专利名称：使用100%废沥青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生沥青混凝土的组合物及其 ...的制作方法
技术领域：
一般而言，浙青混凝土是将浙青胶结料和粗集料、细集料及填料在高温 (160-180°C)下加热混合而成，广泛应用于各种公路、机场跑道及停车场的铺装建设。这种浙青铺装在使用过程中，铺装表面的浙青胶结料与空气中的氧慢慢反应，逐渐丧失原有的柔软性，渐渐变硬。这种现象被称为浙青铺装的氧老化(oxidative aging)，随着铺装的使用时间的增加，氧老化长期进行，铺装表面发生严重裂纹，最终，铺装寿命终止。当因浙青铺装发生严重的使用问题(塑性变形或疲劳裂纹等)，对铺装进行维护修理时，或是扩大公路的浙青铺装时，或是为了埋设下水管、电线或电缆而挖开公路铺装时，或是对陈旧的公路铺装整体进行重新铺装时，会发生相当数量的废浙青混凝土。这种废浙青混凝土由于已经长期暴露于空气中，必然已包含氧老化的浙青。为将废浙青混凝土重新用于铺装建设，应针对废浙青混凝土中的氧老化的浙青采取适当措施。 如果单纯与新材料混合并重新铺装，因氧老化而变硬的废浙青混凝土会成为过早出现严重裂纹的原因。因此，过去大部分废浙青混凝土不是重新用于公路铺装建设，而是用于土方或填埋，但最近人们认识到废浙青混凝土是宝贵的自然资源，填埋造成自然环境的污染问题， 废浙青混凝土发生量不断增加，废弃物处理费造成公路建设费用增加，使用廉价的废浙青混凝土可以节省原材料，出于上述各种原因，各国政府纷纷出台政策，大力推行将废浙青混凝土重新用于公路铺装建设。但是，从全世界通用的原有的废浙青混凝土再利用技术而来，由于废浙青混凝土使用比例低、铺装质量差，无法满足再利用要求的预期。本发明涉及一种新的废浙青混凝土再利用铺装的组合物，提高废浙青混凝土使用量，解决再利用方面的各种技术问题，可以进行质量优秀的铺装。
背景技术：
原有的废浙青混凝土再利用技术限制了废浙青混凝土使用量，这是因为，废浙青混凝土添加量越多，铺装质量更差。例如，在将再生铺装应用于主要公路时，废浙青混凝土使用量被限定为重量份25%以下。如果在主要公路中使用废浙青混凝土超过重量份25%， 则被定义为高添加比例。废浙青混凝土使用量有限，剩余废浙青混凝土堆放和废弃物处理费用、环境污染和资源浪费等问题有待破解。迫切要求开发一种使用更多废浙青混凝土的技术。原有的废浙青混凝土再利用技术目标在于物性还原，一同混合废浙青混凝土、新浙青混凝土(新集料、新浙青及填料)及油系再生添加剂，制成具有通常质量的新浙青混凝土。但是，原有的再生浙青混凝土物性大部分往往不及新浙青混凝土物性。其主要理由之一，虽然配比设计按再生之前的废浙青混凝土进行，但实际再生是在其之后的高温加热工序下进行，因此，配比设计与实际条件会有差异。在再生过程中，因加热而造成的废浙青混凝土进一步氧老化，容易引进铺装过早裂纹。为克服这种问题，添加比通常量更多的浙青含量，防止过早裂纹，但这又会引起塑性变形的问题。基于这些原因，原有的废浙青混凝土再生铺装技术无法摆脱疲劳裂纹、塑性变形及发生坑洞的问题。因此被认为不适合用于主要公路的铺装材料，倾向于回避使用原有的废浙青混凝土再利用技术。就普通新浙青制造工厂而言，将新集料在摄氏160度以上加热后投入搅拌机，并将新浙青在摄氏170度下加热后以液体状态喷射与上述集料一同混勻。而废浙青需要快速地同时加热常温的废集料和浙青，因此，搅拌机混合器的加热温度应由新浙青的摄氏 160-200度提高到200-350度。这种加热再生方式为保持高温，造成燃料费用上升，产生大量温室气体，而且氧老化进行迅速(温度越高，氧老化越快)，造成材料脆性增加等问题。原有废浙青混凝土加热再生技术的缺点可以总结为，废浙青混凝土使用量相对较少，再生浙青混凝土的质量(塑性变形及疲劳裂纹抵抗性等)不够优秀，带有高温加热所造成的问题，因此要求一种行之有效的解决方法。再生浙青混凝土的在先技术调查如下。在韩国专利第0317436中提出，当对废浙青混凝土进行再利用时，相对于新材料的废浙青混凝土混入率为重量份30 50%，为提高再生浙青混凝土的物性，使SBR胶乳(Latex)、EVA、SBS, SIS或最大尺寸为2mm的废轮胎粉末等在高温下与浙青熔融，制造改性浙青，与再生添加剂共同使用。上述方法提出的废浙青混凝土含量只相当于新材料的30-50%，而且，改性浙青的改性效果被废浙青混凝土中的旧浙青稀释，难以获得优秀物性。另外，根本没有考虑解决高生产温度造成的问题。在韩国专利注册号第0观4998号中，在限制废浙青混凝土使用量的同时，为试图提高物性，提出一种利用了粉煤灰及有机纤维的公路铺装用高性能改性再生浙青混合物的制造方法。但是，这种尝试最终也没有解决前述共性问题，即，废浙青混凝土使用量少，力学物性差，需要混合各种其他材料所需的追加装备和工序。而且，根本没有提出对高温生产温度的解决方案。在韩国专利注册号第0781608中提出的全部使用废浙青混凝土的技术，为确保再生浙青混凝土的优秀物性而添加再生改性剂，此项技术有望成为一项极为先进的技术。但是，上述发明也存在一系列问题，当废浙青混凝土不足时的材料供应问题，对高温生产温度的解决方案，即，高温加热造成的氧老化问题，发生温室气体和浪费能源等问题。
