[发明专利]一种掺尾矿砂的沥青混合料生产方法

摘要

本发明提供一种掺尾矿砂的沥青混合料生产方法，其中粗集料采用骨架结构级配以提高其高温性能，通过混合料构成机理及组成状态分析，构建粗集料、细集料、尾矿砂、油石比之间关系，并考虑混合料成型时粗集料压碎状况，提出一种掺尾矿砂沥青混合料级配设计理论。本方法生产的混合料性能，可通过体积参数对其控制，油石比的确定整合沥青成膜特性及混合料体积构成原理，确保混合料油石比精准控制。本方法在混合料生产过程中，通过控制各个环节的温度、拌合时间及添加顺序，使掺尾矿砂沥青混合料性能稳定。本方法将工业废料尾矿砂进行循环利用，添加到沥青混合料中代替部分细集料及矿粉，促进资源循环高效利用，使废物资源化、资源高效化、成果环保化。

主权项

1.一种掺尾矿砂的沥青混合料生产方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)掺入尾矿砂的沥青混合料中包括粗集料、细集料和尾矿砂三部分，对各档集料及尾矿砂进行筛分，确定各档集料及尾矿砂的级配组成；(2)尾矿砂及细集料用来填充粗集料嵌挤状态下形成的空隙，代替矿粉和部分细集料；结合混合料构成机理及体积参数确定粗集料、细集料及尾矿砂掺入比例，考虑粗集料击实过程中破碎状况，根据各档集料及尾矿砂的筛分结果，合成掺尾矿砂的沥青混合料级配曲线；(3)根据混合料的成膜性能，添加到混合料中的沥青裹附集料表面，沥青被不同集料吸附到表面形成沥青膜，填充到集料形成的空隙中，通过平均沥青膜厚度及矿料比表面积确定混合料的最佳油石比；(4)拌合站拌制掺尾矿砂的沥青混合料，拌制工艺为：集料在加热滚筒中加热；将尾矿砂加入集料中在拌合缸干拌10～15s；再将沥青加入拌合缸中均匀拌合30‑40s；粗集料采用骨架结构级配，粗集料破碎状况以粗集料细化率表示，细化率按照粗集料合成级配马歇尔单面击实100次后，集料颗粒4.75mm筛孔通过率；所述的尾矿砂及矿料掺配比例计算方法按照如下公式确定：G+g+f＝100％G’＝G×(1‑δ)g’＝G×δ+g式中：G‑粗集料的含量，％；g‑细集料含量，％；f‑尾矿砂含量，％；Pa‑油石比，％；G’‑粗集料破碎后实际混合料粗集料的含量，％；g’‑粗集料破碎后实际混合料细集料的含量，％；δ‑细化率，％；ρG‑粗集料合成密度，g/cm3；ρg‑细集料合成密度，g/cm3；ρf‑尾矿砂密度，g/cm3；VCA‑粗集料紧密堆积空隙率，％；Pa‑油石比，％；ρa‑沥青密度，g/cm3；混合料最佳油石比按照如下公式进行：Pa＝SA×ρa×uSA＝0.41+0.0041a+0.0082b+0.0164c+0.0287d+0.0614e+0.1229f+0.3277g式中：u‑沥青膜厚度，um；SA‑矿料的比表面积，m2/kg；a、b、c、d、e、f、g分别为4.75mm以下各筛孔通过率。