CN113801487B - 一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆及其制备方法，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，方法包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；本发明的配方中采用了贝壳粉、煤矸石粉、粉煤灰和废砖粉，在提高沥青高低温性能的同时，也降低了沥青的孔隙率，增强了沥青与矿粉的粘附作用，减少了废弃材料对环境的污染，本发明所制备的绿色复合型填料与沥青具有更优异的粘附性能，可以提高相应混合料的路用性能；本发明利用再生橡胶粉和生物油改性湖沥青可提高沥青的力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及沥青路面材料技术领域，具体为一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆及其制备方法。
背景技术
在我国已建成的高等级公路中，沥青路面由于其平整性好、行车舒适、噪音较小、易于养护、可回收再利用等优点，成为我国城市道路的主要结构类型；沥青混合料是由沥青胶结料与粗、细集料经充分拌合形成的，是一种多级空间网状结构的分散系，沥青胶结料是以填料为分散相分散在沥青中的一种微分散系，它的组成结构决定了沥青混合料的高低温性能，通过增加沥青胶浆中沥青与集料的粘附性、减小孔隙率等促粘减水措施，如使用矿粉填充减小孔隙率、使用碱性集料等，可以提高沥青混合料抵抗水损坏的能力。
我国的贝类主要用于食用，对于贝壳的利用则较少，导致贝壳大量堆积，是沿海地区迫切需要解决的环境问题，贝壳是由占壳重为95％的碳酸钙和5％的有机质构成，与石灰石的组分相近，是一种碱性集料，可作为矿粉用于拌制沥青胶浆，贝壳的形状虽然不适于作为粗集料受力，但微观上，“砖-泥”层状结构却具有优异的力学性能，“砖”与“砖”之间的“泥”为有机质，可与沥青较好的吸附，因此，贝壳粉作为矿粉理论上可与沥青良好吸附，代替传统的石灰石矿粉，既可以减少自然资源的消耗，也利于解决贝壳堆积引发的环境问题；粉煤灰是煤粉燃烧所产生的细颗粒，对大气污染危害极大，煤矸石是加工煤炭过程中所产生的废弃副产品，产出量大，堆放不仅浪费了大量的土地，还污染环境，与石灰石粉相比，煤矸石粉可增加沥青饱和度，降低空隙率和矿料间隙率，提高沥青混合料的稳定度，粉煤灰对于沥青胶浆具有“增弹”作用，能够提高其高温稳定性，但会牺牲其低温抗裂性，废砖是建筑垃圾之一，近年来，建筑物的拆除带来了大量的废弃红砖，在沥青中掺加废砖粉可以改善沥青的温度敏感性，提高沥青的疲劳寿命，而现有的沥青路面材料技术中并没有很好的应用上述的材料来改善沥青的性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：45-50份的绿色复合型填料、40-50份的复合改性沥青、3-6份的抗老化剂和2-4份的助溶剂。
优选的，所述抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨30-50min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至70-80℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌8-12min后得到改性贝壳粉；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至45-55℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至40-50℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌0.5-1h后，降低转速继续搅拌2-4h，得到复合改性沥青；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到160-180℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
优选的，所述步骤一中，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.5-2，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：100-200。
优选的，所述步骤二中，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为1-3：2-3：2-4，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：160-220，无机填料与混合液的质量比为3-5：7-9。
优选的，所述步骤三中，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为5-7：2-3。
优选的，所述步骤四中，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的湖沥青、5-12份的再生橡胶粉、15-30份的生物油、4-8份的助剂。
优选的，所述再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油中的一种或多种的混合物，混合比例为任意比例，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的配方中采用了贝壳粉、煤矸石粉、粉煤灰和废砖粉，在提高沥青高低温性能的同时，也降低了沥青的孔隙率，增强了沥青与矿粉的粘附作用，减少了废弃材料对环境的污染，本发明所制备的绿色复合型填料与沥青具有更优异的粘附性能，可以提高相应混合料的路用性能；本发明利用再生橡胶粉和生物油改性湖沥青可提高沥青的力学性能。
附图说明
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明的物质合成流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供的一种技术方案：
实施例1：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：45份的绿色复合型填料、40份的复合改性沥青、3份的抗老化剂和2份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨30min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至70℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌8-12min后得到改性贝壳粉，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.5，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：100；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至45℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至40℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为1：2：2，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：160，无机填料与混合液的质量比为3：7；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为5：2；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌40min后，降低转速继续搅拌2.5h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、5份的再生橡胶粉、15份的生物油、4份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油按体积比1：1：1混合制得，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到160℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
