一种城市道路用沥青混合料及其制备方法

摘要

本申请涉及公路建筑材料领域，具体公开了一种城市道路用沥青混合料及其制备方法。城市道路用沥青混合料包括以下重量份的组分：沥青5‑8份、填料4‑8份、改性钢渣92‑100份、纤维稳定剂0.2‑0.4份；改性钢渣的制法包括以下步骤：将钢渣和硅藻土经过粉磨，将粘土干燥、粉磨成粉末，与粉磨后的钢渣和硅藻土混合均匀，加入碳化硅、粉煤灰、二氧化锰、硬脂酸钙和水，混匀后造粒，制得生球；将生球400‑450℃下预热20‑30min，升温至1000‑1100℃，烧结10‑20min。本申请的城市道路用沥青混合料具有空隙率高，马歇尔稳定度大，抗车辙效果好，抗冻融性强，能降低路面温度，缓解热岛效应的优点。

权利要求

1.一种城市道路用沥青混合料，其特征在于，包括以下重量份的组分：沥青5‑8份、填料

4‑8份、改性钢渣92‑100份、纤维稳定剂0.2‑0.4份、0.5‑0.8份憎水剂、30‑40重量份强度改性剂；

所述改性钢渣中各原料的重量份如下：3‑3.2份钢渣、0.6‑1份碳化硅、2‑3份粉煤灰、

1.5‑1.7份硅藻土、5‑8份粘土、0.5‑0.8份硬脂酸钙、0.3‑0.5份二氧化锰、10‑15份水；

所述改性钢渣的制法包括以下步骤：

将钢渣和硅藻土经过粉磨，将粘土干燥、粉磨成粉末，与粉磨后的钢渣和硅藻土混合均匀，加入碳化硅、粉煤灰、二氧化锰、硬脂酸钙和水，混匀后造粒，干燥10‑24h，制得生球；

将所述生球在400‑450℃下预热20‑30min，升温至1000‑1100℃，烧结10‑20min，制得改性钢渣；

所述强度改性剂由以下方法制成：

以重量份计，将1‑3份空心玻璃微珠经硅烷偶联剂KH570处理后，与3‑6份废胶粉混合挤出、造粒；

将1‑2份相变储热颗粒、0.1‑0.3份萜烯树脂和3‑5份水混合均匀，均匀喷涂在所述废胶颗粒上，升温至105‑110℃，搅拌，降温至室温，制得预处理废胶颗粒；

将10‑15份废塑料与所述预处理废胶颗粒、0.5‑1份碳酸氢钠、1‑1.5份丙烯酸‑2‑羟乙酯共混混合，挤出造粒，制得强度改性剂。

2.根据权利要求1所述的城市道路用沥青混合料，其特征在于，所述碳化硅经过以下预处理：以重量份计，将10‑20份碳化硅放入0.1‑0.2份浓度为2‑2.5wt%的羧甲基纤维素钠水溶液中，搅拌均匀后，加入4‑5份粘结增强剂，混合均匀后，压制成型，粉碎。

3.根据权利要求2所述的城市道路用沥青混合料，其特征在于，所述粘结增强剂由0.7‑

0.75重量份酸化碳纳米管、1.8‑2.45重量份二氧化硅和1.5‑1.8重量份氧化铝混合制成。

4.根据权利要求1所述的城市道路用沥青混合料，其特征在于，所述相变储热颗粒的粒径为1‑3mm，并以膨胀石墨为壁材，聚乙二醇800为相变材料。

5.根据权利要求1所述的城市道路用沥青混合料，其特征在于，所述改性钢渣由以下级配规格组成：粒径为1‑2.36mm的改性钢渣细集料A、粒径为2.36～4.75mm的改性钢渣细集料B、粒径为4.75～9.5mm的改性钢渣粗集料A和粒径为9.5～16mm的改性钢渣粗集料B；

所述改性钢渣细集料A、改性钢渣细集料B、改性钢渣粗集料A和改性钢渣粗集料B的质量比为1‑1.4:0.01‑0.5:3.6‑4.4:3.8‑5。

6.根据权利要求1所述的城市道路用沥青混合料，其特征在于，所述填料包括矿粉和消石灰，矿粉和消石灰的质量比为5‑6:1。

7.根据权利要求1所述的城市道路用沥青混合料，其特征在于，所述纤维稳定剂为聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维中的一种或几种的组合。

