水发泡温拌沥青再生混合料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种水发泡温拌沥青再生混合料及其制备方法，引进沥青发泡设备生产沥青混合料，将水发泡沥青温拌技术用于废旧沥青混合料再生，不仅制备出的沥青混合料性能稳定，而且可以有效地降低再生时的加热温度、减少沥青的老化、扩大旧料的利用比例，充分体现废物利用、节能减排、绿色环保等优点。
【专利说明】水发泡温拌沥青再生混合料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及绿色环保材料【技术领域】，具体涉及浙青混合料的制备方法，尤其涉及 一种水发泡温拌浙青再生混合料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 浙青混合料的再生利用能有效处置废料，减少新材料的开采量，节约大量的浙青 和砂石材料，有利于环境保护，节省工程投资。温拌浙青再生技术是一种新型的筑路技术， 具有节能、环保和旧料再利用等特点，避免了热拌再生和冷再生的缺陷。引进浙青发泡设备 是生产浙青混合料温拌的新途径，将水发泡浙青温拌技术用于废旧浙青混合料再生，可以 有效地降低再生时的加热温度、减少浙青的老化、扩大旧料的利用比例，充分体现了废物利 用、节能减排、绿色环保等优势，在绿色、环保和节能日益成为全球发展主旋律的今天，更具 有重要的现实意义。
[0003] 现有技术中，公开了温拌浙青的方法及温拌剂等。在这些技术中，一是采用软硬浙 青结合料进行调和，如壳牌公司的WAM-Foam技术；二是采用Aspha-Min (即浙青-矿物法， 在欧洲注册名称为Eurovia)，是一种添加合成沸石技术；三是基于乳化平台的温拌技术； 四是有机添加剂温拌技术。但是上述四种类型浙青混合料温拌技术均存在不足：
[0004] (1) WAM-Foam是通过软浙青的加入，使得调和浙青的粘度降低，达到降温的目的， 但制备调和浙青的工艺比较复杂，否则会降低浙青混合料的使用性能，限制该技术在国内 的推广应用。
[0005] (2)基于乳化平台的温拌技术和Aspha-Min (浙青-矿物法）两种温拌技术均是 由于水的存在，进而提高浙青混合料的较低温度下施工和易性，但过多水的存在是否对拌 和生产产生不利影响，是否对浙青混合料水稳定性能等产生不利影响仍有待进一步研究证 实。
[0006] (3)有机添加剂来实现温拌技术，施工生产比较方便，但目前有机添加剂产品种类 较多，但由于技术保密等关系，很多添加剂的成分尚不是很清楚，而且增加了施工造价。
[0007] 为了解决上述的技术问题，本发明由此而来。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的第一方面的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种水发泡 温拌浙青混合料制备方法，该方法工艺时间短、能源耗费低、操作简单易控，制备过程环保 无污染，且制备出的产品性质稳定，材料性能优良。
[0009] 为解决上述第一方面的技术问题，本发明提供一种水发泡温拌浙青再生混合料的 制备方法，具体包括如下步骤：
[0010] (1)回收浙青路面材料RAP的回收和预处理：破碎筛分，然后100?110°C烘干加 执，
[0011] (2)新集料处理：将石料进行破碎分级后，145?170°C烘干加热，
[0012] (3)将步骤（1)的回收浙青路面材料和步骤（2)得到的处理后的新集料进行混合，
[0013] (4)水发泡浙青的制备：加热浙青，使浙青有足够的流动性，打开气阀和水阀，设 定发泡设备温度为150_1701：，气压10(^&1'，加入1.5%?2%的水，将浙青加入发泡设备 内，启动设备，让浙青充分发泡，膨胀率不小于10%，半衰期不小于8s，得到水发泡浙青；