发明内容
技术课题原有废浙青混凝土再利用技术为了将氧老化的浙青还原为新浙青品质，在废浙青中添加新材料(新集料和新浙青、埋件等)和再生添加剂，而本发明不使用新材料，将废浙青全部与再生改性剂和调温添加剂混合制造成中温改性再生浙青混凝土。这样，可以直接改善废浙青品质的同时，还能通过调温添加剂来降低再生浙青混泥土的生产温度和施工温度，减轻在高温下的氧老化，实现节能及减少温室气体发生量的效果。如果实现上述新技术开发目标，可在不使用新材料的前提下，实现全量使用废浙青的技术。也就是说，本发明可以同时解决废浙青使用量的限定、再生浙青品质的下降、高温生产和施工温度问题，因此， 上述新技术开发成为了本发明要实现的技术课题。本发明的技术解决方案在于为解决上述技术课题，本发明提供一种改性再生中温浙青混合物的组合物，其特征在于，包括具有53mm以下的所有集料级配的混合浙青混凝土(mixed asphalt concrete mixture) 100重量份、再生改性剂(recycling modifier)0. 1-20重量份、增塑调温添加剂 (plasticized warm mix additives)0. 1-20重量份，在摄氏5-180度混合温度中混勻0. 5-3 分钟，以构成再生浙青混凝土的组合物，将由上述组合物制造的再生浙青混凝土用于浙青铺装的磨耗层、表层、中间层及基层材料。在这里，再生改性剂由结合剂、弹性剂、增塑剂、防剥离剂、无机粉末及短纤维中的一个以上构成，从而提高改性再生浙青混凝土的物性；而调温添加剂则由可湿性粉剂、微晶蜡、发泡剂中的一个以上构成，从而降低改性再生浙青混凝土的生产及施工温度。上述废浙青混凝土是指在浙青公路铺装过程中所收集的所有种类的废浙青混凝土，其废浙青混凝土块可经过粉碎使用，也可在不经过粉碎的情况下使用加热或常温切削的废浙青混凝土。废浙青混凝土具有集料级配，可使用最大粒子大小为^mm以下的所有循环集料。优选地，基层使用最大大小为53mm以下，中间层使用最大大小为38mm以下，表层使用最大大小为26mm以下，磨耗层使用最大大小为13. 2mm以下。废浙青混凝土的级配优选地具有密级配、SUPERPHALT级配、排水性级配、间断级配、SMA级配等一定级配。但这并不属必备项，可也使用任一级配。100%废浙青混凝土是指不使用新材料，而是仅使用废浙青混凝土的意思。再生改性剂的0. 1-20重量份在0. 1以下无改性效果，而在20以上则由于粘度过大而无法实现再生浙青混凝土的生产和施工。再生改性剂的组合物由结合剂0. 5-100重量％、弹性体0. 5-100重量％、粘性增强剂0. 5-100重量％、防剥离剂0. 1-20重量％、无机粉末和短纤维0. 5-100重量％中的一部分或所有群构成，而对废浙青混凝土 100重量份的所有再生改性剂的重量份应在0. 1-20范围内。结合体群具有为氧老化的废浙青混凝土添加柔软性的作用，其作为低分子量有机化合物，虽然在常温下，呈现液体状态，但是即使处于固态，其熔点也较低。结合体在再生改性剂中占有0. 5-100重量％，当低于0. 5重量％时，结合剂几乎不及影响。结合剂群包括有机酸(己二酸、富马酸、草酸、马来酸酐、硬脂酸、油酸、棕榈酸、对苯二甲酸或月桂酸等)、有机酸盐、有机胺、烃系油、芳香族加工油、脂肪族加工油、脂肪族和芳香族混合加工油、重油、各种商业用及普通再生添加剂、BTX(苯、甲苯、二甲苯)油、公路铺装用各种浙青胶结料、各种乳化浙青、稀释浙青、基丙烯酸甲酯(MMA =Methymethacrylate)液、不饱和聚酯(Unsaturated Polyester)液、动物性油脂(牛油、猪油、各种鱼油等)、植物性油脂(豆油、玉米油、芝麻油、紫苏油、椰子油、椰子饼、椰子油渣、棕榈油、棕榈饼、棕榈油渣、亚麻子油、棉籽油、蓖麻油籽油等)、动植物混合油、蓖麻油、矿物油、船用C级锅炉燃料油、船用B级锅炉燃料油、船用A级锅炉燃料油、甘油、润滑脂、各种蜡、各种废油及精炼油(汽车机油、润滑油、轧制油、导热油、工业机械润滑油等)、船舶废机油及精炼油、压缩机废油及精炼油、磷酸、汽车及工业废油、以及其混合物等。弹性材料群为硬性废浙青混凝土添加弹性，并对制造出来的改性再生浙青混凝土添加各种龟裂(低温龟裂、疲劳龟裂、冲击龟裂等)抵抗性。