8.根据权利要求1‑7任一项所述的城市道路用沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将改性钢渣和填料在175‑180℃下保温4‑5h；

将憎水剂加入到沥青中，加热熔化至流动态，加入保温后的改性钢渣和填料、纤维稳定剂，搅拌均匀，制得城市道路用沥青混合料。

说明书

一种城市道路用沥青混合料及其制备方法

技术领域

[0001] 本申请涉及公路建筑材料技术领域，更具体地说，它涉及一种城市道路用沥青混合料及其制备方法。

背景技术

[0002] 近年来，沥青路面因其优异的路用性能和舒适的行车性能得到了飞速发展，目前已建成的沥青路面中90％以上按密实级配原理设计而成，属于设计孔隙率较小的密集配沥青混凝土路面，这种路面结构具有密实、不易透水的特点，使得城市地下水无法通过降雨补充，影响地面的生态系统，打破了城市生态系统的平衡；雨水大量汇集在路面，导致城市交通堵塞，加重城市排水系统的防洪压力；密集配沥青混凝土作为抗滑表层，路面积水来不及排走，易引起水雾、眩光，机动车通行时易产生“漂滑”，严重影响路面抗滑性能和行车安全。因此，越来越多的学者专家广泛开展了透水沥青路面的研究。

[0003] 目前透水沥青混凝土因玄武岩、石灰岩等天然石料价格较高，且在大多数地区有很少或几乎没有储量，而选用炼钢过程中排出的钢渣作为粗集料，且并不添加细集料或含有极少量的细集料，因此其内部含有微量细集料的填充，导致其表面和内部的孔隙较多，具有高透水性，但也造成强度与抗冻融性能不足，抗车辙能力不佳。

[0004] 针对上述中的相关技术，发明人发现如何将钢渣应用于透水沥青混合料中，不仅提高沥青透明的透水性，还能提高沥青里面的强度和抗冻性是亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 为了改善掺入钢渣的沥青里面的强度和抗冻性，本申请提供一种城市道路用沥青混合料及其制备方法。

[0006] 第一方面，本申请提供一种城市道路用沥青混合料，采用如下的技术方案：

[0007] 一种城市道路用沥青混合料，包括以下重量份的组分：沥青5‑8份、填料4‑8份、改性钢渣92‑100份、纤维稳定剂0.2‑0.4份、0.5‑0.8份憎水剂；

[0008] 所述改性钢渣的制法包括以下步骤：

[0009] 将钢渣和硅藻土经过粉磨，将粘土干燥、粉磨成粉末，与粉磨后的钢渣和硅藻土混合均匀，加入碳化硅、粉煤灰、二氧化锰、硬脂酸钙和水，混匀后造粒，干燥10‑24h，制得生球；将所述生球在400‑450℃下预热20‑30min，升温至1000‑1100℃，烧结10‑20min，制得改性钢渣。

[0010] 通过采用上述技术方案，以改性钢渣替代粗集料和细集料，沥青作为粘结材料，在填料的作用下，提高沥青和改性钢渣的附着力，改善沥青在改性钢渣表面的包裹均匀性，而且改性钢渣表面的多孔结构，使得钢渣具有较大的比表面积，增大了改性钢渣与水的接触面积，从而改善了钢渣的吸水率，提高了沥青混合料的透水效率；改性钢渣由硅藻土、钢渣、粘土、粉煤灰、二氧化锰等制成生球后，经煅烧制成，先将钢渣和硅藻土经粉磨，在机械力的作用下，物料的颗粒细化，比表面积增大，活性提升，生球在煅烧时，粘土能为改性钢渣提供骨架成分，其中的三氧化二铁和碳酸盐会使生球内部产生一定的膨胀力，促使生球膨胀，而粉煤灰和硅藻土中的有机物和助熔成分含量较高，有机质在预热过程中被碳化，能在生球煅烧过程中释放出一定量的气体，使生球膨胀力迅速增加，而助熔成分可以使生球的烧结温度降低，因此粉煤灰和硅藻土的加入不仅为钢渣的改性提供产气成分，还有效降低了钢渣的煅烧温度，虽然钢渣中有机质含量低，但钢渣中的三氧化二铁和碳酸盐如碳酸钙、碳酸镁等在高温下能产生氧气和二氧化碳，从而增加膨胀力，促进生球的膨胀，从而在改性钢渣内部形成更加发达的孔隙，而碳化硅在1000℃左右发生氧化反应，生成二氧化碳，碳化硅氧化形成的二氧化硅会在碳化硅表面形成致密的氧化层，阻断碳化硅的继续反应，因此碳化硅的加入，能使改性钢渣内部孔隙与外部连通，从而形成开放的孔隙，从而提高改性钢渣的透水率；碳化硅还能促进钢渣中钙铁铝相溶解于熔融液相，提高分子间的扩散能力，促进胶凝矿物的生成，烧结后的粘土、粉煤灰和硅藻土等，在钢渣表面生成莫来石、石英、钠钙长石等晶体，在改性钢渣表面形成以玻璃体为主的坚硬外壳，从而提高改性钢渣的强度，憎水剂的加入能使沥青材料中的水分快速排出，提高路面的排出除冰性，提高抗冻性，因此使用改性钢渣制成的沥青混合料不仅透水性好，还具有较高的强度，抗车辙能力、抗冻融性高。

