[发明专利]掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料及其制备方法。其主要由矿料、沥青、复合秸秆纤维素、纳米改性剂等原料制成；其中，纳米改性剂由纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、改性剂、分散剂制成；秸秆复合纤维素由棉花秸秆纤维素、玉米秸秆纤维素、水稻秸秆纤维素、活化剂等原料制成。本发明混合料路用性能优越，具有明显高于普通沥青混合料的高温、低温及水稳定性能。本发明还公开了复合改性沥青混合料的制备方法，该制备方法所用原料来源广泛、价格低廉，制备过程简单，具有经济和社会双重效益。

技术领域

本发明涉及道路工程材料技术领域，具体涉及一种掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料及其制备方法。

背景技术

在我国的道路建设工程中，沥青混凝土路面因其足够的力学强度、一定的弹性塑性变形能力、不扬尘、施工简单而且可再生等优点更是得到了广泛的应用。

然而，此类路面在长期的服役使用过程中，由于复杂的环境变化与交通流量、荷载的逐步增大，使得沥青混凝土路面出现了裂缝、车辙、坑槽、松散、啃边等病害；这也直接反映出了沥青混凝土路面的一些不足之处，例如：高温稳定性不好，易在高温下丧失承载力；低温抗裂性不足，低温易发生裂缝；耐久性不好，易老化；强度和稳定性受基层土基影响较大等。

发明内容

本发明提供了一种掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料及其制备方法，旨在解决沥青混凝土高温稳定性不佳、低温抗裂性不足、水稳定性差等技术问题，以保证沥青混合料的路用性能的同时减少沥青路面的高低温病害及水损坏。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料，由下列重量份的原料制成：

矿料100份、沥青3～7份、复合秸秆纤维素0.1～0.5份、纳米改性剂0.04～0.13份；其中，纳米改性剂由以下重量份的原料制成：

纳米碳酸钙0.03～0.07份、纳米二氧化硅0.02～0.06份、改性剂0.005～0.014份、分散剂0.002～0.008份；

所述秸秆复合纤维素由以下重量份的原料制成：

棉花秸秆纤维素0.05～0.15份、玉米秸秆纤维素0.04～0.2份、水稻秸秆纤维素0.06～0.16份、活化剂0.013～0.056份。

优选的，所述掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料由下列重量份的原料制成：

矿料100份、沥青4～6份、复合秸秆纤维素0.2～0.4份、纳米改性剂0.07～0.1份；其中，纳米改性剂由以下重量份的原料制成：

纳米碳酸钙0.04～0.06份、纳米二氧化硅0.04～0.05份、改性剂0.008～0.011份、分散剂0.004～0.006份；

所述秸秆复合纤维素由以下重量份的原料制成：

棉花秸秆纤维素0.09～0.12份、玉米秸秆纤维素0.07～0.11份、水稻秸秆纤维素0.08～0.12份、活化剂0.026～0.042份。

优选的，所述掺加秸秆纤维素的纳米复合改性沥青混合料由下列重量份的原料制成：

矿料100份、沥青4.5份、复合秸秆纤维素0.3份、纳米改性剂0.09份；其中，纳米改性剂由以下重量份的原料制成：

纳米碳酸钙0.05份、纳米二氧化硅0.04份、改性剂0.009份、分散剂0.005份；

所述秸秆复合纤维素由以下重量份的原料制成：

棉花秸秆纤维素0.12份、玉米秸秆纤维素0.09份、水稻秸秆纤维素0.11份、活化剂0.033份。