实施例2：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：48份的绿色复合型填料、40份的复合改性沥青、4份的抗老化剂和2份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨40min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至75℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌10min后得到改性贝壳粉，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.7，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：120；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至48℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至45℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为2：1：2，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：180，无机填料与混合液的质量比为4：7；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为3：1；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌45min后，降低转速继续搅拌3h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、7份的再生橡胶粉、20份的生物油、4份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，生物油餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油按体积比2：1：1混合制得，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到165℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
实施例3：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：50份的绿色复合型填料、45份的复合改性沥青、4份的抗老化剂和3份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨50min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至80℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌12min后得到改性贝壳粉，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：2，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：150；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至50℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至50℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为2：3：4，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：220，无机填料与混合液的质量比为4：9；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为7：2；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌50min后，降低转速继续搅拌3.5h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、9份的再生橡胶粉、23份的生物油、5份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油按体积比3：2混合制得，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到170℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
实施例4：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：50份的绿色复合型填料、50份的复合改性沥青、5份的抗老化剂和3份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨50min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至75℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌10min后得到改性贝壳粉，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.8，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：180；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至55℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至50℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为3：3：2，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：220，无机填料与混合液的质量比为5：8；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为7：3；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌60min后，降低转速继续搅拌4h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、12份的再生橡胶粉、26份的生物油、6份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油按体积比3：1：1混合制得，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到180℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
对比例1：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：45份的绿色复合型填料、40份的复合改性沥青、3份的抗老化剂和2份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备绿色复合型填料；步骤二，制备复合改性沥青；步骤三，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至45℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至40℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得绿色复合型填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为1：2：2，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：160，无机填料与混合液的质量比为3：7；
其中上述步骤二中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌40min后，降低转速继续搅拌2.5h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、5份的再生橡胶粉、15份的生物油、4份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油按体积比1：1：1混合制得，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤三中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤二中所制取的复合改性沥青、步骤一中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到160℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
对比例2：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：45份的绿色复合型填料、40份的复合改性沥青、3份的抗老化剂和2份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨30min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至70℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌8-12min后得到改性贝壳粉，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.5，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：100；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为1：2：2；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料，改性贝壳粉和无机填料的质量比为5：2；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌40min后，降低转速继续搅拌2.5h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、5份的再生橡胶粉、15份的生物油、4份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油按体积比1：1：1混合制得，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到160℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