[0011] 可选的，所述改性钢渣中各原料的重量份如下：3‑3.2份钢渣、0.6‑1份碳化硅、2‑3份粉煤灰、1.5‑1.7份硅藻土、5‑8份粘土、0.5‑0.8份硬脂酸钙、0.3‑0.5份二氧化锰、10‑15份水。

[0012] 通过采用上述技术方案，以上述各用量的原料经混合后烧结，制备的改性钢渣，表面硬度高，且含有内外连通的开放孔隙，能便于水分渗透，提高沥青里面的强度和抗冻性。

[0013] 可选的，所述碳化硅经过以下预处理：

[0014] 以重量份计，将10‑20份碳化硅放入0.1‑0.2份浓度为2‑2.5wt％的羧甲基纤维素钠水溶液中，搅拌均匀后，加入4‑5份粘结增强剂，混合均匀后，压制成型，粉碎。

[0015] 通过采用上述技术方案，利用羧甲基纤维素钠的水溶液在碳化硅表面黏附粘结增强剂，使粘结增强剂尽可能多的分布在碳化硅表面，在生球烧结时，粘结增强剂可以在碳化硅表面形成孔隙连通度高的粘结增强膜而不堵塞颗粒间的孔隙，碳化硅能在生球煅烧时产生二氧化碳，增加改性钢渣的孔隙率，并且碳化硅本身经煅烧后也具有一定的多孔结构，使改性钢渣的透水率增强。

[0016] 可选的，所述粘结增强剂由0.7‑0.75重量份酸化碳纳米管、1.8‑2.45重量份二氧化硅和1.5‑1.8重量份氧化铝混合制成。

[0017] 通过采用上述技术方案，使用酸化碳纳米管、二氧化硅和氧化铝作为粘结增强剂，经高温烧结后含有玻璃相和莫来石，大量玻璃相的生成使得烧结后的粘结增强剂可以均匀的黏附在碳化硅颗粒上而不堵塞颗粒间的孔隙，能改善碳化硅的抗热震性和抗蠕变能力，酸化碳纳米管的加入有利于液相烧结致密化，在不影响碳化硅孔隙率的情况下，增加碳化硅的抗压强度。

[0018] 优选的，所述粘结增强剂的粒径为1‑5μm。

[0019] 通过采用上述技术方案，粒径较小的粘结增强剂能在碳化硅表面分布的更加均匀，使粘附粘结增强剂的碳化硅表面更加圆润，降低碳化硅的棱角，使粘结增强剂在碳化硅表面分布均匀。

[0020] 可选的，所述沥青混合料中还包括30‑40重量份强度改性剂，所述强度改性剂由以下方法制成：

[0021] 以重量份计，将1‑3份空心玻璃微珠经硅烷偶联剂KH570处理后，与3‑6份废胶粉混合挤出、造粒；

[0022] 将1‑2份相变储热颗粒、0.1‑0.3份萜烯树脂和3‑5份水混合均匀，均匀喷涂在所述废胶颗粒上，升温至105‑110℃，搅拌，降温至室温，制得预处理废胶颗粒；

