一种再生场拌沥青及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了再生场拌沥青【技术领域】，它涉及一种再生场拌沥青及其制备方法。各原料所占百分比为：废旧沥青路面材料15-55%、新集料：45-85%、油石比：4-8%、石灰岩矿粉：新集料的4-8%、脱水原油：5-20%（相对于新旧沥青料总重量）、催化裂化油浆5-10%（相对于新旧沥青料总重量）、润滑油分散剂1-12%（相对于新旧沥青料总重量）。本发明将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，在集中破碎，根据路面不同层次的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，在拌和机中按一定比例重新拌合成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。本发明实现资源的再生与循环利用,降低道路材料成本。
【专利说明】一种再生场拌沥青及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是再生场拌浙青【技术领域】，具体涉及一种再生场拌浙青及其制备方法。
【背景技术】
[0002]浙青路面在长期使用过程中受到行车荷载、自然因素的共同作用，发生了一系列的物理以及化学变化，路用性能衰减。
[0003]在我国路面结构形式大多为:底基层(水泥石灰综合稳定土或者级配碎石)+基层(水泥稳定碎石或者石灰粉煤灰综合稳定碎石)+面层(浙青混凝土或者水泥混凝土路面)。浙青路面产生破坏很大程度上决定于基层的质量，水稳基层容易产生温缩与收缩裂缝，导致路面出现反射性裂缝，影响路面使用性能，造成早期维修工作，势必产生大量的废弃料，能否将这些材料再利用改善路面的性能？
早在上个世纪70年代欧美等国就开始了对这一问题的研究，并在工程中得到了广泛的应用。该技术是将原路面材料回收、掺加一定比例的新骨料、浙青、再生剂经过重新拌和、摊铺、碾压。大量研究资料表明:原路面材料经过处理后具有良好的路用性能，减少了养护带来的维修费用，而且有利于环保。应用比较广泛，不仅可以作为基层也可以作为低等级路面的面层，减少由于半刚性基层造成的浙青面层反射性裂缝的出现，使路面由刚性向柔性转化。目前已经在施工工艺、生产设备等方面积累了一套成功的经验，出版了一系列相关的书籍、资料，以待众人的深入研究。
[0004]路面老化究其原因主要是原浙青化学组分发生了 “移行”，芳香分挥发，发生氧化变为胶质，进而转变为浙青质。浙青变硬、发脆，表现为:针入度减少、延度降低、软化点升高、绝对粘度增大。加入再生剂后，由于再生剂中含有部分缩合度高的芳茎，对原浙青的浙青质具有很强的吸附与溶解作用，消弱了分子所受到的引力场的作用，使浙青化学组分重新分配与组合，使其性能得到极大程度的恢复，满足现行技术规范的要求。因此，浙青路面再生的本质在于浙青的再生。
[0005]目前的存在的旧路面铣刨浙青废料堆放污染问题，大大影响了浙青高度的安全性。
【发明内容】
[0006]针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种再生场拌浙青及其制备方法，利用旧路面铣刨的浙青材料最高可达55%作为原料，解决目前存在的旧路面铣刨浙青废料堆放污染问题；实现资源的再生与循环利用；降低道路材料成本；为了保障道路质量建造安全畅通道路，科学配合新集料，经过数百次配方与工艺试验，验证了专利所述的原料用量与工艺参数，特点是生产工艺较为简单，可实际应用性强，成本较为低廉，产品可以用于一般浙青道路、高等级与高速公路的铺设。
[0007]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:一种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料(来自旧路面铣刨)15-55%、新集料:45-85%、油石比:4-8%、石灰岩矿粉:新集料的4-8%、脱水原油:5-20% (相对于新旧浙青料总重量)、催化裂化油浆5-10% (相对于新旧浙青料总重量)、润滑油分散剂1-12% (相对于新旧浙青料总重量)。
[0008]所述的一种再生场拌浙青的制备方法为:废旧浙青路面材料(来自旧路面铣刨)运回拌和场，(I)进行冲击破碎，此处采用的是锤式冲击破碎，调节反击板与垂头间的距离可以得到不同的粉碎效果；(2)采用9.5mm筛，将粉碎料分筛成A、B两种粒径料，A筛上料，B筛出料，比较一般工艺需要分出三档以上的粒径，此工艺减少了生产成本。将分筛料置入料仓待用。
