本发明属于改性沥青生产技术领域，具体涉及一种环保型抗冻裂彩色沥青制备方法和应用。
背景技术：
沥青是国内外道路工程中主要的路面材料，也是主要的防水材料原料，而彩色沥青由于能够提高路面的可辨识性，已经广泛应用于景观公路、自行车道、人行便道以及旅游景区步行道路等的修筑上。国内目前主要以50＃、70＃以及90＃的彩色沥青为主，其中，50＃、70＃彩色沥青在南方应用较为普遍，其耐高温抗车辙效果突出。90＃彩色沥青多在西北寒冷地区使用，但是90＃彩色沥青在低温下，易脆裂、极限温度易老化，必须依靠提高90＃彩色沥青的用量来弥补这一缺点，这无形中增加了成本。即使提高用量，在西北寒冷地区，90＃彩色沥青的使用寿命也较短，容易产生裂纹，导致透水开裂破损。
同时，在生产改性沥青的时候，当基质沥青原料加热到150℃以上，活性油分子部分呈游离态发生离析外溢，产生外溢烟气。这部分烟气如果外溢至环境中，不仅降低了改性沥青的生产效率，也对生产环境造成了污染，甚至有可能损害操作人员的身体健康。
技术实现要素：
有鉴于此，有必要提供一种环境友好型、抗冻裂性能优良的环保型抗冻裂彩色沥青的制备方法。
还有必要提供一种上述环保型抗冻裂彩色沥青作为建筑基础材料的应用。
本发明为解决其技术问题，采用如下的技术方案：
一种环保型抗冻裂彩色沥青的制备方法，在流态化的基质沥青原料中，加入沥青改性材料，于150℃～170℃的温度下，充分保温搅拌融合，生产环保型抗冻裂彩色沥青；
其中，所述沥青改性材料包括sbs或sbr及气相氧化纳米矿物材料，所述气相氧化纳米矿物材料为纳米sio2。
具体的，包括以下步骤：
（1）按重量计，将94份～98份所述基质沥青原料加热至70℃～100℃，使所述基质沥青材料流态化；
（2）按重量计，加入1份～3份的所述气相氧化纳米矿物材料，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，连续搅拌，加入1份～3份sbs或sbr，保温搅拌1h～5h，生产环保型抗冻裂彩色沥青。
优选地，在流态化的基质沥青原料中，还加入硅胶粉料，以增加所生产的环保型抗冻裂彩色沥青的塑形。
具体的，包括以下步骤：
（1）按重量计，将91份～97份所述基质沥青原料加热至70℃～100℃，使所述基质沥青材料流态化；
（2）按重量计，加入1份～3份的所述气相氧化纳米矿物材料，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，按重量计，加入1份～3份硅胶粉料，连续搅拌，加入1份～3份sbs或sbr，保温搅拌1h～5h，生产环保型抗冻裂彩色沥青。
优选地，在流态化的基质沥青原料中，还加入抑烟阻燃剂，所述抑烟阻燃剂为微溶于水或难溶于水的氢氧化物。
具体的，包括以下步骤：
（1）按重量计，将88份～96份所述基质沥青原料加热至70℃～100℃，使所述基质沥青原料流态化；
（2）按重量计，加入1份～3份的所述气相氧化纳米矿物材料，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，按重量计，加入1份～3份的硅胶粉料，连续搅拌，加入1份～3份sbs或sbr，保温搅拌1h～5h，加入1份～3份的所述抑烟阻燃剂，连续搅拌，生产环保型抗冻裂彩色沥青。
优选地，所述抑烟阻燃剂为al（oh）3、mg（oh）2、ca（oh）2、zn（oh）2中的至少一种。
优选地，所述抑烟阻燃剂为al（oh）3与mg（oh）2的混合物，其中，al（oh）3与mg（oh）2的质量比为1:1～1:3。
一种如上所述的环保型抗冻裂彩色沥青的制备方法所制备的环保型抗冻裂彩色沥青，作为建筑基础材料的应用。
优选地，所述环保型抗冻裂彩色沥青作为道路建设材料或建筑防水材料的应用。
本发明采用上述技术方案，其有益效果在于：
一、本发明在基质沥青原料的基础上，加入气相氧化纳米矿物材料，主要为气相纳米sio2，该材料具有较大的比表面积，能够有效吸附并锁住基质沥青原料熔融过程中产生的外溢烟气，具有优秀的环保效应。同时，该材料与基质沥青原料中的不饱和树脂具有良好的相溶性，从而提高了环保型抗冻裂彩色沥青产品的稳定性，有着良好的抗冻裂的效果。同时，添加硅胶粉料及抑烟阻燃剂，加强了环保型抗冻裂彩色沥青的光泽度和耐久性以及弹塑性，提高了产品的使用寿命，同时克服了传统工艺需要添加大量彩色沥青的缺点，节约成本。再者，由于气相氧化纳米矿物材料、硅胶粉料以及抑烟阻燃剂的加入，能够有效抑制生产过程和下游路面工程摊铺过程中，沥青外溢烟气的产生，是一种环境友好型的彩色沥青。