[0023] 将10‑15份废塑料与所述预处理废胶颗粒、0.5‑1份碳酸氢钠、1‑1.5份丙烯酸‑2‑羟乙酯共混混合，挤出造粒，制得强度改性剂。

[0024] 通过采用上述技术方案，以多孔且强度大的强度改性剂，改善沥青的强度和透水性，首先将质轻、高强、隔热保温的空心玻璃微珠经硅烷偶联剂KH570处理，KH570能在空心玻璃微珠表面形成比较均一的偶联界面，以改善空心玻璃微珠与废胶粉之间的相容性，使废胶粉在空心玻璃微珠表面形成包覆层，制成废胶粉颗粒，然后在废胶粉颗粒上，利用萜烯树脂粘附相变储热颗粒，相变储热颗粒能在沥青路面处于夏季高温情况下进行调温，减少沥青因路面温度较高而出现车辙、推移等热稳定性病害，并降低路面因高温而不断向大气释放有机挥发物含量，缓解城市热岛效应；最后用废塑料与预处理废胶颗粒、碳酸氢钠等混合挤出，废塑料能在预处理颗粒上包覆，且因相变储热颗粒的存在，使得废塑料与预处理颗粒之间存在一定的间隙，而且使用碳酸氢钠做致孔剂，在废塑料上形成一定的孔隙，当强度改性剂添加到沥青混合料中，有水分渗透到沥青路面内时，水分能从废塑料上的孔隙内流通，并沿着废塑料与预处理废胶颗粒之间的间隙内流通，从而在增加沥青混合料强度的同时，不影响沥青混合料的透水性，且通过丙烯酸‑2‑羟乙酯接枝改性，赋予了废塑料极性，其表面活性基团能够提高其与道路沥青混合料中极性集料的粘附性能，改善沥青在集料表面的吸附，提高沥青混凝土的强度。

[0025] 可选的，所述相变储热颗粒的粒径为1‑3mm，并以膨胀石墨为壁材，聚乙二醇800为相变材料。

[0026] 通过采用上述技术方案，膨胀石墨为壁材，聚乙二醇800为芯材相变材料，膨胀石墨能与聚乙二醇800通过氢键和毛细孔吸附作用相结合，膨胀石墨能对熔化后的聚乙二醇起到限域作用，阻止液体的渗漏，膨胀石墨的高导热性可减少聚乙二醇800的过冷度，相变储热颗在增强改性剂中能起到调温作用，降低沥青路面温度，减少路面车辙、推移等热稳定性病害，减缓城市热岛效应。

[0027] 可选的，所述改性钢渣由以下级配规格组成：粒径为1‑2.36mm的改性钢渣细集料A、粒径为2.36～4.75mm的改性钢渣细集料B、粒径为4.75～9.5mm的改性钢渣粗集料A和粒径为9.5～16mm的改性钢渣粗集料B；

[0028] 所述改性钢渣细集料A、改性钢渣细集料B、改性钢渣粗集料A和改性钢渣粗集料B的质量比为1‑1.4:0.01‑0.5:3.6‑4.4:3.8‑5。

[0029] 通过采用上述技术方案，多级配改性钢渣能在沥青混合料中相互搭接，形成骨架，能提高沥青路面的强度。

[0030] 可选的，所述填料包括矿粉和消石灰，矿粉和消石灰的质量比为5‑6:1。

[0031] 通过采用上述技术方案，矿粉和消石灰能增加沥青混合料的粘聚性，增加沥青路面的强度和稳定性。

[0032] 优选的，所述纤维稳定剂为聚酯纤维、玄武岩纤维、木质素纤维中的一种或几种的组合。

[0033] 通过采用上述技术方案，聚酯纤维、玄武岩纤维和木质素纤维具有较大的比表面积，可以吸附更多的沥青，增大改性钢渣表面的沥青的膜厚，通过纤维在沥青混合料中的相互缠绕，混合后形成三维网状结构，增强了系统的支撑力和耐久力，使透水沥青混合料在高温下被行车挤压后不易出现孔隙堵塞现象，从而使透水沥青混合料能保持较好的透水性能，可以提高沥青混合料的内聚强度、拉伸强度以及骨料和沥青之间的粘聚力，提高透水沥青混合料的低温抗裂性能，能有效改善沥青混合料的抗裂性，防止其在低温下因冻融而开裂，从而延长沥青路面的使用寿命。

[0034] 第二方面，本申请提供一种城市道路用沥青混合料的制备方法，采用如下的技术方案：

[0035] 一种城市道路用沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

[0036] 将改性钢渣和填料在175‑180℃下保温4‑5h；

[0037] 将憎水剂加入到沥青中，加热熔化至流动态，加入保温后的改性钢渣和填料、纤维稳定剂，搅拌均匀，制得城市道路用沥青混合料。

[0038] 综上所述，本申请具有以下有益效果：

[0039] 1、由于本申请采用将钢渣作为集料制备透水沥青混合料，用于城市道路，既能改善车辆运行舒适度，缓解城市“热岛效应”；还能提供钢渣资源化利用的新突破点，一定程度上解决我国钢铁工业因钢渣堆放污染环境的技术难题，为钢渣从固体废弃物转化为优质沥青混凝土耐磨集料资源开辟广阔的前景。

