一种温拌再生沥青的制备方法与流程

文档序号:12693527阅读:714来源:国知局

本发明属于道路材料技术领域,具体涉及一种温拌再生沥青的制备方法。



背景技术:

随着国家高速公路建设的不断推进,我国高速公路总里程已经达到世界前列,沥青路面结构由于具有行车舒适、灰尘少、维护便捷等优势而被广泛应用,目前,我国高等级公路路面中约90%是沥青混凝土路面。

在公路营运过程中,沥青路面结构受到交通荷载、自然环境循环作用等影响,其性能会不断衰减。因此,需要对铺筑好的高等级公路路面进行定期的养护和改造。在路网养护和改造过程中,对于路面结构损坏、沥青老化,其功能使用性能(即平整度、摩擦系数、构造深度、噪声等)与结构使用性能(疲劳、车辙、低温开裂、水损害与老化)衰减,不满足要求,需重新修复。当路面病害较轻时,主要采用局部修补、微表处理或罩面处理等方式,当路面病害较严重时,仅仅采用以上几种方式就不能满足养护需求,这时需要对出现病害的路面结构进行铣刨,重新铺筑沥青路面。但是采用这种方法会产生昂贵的修筑成本,并且会造成对旧沥青混合料的巨大浪费和对自然环境的污染。因此,如何有效利用废弃的沥青混合料,实现RAP再生利用的沥青路面再生技术受到了研究者的青睐。

在道路路面施工过程中,现有的热拌沥青混合料的生产严重危害生态环境,高温拌和消耗了大量的燃料,并排放成千上万吨的废气(包括CO2、CO、SO2、NOx等)。与此同时,旧路面翻修过程中造成了数千万吨废旧混合料的堆积,给人们的生活和生产带来不利的影响。温拌再生沥青混合料技术集节能减排和旧料再生利用双重功能于一体,在沥青混合料的生产过程中有效的降低沥青混合料的拌和温度,减少废气排放和燃油消耗,同时将废旧沥青再生利用,对解决道路建设中出现的废气排放、矿料开采、燃油消耗和旧料堆积等热点问题起到积极有效的推动作用。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种温拌再生沥青的制备方法,所得温拌再生沥青针入度在47-52/0.1mm、延度在102.34-118.73cm、软化点在49.5-51.4℃、135℃动力黏度在329-361mPa·s。

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料60-80份、塑化剂0.8-2份、丙三醇5-10份、膨润土2-4份、羟丙甲纤维素1-3份和轻质油10-20份于50-60℃条件下搅拌混合30-40min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液20-30份、邻苯二甲酸二辛酯1-2份和聚异丁烯0.5-2份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至80-90℃,搅拌20-30min,然后升温至110-120℃,加入再生剂,继续搅拌5-10min,得到再生沥青。

进一步地,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒。

进一步地,所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯。

进一步地,所述轻质油为糠醛油。

进一步地,所述乙醇水溶液的质量浓度为70-80%。

进一步地,所述再生剂为由以重量份计的磷酸二氢钠0.5-2份、二环己胺0.1-0.3份、滑石粉1-3份、二甲基丙烯酸丁二醇酯1-3份和糠醛油3-6份组成的混合物。

在本发明中,丙三醇与膨润土的同时加入可以激化混合料的流体状态,使RAP更容易再生;在80-90℃条件下乙醇水溶液开始沸腾,结合邻苯二甲酸二辛酯和聚异丁烯的共同作用增强了混合沥青的回融性,促进了在110-120℃条件下RAP的再生。再生剂中通过磷酸二氢钠和二环己胺的协同作用,可以降低沥青软化点,提高再生后沥青的延度。

本发明的温拌再生沥青针入度在47-52/0.1mm、延度在102.34-118.73cm、软化点在49.5-51.4℃、135℃动力黏度在329-361mPa·s,符合JTG F40-2004中规定的道路沥青技术指标要求。本发明通过特定的组分搭配,使得在温拌条件下沥青能够很好地再生,降低了能量损耗以及沥青生产和施工过程中对环境的影响;有效实现RAP的回收利用,减少环境污染和土地资源浪费。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅为本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料60份、塑化剂0.8份、丙三醇5份、膨润土2份、羟丙甲纤维素1份和轻质油10份于50℃条件下搅拌混合40min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液20份、邻苯二甲酸二辛酯1份和聚异丁烯0.5份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至80℃,搅拌30min,然后升温至110℃,加入再生剂,继续搅拌5min,得到再生沥青。

其中,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒;所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯;所述轻质油为糠醛油;所述乙醇水溶液的质量浓度为70%;所述再生剂为由以重量份计的磷酸二氢钠0.5份、二环己胺0.1份、滑石粉1份、二甲基丙烯酸丁二醇酯1份和糠醛油3份组成的混合物。

