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吨的磷矿渣大约能产生一吨黄磷。中国每年生产近9
亿吨磷矿渣,造成了严重的土地资源浪费和地下水污染[2,3]
。因此,将磷酸盐渣应用于公路建设,不仅有利于环境保护和资源节约,也有利于经济发展。由于粉末材料的优异特性,无机微粉末是改善沥青和混合物的性能最优选择[4]
。作为无机微粉的一种,磷渣粉粒径小可达到微米甚至纳米级,因此具有特殊的比表面积和高表面能。 在库仑力和范德华力的作用下,粉末颗粒将重新团聚,导致性能下降[5,6]
。目前,磷酸盐渣主要用于建筑材料领域。 作为水泥的原料或改性剂,磷渣粉可显着提高水泥和水泥混凝土的强度,可加工性和耐久性[7-11]
。此外,它也可以作为生产磷渣砖和自流平材料的原料[12]
。此外,由于含有充足的硅,磷,钙等作物生长所必需的元素,磷矿渣通常加工生产农业用肥[13]
。然而,关于选择作为沥青或沥青混合料改性剂的磷酸盐矿渣粉的研究很少。根据 Paul T. Foxworthy
等人报道,磷酸盐渣基矿渣集料可以应用于沥青混凝土中[14]
。我们的研究团队发现,添加磷矿渣粉可以提高抗老化,抗车辙能力,FL
沥青混合料的火焰阻燃剂[15-17]
。由于磷渣粉末的无机的,极性和表面疏水性的性质特征,磷渣粉和沥青的相容性差会存在,这将导致两个材料和磷渣粉末之间的分离驱散不均匀,容易偏析, 从而减少道路表现的某些方面。因此,如何减少磷渣的超科幻NE颗粒的团聚,提高了矿渣粉和沥青,以提高性能之间的接口的兼容性已成为影响沥青渣粉的应用的关键因素。
2、 材料和方法
2.1,磷渣粉的表面改性
由于无机,极性和表面疏水疏油性质的特点,磷渣粉与沥青不相容,导致磷渣粉分散不均,偏析容易,导致两种材料分离。 因此,在添加到沥青中之前,需要对磷渣粉进行改性。
确定最佳改性材料:为了解决团聚现象,提高沥青粉在沥青中的分散稳定性,磷酸盐类单烷基氧钛酸盐TM-P和TM-931,复合铝钛偶联剂A4, 选择硅烷偶联剂KH-550和KH-570作为表面改性剂分别改性磷矿粉。 在80±1℃下,反应继续进行3%(按重量计的磷渣粉)改性剂30分钟。 通过润湿试验,吸油量和分散度试验来评价改性磷渣粉末的效果。 结果表明,TM-P对磷渣粉表面改性效果最好,因此它被选为最佳表面改性剂用于进一步研究。