[0040] 2、本申请中优选使用废胶粉、废塑料和相变储热颗粒等制备增强改性剂，解决我国面临的大量废旧轮胎的处理问题和废塑料的处理问题，减少环境污染，使基质沥青具有保温、隔热、降低路面吸热能力的特性，减少路面热稳性病害，缓解城市热岛效应，形成环境保护、废物利用和延长道路寿命的三赢局面。

具体实施方式

[0041] 改性钢渣的制备例1‑8

[0042] 制备例1：将3.2kg钢渣和1.7kg硅藻土经过粉磨，将8kg粘土干燥、粉磨成粉末，与粉磨后的钢渣和硅藻土混合均匀，加入1kg碳化硅、3kg粉煤灰、0.5kg二氧化锰、0.8kg硬脂酸钙和15kg水，混匀后造粒，在60℃下干燥24h，制得生球，粘土为淄博粘土，淄博粘土、钢渣、粉煤灰和硅藻土的化学组成如表1所示，淄博粘土中三氧化二铁的含量高，在煅烧生球时，能转变氧化铁并释放出氧气，对改性钢渣内部孔隙的形成起到至关重要的作用；

[0043] 将生球在400℃下预热30min，升温至1000℃，烧结20min，制得改性钢渣。

[0044] 表1淄博粘土、钢渣、粉煤灰和硅藻土的化学组成分析

[0045]

[0046]

[0047] 制备例2：将3kg钢渣和1.5kg硅藻土经过粉磨，将5kg粘土干燥、粉磨成粉末，与粉磨后的钢渣和硅藻土混合均匀，加入0.6kg碳化硅、2kg粉煤灰、0.3kg二氧化锰、0.5kg硬脂酸钙和10kg水，混匀后造粒，在60℃下干燥10h，制得生球，粘土为淄博粘土，淄博粘土、钢渣、粉煤灰和硅藻土的化学组成如表1所示；

[0048] 将生球在450℃下预热20min，升温至1100℃，烧结10min，制得改性钢渣。

[0049] 制备例3：与制备例1的区别在于，未添加淄博粘土。

[0050] 制备例4：与制备例1的区别在于，未添加硅藻土。

[0051] 制备例5：与制备例1的区别在于，未添加碳化硅。

[0052] 制备例6：与制备例1的区别在于，碳化硅经过以下预处理：将20kg碳化硅放入0.3kg浓度为2wt％的羧甲基纤维素钠水溶液中，搅拌均匀后，加入5kg粘结增强剂，混合均匀后，压制成型，粉碎，粘结增强剂由0.75kg酸化碳纳米管、2.45kg二氧化硅和1.8kg氧化铝混合制成，酸化碳纳米管由1g碳纳米管与200ml混酸混合，超声10h后抽滤、洗涤至pH＝7、干燥制得，混酸由浓硫酸和浓硝酸按照3:1的体积比配制而成。

[0053] 制备例7：与制备例1的区别在于，碳化硅经过以下预处理：将10kg碳化硅放入0.1kg浓度为2.5wt％的羧甲基纤维素钠水溶液中，搅拌均匀后，加入4kg粘结增强剂，混合均匀后，压制成型，粉碎，粘结增强剂由0.7kg酸化碳纳米管、1.8kg二氧化硅和1.5kg氧化铝混合制成，酸化碳纳米管由1g碳纳米管与200ml混酸混合，超声10h后抽滤、洗涤至pH＝7、干燥制得，混酸由浓硫酸和浓硝酸按照3:1的体积比配制而成。

[0054] 制备例8：与制备例6的区别在于，未添加酸化碳纳米管。

[0055] 强度改性剂的制备例9‑15

[0056] 制备例9：(1)将3kg空心玻璃微珠经浓度为2wt％的硅烷偶联剂KH570的水溶液浸渍、干燥处理后，与6kg废胶粉混合，在190℃下挤出、造粒，废胶粉由废旧轮胎粉碎制成，粒径为10mm；

