[发明专利]活化回收粉及其制备方法和含活化回收粉的沥青混合料

说明书

本申请涉及道路工程材料技术领域，具体涉及活化回收粉及其制备方法和含活化回收粉的沥青混合料。所述活化回收粉的制备原料包括如下组分：回收粉、添加剂和活化剂水溶液；所述回收粉和添加剂的质量比为（7‑8）：（2‑3），所述回收粉和添加剂的总质量与活化剂水溶液的质量之比为1：（5‑10）；所述添加剂含有过渡性金属元素；所述活化剂水溶液为碱金属氢氧化物水溶液和/或硅烷偶联剂水溶液。使用物理和化学两种方式复合，能有效提高回收粉与沥青之间吸附作用，提高回收粉活性，增强沥青胶浆与集料之间的吸附能力，提高沥青混合料性能，改善了使用回收粉导致沥青混合料低温性能、疲劳性能和水稳定性的缺陷。

技术领域

本申请涉及道路工程材料技术领域，具体涉及活化回收粉及其制备方法和含活化回收粉的沥青混合料。

背景技术

沥青路面是国内最常见的路面形式，沥青混合料是铺设沥青路面最基本的材料。在混合料生产过程中集料上附着的粉尘会影响混合料的质量，因此沥青拌合站都设有除尘装置捕集粉尘，但也因此产生了大量的回收粉。回收粉单位体积中的PM2.5有13％左右，若不进行处理势必造成严重的大气环境污染和资源消耗。因此，对回收粉就地资源化利用是处理回收粉的最佳途径。

目前，对于回收粉的就地资源化利用主要集中于将回收粉作为填料，用于沥青混合料生产。对于回收粉作为填料应用于沥青混合料生产中的研究，多集中于将回收粉直接替代部分矿粉。

然而由于回收粉是由负压进行回收的，负压的变化会导致回收粉细度的变化，故回收粉的细度分布不均。加上集料在运输、堆放过程中被污染，会含有一定量的泥土，在回收粉的回收过程中这些泥土也被掺杂在回收粉中。由于回收粉中掺入泥土，导致回收粉中Si、Al元素含量提高，碱性降低，与沥青之间吸附作用减弱，回收粉直接替代矿粉，当回收粉的掺杂量较高时，会降低沥青混合料的性能。

针对回收粉在沥青混合料中的掺杂量低的技术缺陷，本申请亟需研发一种活化回收粉，提高其在沥青混合料中的掺杂量和沥青混合料的性能。

发明内容

为改善回收粉直接替换矿粉导致沥青混合料性能下降以及回收粉掺杂量低的缺陷，本申请提供活化回收粉及其制备方法和含活化回收粉的沥青混合料。

第一方面，本申请提供一种活化回收粉，采用如下技术方案实现：

一种活化回收粉，其制备原料包括如下组分：回收粉、添加剂和活化剂水溶液；所述回收粉和添加剂的质量比为(7-8)：(2-3)，所述回收粉和添加剂的总质量与活化剂水溶液的质量之比为1：(5-10)；所述添加剂含有过渡性金属元素；所述活化剂水溶液为碱金属氢氧化物水溶液和/或硅烷偶联剂水溶液。

通过采取上述技术方案，本申请采用添加剂和活化剂水溶液共同活化除尘装置中捕集的回收粉，提高回收粉活性，增强沥青胶浆与集料之间的吸附能力，提高沥青混合料性能，改善了使用回收粉导致沥青混合料低温性能、疲劳性能和水稳定性的缺陷。这是由于含有过渡性金属元素的添加剂中过渡性金属元素阳离子与沥青共混后沥青中的极性官能团反应形成配位络合物，形成锚固作用，结构更加稳定；碱金属氢氧化物水溶液具有腐蚀作用，对回收粉和添加剂表面有溶蚀现象，使得回收粉和添加剂的表面更加粗糙，增大了回收粉和添加剂的比表面积，使孔隙结构明显；硅烷偶联剂水溶液可以改善两相之间的界面，增强吸附作用。添加剂和活化剂共同作用，使用物理和化学两种方式复合，能有效提高回收粉与沥青之间吸附作用，活化回收粉制备的沥青混合料性能比矿粉制备的沥青混合料性能更优，大大提高了沥青混合料的低温性能、疲劳性能和水稳定性。