[0009](3)新集料，依照多因素多水平设计方法优化的具有“最佳”配合比的集料，其马歇尔稳定度、针入度、5°C延度、软化点都达到设计要求。可以在废旧浙青材料准备好后，开始以正常集料生产工序生产。
[0010](4)脱水原油、催化裂化油浆和润滑油分散剂分别置于具有计量装置的储罐内，必要时储罐具有恒温功能，以保证料液的流动输出。
[0011](5)制作新集料，以步骤2中设计配置新集料，由集料冷料仓输出，经过烘干滚筒，热料仓，进行热料计量。
[0012](6)将分筛的废旧浙青路面料首先进行A、B料比例搭配，再经过计量装置输向混合料拌和器；同时脱水原油、催化裂化油浆和润滑油分散剂同时依据设计比例输向混合料拌和器；矿粉，浙青二者也通过计量后输向混合料拌和器。
[0013](7)石灰岩矿粉要求:表观密度>=2.45，含水率=〈1%，外观无团粒结块。
[0014](8)在一定温度下(160_175°C)拌和一定时间(比相应使用的新集料热拌时间延长5-10s)产出成品浙青再生混合料。
[0015]本发明的有益效果:利用旧路面铣刨的浙青材料最高可达55%作为原料，解决目前存在的旧路面铣刨浙青废料堆放污染问题；实现资源的再生与循环利用；降低道路材料成本；为了保障道路质量建造安全畅通道路，科学配合新集料，经过数百次配方与工艺试验，验证了专利所述的原料用量与工艺参数，特点是生产工艺较为简单，可实际应用性强，成本较为低廉，产品可以用于一般浙青道路、高等级与高速公路的铺设。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本发明；
图1-图6为本发明的废旧浙青路面材料与油石比对马歇尔稳定度的影响规律图；
图7-图13为本发明的废旧浙青路面材料与矿粉用量对马歇尔稳定度的影响规律图； 图14-图20为本发明的废旧浙青路面材料与原油用量对马歇尔稳定度的影响规律图；
图21-图27为本发明的废旧浙青路面材料与催化裂化油浆用量对马歇尔稳定度的影响规律图；
图28-图33为本发明的废旧浙青路面材料与润滑油分散剂用量对马歇尔稳定度的影响规律图；
图34-图38为本发明的废旧浙青路面材料与油石比对流值的影响规律图。
【具体实施方式】
[0017]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0018]参照图1-图38，本【具体实施方式】采用以下技术方案:一种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料(来自旧路面铣刨)15-55%、新集料:45-85%、油石比:
4-8%、石灰岩矿粉:新集料的4-8%、脱水原油:5-20%(相对于新旧浙青料总重量)、催化裂化油浆5-10% (相对于新旧浙青料总重量)、润滑油分散剂1-12% (相对于新旧浙青料总重量)。
[0019]本【具体实施方式】基于试验的配方与工艺:
1、浙青道路一般寿命年限设计为6-15年，截止1996年底我国次高级以上浙青道路已经达到42.6万公里，绝大多数公路已经到了彻底翻修的年代，造成成千上万吨的废旧浙青路面材料(RAP，一下以此为简称)处理问题，科学合理地利用RAP —直是发达国家研究的主要课题。本发明研究出以RAP为原料之一的浙青混合料其马歇尔稳定度收油石比影响的规律，在油石比为4%，集料维持较高的稳定度值，18-20kN范围里，变化规律比较平滑，随着油石比的增加稳定度值范围下降，并且随着RAP用量的变化呈现较为复杂的变化规律，一致提高油石比到8%，马歇尔稳定度值在6-13kN较大范围内变化，当RAP用量达到35%是稳定度达到最高值。废旧浙青路面材料与油石比对马歇尔稳定度的影响规律如图1-图6所
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[0020]2、RAP用量还受到矿粉用量的影响，实验表明呈现复杂关系，但稳定度变化连续平滑。在矿粉用量为4%时，稳定度与RAP用量呈倒抛物线型关系，RAP用量少稳定度高，RAP用量超过40%稳定度也在提高；这个规律在矿粉用量为6%时发生变化，以RAP为35%为界限，在RAP〈35%，以RAP=25%稳定度为最低点12kN形成倒抛物线，以RAP=25%稳定度为最高点17kN形成正抛物线。继续提高矿粉用量到8%，在RAP用量为25%时，集料的马歇尔稳定度达到18kN的高值。废旧浙青路面材料与矿粉用量对马歇尔稳定度的影响规律如图7-图13所示；
3、RAP用量与原油用量的科学配合，有利于集料的马歇尔稳定度控制。原油用量在
5-14%之间时RAP用量少有利于维持集料的稳定度高，当提高原油用量到20%时，帮助了RAP用量的提高，且稳定度可>24kN。废旧浙青路面材料与原油用量对马歇尔稳定度的影响规律如图14-图20。