其在再生改性剂中占有 0. 5-100重量<%，在0. 5重量％以下几乎没有性能提高。即，以废浙青混凝土 100重量份为标准，再生改性剂占有0. 1-20重量份，因此，最小重量份为0. 5%是指以废浙青混凝土 100 重量份为标准，再生改性剂包括最大为0. 1重量份的弹性材料，而该值对改性再生浙青混凝土的弹性增加几乎不及影响。弹性材料包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)、苯乙烯-丁二烯檢胶(SBR Styrene-Butadiene Rubber)、 苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS =Styrene-Ethylene-Butadiene-Styre ne)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS jtyrene-Isoprene-Styrene)、丙烯酸酉旨-丁二烯橡胶(ABR :Acrylrobutadiene Rubber)、氯丁橡胶(Polychloroprene Rubber)、 丁基橡胶(Butyl Rubber)、天然橡胶(Natural Rubber)、废轮胎粉末(Crumb Rubber)、丁腈橡胶(Nitril Butadiene Rubber)、异戊二烯橡胶(Isoprene Rubber)、三元乙丙橡胶(Eth ylene-Propylene-Diene-Monomer Rubber)、顺丁橡胶(Butadiene Rubber)、废橡胶粉末的弹性高分子，以及包含其混合物等。粘性材料群可增加中温改性再生浙青混凝土的粘性，用来提高浙青铺装中的塑性变型抵抗性。再生改性剂的组合物能够包含增粘剂0. 5-100重量份％，在0. 5重量份％以下几乎没有增粘剂效果。增粘剂包含在由高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)、氯化聚丙烯(CPP)、低分子量聚酰胺、Elvaloy、聚乙酸乙烯酯(PVA folyvinylacetate)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚丁烯(PB)、高抗冲聚苯乙烯(HIPQ及其混合物构成的热可塑性高分子，以及其混合物。防剥离剂群可增加中温改性再生浙青混凝土铺装集料和浙青混凝土的界面粘着力，由此防止雨后因渗水引起的再生铺装的坑洞。大部分改性剂包含双重结合或羰基 (Carbonyl group)或羧酸(Carboxylic acid)，这些均具有水分亲和力，因此雨后会由于材料界面的剥离现象而出现严重的坑洞现象。再生改性剂的组合物能够包含防剥离剂 0.1-10重量份％，在0. 1重量份％以下几乎没有坑洞防止效果，而10重量份％又因价格高而非经济性。以上防剥离剂群包含在由苯胺(anyline)、l-萘胺(1-naphtylamine), N-环己胺(cyclohexylamine)、二苯胺(dipheny amine)、N-甲基苯胺、二环己胺 (dieyelohexylamine)、对苯撑二胺(P-phenylene-diamine)、1，3，5_ 三氨基苯(1，3， 5-triamino-benzene)、乙二胺(ethylene-diamine)、二乙烯三胺(diethylene-triamine)， 六甲基二胺(hexamethyl-diamine)、对苯二胺(P-phenyl-diamine)、口比唆(pyridine)、联吡啶0，2' -bipyridine)、吡咯(pyrrole)等属于液体或固体胺群的所有混合物。无机粉末和短纤维可在需要增强中温改性再生浙青混凝土的耐久性和支撑力的时候添加。再生改性剂能够包含0. 5-100%的无机粉末和短纤维中，如果低于0. 5重量份％ 时几乎就不存在物性增进效果。无机粉末包含煤矸石、石灰石粉末、石粉、废墨粉、二氧化硅、膨润土、沸石、粘土、云母、炭黑、钢渣粉末、高炉渣、各种水泥、粉煤灰、石膏粉末、消石灰及其混合物；短纤维包含尼龙短纤维、聚酯纤维短纤维(Polyester Short Fiber)、聚乙烯短纤维、聚丙烯短纤维、碳素短纤维、纤维素(cellulose)短纤维、玻璃短纤维、石棉及其混合物。调温添加剂是指在混合废浙青混凝土和再生改性剂的时候一同投入，用来设置混合温度的添加剂。混合温度越低，就越能节减加热燃料费、减轻环境污染气体的产生，但还需要考虑材料的物性和用途，因此并不能随意降低温度。关于温度的混合方式包括常温混合(摄氏5-30度)、半中温混合(摄氏30-100度)、中温混合(摄氏100-150度)以及加热混合(摄氏150-180)。可适当选择调温添加剂来采用上述混合方法中的任一种方法。调
