一种再生沥青路面的制作方法

本发明涉及一种路面，具体涉及一种再生沥青路面。

背景技术：

现有的再生沥青路面结构主要有以下几种：

(1)一种节能环保型道路，包括有面层，面层底部设有基层。一种节能环保型道路的面层结构：厚度为7cm的沥青碎石上覆厚度为5cm的改性沥青混凝土。一种节能环保型道路基层的厚度为20cm，基层采用二灰碎石。一种节能环保型道路的基层采用经过筛分的废旧沥青路面铣刨料和碎石。一种节能环保型道路的基层中废旧沥青路面铣刨料占20～50％。

(2)一种半刚性基层沥青路面全厚式再生结构，全厚式再生结构自上而下依次包括厂拌热再生上面层、厂拌热再生中面层、厂拌冷再生下面层、再生水泥稳定碎石基层、再生水泥稳定碎石底基层以及再生垫层。

(3)一种节能路面结构，面层为层状复合结构，面层由上到下依次包括有常温沥青混凝土上面层、橡胶沥青高模量沥青混凝土中面层和厂拌热再生沥青混凝土下面层；基层为层状复合结构，基层由上到下依次包括有厂拌冷再生乳化沥青混凝土上基层和低剂量水泥稳定碎石下基层；厂拌热再生沥青混凝土下面层设置在厂拌冷再生乳化沥青混凝土上基层的上表面；底基层为二灰土底基层。

(4)一种厂拌热再生混合料路面，设置于道路的基层上，包括细粒式沥青混合料上面层、中粒式厂拌热再生沥青混合料中面层以及中粒式厂拌热再生混合料下面层，细粒式沥青混合料上面层、中粒式沥青混合料中面层与粒式或中粒式厂拌热再生沥青混合料下面层由上而下依次设于基层上。

上述现有的再生沥青路面结构存在以下问题：

(1)再生沥青路面结构的面层为复合层状结构，一般由上面层、中面层和下面层组成。每一面层之间需要设置粘层，以增加层间结合，面层厚度范围15cm～20cm，工序复杂，施工期限长。

(2)由于回收沥青路面材料性能变异性较大，所以回收沥青路面材料掺配比例低，规范要求沥青路面面层回收材料掺配比例不高于30％，所以回收沥青路面材料利用率低。造成回收沥青路面材料大量堆积，不仅占用大量土地，而且污染环境，浪费资源。

(3)由于再生沥青混合料老化结团，因此再生沥青混合料拌和温度高，拌和时间长，加热能耗大，拌和楼烟尘排放量增加，造成环境污染，而且过高的拌和温度易造成沥青二次老化，降低再生沥青混合料的路用性能。

(4)由于再生沥青混合料老化结团等原因，回收沥青路面材料与新集料、沥青拌和不均匀，易出现局部离析、松散、车辙等早期沥青路面病害，因此规范限制回收材料的掺配量。

(5)再生基层由于干缩和温缩作用，易出现裂缝，而且在行车荷载作用下，基层裂缝易扩展和反射至面层，形成沥青路面早期裂缝病害。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种再生沥青路面，以减薄面层厚度，缩短施工工期，减少沥青路面早期裂缝和水破坏，提高再生沥青路面耐久性，延长路面的使用寿命。

本发明提供的再生沥青路面包括包括垫层、基层、封层和面层，所述基层设置在垫层上方，所述封层设置在基层的上方，所述面层设置在封层的上方；所述面层的材料为：按各组分的质量百分比和为100％计：回收沥青路面材料70％～90％、改性沥青材料1％～3％、第一外加剂1％～3％、余量为改性石料；所述改性沥青材料包括：按各组分的质量百分比和为100％计：第一改性剂3％～7％、温拌剂2％～16％、再生剂5％～15％、余量为石油沥青，所述第一改性剂为丁苯胶乳(SBR)、天然橡胶乳(NR)、氯丁胶乳(CR)、丁腈胶乳(ABR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯胶乳(SBS)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物胶乳(EVA)中的一种和两种以上；所述温拌剂为聚乙烯蜡、微晶蜡、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物蜡(EVA)和硬脂酸中的一种或两种以上；所述再生剂为糠醛抽出油或芳烃油；所述第一外加剂包括：按各组分的质量百分比和为100％计：再生沥青混合料改性剂20％～40％、余量为再生沥青混合料温拌剂，所述再生沥青混合料改性剂为橡塑复合型改性剂MaR，所述再生沥青混合料温拌剂天然沸石粉或合成沸石粉；所述改性石料为表面裹覆有石料改性剂的石料，所述石料改性剂为阳离子乳化沥青。