[0021]4、催化裂化油浆的用量也影响到RAP最佳用量。实验研究表明催化裂化油浆的用量少(5-7%)，集料稳定度<14kN，催化裂化油浆的用量少(9-10%)，集料稳定度15-18kN。废旧浙青路面材料与催化裂化油浆用量对马歇尔稳定度的影响规律如图21-图27。
[0022]5、RAP的最佳用量也受润滑油分散剂用量的影响。当分散剂用量很低时(1-4%)，稳定度处在较低的<15kN的数值，分散剂用量很高时(10-12%)，RAP最佳用量为37%，此时集料稳定度达到22-32kN。废旧浙青路面材料与润滑油分散剂用量对马歇尔稳定度的影响规律如图28-图33。
[0023]6、集料的流值指标，仅以RAP的最佳用量与油石比。废旧浙青路面材料与油石比对流值的影响规律如图34-图38。
[0024]实施例1: 一种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料15.00%,新集料85.00%,油石比4.32%，矿粉5.25%，原油11.34%，催化裂化油浆9.04，润滑油分散剂12.00%ο空气中马歇尔稳定度17.12kN,流值2.71mm。
[0025]实施例2:—种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料25.35%，新集料74.65%，油石比6.68%，矿粉7.36%，原油10.86%，催化裂化油浆10.00%,润滑油分散剂10.45%。空气中马歇尔稳定度16.08kN,流值2.32mm。
[0026]实施例3:—种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料21.06%,新集料78.94%，油石比5.21%，矿粉6.79%，原油20.00%,催化裂化油浆5.90%,润滑油分散剂10.76%。空气中马歇尔稳定度12.5IkN,流值2.38mm。
[0027]实施例4:一种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:旧浙青路面材料39.62%,新集料60.38%，油石比4.00%，矿粉6.42%，原油17.78%，催化裂化油浆9.40%，润滑油分散剂5.65%。空气中马歇尔稳定度18.12kN,流值3.01mm。
[0028]实施例5:—种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料
28.30%,新集料71.70%,油石比7.61%，矿粉4.00%,原油19.38%，催化裂化油浆7.58%，润滑油分散剂8.86%。空气中马歇尔稳定度12.50kN,流值2.53mm。
[0029]实施例6:—种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料45.59%，新集料54.41%，油石比5.51%，矿粉4.79%，原油14.27%，催化裂化油浆5.00%,润滑油分散剂3.67%。空气中马歇尔稳定度12kN，流值2.6mm。
[0030]实施例7:—种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料55.00%,新集料45.00%,油石比7.22%，矿粉7.66%，原油12.93%，催化裂化油浆7.03%,润滑油分散剂1.00%。空气中马歇尔稳定度13kN，流值2.88mm。
[0031]实施例8: 一种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料35.47%，新集料64.53%，油石比8.00%,矿粉5.66%，原油8.81%，催化裂化油浆6.00%,润滑油分散剂7.57%。空气中马歇尔稳定度12.6kN，流值2.2_。
[0032]实施例9: 一种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料45.47%，新集料54.53%，油石比5.27%，矿粉8.00%,原油7.00%,催化裂化油浆6.89%，润滑油分散剂5.04%。空气中马歇尔稳定度12.8kN，流值2.55mm。
[0033]实施例10:—种再生场拌浙青，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料54.50%,新集料45.50%,油石比6.41%，矿粉6.34%，原油5.00%,催化裂化油浆8.86%，润滑油分散剂2.40%。空气中马歇尔稳定度15kN，流值2.63mm。