8温添加剂为0. 1-20重量份，如果低于0. 1就没有温度调整效果，如果超过20就会减弱粘性或脆弱，易发生塑性变型或疲劳龟裂等。混合温度是指加热达到废浙青混混凝土的温度，混合温度在摄氏5-180度时，如果在摄氏5度以上就适用常温混合，如果在180度以下就适用加热混合。在摄氏5度以下， 就算采用常温混合，铺装建设也会因为低温产生问题，在摄氏180度以上，采用加热混合时，混合材料中的一部分优选地进行热分解。另外，混合时间为0. 5-3分钟时，如果在0. 5 分钟以下就很难确保混合均勻，如果在3分钟以上就因生产延迟而不现实。用来调整混合温度的调温添加剂包含可湿性粉剂0. 5-100重量份％、蜡0. 5-100 重量份％及发泡剂0.5-100重量份％中部分或所有组合物。由一种以上的组合物构成时选用调温添加剂的任一构成比率，但对废浙青混凝土 100重量份的全部调温添加剂的重量份在0. 1-20范围内。调温添加剂中的可湿性粉剂在常温下与再生改性剂中的无机粉末群一同祈祷废浙青混凝土的作用，因此可利用于常温废浙青混凝土 100%再利用上。另外，摄氏100度下发生水分蒸发，因此可湿性粉剂还具有使废浙青混凝土中的旧浙青进行发泡的发泡剂功能，从而实现半中温和中温混合。因此可湿性粉剂在使废浙青混凝土 100重量份和再生改性剂0. 1-20重量份进行常温混合、半中温混合、中温混合时可作为调温添加剂0. 1-20重量份的部分或单独构成要素。调温添加剂能够包含可湿性粉剂0. 5-100. 0重量份％，如果低于0. 5%，可湿性粉剂就无法发挥调温添加剂的作用。可湿性粉剂包含在由水、含水分无机粉末(沸石、膨润土、硅胶、粘土、云母、氯化钙等)氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、浓缩乳化剂(乙烯醋酸乙烯酯乳化剂、丙烯酸乳化剂、阳离子、阴离子、非离子型乳化浙青等)、(阴离子、阳离子、非离子型)界面活性剂、(SBR、NBR、异戊二烯、天然橡胶)胶乳、羧甲基纤维素 (CMC =Carboxy-Methy-Cellulose)水溶液、聚丙烯酰胺(PAA PoIy-Acryl-Amide)水溶液、 聚氧化乙烯(PEO =Poly-Ethylene-Oxide)水溶液、聚乙烯醇(PVA =Poly-Vinyl-Alcohol) 水溶液、乙二醇(Glycol)水溶液及其混合物。蜡作为调温添加剂的一种，大多数具有熔点，在熔点以下呈固态硬物性，一旦超过熔点以上温度，其粘度突然降低。这种蜡如果在再利用工序中与其他材料混合，就会在蜡的熔点以上温度下突然降低其他材料的粘度，从而具有降低再生浙青混凝土生产及施工温度的功能。蜡在对废浙青混凝土 100重量份和再生改性剂0. 1-20重量份进行半中温混合或中温混合时，可作为调温添加剂0. 1-20重量份的部分或单独构成要素。调温添加剂能够包含蜡0. 5-100. 0重量份％，如果低于0. 5%，几乎无调温添加剂功能。蜡包含在由石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、沙索蜡、巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡、乙烯共聚物蜡、聚丙烯蜡、硬化蓖麻油、羟基硬脂酸(Hydroxy Stearic Acid)、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂肪族-芳香族混合石油树脂、1，2-1，2_羟基硬脂酸、月桂酸酰胺、双酰胺蜡(乙撑双硬脂酰胺 Ethylene-Bis-Stearamide)、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、N-油基硬脂酸酰胺、N-硬脂酰基硬脂酸酰胺、N-硬脂酰基芥酸酰胺、二-庚烷癸基酮(CH3(Cffi) 16-C0-(CH2) 16CH3)、 松焦油、松脂、松脂酸盐及其混合物。发泡剂作为调温添加剂的一种，其发泡温度至少要再50-140范围内。发泡温度为摄氏50-100度的发泡剂可用于半中温混合、摄氏100-140度的发泡剂可用于中温混合。 可湿性粉剂由于在摄氏100度上也会蒸发水分，因此也可作为以水分为媒介的发泡剂。发泡剂具有将废浙青混凝土中的旧浙青或再生改性剂进行发泡，以制造多个微细气孔的作用。这种微细气孔可降低混合物的粘度，从而具有降低生产及施工温度的功能。上述发泡剂在废浙青混凝土 100重量份和再生改性剂0. 1-20重量份进行半中温混合或中温混合时， 可作为调温添加剂0. 1-20重量份的部分或单独构成要素。