本發(fā)明涉及材料科學(xué)與工程領(lǐng)域，具體為一種降噪抗滑瀝青組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
1、近年來，隨著人均交通工具持有量的增加和城市道路系統(tǒng)的現(xiàn)代化發(fā)展，道路交通設(shè)施的快速發(fā)展不僅給人們帶來了極大的方便，也帶來了一系列負(fù)面影響。主要體現(xiàn)在以下兩個方面：(1)道路路面問題，尤其是抗滑性能不足引起的交通事故持續(xù)增加；(2)交通噪聲占城市噪聲污染源的比例高達(dá)85％，嚴(yán)重影響著人們的身心健康，噪音污染已逐漸成為迫切需要解決的環(huán)境污染問題。根據(jù)我國對7條高速公路3萬多起事故的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，雨天的交通事故發(fā)生率是晴天的5倍左右，多雨地區(qū)交通安全問題尤其明顯。這是因為降雨時和降雨后，普通密級配瀝青路面上的積水無法及時排出，路面上形成一層水膜，車輛行駛時容易發(fā)生水漂，并產(chǎn)生噴霧和濺水，導(dǎo)致跟在后面的車輛能見度降低，嚴(yán)重影響了行車安全。
2、我國地域遼闊，南北氣候差異顯著。尤其南方地區(qū)常年氣溫較高，日照持續(xù)長，降雨量豐富。雨水是路面損壞主要因素，而良好的排水性能使得防滑降噪瀝青路面在多雨地區(qū)具有廣闊的發(fā)展前景。但大空隙率瀝青路面相比傳統(tǒng)密級配瀝青路面來說，更容易受到外界因素的影響，如空氣、陽光和水等。也就意味著大空隙瀝青路面更容易老化、發(fā)生松散和剝落，耐久性不足等問題。因此制備一種具有持久性降噪、防滑功能的瀝青組合物用于路面顯得尤為必要。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種降噪抗滑瀝青組合物及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，包括以下步驟：
3、(1)將氯磺酸、四氫呋喃混合得溶液，汽化成氣體；
4、(2)將粒徑為0.2～1mm的花崗巖顆粒在氮氣保護(hù)下，1～5℃/min升溫至300～500℃，保溫0.5～2h，而后通入步驟(1)所述氣體至氮氣占總體積的百分比為30％，并在圍壓為10～20mpa的條件下，處理30min，得改性花崗巖顆粒；
5、(3)將橡膠材料、改性花崗巖顆粒經(jīng)混煉，擠出造粒后，進(jìn)行超臨界發(fā)泡處理，最后與粒徑為0.5～2mm的火山巖顆粒復(fù)配，得細(xì)骨料；
6、(4)將90號基質(zhì)瀝青、抗氧劑168混合，升溫至170～190℃，60～200rpm攪拌4～8h，加入硅酸鹽水泥、細(xì)骨料、木質(zhì)素纖維、粒徑為12mm的石灰?guī)r、粒徑為8mm的石灰?guī)r、萜烯樹脂、丙酮，在20～30hz、100～200rpm攪拌30～50min，得降噪抗滑瀝青組合物。
7、進(jìn)一步的，步驟(1)所述氯磺酸、四氫呋喃的質(zhì)量比為1∶50～100。
8、進(jìn)一步的，步驟(2)所述氣體的流量皆為0.04～0.1l/min。
9、進(jìn)一步的，步驟(3)所述橡膠材料由甲基乙烯基硅橡膠、碳納米管、剛性材料組成，其成分的質(zhì)量比為10：0.1：1。
10、進(jìn)一步的，所述剛性材料為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、炭黑中的至少一種。
11、進(jìn)一步的，步驟(3)所述混煉的溫度為200～260℃、時間為3～8h。
12、進(jìn)一步的，步驟(3)所述擠出造粒的工藝參數(shù)：溫度為280～350℃、螺桿直徑為1～3mm、剪切速率為100～200rpm。
13、進(jìn)一步的，步驟(3)所述超臨界發(fā)泡處理的工藝參數(shù)：氮氣為發(fā)泡劑、溫度為80℃、時間為1～2h、壓力為12～18mpa。
14、進(jìn)一步的，步驟(3)所述橡膠材料、改性花崗巖顆粒、粒徑為0.5～2mm的火山巖顆粒的質(zhì)量比為10：1～5：5。