[0057] (2)将2kg相变储热颗粒、0.3kg萜烯树脂和5kg水混合均匀，均匀喷涂在所述废胶颗粒上，升温至110℃，搅拌，降温至室温，制得预处理废胶颗粒，萜烯树脂型号为Sylvagum TR105，软化点为102‑108℃，相变储热颗粒的粒径为3mm，壁材为膨胀石墨，相变材料为聚乙二醇800，制备方法为：将聚乙二醇800在60℃的水浴下熔融，与膨胀石墨混合均匀，在75℃、‑0.1MPa下吸附12h，聚乙二醇800和膨胀石墨的质量比为6:1；

[0058] (3)将15kg废塑料与所述预处理废胶颗粒、1kg碳酸氢钠、1.5kg丙烯酸‑2‑羟乙酯、0.1kg偶氮二异丁腈共混混合，在150℃下挤出造粒，制得强度改性剂。

[0059] 制备例10：(1)将1kg空心玻璃微珠经浓度为2wt％的硅烷偶联剂KH570的水溶液浸渍、干燥处理后，与3kg废胶粉混合，在190℃下挤出、造粒，废胶粉由废旧轮胎粉碎制成，粒径为10mm；

[0060] (2)将1kg相变储热颗粒、0.1kg萜烯树脂和3kg水混合均匀，均匀喷涂在所述废胶颗粒上，升温至105℃，搅拌，降温至室温，制得预处理废胶颗粒，萜烯树脂型号为Sylvagum TR105，软化点为102‑108℃，相变储热颗粒粒径为3mm，壁材为膨胀石墨，相变材料为聚乙二醇800，制备方法为：将聚乙二醇800在60℃的水浴下熔融，与膨胀石墨混合均匀，在75℃、‑0.1MPa下吸附12h，聚乙二醇800和膨胀石墨的质量比为6:1；

[0061] (3)将10kg废塑料与所述预处理废胶颗粒、0.5kg碳酸氢钠、1kg丙烯酸‑2‑羟乙酯、0.06kg偶氮二异丁腈共混混合，在150℃下挤出造粒，制得强度改性剂。

[0062] 制备例11：与制备例9的区别在于，未添加碳酸氢钠。

[0063] 制备例12：与制备例9的区别在于，未添加空心玻璃微珠，将2kg相变储热颗粒、0.3kg萜烯树脂和5kg水混合均匀，均匀喷涂在6kg废胶粉上，废胶粉的粒径为10mm，其余与制备例1相同。

[0064] 制备例13：制备例9的区别在于，未添加相变储热颗粒。

[0065] 制备例14：与制备例9的区别在于，未将废塑料与预处理颗粒、碳酸氢钠和丙烯酸‑2‑羟乙酯共混挤出，以预处理废胶颗粒作为增强改性剂。

[0066] 制备例15：由6kg废胶粉和15kg废塑料混合，在150℃下挤出造粒制成。

[0067] 实施例

[0068] 实施例1：一种城市道路用沥青混合料，原料用量如下：沥青8kg、填料8kg、改性钢渣100kg、纤维稳定剂0.4kg、0.8kg憎水剂，其中沥青为70#沥青，填料包括质量比为5:1的矿粉和消石灰，改性钢渣由制备例1制成，改性钢渣的粒径为10mm，纤维稳定剂为聚酯纤维，聚3
酯纤维的长度为6mm，相对密度为1.3g/cm，憎水剂为聚硅氧烷。

[0069] 上述城市道路用沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

[0070] S1、将改性钢渣和填料在180℃下保温5h，将沥青加热熔化至流动态；

[0071] S2、将保温后的改性钢渣和填料与纤维稳定剂混合，搅拌均匀后加入沥青，搅拌均匀，制得城市道路用沥青混合料。

[0072] 实施例2：一种城市道路用沥青混合料，原料用量如下：沥青5kg、填料4kg、改性钢渣92kg、纤维稳定剂0.2kg、0.5kg憎水剂，其中沥青为70#沥青，填料包括质量比为6:1的矿粉和消石灰，改性钢渣由制备例2制成，改性钢渣的粒径为10mm，纤维稳定剂为聚酯纤维，聚3
酯纤维的长度为6mm，相对密度为1.3g/cm，憎水剂为聚硅氧烷。

