專利名稱：一種泡沫瀝青的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫浙青的制備方法。
背景技術(shù)：
我國的公路建設(shè)飛速發(fā)展，迄今全國高速公路里程已超過3萬公里，位居世界第二位。另外高等級公路已突破50萬公里，其中絕大部分是浙青路面。按照我國浙青路面的設(shè)計(jì)壽命15-20年預(yù)算，從現(xiàn)在起，我國每年大約有1 的浙青路面需要翻修。可再生的浙青混合料預(yù)計(jì)將達(dá)到每年1900萬噸，還將以每年15%的速度增長。十年以后，我國浙青路面的大、中修產(chǎn)生的廢舊浙青混合料預(yù)計(jì)會達(dá)到8000萬噸左右。若全部再生利用，每年可節(jié)省直接材料費(fèi)用120億元。泡沫浙青冷再生技術(shù)是目前一種高效環(huán)保的浙青路面維修養(yǎng)護(hù)技術(shù)。泡沫浙青冷再生不僅可以將舊路面材料再生利用，保護(hù)環(huán)境，節(jié)省資源，降低工程造價(jià)，而且在改建或養(yǎng)護(hù)維修中，還可以矯正原有路面材料的缺陷，改造原有路面的結(jié)構(gòu)，延長路面的壽命。并且，泡沫浙青冷再生路面具有柔性和耐疲勞性能，其再生混合料存放時(shí)間較長，施工受季節(jié)和氣候影響小等優(yōu)點(diǎn)。從長遠(yuǎn)來看，將泡沫浙青冷再生技術(shù)應(yīng)用于各等級公路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)維修是突破資源和環(huán)境制約瓶頸，使中國公路交通事業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展道路的一條重要途徑?，F(xiàn)有的設(shè)備泡沫浙青制備工藝復(fù)雜，并且也沒有達(dá)到對外宣稱的性能，并且易堵塞，難以清理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種泡沫浙青的制備方法，其制備工藝簡單，成本低，所得發(fā)泡浙青的效果能夠達(dá)到同類產(chǎn)品的相應(yīng)水平，并且使得設(shè)備的維護(hù)和清洗相對容易。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種泡沫浙青的制備方法，其特征在于包括有以下步驟
1)用烘箱將浙青加熱到105°C 110°c，使浙青成流體狀態(tài)；
2)啟動浙青發(fā)泡機(jī)的電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，并調(diào)整其浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴
頭；
3)將步驟1)所得的流體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的調(diào)溫浙青攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱得到150°C 170°C的熱浙青；
4)打開浙青齒輪泵開關(guān)，將步驟3)得到的熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)和氣泵開關(guān)，使熱浙青與占其質(zhì)量為 5%霧狀水充分接觸；
5)產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體下方流出，進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青混合料攪拌鍋攪拌用以成型試件。按上述方案，步驟1)所述的浙青為AH-70浙青。
3
按上述方案，所述的浙青發(fā)泡機(jī)包括帶有攪拌機(jī)的調(diào)溫浙青攪拌鍋，將預(yù)熱至流態(tài)的浙青裝入該調(diào)溫浙青攪拌鍋，調(diào)溫浙青攪拌鍋可將其中的浙青穩(wěn)定在設(shè)定溫度，調(diào)溫浙青攪拌鍋通過浙青導(dǎo)管與浙青齒輪泵的進(jìn)口相連接，浙青齒輪泵的出口管道與浙青發(fā)泡腔體相連，同時(shí)，水泵及氣泵與浙青發(fā)泡腔體相連，浙青發(fā)泡腔體的下部出口與浙青混合料攪拌鍋相對，浙青混合料攪拌鍋的上方設(shè)置有大功率攪拌機(jī)，以對浙青混合料進(jìn)行攪拌。按上述方案，所述的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體，主腔體上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口，用于導(dǎo)入從調(diào)溫浙青攪拌鍋中進(jìn)入的高溫浙青，高溫浙青導(dǎo)入口下方連接有高溫浙青盛接容器，主腔體的側(cè)壁安設(shè)有壓力水霧化噴頭，壓力水霧化噴頭上設(shè)置有兩個(gè)接口， 分別是壓縮空氣接口和發(fā)泡用水接口，其與水泵及氣泵相連，壓力水霧化噴頭可以通過其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變發(fā)泡用水的霧化效果，壓力水霧化噴頭與高溫浙青導(dǎo)入口所在的平面在主腔體的軸心一側(cè)，當(dāng)壓力水霧化噴頭中有氣體噴出時(shí)，可以在主腔體中形成一個(gè)氣旋，從而更有利于泡沫的產(chǎn)生，主腔體下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開度開關(guān)，產(chǎn)生的泡沫浙青從該出口流出。