15、進(jìn)一步的，步驟(4)所述90號基質(zhì)瀝青、抗氧劑168、硅酸鹽水泥、細(xì)骨料、木質(zhì)素纖維、粒徑為12mm的石灰?guī)r、粒徑為8mm的石灰?guī)r、萜烯樹脂、丙酮的質(zhì)量比為7：0.05：2～3：12.5：2～3：10：12：1：1。
16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明利用花崗巖作為細(xì)骨料，并對其表面進(jìn)行改性，在高溫狀態(tài)下進(jìn)行磺化處理，通過高溫使得花崗巖中的礦物質(zhì)發(fā)生膨脹、裂解，通過長石和石英礦物的膨脹差異，導(dǎo)致顆粒表面出現(xiàn)凸起，使得整體質(zhì)感粗糙，進(jìn)而呈現(xiàn)出宏觀紋理，同時能夠去除表面雜質(zhì)并優(yōu)化孔隙結(jié)構(gòu)，進(jìn)而通過加大瀝青組合物中的固體骨架的比表面積，增強排水性，從而實現(xiàn)防滑性，同時使得混合物內(nèi)部形成大量貫通的孔隙，不僅能夠增強降噪性能，而且能夠通過增強散熱性，提高瀝青的耐老化性能，且礦物晶格缺陷處的化學(xué)鍵逐漸斷裂并暴露羥基基團(tuán)，進(jìn)而與磺化物質(zhì)反應(yīng)，形成共價鍵結(jié)合的磺酸基團(tuán)，再利用橡膠材料對其進(jìn)行包覆，通過其中的極性基團(tuán)與骨料表面的磺酸基團(tuán)形成氫鍵，從而有助于增強花崗巖與橡膠之間結(jié)合性能，而后對橡膠進(jìn)行發(fā)泡處理，通過骨料表面的彈性泡沫層，大幅度提高降噪、防滑性能，且橡膠材料中的剛性材料及碳納米管能夠嵌入花崗巖表面的孔隙結(jié)構(gòu)中，即增強泡沫層的支撐性及實現(xiàn)長效的降噪、防滑性能，又通過碳納米管與花崗巖的連接結(jié)構(gòu)，增強瀝青組合物的排熱性，進(jìn)而提高瀝青的耐老化性能，最后與多孔火山巖顆粒復(fù)配，進(jìn)而與發(fā)泡橡膠結(jié)構(gòu)形成氣孔通道，增強降噪、排水性能。
1.一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述氯磺酸、四氫呋喃的質(zhì)量比為1：50～100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述氣體的流量皆為0.04～0.1l/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述橡膠材料由甲基乙烯基硅橡膠、碳納米管、剛性材料組成，其成分的質(zhì)量比為10：0.1：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，所述剛性材料為二氧化硅、氧化鋁、氧化鋅、炭黑中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述混煉的溫度為200～260℃、時間為3～8h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述擠出造粒的工藝參數(shù)：溫度為280～350℃、螺桿直徑為1～3mm、剪切速率為100～200rpm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述超臨界發(fā)泡處理的工藝參數(shù)：氮氣為發(fā)泡劑、溫度為80℃、時間為1～2h、壓力為12～18mpa。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述橡膠材料、改性花崗巖顆粒、粒徑為0.5～2mm的火山巖顆粒的質(zhì)量比為10：1～5：5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降噪抗滑瀝青組合物的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述90號基質(zhì)瀝青、抗氧劑168、硅酸鹽水泥、細(xì)骨料、木質(zhì)素纖維、粒徑為12mm的石灰?guī)r、粒徑為8mm的石灰?guī)r、萜烯樹脂、丙酮的質(zhì)量比為7：0.05：2～3：12.5：2～3：10：12：1：1。