[0034]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料15-55%、新集料:45-85%、油石比:4_8%、石灰岩矿粉:新集料的4_8%、脱水原油:5_20%、催化裂化油浆5-10%、润滑油分散剂1-12%。
2.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青的制备方法，其特征在于，废旧浙青路面材料运回拌和场，(I)进行冲击破碎，此处采用的是锤式冲击破碎，调节反击板与垂头间的距离可以得到不同的粉碎效果；(2)采用9.5mm筛，将粉碎料分筛成A、B两种粒径料，A筛上料，B筛出料，比较一般工艺需要分出三档以上的粒径，此工艺减少了生产成本，将分筛料置入料仓待用； (3)新集料，依照多因素多水平设计方法优化的具有“最佳”配合比的集料，其马歇尔稳定度、针入度、5°C延度、软化点都达到设计要求；可以在废旧浙青材料准备好后，开始以正常集料生产工序生产； (4)脱水原油、催化裂化油浆和润滑油分散剂分别置于具有计量装置的储罐内，必要时储罐具有恒温功能，以保证料液的流动输出； (5)制作新集料，以步骤2中设计配置新集料，由集料冷料仓输出，经过烘干滚筒，热料仓，进行热料计量； (6)将分筛的废旧浙青路面料首先进行A、B料比例搭配，再经过计量装置输向混合料拌和器；同时脱水原油、催化裂化油浆和润滑油分散剂同时依据设计比例输向混合料拌和器；矿粉，浙青二者也通过计量后输向混合料拌和器； (7)石灰岩矿粉要求:表观密度>=2.45，含水率=〈1%，外观无团粒结块； (8)在一定温度下(160-175°C)拌和一定时间(比相应使用的新集料热拌时间延长5-10s)产出成品浙青再生混合料。
3.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料15.00%，新集料85.00%，油石比4.32%，矿粉5.25%，原油11.34%，催化裂化油浆9.04，润滑油分散剂12.00% ;空气中马歇尔稳定度17.12kN,流值2.71mm。
4.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料25.35%，新集料74.65%，油石比6.68%，矿粉7.36%，原油10.86%，催化裂化油浆10.00%，润滑油分散剂10.45% ;空气中马歇尔稳定度16.08kN,流值2.32mm。
5.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，废旧浙青路面材料21.06%,新集料78.94%，油石比5.21%，矿粉6.79%，原油20.00%,催化裂化油浆5.90%,润滑油分散剂10.76% ;空气中马歇尔稳定度12.5IkN,流值1.38mm。
6.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:旧浙青路面材料39.62%，新集料60.38%，油石比4.00%,矿粉6.42%，原油17.78%，催化裂化油浆9.40%，润滑油分散剂5.65% ;空气中马歇尔稳定度18.12kN,流值3.0lmm0
7.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料28.30%，新集料71.70%，油石比7.61%，矿粉4.00%，原油19.38%，催化裂化油浆7.58%，润滑油分散剂8.86% ;空气中马歇尔稳定度12.50kN,流值2.53mm。
8.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料45.59%，新集料54.41%，油石比5.51%，矿粉4.79%，原油14.27%，催化裂化油浆5.00%，润滑油分散剂3.67% ;空气中马歇尔稳定度12kN，流值2.6mm。
9.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料55.00%,新集料45.00%,油石比7.22%，矿粉7.66%，原油12.93%，催化裂化油浆7.03%，润滑油分散剂1.00% ;空气中马歇尔稳定度13kN，流值2.88mm。
10.根据权利要求1所述的一种再生场拌浙青，其特征在于，其各原料所占百分比为:废旧浙青路面材料35.47%，新集料64.53%，油石比8.00%,矿粉5.66%，原油8.81%，催化裂化油浆6.00%，润滑油分散剂7.57% ;空气中马歇尔稳定度12.6kN,流值2.2mm。
【文档编号】C04B18/16GK104446158SQ201410612102
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】孙益民 申请人:安徽师范大学