1.本发明属于混凝土技术领域,具体涉及一种沥青混凝土的制备方法。
背景技术：
2.随着国民经济的快速发展，公路交通运输事业得到了蓬勃发展，重载、超载现象日益突出。
3.沥青路面作为我国高等级路面的主要结构形式，往往在设计年限内无法满足重载交通的需求而发生严重的早期破坏，车辙和裂缝的频繁出现，严重缩短了沥青路面的使用寿命。
4.现有技术通常使用高粘剂、抗车辙剂或高模量剂等聚合物对沥青进行改性，进而大幅度提高材料的整体性能，尤其是抗车辙性能，但是其会降低抗疲劳性能；而且聚合物材料本身因为分子链大，分子链相互缠绕等原因，导致材料的粘度增加，进一步导致路面空隙率高，稳定性能差，低温抗裂性能、耐高温性能不佳，缩短了使用寿命，为道路的安全使用带来隐患。
5.因此，提供一种沥青混凝土的制备方法，降低路面的空隙率，稳定性能好，低温抗裂性能、耐高温性能与耐疲劳性能优异是现有技术亟待解决的技术难题。
技术实现要素：
6.本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种沥青混凝土的制备方法，降低了路面的空隙率，稳定性能好，低温抗裂性能、耐高温性能与耐疲劳性能优异。
7.为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：1.制备改性剂（1）制备初级混合料向废旧pet粉末中加入n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)进行预混，预混时间为50-60min，预混转速为220-240rpm，预混结束后加入tpu、ldpe、pp混合均匀，加入增容剂搅拌，搅拌时间为1.4-1.6h，搅拌转速为155-165rpm，搅拌结束制得初级混合料；所述废旧pet粉末的粒径为110-130nm；所述增容剂为pp接枝2-羟乙基丙烯酸酯-异佛尔酮二异氰酸酯或pp接枝马来酸酐；所述废旧pet、tpu、ldpe、pp、n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)与增容剂的质量比为38-42:24-27:18-22:9-11:3-5:11-13；（2）制备二级混合料将初级混合料、辅助料混合，搅拌47-53min，搅拌转速为235-245rpm，搅拌结束后制得二级混合料；所述初级混合料、辅助料的质量比为90-110：6-7；所述辅助料的制备方法为，将木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉
与去离子水混合，抽真空至真空度为0.02-0.04mpa，温度控制在74-77℃下处理26-30min，干燥后，制得复合剂；所述木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水的质量比为2.3-2.7:0.4-0.7:4.0-4.2:1.4-1.6:68-75。
8.（3）挤出造粒将二级混合料置于挤出机中在188-192℃下挤出、造粒，制得改性剂。
9.2.制备复合矿粉（1）制备改性花岗岩粉将花岗岩置于300-320℃下煅烧2.8-3.2h，煅烧结束后以0.8-1.2℃/min的速率降低至室温，再置于球磨机中进行球磨处理，球磨时间为33-38min，球磨速度为300-320rpm，球磨温度为4.0-4.2℃，球磨结束后去离子水、加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇，搅拌25-35min，搅拌转速为250-270rpm，搅拌结束后加入助剂，进行超声震荡处理，超声震荡时间为1.1-1.3h，超声震荡频率为40-50khz，超声震荡结束后，干燥制得改性花岗岩粉；所述花岗岩粉，长石含量为57-59%，石英含量为23-25%；所述花岗岩粉、去离子水、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、助剂的质量比为18-22:120-140:1.5-1.7:2.8-3.2:1.3-1.5:4.2-4.8；所述助剂为氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的混合物，所述氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为6.8-7.2:1.9-2.1:3.5-4.5:1.6-2.0:3.0-3.2；（2）复合将玄武岩粉、云母粉混合，然后置于密闭容器中进行密闭处理，将密闭容器抽真空至真空度为0.05-0.07mpa，温度升高至155-165℃，然后通入氮气至气体压力为0.13-0.15mpa，温度升高至225-235℃，密闭处理结束