一種溫拌再生瀝青混合料的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于道路工程漸青混合料制備技術領域,具體設及一種溫拌再生漸青混合 料的制備方法。
【背景技術】
[0002] 我國交通事業(yè)迅速發(fā)展,W高速公路為骨架的干線公路網絡基本形成,公路里程 不斷增長。近年來修筑的高等級路面W漸青路面占絕對優(yōu)勢,一方面大量的漸青路面仍在 開工建設,造成我國道路漸青、砂石材料緊缺;另一方面大量的漸青路面進入了翻修階段, 翻修下來的大量舊料不但堆放困難,而且如果處理不當,就會對±壤、水源造成較嚴重的污 染,因此,如何處理路面舊料是我國公路建設迫切需要解決的問題。當前我國采用的路面再 生技術存在諸如舊料利用率不高、再生路面性能不足、耗能高等缺陷。漸青路面再生利用技 術已成為當代公路建設中進一步發(fā)展的技術瓶頸之一。
[0003] 漸青路面再生技術按再生溫度可分為熱再生和冷再生,按其施工工藝的不同,可 W分為廠拌熱再生、廠拌冷再生、就地熱再生、就地冷再生、全深式再生五種方式。而溫拌 再生漸青混合料是一種新型"綠色環(huán)保型"漸青混合料,它是在熱再生技術和漸青溫拌技 術的基礎上發(fā)展而來的,結合了廢物循環(huán)利用和節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。由于降低了生產與施工 溫度,可W降低舊料在生產過程中的短期二次老化;同時在降粘減阻劑的作用下,新漸青的 高溫粘度降低,從而可W實現較低溫度下拌和與壓實?!豆窛u青路面再生技術規(guī)范》QTG F41-2008)中指出,回收漸青路面材料(RA巧指的是采用銳創(chuàng)、開挖等方式從漸青路面上獲 得的舊路面材料,在溫拌再生漸青混合料中添加適當比例RAP料不僅能實現廢物利用,實 現較低的生產與施工溫度,同時還能保持與普通熱拌料基本相當的路用性能。因此,在環(huán)境 的日益惡化與資源、能源的巨大壓力下,溫拌再生漸青混合料運種集各種優(yōu)勢于一身的新 型道路材料的研究與應用就顯得尤為迫切。
[0004] 我國再生和溫拌技術起步比較晚,況且國內外對漸青再生技術的研究集中在漸青 路面材料的回收與性能評價上,對舊料的再生與再生劑的使用大都集中在老化漸青混合料 的熱再生和冷再生上,雖然也取得了不少研究成果,但熱再生過程中,拌合溫度高,RAP利用 率低,不僅加速了再生漸青的二次老化,而且能耗高,揮發(fā)出的氣體污染環(huán)境,冷拌再生拌 合溫度雖低,但其路用性能較差。公開號為CN103556560A的專利中采用了硫橫添加劑作為 溫拌劑,溫拌再生漸青混合料僅采用新漸青對老化漸青進行再生,溫拌再生的效能較差。
【發(fā)明內容】
陽0化]本發(fā)明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足,提供一種溫拌再生 漸青混合料的制備方法,該方法中RAP料的回收利用率達到70% W上,同時具有節(jié)約能源、 降低碳排放和有害氣體排放的優(yōu)點,且該方法制備得到的溫拌再生漸青混合料具有良好的 路用性能。
[0006] 為解決上述技術問題,本發(fā)明采用的技術方案是:一種溫拌再生漸青混合料的制 備方法,其特征在于,包括W下步驟:
[0007] 步驟一、將再生劑、降粘劑、塑化劑和防老化劑混合后在溫度為175°c~185°C的 條件下烙融剪切5min~8min,得到復合再生劑;所述復合再生劑中再生劑的質量含量為 58%~70%,降粘劑的質量含量為28%~40%,塑化劑的質量含量為0. 5%~2. 5%,防老 化劑的質量含量為1. 5%~2. 5% ;
[0008] 步驟二、將溫拌劑、增溶劑和復合表面活性劑混合后在溫度為120°c~130°C的條 件下攬拌5min~lOmin,得到復合溫拌劑;所述復合溫拌劑中溫拌劑的質量含量為50%~ 60 %,增溶劑的質量含量為20 %~35 %,復合表面活性劑的質量含量為15 %~30% ;
[0009] 步驟=、采用抽提試驗分離RAP料中的舊漸青和舊礦料,測定所述RAP料中舊漸青 的質量含量,然后對所述舊礦料進行篩分試驗,檢驗所述RAP料的原級配,再根據所述RAP 料的原級配和所制備的溫拌再生漸青混合料的目標級配,確定制備所述溫拌再生漸青混合 料需要的新集料與所述RAP料的質量比例,W及制備所述溫拌再生漸青混合料需要的新礦 粉與所述RAP料的質量比例;所述RAP料為回收漸青路面材料,所述新集料和新礦粉的質量 之和不大于所述RAP料質量的30% ;
[0010] 步驟四、選擇5~6個W 0.3%~0.5%為間隔的油石比制備溫拌再生漸青混合料 試樣,利用馬歇爾擊實試驗在每個所述油石比的條件下成型3~6個馬歇爾試件,然后根據 馬歇爾設計方法確定溫拌再生漸青混合料試樣的最佳油石比,所述油石比為溫拌再生漸青 混合料試樣中新漸青的質量與新集料和新礦粉質量之和的比值,所述馬歇爾試件的成型溫 度為115°C~130°C,所述溫拌再生漸青混合料試樣的具體制備過程為:
[0011] 步驟401、將RAP料、新集料和步驟一中所述復合再生劑在溫度為120°C~130°C的 條件下拌合30s~60s,得到混合物A ;所述復合再生劑的用量為所述RAP料中舊漸青質量 的8%~30% ;