调温添加剂能够包含发泡剂 0. 5-100. 0重量份％，如果低于0. 5%，就无法发挥调温添加剂的功能。发泡剂包含在由偶氮二甲酰胺(Azo-dicarbon-amide)、变性偶氮二甲酰胺(Modified azo-dicarbon-amide)、 偶氮二异丁腈[(AZDN :Azo-bis-isobutyro-nitrile) (CH3) 2 (CN) C-N = N-C(CN) (CH3) 2]、 N' - 二甲基-N、N' -二亚硝基-对苯二胺(^7\)、[(06朋)-[&)11(013)-而]2]、碳酸氢钠 (Sodium bicarbonate)、碳酸氢铵及其混合物。调温改性再生浙青混凝土的制造方法包括工厂再生方式(Central Recycling Plant)和现场再生方式αη-Place Recycling)，工厂再生方式有连续式滚筒拌合方式和分批拌合方式，现场再生方式有基于热铣刨的热拌合方法、基于冷铣刨的冷拌合方法以及基于冷铣刨的热拌合方法，选择上述方式中的一种，制造再生混合物。连续式滚筒拌合方法是改造原有装备，在冷料斗(cold bins)根据配比设计按大小进行计量，传输带移送的废浙青混凝土被投入新集料投入口，在原有的浙青胶结料喷射位置，投入以挤出螺杆方式移送的再生改性剂和调温添加剂，原有的废浙青混凝土投入口不再使用。分批拌合方式是去除用于新集料的整个滚筒拌合生产线，只使用每批容量为1吨以上的废浙青混凝土集料滚筒拌合生产线，废浙青混凝土集料在冷料斗(cold bins)中根据混合物配比设计，按各个大小进行计量，利用传输带移送并投入废浙青混凝土滚筒拌合机，经过滚筒拌合的材料不经过筛，装载于一个热料斗(a hot bin)，每批对适当含量进行计量，投入搅拌机混合器，与此同时，适量的再生改性剂和调温添加剂也通过投入装置投入搅拌机，搅拌既定时间，以便均勻混合。现场再生方式鉴于原有方法是把废浙青混凝土和新集料、新浙青胶结料全部投入，对原有方法进行修改，需要对装置进行变更，以便投入废浙青混凝土和再生改性剂、调温添加剂。现场再生方式中的常温混合方式(Cold-h-Place Cold recycling)将通过常温搅拌机装备收集到的废浙青混凝土全部投入常温混合器的投入口，并制造另外投入口将再生改性剂中的一个以上无机粉末材料群投入混合器，同时将调温添加剂的一个以上可湿性粉剂群一同投入常温混合器混合均勻。现场再生方式中的加热混合方式(Cold-h-Place Hot Recycling)对常温搅拌机的常温混合(Cold-h-Place Cold recycling)装备进行改造，使之能够对废浙青混凝土、 再生改性剂、调温添加剂进行加热混合。本发明的技术效果在于第一，原有的再生浙青混凝土将废浙青混凝土使用量限定为少量，使用大量的新浙青混凝土，与之相反，本发明提高废浙青混凝土使用量，可以少量使用或根本不使用新浙青混凝土。因此，效果是不堆积废浙青混凝土，节省废弃物处理费用，节省新材料费用，消除了废浙青混凝土渗滤液造成的环境污染问题，可以减轻因采掘集料而对自然环境的破坏。第二，根据本发明，通过使用再生改性剂，可以生产质量优秀的改性再生浙青混凝土并进行施工。原有的再生浙青铺装因其质量差而不被用于主要公路。其一直存在的主要问题是发生包括疲劳裂纹在内的各种裂纹或塑性变形，铺装寿命过早终结。本发明使用结合材料和再生改性剂，形成优秀的改性再生浙青铺装，从而解决了上述问题。因此，铺装寿命延长，有望节省相当数量的铺装维护修理费用。第三，原有的再生浙青铺装雨后会有水渗入集料和浙青的界面，因此会出现坑洞现象。本发明为解决该问题而采用了防剥离剂。是雨雪天气较多的地区用来保护浙青铺装的必备技术。第四，原有方法是在废浙青混凝土中混合新材料和再生添加剂后生产中温再生浙青混凝土，与之相反，本发明使用增塑调温添加剂生产改性再生中温浙青混凝土。这种增塑调温添加剂在再利用过程中补充完成降低生产温度和施工温度的功能。因此，可以减少有害气体发生量，由于降低了浙青混凝土生产温度，因而可以节省能源，具有减小材料氧老化、提早开放交通的效果，另外，即使在较低温度和长距离条件下，也可以进行铺装施工。