后与改性花岗岩粉混合，加入去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇，搅拌55-59min，搅拌速度为450-470rpm，搅拌结束后干燥制得复合矿粉；所述玄武岩粉，密度为2.8-3.2g/cm3，sio2的质量含量为47.3-47.5%，al2o3的质量含量为14.29-14.40%；所述云母粉，sio2的质量含量为45.56-45.60%，al2o3的质量含量为30.03-30.07%；所述玄武岩粉、云母粉、改性花岗岩粉、去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇的质量比为1-1.2:0.8-1.2:0.5-0.7:120-140:2.8-3.2:1.0-1.2:2.3-2.7:3.5-3.9。
10.3.制备初级沥青混凝土将改性剂与集料拌合,拌合时间4-6s，再加入沥青拌合,拌合时间为4-6s，再加入复合矿粉拌合28-32s,拌合的温度为188-192℃,制得初级沥青混凝土；所述集料为卵石，粒径为0-2.36mm、2.36-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-13.2mm、13.2-16mm和16-19mm的质量比为2-5:25-32:4-7:16-21:21-24:20-23；所述沥青为70#基质沥青；所述集料、复合矿粉、改性剂、沥青的质量比为88-92:10-14:1.0-1.2:4.6-5.0。
11.4.后处理向初级沥青混凝土喷淋处理液，干燥后置于87-91℃下热处理38-42min，制得沥青混凝土；所述初级沥青混凝土与处理液的质量比为15-19:3.3-3.7；所述处理液的制备方法为，向去离子水中加入柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸，搅拌13-17min，搅拌转速为150-190rpm，搅拌温度为0.8-1.2℃，搅拌结束后加入黄原胶，混合均匀后制得处理液；所述去离子水、柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸与黄原胶的质量比为93-97:1.0-1.4:1.8-2.2:1.1-1.5:1.3-1.7。
12.与现有技术相比，本发明取得以下有益效果：1.本发明采用特定的方法制备改性剂，保证了分子结构的稳定性，其与特定的复合矿粉相结合，提高了沥青混凝土的低温抗裂性能、耐高温性能与耐疲劳性能；本发明采用特定的方法制得复合矿粉，提高了矿粉的活性，促进了分散性能，增强了矿粉与改性剂、集料、沥青之间的粘结性，其与其他技术手段相结合，降低了沥青混凝土的孔隙率，提高了稳定性能；2.采用本发明沥青混凝土的制备方法，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程（jtg e20-2011）》进行性能测试，孔隙率为2.0-2.3%；60℃马歇尔稳定度为45.17-47.25kn，120℃马歇尔稳定度为43.91-46.31kn，-30℃马歇尔稳定度为42.89-45.36kn；60℃，0.7mpa下的动稳定度为29886-30957次/mm，70℃，1.0mpa下的动稳定度为22345-23218次/mm；-10℃下的低温弯曲破坏应变为3582-3612με，-30℃下的低温弯曲破坏应变为3456-3510με，疲劳寿命为10.1-10.4万次（400微应变）。
具体实施方式
13.为了对本发明的技术特征、目的和效果更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
14.实施例11.制备改性剂（1）制备初级混合料向废旧pet粉末中加入n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)进行预混，预混时间为55min，预混转速为230rpm，预混结束后加入tpu、ldpe、pp混合均匀，加入pp接枝2-羟乙基丙烯酸酯-异佛尔酮二异氰酸酯搅拌，搅拌时间为1.5h，搅拌转速为160rpm，搅拌结束制得初级混合料；所述废旧pet粉末的粒径为120nm；所述废旧pet、tpu、ldpe、pp、n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)与pp接枝2-羟乙基丙烯酸酯-异佛尔酮二异氰酸酯的质量比为40:25:20:10:4:12；（2）制备二级混合料将初级混合料、辅助料混合，搅拌50min，搅拌转速为240rpm，搅拌结束后制得二级