按上述方案，所述的主腔體的中下部設(shè)置有一個(gè)預(yù)留氣旋接口，當(dāng)發(fā)泡腔體內(nèi)部溫度較高時(shí)，可以通過開通預(yù)留氣旋接口的壓力空氣增強(qiáng)主腔體內(nèi)氣旋產(chǎn)生的效果。本發(fā)明的有益效果在于通過本方法所制備得到的泡沫浙青能夠達(dá)到泡沫浙青冷再生技術(shù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，膨脹比大于10，半衰期大于8s，有利于進(jìn)一步研究和應(yīng)用泡沫浙青冷再生技術(shù)，對降低建設(shè)成本、合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境以及促進(jìn)我國公路建設(shè)都有著極為重大的意義。
圖1為浙青發(fā)泡腔體的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為浙青發(fā)泡機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不僅僅局限于下面的實(shí)施例。實(shí)施例1
如圖2，一種用于制備泡沫浙青的浙青發(fā)泡機(jī)，包括帶有攪拌機(jī)11的調(diào)溫浙青攪拌鍋 12，將預(yù)熱至流態(tài)的浙青裝入該調(diào)溫浙青攪拌鍋12，調(diào)溫浙青攪拌鍋12可將其中的浙青穩(wěn)定在設(shè)定溫度，調(diào)溫浙青攪拌鍋12通過浙青導(dǎo)管與浙青齒輪泵13的進(jìn)口相連接，浙青齒輪泵13的出口管道與浙青發(fā)泡腔體14相連，同時(shí)，水泵及氣泵15與浙青發(fā)泡腔體相連，浙青發(fā)泡腔體的下部出口與浙青混合料攪拌鍋17相對，浙青混合料攪拌鍋的上方還設(shè)置有大功率攪拌機(jī)16，以對浙青混合料進(jìn)行攪拌。如圖1，所述的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體9，主腔體9上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口 1，用于導(dǎo)入從調(diào)溫浙青攪拌鍋中進(jìn)入的高溫浙青，高溫浙青導(dǎo)入口下方連接有高溫浙青盛接容器7，主腔體的側(cè)壁安設(shè)有壓力水霧化噴頭8，壓力水霧化噴頭上設(shè)置有兩個(gè)接口，分別是壓縮空氣接口 2和發(fā)泡用水接口 4，其與水泵及氣泵相連，壓力水霧化噴頭可以通過其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕3進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變發(fā)泡用水的霧化效果，壓力水霧化噴頭8與高溫浙青導(dǎo)入口 1所在的平面在主腔體9的軸心一側(cè)，當(dāng)壓力水霧化噴頭中有氣體噴出時(shí)，可以在主腔體中形成一個(gè)氣旋，從而更有利于泡沫的產(chǎn)生，主腔體9下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開度開關(guān)5，產(chǎn)生的泡沫浙青從該出口流出。所述的主腔體9的中下部還設(shè)置有一個(gè)預(yù)留氣旋接口 6，當(dāng)發(fā)泡腔體內(nèi)部溫度較高時(shí)，可以通過開通預(yù)留氣旋接口的壓力空氣增強(qiáng)主腔體內(nèi)氣旋產(chǎn)生的效果。本發(fā)明還設(shè)置有常規(guī)的數(shù)顯加熱報(bào)警系統(tǒng)18以控制調(diào)溫浙青攪拌鍋12、浙青齒輪泵13及浙青管道的溫度和水泵及氣泵。本設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，便于維修，溫度和水流量都實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)控，可以根據(jù)實(shí)際情況制備發(fā)泡浙青。下面采用實(shí)施例1的浙青發(fā)泡機(jī)結(jié)合實(shí)施例制備泡沫浙青。實(shí)施例2
1、用烘箱將AH-70浙青加熱到110°C，使浙青成液體狀態(tài)；
2、打開浙青發(fā)泡機(jī)的電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，將調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度設(shè)置為120°C，將浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度設(shè)定為150°C，開啟氣泵，調(diào)整浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭處發(fā)泡用水的霧化效果；