二、添加气相纳米sio2，避免添加纤维素，克服添加纤维素引起的成团现象，气相纳米sio2易充分分散与基质沥青原料中，有益于提高其粘结性。
三、由于气相氧化纳米矿物材料的强的吸附作用，能够大幅度降低活性油分子的活性，避免烟气的外溢，具有良好的环保效应，也避免烟气外溢对操作人员健康造成损害；辅助加入抑烟阻燃剂，进一步避免烟气外溢。
四、将所制备的环保型抗冻裂彩色沥青应用于西北寒冷地区的道路建设以及建筑防水，其抗冻裂性能以及使用寿命相比未改性的90＃彩色沥青，均大幅提升，且同时，由于气相纳米sio2以及抑烟阻燃剂的存在，在使用过程中，能吸附一定量的空气中的有害气体或颗粒物质，具备一定的环保效益。
具体实施方式
下面结合本发明的实施例对本发明的技术方案做进一步解释说明，值得说明的是，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出任何创造性劳动的前提下所获得的其他全部的实施例，均属于本发明的保护范围。
一种环保型抗冻裂彩色沥青的制备方法，在流态化的基质沥青原料中，加入沥青改性材料，于150℃～170℃的温度下，充分保温搅拌融合，生产环保型抗冻裂改性沥青；
其中，所述沥青改性材料包括sbs或sbr及气相氧化纳米矿物材料，所述气相氧化纳米矿物材料为气相纳米sio2。
具体的，包括以下步骤：
（1）按重量计，将94份～98份所述基质沥青原料加热至70℃～100℃，使所述基质沥青原料流态化；
（2）按重量计，加入1份～3份的所述气相氧化纳米矿物材料，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，连续搅拌，加入1份～3份sbs或sbr，保温搅拌1h～5h，生产环保型抗冻裂改性沥青。
值得一提的是，所述基质沥青原料可以是经传统工艺方法生产的90#彩色沥青，也可以是采用由橡胶油、石油橡胶、芳烃油、稠馏油中的至少一种和沥青调配而成的基质沥青。所述sbs或sbr也可采用eva或pe进行进一步升级，以进一步提高所生产的环保型抗冻裂改性沥青的品质。
作为优选，本实施例中，采用橡胶油、石油橡胶和基质沥青以及石油树脂，生产彩色沥青，其最终得到的环保型抗冻裂彩色沥青具有较高的粘度，其粘度较一般90#彩色沥青高，软化温度有明显提高。其抗冻裂性能优良，在-15℃～20℃环境下，快速冻融50个循环，未发现有冻裂现象。其次，发明人经过大量的实践检验，发现在同等条件下，添加气相纳米sio2相比添加硅藻土、添加凹凸棒土和其他比表面积较大的沥青改性剂，所得到的环保型抗冻裂彩色沥青具有更加鲜亮的光泽度，将其作为道路路面材料，其观感更加明显，可辨识性更加突出。
优选地，加入2份重量份的气相纳米sio2，在保证达到环保型抗冻裂彩色沥青的效果的同时，降低生产成本。同时，大剂量的气相纳米sio2的加入，易导致基质沥青原料成团，气相纳米sio2不能够均匀的分散于基质沥青原料中，导致环保型抗冻裂彩色沥青的性能变差，成本增加。
又一较佳实施例中，在流态化的基质沥青原料中，还加入了硅胶粉料，硅胶粉料的加入，进一步增加了所述环保型抗冻裂彩色沥青的弹塑性，从而增强了其抗冻裂性能，提高路面弹性，优化行人的体验感。
具体的，包括以下步骤：
（1）按重量计，将91份～97份所述基质沥青原料加热至70℃～100℃，使所述基质沥青原料流态化；
（2）按重量计，加入1份～3份的所述气相氧化纳米矿物材料，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，按重量计，加入1份～3份的硅胶粉料，连续搅拌，加入1份～3份sbs或sbr，保温搅拌1h～5h，生产环保型抗冻裂彩色沥青。
在又一较佳实施例中，在流态化的基质沥青原料中，还加入了抑烟阻燃剂，所述抑烟阻燃剂为微溶于水或难溶于水的氢氧化物。加入微溶于水或难溶于水的氢氧化物一方面能有效减少在环保型抗冻裂彩色沥青生产过程中有害烟气的外溢，另一方面，增加了环保型抗冻裂彩色沥青的硬度。进一步，由于微溶于水或难溶于水的氢氧化物的加入，致使环保型抗冻裂彩色沥青具有吸湿性和吸收二氧化碳的作用，有利于改变局部小环境。
具体的，包括以下步骤：
（1）按重量计，将88份～96份所述基质沥青原料加热至70℃～100℃，使所述基质沥青原料流态化；