混合料；所述初级混合料、辅助料的质量比为100:6.5；所述辅助料的制备方法为，将木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水混合，抽真空至真空度为0.03mpa，温度控制在75℃下处理28min，干燥后，制得复合剂；所述木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水的质量比为2.5:0.6:4.1:1.5:70；（3）挤出造粒将二级混合料置于挤出机中在190℃下挤出、造粒，制得改性剂。
15.2.制备复合矿粉（1）制备改性花岗岩粉将花岗岩置于310℃下煅烧3h，煅烧结束后以1℃/min的速率降低至室温，再置于球磨机中进行球磨处理，球磨时间为36min，球磨速度为310rpm，球磨温度为4.1℃，球磨结束后去离子水、加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇，搅拌30min，搅拌转速为260rpm，搅拌结束后加入助剂，进行超声震荡处理，超声震荡时间为1.2h，超声震荡频率为45khz，超声震荡结束后，干燥制得改性花岗岩粉；所述花岗岩粉，长石含量为58%，石英含量为24%；所述花岗岩粉、去离子水、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、助剂的质量比为20:130:1.6:3:1.4:4.5；所述助剂为氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的混合物，所述氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为7:2:4:1.8:3.1；（2）复合将玄武岩粉、云母粉混合，然后置于密闭容器中进行密闭处理，将密闭容器抽真空至真空度为0.06mpa，温度升高至160℃，然后通入氮气至气体压力为0.14mpa，温度升高至230℃，密闭处理结束后与改性花岗岩粉混合，加入去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇，搅拌57min，搅拌速度为460rpm，搅拌结束后干燥制得复合矿粉；所述玄武岩粉，密度为3.0g/cm3，sio2的质量含量为47.4%，al2o3的质量含量为14.37%；所述云母粉，sio2的质量含量为45.58%，al2o3的质量含量为30.05%；所述玄武岩粉、云母粉、改性花岗岩粉、去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇的质量比为1:1:0.7:130:3:1.2:2.5:3.7。
16.3.制备初级沥青混凝土将改性剂与集料拌合,拌合时间5s，再加入沥青拌合,拌合时间为5s，再加入复合矿粉拌合30s,拌合的温度为190℃,制得初级沥青混凝土；所述集料为卵石，粒径为0-2.36mm、2.36-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-13.2mm、13.2-16mm和16-19mm的质量比为3:32:5:18:22:20；所述沥青为70#基质沥青；所述集料、复合矿粉、改性剂与沥青的质量比为90:12:1.1:4.8。
17.4.后处理
向初级沥青混凝土喷淋处理液，干燥后置于89℃下热处理40min，制得沥青混凝土；所述初级沥青混凝土与处理液的质量比为17:3.5；所述处理液的制备方法为，向去离子水中加入柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸，搅拌15min，搅拌转速为170rpm，搅拌温度为1.0℃，搅拌结束后加入黄原胶，混合均匀后制得处理液；所述去离子水、柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸与黄原胶的质量比为95:1.2:2.0:1.3:1.5。
18.实施例2 一种沥青混凝土的制备方法1.制备改性剂（1）制备初级混合料向废旧pet粉末中加入n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)进行预混，预混时间为50min，预混转速为240rpm，预混结束后加入tpu、ldpe、pp混合均匀，加入pp接枝马来酸酐搅拌，搅拌时间为1.4h，搅拌转速为155rpm，搅拌结束制得初级混合料；所述废旧pet粉末的粒径为110nm；所述废旧pet、tpu、ldpe、pp、n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)与pp接枝马来酸酐的质量比为38:24:18:9:3:11；（2）制备二级混合料将初级混合料、辅助料混合，搅拌47min，搅拌转速为235rpm，搅拌结束后制得二级混合料；所述初级混合料、辅助料的质量比为90：6；所述辅助料的制备方法为，将木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水混合，抽真空至真空度为0.02mpa，温度控制在74℃下处理30min，干燥后，制得复合剂；所述木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水的质量比为2.3:0.4:4.0:1.4:68；（3）挤出造粒将二级混合料置于挤出机中在188℃下挤出、造粒，制得改性剂。