[0014] (5)拌和：将步骤（4)得到的水发泡浙青和步骤（3)得到的混合物在135?155°C 拌合均匀出料。
[0015] 本发明优选的技术方案，所述步骤（4)中，对于改性浙青需要预先加热到至少 145°C，对于基质浙青需要预先加热到至少135°C。
[0016] 本发明优选的技术方案，所述步骤（1)中的回收浙青路面材料RAP要进行两次破 碎处理，以避免大尺寸浙青路面材料的存在。
[0017] 本发明优选的技术方案，所述步骤（5)中，新集料与回收浙青路面材料干拌2?3s 后喷入水发泡浙青，然后湿拌50-60s，水发泡浙青的喷入时间控制在8?10s以内。
[0018] 本发明优选的技术方案，所述步骤（5)中，为了尽快排除拌和过程产生的水汽，拌 和锅需打开孔径不小于30cm的排气口，排气口的设置高度稍大于混合料拌合区高度，以便 气体顺利排出。
[0019] 本发明优选的技术方案，所述步骤（5)中的最后出料的改性浙青混合料不低于 135 °C进行摊铺，普通浙青混合料不低于120°C进行摊铺。
[0020] 本发明所要解决的第二方面的技术问题是提供一种水发泡温拌浙青再生混合料， 其包括回收浙青路面材料RAP 15-30%，新集料65. 5-81 %，浙青4-4. 5%。
[0021] 水发泡温拌浙青混合料制备方法的原理是：对回收的浙青路面材料（RAP)进行加 热，当表面温度达到一定温度时，表面的旧浙青开始软化、熔融，在与新的热集料拌和过程 中，旧浙青的一部分转移到新集料的表面，同时新、旧集料的温度也趋于一致，旧浙青裹覆 在新、旧集料表面的薄膜也趋于均匀。在高温浙青中注入少量水，浙青就会产生大量微细的 泡沫，从而使浙青膨胀，此时浙青的物理和力学性质会暂时发生变化，其粘度显著降低，和 易性增加，可以在较低的温度下充分裹覆集料，实现水发泡浙青温拌混合料的生产。按预 定比例加入水发泡浙青，在搅拌过程中，水发泡浙青将均匀地裹覆到新、旧集料的表面，同 时与原有的旧浙青紧密结合。由于新集料、水发泡浙青和旧浙青的温度已经一致，约达到 150°C _160°C，水发泡浙青与旧浙青的界面间发生渗透和交换，集料表面最后的浙青膜是由 混合均匀的新旧浙青组成，旧浙青的成分和性能得到改善，再生得以进行。还可添加预定数 量的矿粉，吸附浙青，形成合理厚度的浙青膜，最后经过一段时间的搅拌，浙青混合料进一 步搅拌均匀，同时新旧浙青进一步调和均匀，最终得到与新浙青混合料品质相当的再生混 合料。
[0022] 为了得到浙青混合料中各种矿料质量比例，首先须将RAP料进行抽提，分离出浙 青和矿料，运用干筛法对矿料进行筛分，得到RAP料各筛孔孔径的通过筛分百分率。
[0023] 根据《公路工程浙青及浙青混合料试验规程》（JTG E20-2011)中T0725规定的试 验方法，将新集料进行筛分，得到各筛孔孔径的通过筛分百分率，结合RAP料的筛分结果， 调整矿料的质量比例，绘制矿料组成级配曲线，满足《公路浙青路面施工技术规范》（JTG F40-2004)中相应热拌浙青混合料矿料级配规定的级配范围。
[0024] 本发明具有的优点和有益效果是：（1)将回收浙青路面材料（RAP)运至浙青拌和 厂（站），经破碎、筛分，以一定的比例与新集料和水发泡浙青等拌制成温拌再生混合料，经 摊铺机摊铺并由压路机压实成型，可解决废弃物的堆置问题，减少环境污染，实现资源的再 生利用，增加旧料的利用率。适用于对各等级公路回收浙青路面材料（RAP)进行水发泡温 拌再生利用，再生后的浙青混合料根据其性能和工程情况，可用于各等级公路浙青面层及 柔性基层。
[0025] (2)水发泡温拌再生浙青技术可以降低再生浙青混合料的拌和温度，由于生产温 度的降低，用于加热浙青与集料的燃油消耗和排放减少，进而减少温室气体的排放，有利于 工人健康和保护环境并能够降低浙青混合料生产成本，大量节约能源。实验表明，水发泡温 拌再生混合料在拌和过程中有害气体氮氧化合物下降72. 6%，二氧化硫下降了 75. 2%，温 室气体二氧化碳下降了 60%。可见，水发泡温拌再生浙青混合料中的节能减排效果也十分 明显。