3、再次設(shè)定系統(tǒng)溫度，提高整個(gè)系統(tǒng)中試驗(yàn)用浙青的溫度，將液體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的調(diào)溫浙青攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱浙青達(dá)到150°C，該溫度下浙青試樣記為 A；
4、打開浙青齒輪泵開關(guān)，熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)和氣泵開關(guān)，使熱浙青先后依次與其質(zhì)量為
霧狀水充分接觸；
5、產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體的下方流出，并立即檢測其膨脹比和半衰期，進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青混合料攪拌鍋攪拌用以成型試件。不同加水量產(chǎn)生的泡沫浙青的膨脹比、半衰期見表1。浙青發(fā)泡效果可參考中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路浙青路面再生技術(shù)規(guī)范》 (JTG F41-2008)中對泡沫浙青相關(guān)性能的界定。注發(fā)泡浙青的性能評價(jià)實(shí)驗(yàn)
X:浙青發(fā)泡機(jī)的調(diào)溫浙青攪拌鍋中加入流態(tài)的浙青，浙青開始發(fā)泡的時(shí)間記為ti，調(diào)溫浙青攪拌鍋內(nèi)浙青體積記為Al，開始產(chǎn)生泡沫浙青時(shí)調(diào)溫浙青攪拌鍋的實(shí)時(shí)溫度記為 Tl，浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度記為T2 ；
I浙青開始發(fā)泡到一段時(shí)間之后的時(shí)間記為t2，此時(shí)調(diào)溫浙青攪拌鍋中的浙青體積為A2，調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度和浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度分別記為Tll和T22，觀察局部浙青泡沫體積減小最大體積一半時(shí)的時(shí)間記為t2，到初步計(jì)算浙青膨脹比為R=A1-A2，泡沫浙青半衰期記為H=t2-tl。實(shí)施例3
1、用烘箱將AH-70浙青加熱到110°C，使浙青成液體狀態(tài)；
2、打開浙青發(fā)泡機(jī)的電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，將調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度設(shè)置為120°C，將浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度設(shè)定為150°C，開啟氣泵，調(diào)整浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭處發(fā)泡用水的霧化效果；
3、將液體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的加熱攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱浙青達(dá)到160°C，該溫度下浙青試樣記為B ；
4、打開浙青齒輪泵開關(guān)，熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)，使熱浙青先后依次與其質(zhì)量為霧狀水充分接觸；
5、產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體的下方流出，并立即檢測其膨脹比和半衰期，進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青混合料攪拌鍋攪拌用以成型試件。不同加水量產(chǎn)生的泡沫浙青的膨脹比、半衰期見表1。 實(shí)施例4
1、用烘箱將AH-70浙青加熱到110°C，使浙青成液體狀態(tài)；
2、打開浙青發(fā)泡機(jī)的電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，將調(diào)溫浙青攪拌鍋溫度設(shè)置為120°C，將浙青齒輪泵及浙青導(dǎo)管溫度設(shè)定為150°C，開啟氣泵，調(diào)整浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭處發(fā)泡用水的霧化效果；
3、將液體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的加熱攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱浙青達(dá)到 170°C，該溫度下浙青試樣記為B ；
4、打開浙青齒輪泵開關(guān)，熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)，使熱浙青先后依次與其質(zhì)量為霧狀水充分接觸；