19.2.制备复合矿粉（1）制备改性花岗岩粉将花岗岩置于300℃下煅烧3.2h，煅烧结束后以0.8℃/min的速率降低至室温，再置于球磨机中进行球磨处理，球磨时间为33min，球磨速度为300rpm，球磨温度为4.0℃，球磨结束后去离子水、加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇，搅拌25min，搅拌转速为270rpm，搅拌结束后加入助剂，进行超声震荡处理，超声震荡时间为1.1h，超声震荡频率为50khz，超声震荡结束后，干燥制得改性花岗岩粉；所述花岗岩粉，长石含量为57%，石英含量为23%；所述花岗岩粉、去离子水、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、助剂的质量比为18:120:1.5:2.8:1.3:4.2；所述助剂为氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的混合物，所
述氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为6.8:1.9:3.5:1.6:3.0；（2）复合将玄武岩粉、云母粉混合，然后置于密闭容器中进行密闭处理，将密闭容器抽真空至真空度为0.05mpa，温度升高至165℃，然后通入氮气至气体压力为0.13mpa，温度升高至235℃，密闭处理结束后与改性花岗岩粉混合，加入去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇，搅拌55min，搅拌速度为470rpm，搅拌结束后干燥制得复合矿粉；所述玄武岩粉，密度为2.8g/cm3，sio2的质量含量为47.3%，al2o3的质量含量为14.29%；所述云母粉，sio2的质量含量为45.56%，al2o3的质量含量为30.03%；所述玄武岩粉、云母粉、改性花岗岩粉、去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇的质量比为1:1.2:0.5:120:2.8:1.0:2.3:3.5。
20.3.制备初级沥青混凝土将改性剂与集料拌合,拌合时间4s，再加入沥青拌合,拌合时间为6s，再加入复合矿粉拌合28s,拌合的温度为188℃,制得初级沥青混凝土；所述集料为卵石，粒径为0-2.36mm、2.36-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-13.2mm、13.2-16mm和16-19mm的质量比为2:30:4:21:21:22；所述沥青为70#基质沥青；所述集料、复合矿粉、改性剂、沥青的质量比为88:10:1.0:4.6。
21.4.后处理向初级沥青混凝土喷淋处理液，干燥后置于87℃下热处理38min，制得沥青混凝土；所述初级沥青混凝土与处理液的质量比为15:3.3；所述处理液的制备方法为，向去离子水中加入柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸，搅拌13min，搅拌转速为150rpm，搅拌温度为0.8℃，搅拌结束后加入黄原胶，混合均匀后制得处理液；所述去离子水、柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸与黄原胶的质量比为93:1.0:1.8:1.1:1.4。
22.实施例3 一种沥青混凝土的制备方法1.制备改性剂（1）制备初级混合料向废旧pet粉末中加入n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)进行预混，预混时间为60min，预混转速为220rpm，预混结束后加入tpu、ldpe、pp混合均匀，加入pp接枝马来酸酐搅拌，搅拌时间为1.6h，搅拌转速为165rpm，搅拌结束制得初级混合料；所述废旧pet粉末的粒径为130nm；所述废旧pet、tpu、ldpe、pp、n,n-6-亚甲基-双(氨基甲酰-2噁唑啉)与pp接枝马来酸酐的质量比为42:27:22:11:5:13；（2）制备二级混合料将初级混合料、辅助料混合，搅拌53min，搅拌转速为245rpm，搅拌结束后制得二级
