[发明专利]一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料，属于道路工程新材料技术领域，包括以下成分：环氧沥青、改性竹纤维、废橡胶粉、石灰石集料和石灰石矿粉，还公开了一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料的制备方法，该方法利用环氧固化体系、改性竹纤维和废橡胶粉复合填充沥青混合料内部的孔隙与空洞，进而起到包裹和封闭作用，对沥青混合料形成有效保护，阻滞酸雨的侵蚀，并进一步保护下卧层，使其沥青‑矿料黏附性、水稳定性和耐久性均得到显著提升，且材料广泛易得、环境友好无毒。

技术领域

本发明属于道路工程新材料技术领域，具体涉及一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着我国工业化进程的不断发展，燃烧石油、煤和天然气等化石燃料的燃烧导致SO₂和NO_X的排放量急速增加。SO₂和NO_X经过一系列复杂的物理化学作用，形成了H₂SO₄和HNO₃等酸性液滴及酸性颗粒，随着大气湿沉降和干沉降落入地面,当雨雪中的pH值小于5.6时，称为酸雨。

我国是继欧洲、北美之后世界上第三大酸雨区，而在三大酸雨区中，我国的强酸雨区(PH4.5)面积最大，南方和西南地区已经成为世界上降水酸性最强的地区。近年来，我国酸雨面积持续扩大，酸雨区呈向西向北蔓延趋势，降水酸性继续增高。

当前，我国南方地区沥青路面早期水损害非常严重。酸雨对沥青路面的侵蚀破坏包含较为复杂的化学作用，由于沥青路面含有大量酸敏性材料，酸的侵蚀作用将加剧路面材料结构的劣化速度，必然会影响沥青路面的耐久性。因此，亟待加速研发耐酸雨腐蚀的沥青混合料及其制备方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料及其制备方法，该方法通过将环氧沥青、改性竹纤维和废橡胶粉复配拌制密集配沥青混合料，使其沥青-矿料黏附性、水稳定性和耐久性均得到显著提升，且材料广泛易得、环境友好无毒。

为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料，包括以下重量份数原料：环氧沥青6-12份、改性竹纤维2-4份、废橡胶粉5-10份、石灰石102-135份。

进一步地，环氧沥青包括1-2份环氧沥青A组分(含环氧树脂组分)和5-10份环氧沥青B组分(含沥青组分)。

进一步地，所述废橡胶粉来源于废旧货车轮胎，主要成分为丁苯橡胶，颗粒细度为80目；所述石灰石依据粒径大小分为100-130份石灰石集料和2-5份石灰石矿粉，石灰石集料粒径＞0.075mm，石灰石矿粉粒径≤0.075mm。

一种耐酸雨腐蚀的沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，将竹纤维置于纤维改性剂中浸泡2-3h，再置于烘箱中3-5h充分反应，将改性后的竹纤维二次搓碾制得改性竹纤维，备用；

步骤2，将100-130份石灰石集料在烘箱中预热后加入至拌和锅中，预拌和30-60s，再加入步骤1得到的2-4份改性竹纤维混合，干拌60-80s，得到混合物甲；

步骤3，将5-10份环氧沥青B组分加热至170-190℃，然后与5-10份废橡胶粉混合，经保温剪切、搅拌，得到混合物乙；

步骤4，将步骤3得到的混合物乙和1-2份环氧沥青A组分加入到步骤2得到的混合物甲中湿拌，然后加入预热过的2-5份石灰石矿粉拌和100-120s，经溶胀制得耐酸雨腐蚀的沥青混合料。

进一步地，所述步骤1得到的改性竹纤维为毛竹茎杆制成的改性短纤维絮状物，其长度为4-10mm，相对密度0.87-0.94，含水率＜3％，吸油率为纤维质量的7-10倍；所述纤维改性剂为苯甲酸溶液，浓度为0.2％-0.4％，其对竹纤维的酯化作用可显著提高其在沥青混合料中的相容性和分散均匀性。