实施例2

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料64份、塑化剂1.3份、丙三醇7份、膨润土3份、羟丙甲纤维素1.7份和轻质油13份于50℃条件下搅拌混合40min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液23份、邻苯二甲酸二辛酯1.5份和聚异丁烯1.3份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至85℃,搅拌27min,然后升温至115℃,加入再生剂,继续搅拌5min,得到再生沥青。

其中,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒;所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯;所述轻质油为糠醛油;所述乙醇水溶液的质量浓度为75%;所述再生剂为由以重量份计的磷酸二氢钠0.9份、二环己胺0.2份、滑石粉1.8份、二甲基丙烯酸丁二醇酯1.4份和糠醛油5份组成的混合物。

实施例3

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料72份、塑化剂1.5份、丙三醇7份、膨润土3.4份、羟丙甲纤维素2.3份和轻质油18份于50℃条件下搅拌混合40min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液27份、邻苯二甲酸二辛酯1.7份和聚异丁烯1.4份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至85℃,搅拌25min,然后升温至110℃,加入再生剂,继续搅拌5min,得到再生沥青。

其中,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒;所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯;所述轻质油为糠醛油;所述乙醇水溶液的质量浓度为75%;所述再生剂为由以重量份计的磷酸二氢钠0.5份、二环己胺0.1份、滑石粉1份、二甲基丙烯酸丁二醇酯1份和糠醛油3份组成的混合物。

实施例4

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料80份、塑化剂2份、丙三醇10份、膨润土4份、羟丙甲纤维素3份和轻质油20份于60℃条件下搅拌混合30min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液30份、邻苯二甲酸二辛酯2份和聚异丁烯2份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至90℃,搅拌20min,然后升温至120℃,加入再生剂,继续搅拌10min,得到再生沥青。

其中,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒;所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯;所述轻质油为糠醛油;所述乙醇水溶液的质量浓度为80%;所述再生剂为由以重量份计的磷酸二氢钠2份、二环己胺0.3份、滑石粉3份、二甲基丙烯酸丁二醇酯3份和糠醛油6份组成的混合物。

对比例1

本实施例与实施例3的区别在于:未加入丙三醇。

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料72份、塑化剂1.5份、膨润土3.4份、羟丙甲纤维素2.3份和轻质油18份于50℃条件下搅拌混合40min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液27份、邻苯二甲酸二辛酯1.7份和聚异丁烯1.4份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至85℃,搅拌25min,然后升温至110℃,加入再生剂,继续搅拌5min,得到再生沥青。

其中,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒;所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯;所述轻质油为糠醛油;所述乙醇水溶液的质量浓度为75%;所述再生剂为由以重量份计的磷酸二氢钠0.5份、二环己胺0.1份、滑石粉1份、二甲基丙烯酸丁二醇酯1份和糠醛油3份组成的混合物。

对比例2

本实施例与实施例3的区别在于:再生剂中不包括磷酸二氢钠。

一种温拌再生沥青的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,将沥青路面RAP材料进行回收后预处理,得到混合料;

步骤2,以重量份计,取步骤1所得混合料72份、塑化剂1.5份、丙三醇7份、膨润土3.4份、羟丙甲纤维素2.3份和轻质油18份于50℃条件下搅拌混合40min,得到混合沥青;

步骤3,以重量份计,取乙醇水溶液27份、邻苯二甲酸二辛酯1.7份和聚异丁烯1.4份加入到步骤2所得混合沥青中,加热至85℃,搅拌25min,然后升温至110℃,加入再生剂,继续搅拌5min,得到再生沥青。

其中,步骤1中预处理是将沥青路面RAP材料回收后经粉碎、筛分、烘干后得到粒径为10mm以下的颗粒;所述塑化剂为邻苯二甲酸二辛酯;所述轻质油为糠醛油;所述乙醇水溶液的质量浓度为75%;所述再生剂为由以重量份计的二环己胺0.1份、滑石粉1份、二甲基丙烯酸丁二醇酯1份和糠醛油3份组成的混合物。

将上述实施例所得再生沥青进行性能测试,针入度、软化点、延度和动力黏度均按照JTJ052-2000国标规定进行测试。结果如下:

由上表可知,本发明的再生沥青针入度在47-52/0.1mm、延度在102.34-118.73cm、软化点在49.5-51.4℃、135℃动力黏度在329-361mPa·s,符合JTG F40-2004中规定的道路沥青技术指标要求。对比例1中,由于未加入丙三醇,导致所得沥青针入度提高、延度下降、黏度增大,这可能是因为混合料的流体状态变差,使得沥青再生后性能下降;对比例2中,由于再生剂中未加入磷酸二氢钠,导致所得沥青针入度下降、延度下降、黏度增大,这可能是因为沥青再生不完全,所得沥青性能下降。

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