高ra摻量的瀝青混合料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及瀝青混合料及其制備方法，具體為高RA摻量的瀝青混合料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]道路路面在使用一定年限后，需要對路面進(jìn)行維護(hù)，首先要將原有路面鏟除，重新鋪設(shè)瀝青。原有路面?產(chǎn)起后，所含的瀝青回收料(Recycle Asphalt，簡稱RA)在進(jìn)行加工處理后可重復(fù)使用。目前，可在RA中添加一定量的還原劑和改性劑，并加入新的瀝青料制備成瀝青混合料。但由于所用的還原劑和改性劑大多由工廠生產(chǎn)，使用成本較高，且使用此類改性劑和還原劑后，所需摻入的新瀝青用量仍然較大，對RA利用率不高。針對以上問題，急需研制一種能夠充分利用瀝青回收料，并且生產(chǎn)成本低廉的瀝青混合料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明解決現(xiàn)有瀝青混合料中RA摻量低，改性劑價格昂貴、生產(chǎn)成本大的問題，提供一種高RA摻量的瀝青混合料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:高RA摻量的瀝青混合料，由30~60%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的瀝青回收料，7-10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的廢機(jī)油，3.5-5.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯塑料，1.6-5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新瀝青，20-55%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新集料構(gòu)成。瀝青回收料為公路大修時回收并粉碎得到，其中包含老化瀝青以及舊集料。廢機(jī)油可起到軟化老化瀝青、提高互溶性的作用。高密度聚乙烯塑料可增加瀝青膠結(jié)穩(wěn)定性、提高瀝青與集料的粘附性。在30~60%含量的瀝青回收料范圍內(nèi)，經(jīng)大量瀝青軟化點(diǎn)和針入度試驗測算，廢機(jī)油含量在7~10%范圍內(nèi)，高密度聚乙烯塑料含量在3.5-5.5%范圍內(nèi)時，制備的瀝青混合料各項性能指標(biāo)均可以滿足《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)要求。若瀝青回收料添加量小于30%，并不能起到大量利用回收料的效果，而大于60%的瀝青回收料添加量，會導(dǎo)致制備的瀝青混合料性能指標(biāo)大幅下降，再向其內(nèi)添加改性劑并不能將其性能提高至《規(guī)程》要求范圍內(nèi)。新集料由粗集料、細(xì)集料、填料按照一定比例混合而成，其相互配比按照《規(guī)程》(JTGE20-2011)中相關(guān)規(guī)定配制，此為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識，在此不做贅述。
[0005]高RA摻量的瀝青混合料制備方法，是通過以下操作步驟實現(xiàn)的:
a、根據(jù)實際施工需求，依照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》對原有舊路面進(jìn)行銑刨并對其進(jìn)行粉碎；
b、采用阿布森法回收瀝青回收料中的老化瀝青并稱重，得出瀝青回收料中所含老化瀝青的含量A-;
c、通過馬歇爾試驗方法確定瀝青混合料的最佳瀝青用量A;
d、將瀝青混合料7~10%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的廢機(jī)油摻入瀝青混合料30~60%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的瀝青回收料中，使用低剪切攪拌器將二者的混合物在160°C溫度下攪拌融合6-10分鐘；
e、將瀝青混合料3.5-5.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯塑料粉碎后加入步驟d制得的混合物中，在180°C溫度下用低剪切攪拌器加熱攪拌60-100分鐘得到改性后的瀝青回收料；f、將A- Aold (即瀝青混合料的1.6-5%質(zhì)量分?jǐn)?shù))量的新瀝青以及瀝青混合料20~55%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新集料加入改性后的瀝青回收料中，用低剪切攪拌器加熱攪拌均勻得到高RA摻量的瀝青混合料。