[0073] 上述城市道路用沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

[0074] S1、将改性钢渣和填料在175℃下保温4h，将沥青加热熔化至流动态；

[0075] S2、将保温后的改性钢渣和填料与纤维稳定剂混合，搅拌均匀后加入沥青，搅拌均匀，制得城市道路用沥青混合料。

[0076] 实施例3：一种城市道路用沥青混合料，与实施例1的区别在于，改性钢渣由以下四种级配改性钢渣组成，粒径为1‑2.36mm的改性钢渣细集料A、粒径为2.36～4.75mm的改性钢渣细集料B、粒径为4.75～9.5mm的改性钢渣粗集料A和粒径为9.5～16mm的改性钢渣粗集料B；改性钢渣细集料A、改性钢渣细集料B、改性钢渣粗集料A和改性钢渣粗集料B的质量比为1.4:0.5:4.4:5。

[0077] 实施例4：一种城市道路用沥青混合料，与实施例3的区别在于，改性钢渣由制备例6制成。

[0078] 实施例5：一种城市道路用沥青混合料，与实施例3的区别在于，改性钢渣由制备例7制成。

[0079] 实施例6：一种城市道路用沥青混合料，与实施例3的区别在于，改性钢渣由制备例8制成。

[0080] 实施例7：一种城市道路用沥青混合料，与实施例4的区别在于，在步骤S2中，加入沥青后，还加入了40kg强度改性剂，强度改性剂由制备例9制成。

[0081] 实施例8：一种城市道路用沥青混合料，与实施例4的区别在于，在步骤S2中，加入沥青后，还加入了30kg强度改性剂，强度改性剂由制备例10制成。

[0082] 实施例9：一种城市道路用沥青混合料，与实施例7的区别在于，强度改性剂由制备例11制成。

[0083] 实施例10：一种城市道路用沥青混合料，与实施例7的区别在于，强度改性剂由制备例12制成。

[0084] 实施例11：一种城市道路用沥青混合料，与实施例7的区别在于，强度改性剂由制备例13制成。

[0085] 实施例12：一种城市道路用沥青混合料，与实施例7的区别在于，强度改性剂由制备例14制成。

[0086] 实施例13：一种城市道路用沥青混合料，与实施例7的区别在于，强度改性剂由制备例15制成。

[0087] 对比例

[0088] 对比例1：一种城市道路用沥青混合料，与实施例1的区别在于，改性钢渣由制备例3制成。

[0089] 对比例2：一种城市道路用沥青混合料，与实施例1的区别在于，改性钢渣由制备例4制成。

[0090] 对比例3：一种城市道路用沥青混合料，与实施例1的区别在于，改性钢渣由制备例5制成。

[0091] 对比例4：一种城市道路用沥青混合料，与实施例1的区别在于，使用等量钢渣替代未改性钢渣。

[0092] 对比例5：一种钢渣透水沥青混合料，制备方法为：

[0093] (1)准备19‑13.2mm、13.2‑9.5mm、9.5‑4.75mm三种级配规格的钢渣颗粒粗集料以及4.75‑0mm的石灰石颗粒细集料，进行备用；

[0094] (2)以集料总重量为100份计，依次称取19‑13.2mm的集料15份、13.2‑9.5mm的集料27份、9.5‑4.75mm的集料44份、4.75‑0mm的集料11份，并与3份石灰石矿粉进行混合后，在
180℃烘箱中烘干至恒重后，倒入拌合设备中，并加入0.3份聚脂纤维均匀拌和90s，然后再加入5份的SBS改性沥青，均匀拌和90s而得。

[0095] 上述钢渣为武汉钢铁公司转炉渣在自然条件下陈化三年后制得，其表观相对密度在3.400g/cm3；游离氧化钙含量在1.0％；在60℃热水里浸泡120h体积膨胀率不大于2％；石灰石颗粒的表观相对密度在2.600g/cm3；石灰石矿粉的粒度分布为：0.6mm通过率为100％，0.15mm通过率为95％，0.075mm通过率为100％；所述的聚脂纤维平均长度为6mm，相对密度在1.320g/cm3；SBS改性沥青是将70号道路石油沥青加热至160℃，按照每100重量份沥青需要3重量份SBS改性剂的用量向其中添加SBS改性剂，搅拌30min，使用高速剪切仪以19200转/min的转速剪切2h得到。

[0096] 性能检测试验

[0097] 按照实施例和对比例中方法制备沥青混合料，并参照以下方法检测沥青混合料的性能，将检测结果记录于表2中。

[0098] 1、空隙率：按照T0706‑2000《压实沥青混合料密度试验(水中重法)》进行检测；

[0099] 2、冻融劈裂强度比：按照JTJ 052‑2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行检测；3、稳定度：参照T0709‑2011《沥青混合料稳定度试验》进行检测。