具体实施例方式将SBS 5重量份、EVA4重量份、硬脂酸1重量份、吡咯0. 1重量份、微晶蜡3重量份投入混合器，在摄氏135度下混合约30分钟时间后，制造出均勻细微颗粒形态的可塑化的中温再生改性剂。将粉碎成最大颗粒尺寸为19mm的密级配循环废浙青混凝土集料98. 8 重量份和上述制造的中温再生改性剂颗粒1. 2重量份放入摄氏135度的炉内30分钟进行加热。将经过加热的混合物放入摄氏135度的混合器内，混合3分钟时间，制造出本发明的中温改性再生浙青混凝土混合物。实施例1将SBS 5重量份、EVA 4重量份、硬脂酸1重量份、吡咯0. 1重量份、微晶蜡3重量份投入混合器，在摄氏135度下混合约30分钟时间后，制造出均勻细微颗粒形态的可塑化的中温再生改性剂。将粉碎成最大颗粒尺寸为19mm的密级配循环废浙青混凝土集料98. 8 重量份和上述制造的中温再生改性剂颗粒1. 2重量份放入摄氏135度的炉内30分钟进行加热。将经过加热的混合物放入摄氏135度的混合器内，混合3分钟时间，制造出本发明的中温改性再生浙青混凝土混合物。为掌握如此制造的中温改性再生浙青混凝土混合物的质量特性，进行了以下试验。在内径为101. 6mm、高为IOOmm的马歇尔试模中，放入上述制造的再生浙青混凝土混合物llOOg，两面进行50次捣固，制作直径101. 6mm、高63. 5mm的马歇尔试件，重复上述步骤， 制造18个试件。将试件在室温下硬化一天时间后，实施马歇尔稳定度试验，求出稳定度和流动值。另外，为掌握铺装结构体的行为特性，实施了间接拉伸强度试验(indirect tensile strength ITS)，试件使用两面捣固50次的直径101. 6mm、高63. 5士 Imm的马歇尔试件。利用位于试件上端和下端的载荷架，以50/min的速度施加荷重，此时，试件在试验前，在摄氏25度恒温器中保存3小时时间，取出后立即用于试验。为了解塑性变形抵抗性，在摄氏135度下，将上述改性再生中温浙青混凝土混合物放入轮辗试验模中，利用重量为Hg、直径为46cm的加压轧辊，以17 23/sec的捣固迅速进行捣固，获得30CmX30CmX5Cm的试件。使该试件在常温下养生18小时后，装于具有加热及温度调节装置的高温恒温室内，在摄氏60度试验温度下养生6小时。在养生后的试件上反复施加车轮荷重，测量出相应于轮辗次数的变形，从轮辗试验开始后，在40-60分钟之间的变形值中，测量动态稳定度。此时，试验温度为摄氏60度，车轮接地压为5. 6kgf/ cm2,车轮通过次数为42次/分，车轮轮辗距离为23cm/次，反复轮辗时间为60分钟，试验车轮的宽度为5cm，直径为20cm。为测量寒冷条件下改性再生中温浙青混凝土混合物对锁链的磨耗抵抗性，实施了标记试验，试片制作过程与上述动态稳定度试验相同。使安装了试验用试片的工作台以 5rpm迅速旋转，在此过程中，每次试验时，使装了总共12根锁链的直径250mm、宽IOOmm的轮子在以200rpm速度旋转并下降，碰撞试件，利用锁链剥离磨耗其表面，然后测量磨耗量。将其结果与新浙青混凝土进行比较，显示于下表1中。表1
权利要求
1.一种100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物及其制造方法，其特征在于将具有53mm以下的所有粒度级配的废浙青混凝土集料100重量份投入混合器的新集料投入口，在适宜的投入位置，将再生改性剂0. 1-20重量份和调温添加剂0. 1-20重量份投入废浙青混凝土后，在摄氏5-180度之间的混合温度下均勻混合0. 5-3分钟时间，制造用作浙青铺装的磨耗层、表面、中间层及基层材料的改性再生浙青混凝土。
2.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于再生改性剂的组合物能够包含柔软剂0. 5-100重量份％，柔软剂包含在由有机酸(己二酸、富马酸、草酸、马来酸酐、硬脂酸、油酸、棕榈酸、对苯二甲酸或月桂酸等)、有机酸盐、 有机胺、烃系油、脂肪族油、重油、各种再生添加剂、BTX(苯、甲苯、二甲苯)油、公路铺装用各种浙青胶结料、增塑剂[二甲酸二正丁酯(DBP =Dibutylphthalate)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP :Dioctylphthalate)、聚丙烯酸酯(PPA =Polypropyleneadipate)等]、基丙烯酸甲酉旨(MMA :Methymethacrylate)液、不饱禾口聚酉旨(Unsaturated Polyester)液、聚M1 酉旨 (Polyurethane)液、动物性油脂(牛油、猪油、狗油、各种鱼油等)、植物性油脂(豆油、玉米油、芝麻油、紫苏油、棉籽油、蓖麻籽油等)、动植物混合油、蓖麻油、矿物油、磷酸、淀粉、硫磺、汽车及工业废油、以及其混合物构成的群中选择的一种以上材料。
