[发明专利]一种改性彩色沥青混凝土及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性彩色沥青混凝土，是由矿料、部分替代矿料的无机颜料、浅色胶结料、偶联剂组成，其中所述矿料的集料表面有通过喷洒偶联剂溶液形成的偶联层；所述改性彩色沥青混凝土中以重量份计，矿料100份，浅色胶结料3～7份，偶联剂0.01～0.05份，所述部分替代矿料的无机颜料用量是：以100重量份的矿料计，无机颜料替代矿料的量为2～5份。本发明的改性彩色沥青混凝土制备时首先利用偶联剂对集料表面进行改性形成偶联层，然后加热条件下加入浅色胶结料和替代部分矿料的无机颜料混合搅拌制得。实验证实，本发明的改性彩色沥青混凝土的高温稳定性、水稳性和低温性能明显改善，可进一步拓展彩色沥青的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种改性彩色沥青混凝土及其制备方法，属于道路材料技术领域。

背景技术

彩色沥青路面是指将浅色胶结料、集料、颜料和添加剂在特定温度下拌合，再经过摊铺、碾压形成具有一定强度和使用功能的路面。彩色沥青路面具有与周围环境相协调、美化城市、缓解驾驶疲劳、促进行车安全、降低路面噪音、缓解“热岛效应”等优点。采用现代石油化工产品，可人工制备与石油沥青相当的彩色沥青胶结料，通过添加某种颜料，使其呈现某种色彩。

彩色沥青胶结料主要由聚合物、树脂、软化剂和其他外加剂混合制备而成，力学性能与流变性能与普通道路石油沥青接近。对普通石油沥青路面而言，沥青与集料的相容性差是影响路面质量的关键因素之一，目前改善沥青与集料粘附性主要采用消石灰或生石灰粉为填料、沥青中掺加抗剥落剂或改性剂以及将粗集料用石灰浆处理后使用等方法。彩色沥青路面在使用过程中，因胶结料与集料的相容性差，导致粘结力不足而造成的水损害和使用性能方面的问题同样存在，目前国内该方面的研究报道较少。专利申请CN105906233A公开了一种高性能彩色透水沥青混凝土及其制备方法，它由符合级配要求的矿料、无色胶结材料和颜料混合制成，其中无色胶结材料由基础油、石油树脂、聚合物和偶联剂按一定比例混合后制成。专利申请CN103980722A公开了一种提高彩色沥青路面色彩稳定性的方法，在彩色沥青胶结料中加入一定比例的偶联剂，以提高彩色沥青路面色彩稳定性。专利申请CN103265922A公开了一种冷施工彩色树脂混凝土的胶结材料，由作为基材的复合环氧树脂及增韧剂、偶联剂和抗老化剂改性而成。上述报道涉及将偶联剂作为增强组分对彩色沥青胶结料进行改性，即通过在胶结料中添加偶联剂提高彩色沥青路面的性能或实现彩色沥青路面的功能化。虽然偶联剂有改善彩色沥青胶结料与集料相容性的效果，但一方面由于偶联剂在胶结料中的含量较低(以重量比计，为胶结料的1％左右)，与集料拌合后偶联剂在混凝土中的含量更低(以重量比计，为混合料的0.05％左右)，另一方面由于胶结料对偶联剂的“包埋”作用，因此利用在胶结料中掺加偶联剂的方法改善胶结料与集料的界面性能很难达到预期效果。如何充分发挥偶联剂作用，提高彩色沥青胶结料与集料的相容性，对于获得高性能彩色沥青混凝土具有现实意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种改性彩色沥青混凝土及其制备方法。

本发明所述的改性彩色沥青混凝土，由矿料、部分替代矿料的无机颜料、浅色胶结料、偶联剂组成，其特征在于：所述矿料的集料表面有通过喷洒偶联剂溶液形成的偶联层，其中所述偶联剂为硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或几种，所述矿料级配类型为AC-13型，所述浅色胶结料的组成为糠醛抽出油、石油树脂和聚合物添加剂，由熔融混合搅拌法制得，其中糠醛抽出油、石油树脂与聚合物添加剂之间的重量份配比为40-50:40-50:5-20；所述改性彩色沥青混凝土中以重量份计，矿料100份，浅色胶结料3～7份，偶联剂0.01～0.05份，所述部分替代矿料的无机颜料用量是：以100重量份的矿料计，无机颜料替代矿料的量为2～5份。

上述的改性彩色沥青混凝土中：以重量份计，优选的实施方式是：矿料100份，浅色胶结料4～6份，偶联剂0.02～0.04份，所述部分替代矿料的无机颜料用量是：以100重量份的矿料计，无机颜料替代矿料的量为2.5～4份。