对比例3：
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，各组分的质量份数分别是：45份的绿色复合型填料、40份的复合改性沥青、3份的抗老化剂和2份的助溶剂，抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F。
一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；
其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，然后置于球磨机中球磨30min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至70℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，高速搅拌8-12min后得到改性贝壳粉，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.5，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：100；
其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至45℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至40℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为1：2：2，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：160，无机填料与混合液的质量比为3：7；
其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为5：2；
其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取70#的湖沥青、再生橡胶粉和助剂备用，然后将70#的湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉和助剂，高速搅拌40min后，降低转速继续搅拌2.5h，得到复合改性沥青，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的70#的湖沥青、5份的再生橡胶粉和4份的助剂，再生橡胶粉目数为60-80目，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成；
其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到160℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌约15-30min后，得到成品改性沥青胶浆。
将各实施例与对比例按照JTG E20—2011标准测试沥青胶浆的高温和低温性能，将各实施例与对比例中所制备的沥青胶浆与同条件下的集料混合拌制沥青混合料，通过冻融劈裂试验测试抗水损害能力，测试结果如下表所示：
基于上述，本发明具备以下优点：
在材料的性能方面，本发明以贝壳粉作为主要成分的绿色复合型填料与沥青具有更优异的粘附性能，从而可以提高相应混合料的路用性能，贝壳粉主要成分是碳酸钙和有机质，碳酸钙作为碱性石料可与沥青较好的粘附，同时有机质的存在增强了粘附效果，贝壳粉、粉煤灰和煤矸石粉等表面的孔隙发达，这些孔隙相当于微毛细管，与沥青接触时产生毛细管作用力，使得填料能够充分吸附沥青，提高填料-沥青界面粘附力；本发明通过加入煤矸石粉、粉煤灰和废砖粉，使沥青具有更好的高温性能，所含有的活性矿物成分可以更好地与沥青黏结形成沥青胶浆，增强沥青胶浆的高温稳定性；本发明利用再生橡胶粉和生物油改性湖沥青可提高沥青的力学性能，改性后的沥青在助溶剂作用下与填料的粘附更加充分，在湖沥青中添加废弃生物油用以补充被填料吸附的油分，降低填料吸附沥青轻质组分对沥青性能的影响，加入的再生橡胶粉在助剂作用下可与沥青充分溶胀，交联构成三维网状结构，提高改性沥青的高温稳定性，将无机填料与改性后的湖沥青混合，在偶联剂作用下，无机填料能够充分均匀分散到沥青中，填充橡胶粉与沥青构成的网状结构空隙，增强改性沥青的力学性能，加入的松香甘油酯可以降低沥青与填料热拌过程中短期热氧老化对沥青性能的影响，助溶剂可使填料溶混到沥青中，提高沥青对填料的润湿效果，加强填料与沥青的粘附；
在工艺方面，本发明对贝壳粉使用无水乙醇研磨减少了粉体的团聚，能够获得更细的贝壳粉颗粒，增大贝壳粉与沥青的接触面积；本发明对粉煤灰等使用氢氧化钙溶液与其混合，激发其活性，增加其碱性，与贝壳粉混合使用可以增强胶浆的低温性能；
在环境保护方面，本发明使用贝壳粉等废弃材料制备沥青胶浆，具有保护环境、节约资源的优点，通过从贝壳粉、粉煤灰、煤矸石粉等废弃材料中获得集料，回收利用这些集料制备沥青胶浆，能够减少固体废弃物的堆积和污染，保护矿产和土地资源，同时也能够获得性能较好的沥青胶浆，有利于道路交通建设。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (1)
1.一种基于绿色复合型填料的改性沥青胶浆，配方包括：绿色复合型填料、复合改性沥青、抗老化剂和助溶剂，其特征在于：各组分的质量份数分别是：45-50份的绿色复合型填料、40-50份的复合改性沥青、3-6份的抗老化剂和2-4份的助溶剂；所述抗老化剂是乙基纤维素、月桂酸锌、对苯二胺和松香甘油酯按质量比2:2:3:3混合而成，助溶剂是油溶性润湿分散剂TR-40F；上述改性沥青胶浆的制备方法，包括步骤一，制备改性贝壳粉；步骤二，制备改性无机填料；步骤三，制备绿色复合型填料；步骤四，制备复合改性沥青；步骤五，制备成品改性沥青胶浆；其中上述步骤一中，首先将贝壳破碎成粉，将贝壳粉与无水乙醇混合搅拌，贝壳粉与无水乙醇的质量比为1：1.5-2，然后置于球磨机中球磨30-50min，得到混合物，再将混合物放入80℃烘箱中烘至干燥，将干燥后得到的贝壳粉过200-300目方孔筛，得到精制贝壳粉，再将精制贝壳粉置于高速搅拌机中，并加热至70-80℃，最后按质量比将铝酸脂偶联剂DL-467加入到精制贝壳粉中，铝酸脂偶联剂DL-467与精制贝壳粉的质量比为1：100-200，高速搅拌8-12min后得到改性贝壳粉；其中上述步骤二中，首先按质量比将粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉均匀混合，再与10％质量分数的氢氧化钙溶液混合，进一步超声分散，经过滤干燥后，得到无机填料，然后取硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水进行混合，加热至45-55℃，搅拌均匀后得到混合液，最后将无机填料与混合液混合并加热至40-50℃，经超声处理、过滤、干燥和研磨后，过200-300目方孔筛即得改性无机填料；其中上述步骤三中，首先取步骤一中所制备的改性贝壳粉和步骤二中所制备的改性无机填料备用，然后按照质量比，将二者置于搅拌机中均匀混合，得到绿色复合型填料；其中上述步骤四中，首先按照复合改性沥青的配方比例，称取湖沥青、再生橡胶粉、生物油和助剂备用，然后将湖沥青加热到190-200℃后，置于搅拌反应器中，最后依次加入所称取的再生橡胶粉、生物油和助剂，高速搅拌0.5-1h后，降低转速继续搅拌2-4h，得到复合改性沥青；其中上述步骤五中，首先按照改性沥青胶浆的配方比例，称取步骤四中所制取的复合改性沥青、步骤三中所制备的绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂备用，然后将复合改性沥青加热到160-180℃后，置于搅拌反应器中，在搅拌条件下，分多次将绿色复合型填料、抗老化剂和助溶剂依次加入到搅拌反应器中，继续搅拌15-30min后，得到成品改性沥青胶浆；所述步骤二中，粉煤灰、煤矸石粉和废砖粉的质量比为1-3：2-3：2-4，硅烷偶联剂A-151、硬脂酸钠和去离子水的质量比为1：0.5：160-220，无机填料与混合液的质量比为3-5：7-9；所述步骤三中，改性贝壳粉和改性无机填料的质量比为5-7：2-3；所述步骤四中，按质量份数计，复合改性沥青的配方为：100份的湖沥青、5-12份的再生橡胶粉、15-30份的生物油、4-8份的助剂；所述再生橡胶粉目数为60-80目，生物油由餐厨废弃油脂、废弃植物油、废弃动物油中的一种或多种的混合物，混合比例为任意比例，助剂是硬脂酸锌、氢氧化钙、二苯胺按质量比3：3：1混合制成。
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