[0012] 步驟402、將步驟二中所述復合溫拌劑加入新漸青中,在溫度為120°C~130°C的 條件下拌合15s~20s,得到混合物B ;所述復合溫拌劑的用量為步驟401中所述RAP料中 舊漸青質量的5%~15% ;
[0013] 步驟403、將步驟402中所述混合物B加熱至120°C~135°C,然后將新礦粉和加熱 后的混合物B加入步驟401所述混合物A中,在溫度為120°C~135°C的條件下拌合40s~ 50s,得到溫拌再生漸青混合料試樣;
[0014] 步驟五、在步驟四中確定的最佳油石比的條件下,采用步驟401~步驟403的具體 制備過程制備溫拌再生漸青混合料。
[0015] 上述的一種溫拌再生漸青混合料的制備方法,其特征在于,步驟一中所述再生劑 為芳控油,所述降粘劑為妥爾油,所述塑化劑為環(huán)氧大豆油和氨化藍麻油中的一種或兩種, 所述防老化劑為N,N'-二甲苯基對苯二胺和防老劑RD中的一種或兩種。
[0016] 上述的一種溫拌再生漸青混合料的制備方法,其特征在于,步驟二中所述溫拌劑 為聚乙締蠟、氧化聚乙締蠟和微晶蠟中的一種或兩種W上,所述增溶劑為慷醒抽出油,所述 復合表面活性劑由改性支鏈醇酸乙氧基化合物K50和改性異構脂肪基封端聚酸Kioo按質 量比例(2~3) : (3~2)混合而成。
[0017] 上述的一種溫拌再生漸青,其特征在于,所述聚乙締蠟的烙程為ioo°c~Iior或 90°C ~10(TC。
[0018] 上述的一種溫拌再生漸青,其特征在于,所述氧化聚乙締蠟的烙程為100°C~ Iicrc。
[0019] 上述的一種溫拌再生漸青混合料的制備方法,其特征在于,步驟一中所述復合再 生劑中再生劑的質量含量為60 %~67 %,降粘劑的質量含量為30 %~37 %,塑化劑的質量 含量為1.0%~2.0%,防老化劑的質量含量為1.6%~2.0%。
[0020] 上述的一種溫拌再生漸青混合料的制備方法,其特征在于,所述復合再生劑中再 生劑的質量含量為65%,降粘劑的質量含量為32%,塑化劑的質量含量為1. 2%,防老化劑 的質量含量為1. 8%。
[0021] 上述的一種溫拌再生漸青混合料的制備方法,其特征在于,步驟二中所述復合溫 拌劑中溫拌劑的質量含量為53 %~58 %,增溶劑的質量含量為22 %~27 %,復合表面活性 劑的質量含量為20 %~25%。
[0022] 上述的一種溫拌再生漸青混合料的制備方法,其特征在于,所述復合溫拌劑中溫 拌劑的質量含量為55%,增溶劑的質量含量為23%,復合表面活性劑的質量含量為22%。
[0023] 本發(fā)明與現有技術相比具有W下優(yōu)點:
[0024] 1、本發(fā)明中RAP料的回收利用率達到70% W上,同時具有節(jié)約能源、降低碳排放 和有害氣體排放的優(yōu)點,且該方法制備得到的溫拌再生漸青混合料具有良好的路用性能, 既能解決熱拌再生過程中高耗能、二次老化等問題,又能解決冷再生過程中路用性能不良 等問題。
[00巧]2、由于漸青老化時發(fā)生組分變化,其技術性能自然難W達到原樣漸青的水準,本 發(fā)明中再生劑能夠補充老化漸青中缺失的組分,使老化漸青中的組分比例恢復到新漸青水 平,本發(fā)明利用相似相溶原理,選取烙點低、與漸青相容性好的降粘劑與漸青混合后使?jié)u青 具備在一定溫度區(qū)間內粘度較低的特點,進而實現再生劑能在較低溫度下和老化漸青充分 融合W及實現融合后漸青的溫拌效果,漸青老化后其低溫抗變形能力會大幅削弱,通過加 入塑化劑增加了漸青常溫下的柔初性,其原理在于塑化劑削弱了漸青大分子間的范德華 力,增加了漸青在常溫下的變形能力,進而使?jié)u青低溫變形能力增強,通過加入防老化劑對 漸青輕質組分中的活潑基團進行消活穩(wěn)定處理,使其不易發(fā)生聚合反應造成漸青的組分遷 移,進而延緩漸青的老化。 陽0%] 3、本發(fā)明選用烙程在90°C~11 (TC或100°C~11 (TC的長鏈燒控作為溫拌劑,利用 該類物質溶解后粘度低,常溫結晶度高的特點,使?jié)u青具有能夠實現溫拌和較好高溫性能 的特點,進一步使用增溶劑來增加溫拌劑和其他各組分與RAP料中原漸青的相容性,復合 表面活性劑中的非極性端能夠增加漸青與石料的粘附性,進而提高溫拌再生漸青混合料的 水穩(wěn)定性能。
[0027] 4、本發(fā)明溫拌再生漸青混合料具有較高的經濟效益和良好的耐久性,應用到路面 工程中具有優(yōu)良的的穩(wěn)定性。
[0028] 下面通過實施例,對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【具體實施方式】
[0029] 本發(fā)明中抽提試驗按照《公路工程漸青及漸青混合料試驗規(guī)程》QTG E20-2011) T 0722-1993中的規(guī)定進行,篩分試驗按照《公路工程漸青及漸青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20-2011)T 0725-2000中的規(guī)定進行,目標級配滿足《公路