明顯提高再生集料應用的成本。另外，再生集料的吸水率過高，水分的存在導致再生集料與浙青的粘附性不好，使得水損害發生的機率增高。一般而言，再生細集料的吸水率為10-12%，粗集料的吸水率為2. 5-12%。為解決制約再生集料應用的難題，必須要對再生集料進行強化處理。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，提供一種有機硅強化劑、再生集料、及浙青混合料與應用方法，使用該有機硅強化劑處理廢棄集料后得到的再生集料的吸水率顯著降低、并能提高再生集料與浙青的粘附性能。本專利技術的技術方案為 有機硅強化劑，其特征在于，它由下列組分按重量百分比組成50%-98%的有機硅樹脂溶液、1%-30%的滲透劑、及1%_20%的增粘劑。上述方案中，所述有機硅樹脂溶液由質量比為40-60:1-10:2-10:5-15:0-2:10-40的甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、乙醇、堿液和水于反應釜內，在溫度為25°C _150°C時反應合成。上述方案中，所述滲透劑為異丁基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、甲基氫二乙氧基娃燒、~■甲基~■乙氧基娃燒、或異丁稀二乙氧基娃燒中的一種或者任意兩種以上的混合。上述方案中，所述增粘劑為Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y-硫丙基二乙氧基娃燒、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、或乙烯基二甲氧基娃燒。再生集料，所述再生集料由下述方法制備得到將權利要求I至4任一項所述的有機硅強化劑噴灑于廢棄集料或者將廢棄集料浸泡于權利要求I至4任一項所述的有機硅強化劑后，在25-60°C的溫度下養生2-5天，即得到所述再生集料。上述方案中，將有機硅強化劑噴灑于廢棄集料時，所述有機硅強化劑與所述廢棄集料的質量比為O. 5-4:100。上述方案中，所述廢棄集料為房屋建筑廢棄物、鋼渣廢棄物、或廢棄水泥混凝土路面破碎而成。浙青混合料，所述浙青混合料由下述方法制備得到將天然集料和權利要求5-7任一項所述的再生集料混合后加熱至170-180°C，然后與浙青，礦粉拌合形成所述浙青混合料，所述再生集料占所述天然集料的質量百分比為60%-90%。浙青混合料在浙青路面的中下面層的應用。本專利技術的原理為有機硅強化劑在固化前，其中的有機硅樹脂溶液能夠與再生集料空隙中的水分發生反應，固化生成網狀結構的硅氧主鏈結構。一方面降低了再生集料中的水分含量，另一方面在再生集料的空隙中形成了致密的憎水有機硅薄膜，降低了再生集料的吸水率。有機硅強化劑中的增粘劑起到了偶聯作用，其含有兩種不同性質的基團，其中的氯基，甲氧基，乙氧基等基團可以與集料發生縮聚反應緊密結合，而其中的乙烯基，氨基，環氧基可以有效地粘附浙青，可以提高浙青與再生集料的粘附性。有機硅強化劑中的滲透劑起到表面活性的作用，可以降低強化劑的粘度與表面張力，使得有機硅強化劑能夠與集料更好的接觸，在集料的空隙中固化發揮防水作用。本專利技術的有益效果為 I.本專利技術中合成的有機硅強化劑可以顯著的降低再生集料的吸水率，提高再生集料與浙青的粘附性。 2.將處理后的再生集料大比例應用于浙青混合料中，取代天然石料后，不影響浙青混合料的力學性能，并且還能減少浙青用量，大大降低成本。3.本專利技術的有機硅強化劑的合成工藝簡單，成本低，并且比較環保。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術作進一步說明，但不限定本專利技術。實施例I 本實施例提供一種有機硅強化劑A，它由下列組分按重量百分比組成70%的有機硅樹脂溶液、28%的滲透劑、及2%的增粘劑。所述有機硅樹脂溶液由質量比為40:10:2:5:0. 01:40的甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、二甲基二乙氧基硅烷、乙醇、堿液和水于反應釜內，在溫度為25°C _150°C時反應合成。在本實施例中，堿液為氫氧化鈉溶液。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
有機硅強化劑，其特征在于，它由下列組分按重量百分比組成：50%?98%的有機硅樹脂溶液、1%?30%的滲透劑、及1%?20%的增粘劑。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳少鵬，林俊濤，楊世明，陳美祝，龐凌，謝君，雷敏，萬里，王騰，
申請(專利權)人：武漢理工大學，
類型：發明
國別省市：
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