[0100] 表2沥青混合料的性能检测

[0101]测试项目 空隙率/％ 冻融劈裂强度比/％ 稳定度/KN
实施例1 20.2 78.4 13.1
实施例2 20.0 78.1 12.8
实施例3 19.6 81.5 13.6
实施例4 19.8 82.3 14.2
实施例5 19.7 82.1 14.0
实施例6 19.7 81.6 13.7
实施例7 22.1 83.5 17.6
实施例8 22.3 83.3 17.2
实施例9 19.4 84.2 17.8
实施例10 22.3 83.2 16.5
实施例11 22.4 83.3 17.4
实施例12 19.3 84.4 17.2
实施例13 19.8 84.3 17.4
对比例1 20.1 78.3 11.2
对比例2 20.2 78.4 11.5
对比例3 18.8 76.2 10.4
对比例4 17.5 77.6 10.0
对比例5 20.4 76.4 16.4

[0102] 实施例1和实施例2中分别使用制备例1和制备例2制成的改性钢渣，表2内显示，实施例1和实施例2制备的沥青混合料空隙率高，满足我国JTJ032‑94《公路沥青路面技术规范》的要求，且稳定度和冻融劈裂强度比高，具有较好的高低温性和抗车辙能力。

[0103] 实施例3与实施例1相比，还对改性钢渣的粒径进行级配，表1内显示，实施例3制备的沥青混合料的空隙率有所降低，但仍能满足我国JTJ032‑94《公路沥青路面技术规范》的要求，且沥青混合料的冻融劈裂强度比和稳定度提升，抗车辙能力得到改善。

[0104] 实施例4和实施例5与实施例3相比，分别使用制备例6和制备例7制成的改性钢渣，表2中数据显示，实施例4和实施例5制备的沥青混合料的空隙率增大，冻融劈裂强度比增强，稳定度增大，沥青混凝土的透水性、抗车辙能力强。

[0105] 实施例6中使用制备例8制成的改性钢渣，制备例8与制备例6相比，未添加酸化碳纳米管，沥青混凝土的空隙率变化不大，但冻融劈裂强度比降低，稳定度减小，说明碳纳米管对沥青混合料的密度影响较小，但能提高沥青混凝土的抗冻性和抗车辙能力。

[0106] 实施例7和实施例8与实施例4相比，不仅使用级配改性钢渣，而且还添加了由制备例9和制备例10制成的强度改性剂，强度改性剂对沥青混合料的空隙率影响较大，还能显著增强沥青混合料的抗冻融性和抗车辙能力，能改善沥青混合料的整体强度和耐久性。

[0107] 实施例9与实施例7相比，使用制备例11制成的强度改性剂，制备例11中未添加致孔剂碳酸氢钠，实施例9制备的沥青混合料的孔隙率有所降低，但冻融劈裂强度和稳定度增大。

[0108] 实施例10与实施例7相比，使用了未添加空心玻璃微珠制成的强度改性剂，沥青混合料的稳定度降低，抗车辙能力减弱。

[0109] 实施例11中使用了未添加相变储热颗粒的制备例12制成的强度改性剂，实施例11制成的沥青混合料的性能变化不大。

[0110] 实施例12中使用制备例13制成的强度改性剂，制备例13中未使用废塑料将预处理橡胶颗粒包覆，沥青混合料的孔隙率减小，透水性降低，稳定度降低。

[0111] 实施例13中使用制备例14制成的强度改性剂，与实施例7相比，其空隙率降低，抗冻融性虽然增大，但稳定度减弱。

[0112] 对比例1和对比例2中分别使用制备例3和制备例4制成的改性钢渣，表2内数据显示，对比例1和对比例2制备的沥青混合料的空隙率变化不大，但稳定度降低，抗车辙能力显著减弱。

[0113] 对比例3中使用制备例5制成的改性钢渣，其中未添加碳化硅，与实施例1相比，虽然沥青混合料的冻融劈裂强度比增强，但空隙率减小，透水性减弱，稳定度下降。

[0114] 对比例4使用未改性钢渣替代改性钢渣，表2内数据显示，对比例4制备的沥青混合料的空隙率降低，稳定度和抗冻性降低。

[0115] 对比例5为现有技术制备的钢渣透水沥青材料，其具有较高的空隙率，但抗冻融性降低。

[0116] 本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。