3.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于再生改性剂的组合物能够包含弹性体0. 5-100重量份％，弹性体包含在由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS Styrene-Butadiene-Styrene)、苯乙烯-丁二烯橡胶 (SBR =Styrene-Butadiene Rubber)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(S^S Myrene-Ethylene-Butadiene-Styrene)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS Styrene-Isoprene-Styrene)、丙炼酸酉旨一丁二炼檢胶(ABR :Acrylobutadiene Rubber)粉末、氯丁橡胶(Polychloroprene RiAber)粉末、丁基橡胶(Butyl RiAber)粉末、天然橡胶(Natural Rubber)粉末、废轮胎粉末(Crumb Rubber)、丁腈橡胶(Nitril Butadiene Rubber)粉末、异戊二烯橡胶(Isoprene Rubber)粉末、三元乙丙橡胶^thylene-Propyle ne-Diene-Monomer Rubber)粉末、顺丁橡胶(Butadiene Rubber)粉末、废橡胶粉末及其混合物构成的群中选择的一种以上材料。
4.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于再生改性剂的组合物能够包含增粘剂0. 5-100重量份％，增粘剂包含在由高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、线性低密度聚乙烯 (LLDPE)、聚丙烯(PP)、氯化聚丙烯(CPP)、低分子量聚酰胺、Elvaloy、聚乙酸乙烯酯(PVA Polyvinylacetate)、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、聚丁烯(PB)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)及其混合物构成的群中选择的一种以上材料。
5.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于再生改性剂的组合物能够包含防剥离剂0. 1-10重量份％，防剥离剂群包含在由苯胺(anyline)、l-萘胺(1-naphtylamine), N-环己胺(cyclohexylamine)、二苯胺(dipheny amine)、N-甲基苯胺、二环己胺(dieyelohexylamine)、对苯撑二胺(P-phenylene-diamine)、1，3，5_ 三氨基苯(1，3， 5-triamino-benzene)、乙二胺(ethylene-diamine)、二乙烯三胺(diethylene-triamine)， 六甲基二胺(hexamethyl-diamine)、对苯二胺(P-phenyl-diamine)、口比唆(pyridine)、联吡啶0，2' -bipyridine)、吡咯(pyrrole)等属于液体或固体胺群的所有混合物及其混合构成的群中选择的一种以上材料。
6.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于再生改性剂能够包含0. 5-100%的无机粉末和短纤维中的一种以上，无机粉末包含煤矸石、石灰石粉末、石粉、废墨粉、二氧化硅、膨润土、沸石、粘土、云母、 炭黑、钢渣粉末、高炉渣、各种水泥、粉煤灰、石膏粉末、消石灰及其混合物；短纤维包含尼龙短纤维、聚酯纤维短纤维(Polyester Short Fiber)、聚乙烯短纤维、 聚丙烯短纤维、碳素短纤维、纤维素(cellulose)短纤维、玻璃短纤维、石棉及其混合物。
7.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于调温添加剂能够包含蜡0. 5-100. 0重量份％，蜡包含在由石蜡、微晶蜡、褐煤蜡、沙索蜡、巴西棕榈蜡、聚乙烯蜡、乙烯共聚物蜡、聚丙烯蜡、硬化蓖麻油、羟基硬脂酸(Hydroxy Stearic Acid)、脂肪族石油树脂、芳香族石油树脂、脂肪族-芳香族混合石油树脂、1，2-1，2_羟基硬脂酸、月桂酸酰胺、双酰胺蜡(乙撑双硬脂酰胺 Ethylene-Bis-Stearamide)、硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、N-油基硬脂酸酰胺、N-硬脂酰基硬脂酸酰胺、N-硬脂酰基芥酸酰胺、二-庚烷癸基酮(CH3(Cffi) 16-C0-(CH2) 16CH3)、 松焦油、松脂、松脂酸盐及其混合物构成的群中选择的一种以上材料。