[0006]根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，結(jié)合實際施工路面層級需要對原有舊路面進(jìn)行銑刨，并將其粉碎。然后采用阿布森法可測得回收RA中的老化瀝青含量百分比，再通過計算可得實際需要制備的瀝青混合料中添加的瀝青回收料中所含的老化瀝青的含量A-。馬歇爾試驗是確定瀝青混合料最佳油石比的試驗。其試驗過程是對樣品在規(guī)定的溫度和濕度等條件下標(biāo)準(zhǔn)擊實，測定瀝青混合料的穩(wěn)定度和流值等指標(biāo)，經(jīng)一系列計算后，分別繪制出油石比與穩(wěn)定度、流值、密度、空隙率、飽和度的關(guān)系曲線，最后確定出瀝青混合料的最佳油石比。根據(jù)最終確定的最佳油石比通過計算，可得到添加的瀝青總量A。則A-A—(即瀝青混合料的1.6-5%質(zhì)量分?jǐn)?shù))則是需要添加的新瀝青的含量。同理可得添加新集料的總量，然后根據(jù)《規(guī)程》及圖1可配制實際需要的相應(yīng)比例的新集料。依次向瀝青回收料中加入廢機(jī)油和粉碎后的高密度聚乙烯塑料，對瀝青回收料中的老化瀝青進(jìn)行改性，以實現(xiàn)軟化老化瀝青、提高互溶性、增加老化瀝青膠結(jié)穩(wěn)定性、提高老化瀝青與集料的粘附性的目的。添加的新集料中包含粗集料、細(xì)集料以及填料，三者之間的相互比值以及新集料占瀝青混合料的比重可根據(jù)馬歇爾試驗方法以及《規(guī)程》中對于不同路面等級以及鋪設(shè)路面層級的規(guī)定計算和試驗得出，此種確定配比的方法為本領(lǐng)域通用做法，屬于現(xiàn)有技術(shù)的范疇，在此不做過多敘述。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):1、瀝青回收料利用率大，大大縮減了新材料的投入，降低了生產(chǎn)成本；2、添加的瀝青回收料改性劑為廢機(jī)油、廢棄的高密度聚乙烯塑料，二者均為廢物重新利用，不但縮減生產(chǎn)成本，還對廢物加以利用，減輕了環(huán)境污染；3、利用廢機(jī)油和高密度聚乙烯塑料可對瀝青回收料進(jìn)行改性，配制的瀝青混合料性能可達(dá)到《規(guī)程》要求的各項指標(biāo)。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明制備的瀝青混合料的級配表；表征最終瀝青混合料的級配分布情況；
圖2為本發(fā)明制備的瀝青混合料車轍實驗結(jié)果；
圖3為本發(fā)明制備的瀝青混合料殘留穩(wěn)定度實驗結(jié)果；
圖4為本發(fā)明制備的瀝青混合料凍融劈裂強(qiáng)度實驗結(jié)果；以上三項實驗結(jié)果為評價瀝青混合料性能的重要指標(biāo)，由實驗結(jié)果看均符合《規(guī)程》要求。
【具體實施方式】
[0009]實施例一:高RA摻量的瀝青混合料，由30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的瀝青回收料，7%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的廢機(jī)油，5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯塑料，3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新瀝青，55%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新集料構(gòu)成。
[0010]高RA摻量的瀝青混合料制備方法，是通過以下操作步驟實現(xiàn)的:
a、根據(jù)實際施工需求，依照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》對原有舊路面進(jìn)行銑刨并對其進(jìn)行粉碎； b、采用阿布森法回收瀝青回收料中的老化瀝青并稱重，得出瀝青回收料中所含老化瀝青的含量A-;
c、通過馬歇爾試驗方法確定瀝青混合料的最佳瀝青用量A;
d、將瀝青混合料7%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的廢機(jī)油摻入瀝青混合料30%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的瀝青回收料中，使用低剪切攪拌器將二者的混合物在160°C溫度下攪拌融合6分鐘；
e、將瀝青混合料5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯塑料粉碎后加入步驟d制得的混合物中，在180°C溫度下用低剪切攪拌器加熱攪拌80分鐘得到改性后的瀝青回收料；
f、將A-A-量的新瀝青以及瀝青混合料55%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新集料加入改性后的瀝青回收料中，用低剪切攪拌器加熱攪拌均勻得到高RA摻量的瀝青混合料。
[0011]實施例二:高RA摻量的瀝青混合料，由60%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的瀝青回收料，8%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的廢機(jī)油，4%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的高密度聚乙烯塑料，2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新瀝青，26%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的新集料構(gòu)成。
[0012]高RA摻量的瀝青混合料制備方法，是通過以下操作步驟實現(xiàn)的:
a、根據(jù)