5、產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體的下方流出，并立即檢測其膨脹比和半衰期，進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青混合料攪拌鍋攪拌用以成型試件。不同加水量產(chǎn)生的泡沫浙青的膨脹比、半衰期見表1。
權(quán)利要求
1.一種泡沫浙青的制備方法，其特征在于包括有以下步驟1)用烘箱將浙青加熱到105°C 110°c，使浙青成流體狀態(tài)；2)啟動浙青發(fā)泡機(jī)的電源，預(yù)熱其加熱系統(tǒng)，并調(diào)整其浙青發(fā)泡腔體內(nèi)壓力水霧化噴頭；3)將步驟1)所得的流體狀態(tài)的浙青倒入浙青發(fā)泡機(jī)上部的調(diào)溫浙青攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱得到150°C 170°C的熱浙青；4)打開浙青齒輪泵開關(guān)，將步驟3)得到的熱浙青在浙青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫浙青攪拌鍋進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)和氣泵開關(guān)，使熱浙青與占其質(zhì)量為 5%霧狀水充分接觸；5)產(chǎn)生的泡沫浙青從浙青發(fā)泡腔體下方流出，進(jìn)入浙青發(fā)泡機(jī)的浙青混合料攪拌鍋攪拌，用以成型試件。
2.按權(quán)利要求1所述的泡沫浙青的制備方法，其特征在于步驟1)所述的浙青為AH-70浙青。
3.按權(quán)利要求1或2所述的泡沫浙青的制備方法，其特征在于所述的浙青發(fā)泡機(jī)包括帶有攪拌機(jī)(11)的調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)，將預(yù)熱至流態(tài)的浙青裝入該調(diào)溫浙青攪拌鍋 (12)，調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)可將其中的浙青穩(wěn)定在設(shè)定溫度，調(diào)溫浙青攪拌鍋(12)通過浙青導(dǎo)管與浙青齒輪泵(13)的進(jìn)口相連接，浙青齒輪泵(13)的出口管道與浙青發(fā)泡腔體 (14)相連，同時(shí)，水泵及氣泵(15)與浙青發(fā)泡腔體相連，浙青發(fā)泡腔體的下部出口與浙青混合料攪拌鍋(17)相對，浙青混合料攪拌鍋的上方設(shè)置有大功率攪拌機(jī)(16)，以對浙青混合料進(jìn)行攪拌。
4.按權(quán)利要求3所述的泡沫浙青的制備方法，其特征在于所述的浙青發(fā)泡腔體，包括一個(gè)主腔體(9)，主腔體(9)上部設(shè)置有高溫浙青導(dǎo)入口(1)，用于導(dǎo)入從調(diào)溫浙青攪拌鍋中進(jìn)入的高溫浙青，高溫浙青導(dǎo)入口下方連接有高溫浙青盛接容器(7)，主腔體的側(cè)壁安設(shè)有壓力水霧化噴頭(8)，壓力水霧化噴頭上設(shè)置有兩個(gè)接口，分別是壓縮空氣接口(2)和發(fā)泡用水接口(4)，其與水泵及氣泵相連，壓力水霧化噴頭可以通過其上設(shè)置的噴頭微調(diào)旋鈕 (3)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變發(fā)泡用水的霧化效果，壓力水霧化噴頭(8)與高溫浙青導(dǎo)入口(1) 所在的平面在主腔體(9)的軸心一側(cè)，當(dāng)壓力水霧化噴頭中有氣體噴出時(shí)，可以在主腔體中形成一個(gè)氣旋，從而更有利于泡沫的產(chǎn)生，主腔體(9)下部的圓錐形出口上設(shè)置有可調(diào)開度開關(guān)(5 )，產(chǎn)生的泡沫浙青從該出口流出。
5.按權(quán)利要求4所述的泡沫浙青的制備方法，其特征在于所述的主腔體(9)的中下部設(shè)置有一個(gè)預(yù)留氣旋接口(6)，當(dāng)發(fā)泡腔體內(nèi)部溫度較高時(shí)，可以通過開通預(yù)留氣旋接口的壓力空氣增強(qiáng)主腔體內(nèi)氣旋產(chǎn)生的效果。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種泡沫瀝青的制備方法，包括有以下步驟流體狀態(tài)的瀝青倒入瀝青發(fā)泡機(jī)上部的調(diào)溫瀝青攪拌鍋，持續(xù)攪拌加熱得到150℃～170℃的熱瀝青；打開瀝青齒輪泵開關(guān)，將得到的熱瀝青在瀝青齒輪泵運(yùn)送下由調(diào)溫瀝青攪拌鍋進(jìn)入瀝青發(fā)泡機(jī)的瀝青發(fā)泡腔體，同時(shí)打開水泵開關(guān)和氣泵開關(guān)，使熱瀝青與占其質(zhì)量為1％～5％霧狀水充分接觸；產(chǎn)生的泡沫瀝青從瀝青發(fā)泡腔體下方流出，進(jìn)入瀝青發(fā)泡機(jī)的瀝青混合料攪拌鍋攪拌用以成型試件。本發(fā)明的有益效果在于通過本方法所制備得到的泡沫瀝青能夠達(dá)到泡沫瀝青冷再生技術(shù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，膨脹比大于10，半衰期大于8s。
文檔編號E01C19/10GK102505608SQ20111033061
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者周俊, 李俊曉, 李相國, 蘇華偉, 馬保國 申請人:武漢理工大學(xué)