8.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于调温添加剂能够包含可湿性粉剂0. 5-100. 0重量份％，可湿性粉剂包含在由水、含水分无机粉末(沸石、膨润土、硅胶、粘土、云母、氯化钙等)氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化铝、浓缩乳化剂(乙烯醋酸乙烯酯乳化剂、丙烯酸乳化剂、 阳离子、阴离子、非离子型乳化浙青等)、(阴离子、阳离子、非离子型)界面活性剂、(SBR、 NBR、异戊二烯、天然橡胶)胶乳、羧甲基纤维素(CMC =Carboxy-Methy-Cellulose)水溶液、 聚丙烯酰胺(PAA PoIy-AcryI-Amide)水溶液、聚氧化乙烯(ΡΕ0 :Poly-Ethylene-0xide) 水溶液、聚乙烯醇(PVA =Poly-Vinyl-Alcohol)水溶液、乙二醇(Glycol)水溶液及其混合物构成的群中选择的一种以上材料。
9.根据权利要求1所述的100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生浙青混凝土的组合物，其特征在于调温添加剂能够包含发泡剂0. 5-100. 0 重量份％，发泡剂包含在由偶氮二甲酰胺(Azo-dicarbon-amide)、变性偶氮二甲酰胺 (Modified azo-di carbon-amide)、 禹氣 ^ 异丁月青[(AZDN :Azo-bis-isobutyro-nitrile) (CH3) 2 (CN) C-N = N-C (CN) (CH3) 2]、N ‘ - 二甲基-N、N' - 二亚硝基-对苯二胺(NTA)、 [(C6H4) - [Con (CH3) -N0] 2]、碳酸氢钠(Sodium bicarbonate)、碳酸氢铵及其混合物构成的群中选择的一种以上材料。
10.根据权利要求1所述的用于100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装的调温改性再生浙青混凝土的制造方法，其特征在于调温改性再生浙青混凝土的制造方法包括工厂再生方式(Central Recycling Plant)和现场再生方式Qn-Place Recycling)，工厂再生方式有连续式滚筒拌合方式和分批拌合方式，现场再生方式有基于热铣刨的热拌合方法、基于冷铣刨的冷拌合方法以及基于冷铣刨的热拌合方法，选择上述方式中的一种，制造再生混合物。
11.根据权利要求10所述的用于100%使用废浙青混凝土重新用于公路铺装的调温改性再生浙青混凝土的制造方法，其特征在于连续式滚筒拌合方法是改造原有装备，在冷料斗(cold bins)根据配比设计按大小进行计量，传输带移送的废浙青混凝土被投入新集料投入口，在原有的浙青胶结料喷射位置， 投入以挤出螺杆方式移送的再生改性剂和调温添加剂，原有的废浙青混凝土投入口不再使用；分批拌合方式是去除用于新集料的整个滚筒拌合生产线，只使用每批容量为1吨以上的废浙青混凝土集料滚筒拌合生产线，废浙青混凝土集料在冷料斗(cold bins)中根据混合物配比设计，按各个大小进行计量，利用传输带移送并投入废浙青混凝土滚筒拌合机，经过滚筒拌合的材料不经过筛，装载于一个热料斗(a hot bin)，每批对适当含量进行计量， 投入搅拌机混合器，与此同时，适量的再生改性剂和调温添加剂也通过投入装置投入搅拌机，搅拌既定时间，以便均勻混合；现场再生方式鉴于原有方法是把废浙青混凝土和新集料、新浙青胶结料全部投入，对原有方法进行修改，需要对装置进行变更，以便投入废浙青混凝土和再生改性剂、调温添加剂。
全文摘要
本发明提供一种100％使用废沥青混凝土重新用于公路铺装所需的调温改性再生沥青混凝土的组合物及其制造方法，将所有具有53mm以下的粒子分布度的废沥青混凝土100重量份投入混合器的新投入口，在新沥青投入位置添加再生改性剂0.1-20重量份及增塑调温添加剂0.1-20重量份后，在摄氏5-180度(中温)温度下均匀混合0.5-3分钟，可以用作沥青铺装磨耗层、表层、中间层及基层材料，从而能够将。在这里，改性再生剂提高再生沥青混合物的物性，调温添加剂调整再生沥青混合物的生产温度。本发明可以节省成本，节约废弃物处理费，节约新沥青和集料，预防因采掘集料对自然环境的破坏，防止因废弃物填埋造成的环境污染等，通过使用再生改性剂，有望提高使用物性，延长铺装寿命，节省维护修理费用等，其中，增塑调温添加剂具有的优点是节约生产能源，减少温室气体发生，整体而言，经济、社会、技术的好处很大。
文档编号C04B24/08GK102448907SQ200980159590
公开日2012年5月9日 申请日期2009年9月7日 优先权日2009年9月7日
发明者许政道 申请人:许政道