（2）按重量计，加入1份～3份的所述气相氧化纳米矿物材料，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，连续搅拌，加入1份～3份sbs或sbr，保温搅拌1h～5h，加入1份～3份的所述抑烟阻燃剂，连续搅拌，生产环保型抗冻裂改性沥青。
优选地，所述抑烟阻燃剂为al（oh）3、mg（oh）2、ca（oh）2、zn（oh）2中的至少一种。
最优地，所述抑烟阻燃剂为al（oh）3与mg（oh）2的混合物，其中，al（oh）3与mg（oh）2的质量比为1:1～1:3。
al（oh）3与mg（oh）2的混合物不仅仅在抑制沥青生产过程中产生的有害烟气中起到积极的作用，而且，结合气相纳米sio2，进一步增强了环保型抗冻裂彩色沥青的抗冻裂性能以及环保型抗冻裂彩色沥青的强度和粘结性，起到了积极的辅助作用。al（oh）3与mg（oh）2的另一个作用在于，能够使得环保型抗冻裂彩色沥青具有一定的吸湿性和吸收二氧化碳的性能，对于改善小环境有着积极的作用。而且，al（oh）3与mg（oh）2的加入进一步改善了环保型抗冻裂彩色沥青的色泽，作为路面材料时，色泽光亮，且不失柔和，具有舒适的观感，尤其适合用于作为标志性的路面，其指示性更明显。
由于所制备的环保型抗冻裂彩色沥青具有良好的抗冻裂性能以及较为鲜亮的光泽和能够改善小环境条件的功能，在作为建筑基础材料尤其是作为建筑防水材料中，也具有广泛的市场前景。尤其是将所制备的环保型抗冻裂彩色沥青应用于西北建筑物屋顶的防水材料，其优秀的防冻裂性能能够保证防水材料具有长的使用周期。
以下通过具体的实施方式，进一步解释说明本发明的技术方案。
实施例1：
（1）将960kg90#彩色沥青加热至70℃～100℃，使90#彩色沥青流态化；
（2）加入30kg的气相纳米sio2，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，连续搅拌，加入10kgsbs，保温搅拌1h～5h，生产环保型抗冻裂改性沥青。
实施例2：
（1）将960kg90#彩色沥青加热至70℃～100℃，使90#彩色沥青流态化；
（2）加入10kg的气相纳米sio2，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，连续搅拌，加入30kgsbr,保温1h～5h，生产环保型抗冻裂改性沥青。
实施例3：
（1）将930kg由橡胶油、石油橡胶、基质沥青材料以及石油树脂调配而成的彩色胶结沥青加热至70℃～100℃，使所述彩色胶结沥青流态化；
（2）加入30kg的气相纳米sio2，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，加入10kg硅胶粉料，连续搅拌，加入30kgsbr,保温1h～5h，生产环保型抗冻裂改性沥青。
实施例4：
（1）将940kg由橡胶油、石油橡胶、基质沥青材料及石油树脂调配而成的彩色胶结沥青加热至70℃～100℃，使所述彩色胶结沥青流态化；
（2）加入10kg的气相纳米sio2，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，加入10kg硅胶粉料，连续搅拌，加入10kgsbr，保温搅拌1h～5h，加入30kg的al（oh）3与mg（oh）2的混合物，其中，al（oh）3与mg（oh）2的比例为1:3，生产环保型抗冻裂改性沥青。
实施例5：
（1）将940kg90#彩色沥青加热至70℃～100℃，使90#彩色沥青流态化；
（2）加入20kg的气相纳米sio2，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，加入10kg硅胶粉料，连续搅拌，加入10kgsbs，保温搅拌1h～5h，加入20kg的al（oh）3，生产环保型抗冻裂改性沥青。
实施例6：
（1）将920kg90#彩色沥青加热至70℃～100℃，使90#彩色沥青流态化；
（2）加入30kg的气相纳米sio2，充分搅拌融合；
（3）将温度升高至150℃～170℃，，加入10kg硅胶粉料，连续搅拌，加入10kgsbs，保温搅拌1h～5h，加入30kg的ca（oh）2、zn（oh）2、al（oh）3与mg（oh）2的混合物，各物质比例为1:1:1:1，生产环保型抗冻裂改性沥青。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。