混合料；所述初级混合料、辅助料的质量比为110：7；所述辅助料的制备方法为，将木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水混合，抽真空至真空度为0.04mpa，温度控制在77℃下处理26min，干燥后，制得复合剂；所述木质纤维素、碳酸钙、十二烷基苯磺酸钠、塔拉胶粉与去离子水的质量比为2.7:0.7:4.2:1.6:75；（3）挤出造粒将二级混合料置于挤出机中在192℃下挤出、造粒，制得改性剂。
23.2.制备复合矿粉（1）制备改性花岗岩粉将花岗岩置于320℃下煅烧2.8h，煅烧结束后以1.2℃/min的速率降低至室温，再置于球磨机中进行球磨处理，球磨时间为38min，球磨速度为320rpm，球磨温度为4.2℃，球磨结束后去离子水、加入乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇，搅拌35min，搅拌转速为250rpm，搅拌结束后加入助剂，进行超声震荡处理，超声震荡时间为1.3h，超声震荡频率为40khz，超声震荡结束后，干燥制得改性花岗岩粉；所述花岗岩粉，长石含量为59%，石英含量为25%；所述花岗岩粉、去离子水、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、助剂的质量比为22:140:1.7:3.2:1.5:4.8；所述助剂为氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的混合物，所述氢氧化铝、透明质酸、硬脂酸钠、酒石酸、聚乙烯吡咯烷酮的质量比为7.2:2.1:4.5:2.0:3.2；（2）复合将玄武岩粉、云母粉混合，然后置于密闭容器中进行密闭处理，将密闭容器抽真空至真空度为0.07mpa，温度升高至155℃，然后通入氮气至气体压力为0.15mpa，温度升高至225℃，密闭处理结束后与改性花岗岩粉混合，加入去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇，搅拌59min，搅拌速度为450rpm，搅拌结束后干燥制得复合矿粉；所述玄武岩粉，密度为3.2 g/cm3，sio2的质量含量为47.5%，al2o3的质量含量为14.40%；所述云母粉，sio2的质量含量为45.60%，al2o3的质量含量为30.07%；所述玄武岩粉、云母粉、改性花岗岩粉、去离子水、海藻酸钠、六偏磷酸钠、壳聚糖、聚乙二醇的质量比为1.2:0.8:0.6:140:3.2:1.1:2.7:3.9。
24.3.制备初级沥青混凝土将超改性剂与集料拌合,拌合时间6s，再加入沥青拌合,拌合时间为4s，再加入复合矿粉拌合32s,拌合的温度为192℃,制得初级沥青混凝土；所述集料为卵石，粒径为0-2.36mm、2.36-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-13.2mm、13.2-16mm和16-19mm的质量比为5:25:7:16:24:23；所述沥青为70#基质沥青；所述集料、复合矿粉、改性剂、沥青的质量比为92:14:1.2:5.0。
25.4.后处理向初级沥青混凝土喷淋处理液，干燥后置于91℃下热处理42min，制得沥青混凝土；所述初级沥青混凝土与处理液的质量比为19:3.7；所述处理液的制备方法为，向去离子水中加入柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸，搅拌17min，搅拌转速为190rpm，搅拌温度为1.2℃，搅拌结束后加入黄原胶，混合均匀后制得处理液；所述去离子水、柠檬酸钠、聚乙烯醇、透明质酸与黄原胶的质量比为97:1.4:2.2:1.5:1.7。
26.对比例1在实施例1的基础上，改变之处为，将复合矿粉替换为矿粉，所述矿粉的制备方法为玄武岩粉、云母粉、花岗岩粉混合，搅拌57min，搅拌速度为460rpm，所述玄武岩粉、云母粉与花岗岩粉的质量比为1:1:0.7，其余操作均相同。
27.对比例2在实施例1的基础上，改变之处为，省略改性剂成分，其余操作均相同。
28.性能检测待实施例1-3及对比例1-2的路面冷却后，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程（jtg e20-2011）》进行性能测试，测试结果如下：
29.除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。