[0026] (3)浙青发泡设备只需一次性投入，无需每次生产时购买温拌材料，而且能降低 WMA的生产成本，能得到"一劳永逸"的效果。在浙青混合料热拌生产过程中，该设备能够使 浙青充分发泡，胶结料以泡沫浙青的形式喷入拌缸与集料拌和成浙青混合料，泡沫浙青比 浙青粘度降低，和易性增加，可以在较低的温度下充分裹覆集料，降低浙青混合料的拌和温 度，实现浙青发泡温拌混合料生产。
[0027] (4)混合料生产温度的降低，减少了生产过程中浙青的老化，增加了浙青路面的使 用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为本发明的水发泡温拌浙青再生混合料的制备方法及后续的运输摊铺流程 图。
[0029] 图2为拌和好的成品料卡车装料的顺序一实施例示意图。
[0030] 图3为拌和好的成品料卡车装料的顺序又一实施例示意图。
【具体实施方式】：
[0031] 为进一步理解本发明，下面结合具体实施例对本发明优选方案进行描述，但是应 当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限 制。
[0032] -、机械设备：
[0033]
【权利要求】
1. 一种水发泡温拌浙青再生混合料的制备方法，具体包括如下步骤： (1) 回收浙青路面材料RAP的回收和预处理：破碎筛分，然后100?110°c烘干加热， (2) 新集料处理：将石料进行破碎分级后，145?170°C烘干加热， (3) 将步骤（1)的回收浙青路面材料和步骤（2)得到的处理后的新集料进行混合， (4) 水发泡浙青的制备：加热浙青，使浙青有足够的流动性，打开气阀和水阀，设定发 泡设备温度为150-170°C，气压lOObar，加入1. 5%?2%的水，将浙青加入发泡设备内，启 动设备，让浙青充分发泡，膨胀率不小于10%，半衰期不小于8s，得到水发泡浙青； (5) 拌和：将步骤⑷得到的水发泡浙青和步骤（3)得到的混合物在135?155°C拌合 均匀出料。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1)中的回收浙青路面材料 RAP要进行两次破碎处理。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（4)中，对于改性浙青需要 预先加热到至少145°C，对于基质浙青需要预先加热到至少135°C。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5)中，新集料与回收浙青 路面材料干拌2?3s后喷入水发泡浙青，然后湿拌50-60S，水发泡浙青的喷入时间控制在 8?10s以内。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5)中，为了尽快排除拌和 过程产生的水汽，拌和锅需打开孔径不小于30cm的排气口，排气口的设置高度稍大于混合 料拌合区高度，以便气体顺利排出。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（5)中的最后出料的改性浙 青混合料不低于135°C进行摊铺，普通浙青混合料不低于120°C进行摊铺。
7. -种水发泡温拌浙青再生混合料，其特征在于，其包括回收浙青路面材料 RAP 15-30%，新集料 65. 5-81%，浙青 4-4. 5%。
【文档编号】C04B38/10GK104086218SQ201410335980
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月15日 优先权日:2014年7月15日
【发明者】沈菊男, 陈建新, 范文忠 申请人:苏州交通工程集团有限公司, 苏州科技学院, 苏州市公路学会