本发明封层的材料为：按各组分的质量百分比和为100％计：石油沥青40％～70％、沥青乳化剂1％～3％、改性剂2％～8％、余量为水；所述沥青乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP系列、壬基酚聚氧乙烯醚TX系列、烷基二胺类或季胺盐类，所述烷基酚聚氧乙烯醚OP系列为烷基酚聚氧乙烯醚OP-9、烷基酚聚氧乙烯醚OP-10和烷基酚聚氧乙烯醚OP-13中的一种或两种以上的组合物，所述壬基酚聚氧乙烯醚TX系列为壬基酚聚氧乙烯醚TX-7、壬基酚聚氧乙烯醚TX-10和壬基酚聚氧乙烯醚TX-15中的一种或两种以上的组合物；所述烷基二胺类为牛脂基丙烯二胺和氢化牛脂基丙烯二胺中的一种或两种的组合物；所述季胺盐类为十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基苄基氯化铵和十八烷基三甲基苄基溴化铵中的一种或两种以上的组合物；所述第二改性剂为丁苯胶乳(SBR)、天然橡胶乳(NR)、氯丁胶乳(CR)、丁腈胶乳(ABR)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯胶乳(SBS)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物胶乳(EVA)中的一种或两种以上的组合。

本发明基层材料为：按各组分的质量百分比和为100％计：水泥3％～6％、水3％～6％、第二外加剂0.2％～0.6％、余量为回收材料；所述回收材料为回收沥青路面面层材料和回收沥青路面基层材料的混合料；所述第二外加剂为丁苯胶乳(SBR)、丁苯胶粉或30目～80目废旧轮胎内胎胶粉。

本发明垫层材料为天然砂砾。

本发明面层的厚度为4cm～8cm，所述基层的厚度为20cm～30cm，厚度为15cm～25cm。

本发明回收沥青路面材料根据粒径大小分为2档或3档，分为2档时：粒度为0mm～9.5mm和粒度＞9.5mm；分为3档时：粒度为0mm～4.75mm、粒度为4.75mm～9.5mm、粒度≥9.5mm。

本发明改性石料中石料改性剂和石料的质量配比为：按各组分的质量百分比和为100％计：石料改性剂0.2％～1％、余量为石料。

本发明石料：粒径为5mm～10mm、10mm～20mm、20mm～40mm中的一种或两种组合。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明再生沥青路面结构及面层材料组成技术，有效解决了回收路面材料再生利用与路用性能技术难题，从而实现了回收路面材料掺配比例60％以上，在一定区域内循环利用率达到100％。

本发明再生沥青路面结构面层为厂拌热再生沥青混凝土，通过采用改性技术、温拌技术及回收材料破碎筛分分档处理等技术，使回收沥青路面材料掺配比例达到70％～90％，不仅突破了现行技术规范的要求，而且提高了回收沥青路面材料的利用率；面层厂拌热再生沥青混合料通过添加温拌剂，不仅降低了再生沥青混合料的生产温度50℃多，节省了加热能耗，解决了沥青二次老化的技术难题，而且减少了有害固体烟尘的排放量，实现了双重节能减排、绿色环保效应；面层厂拌热再生沥青混合料通过添加改性剂，提高了再生沥青混合料的综合路用性能，增加了回收沥青路面材料的掺配比例，增强了再生沥青路面的耐久性，减薄了再生沥青路面面层厚度，降低施工难度，缩短施工工期，大幅度延长了再生沥青路面的寿命。

本发明面层与基层之间的改性乳化沥青封层，通过采用高浓缩改性乳化沥青及优质沥青乳化剂，增加了乳液中沥青颗粒的细度，提高了乳液在基层中的渗透深度，达到封水、粘结的作用；改性乳化沥青中的改性剂可提高乳液的粘度，增加面层与基层之间的粘结强度，使路面形成连续的整体，有利于提高路面的抗疲劳性能和耐久性能。

本发明基层就地冷再生水泥稳定结构采用了回收沥青路面面层材料和基层材料，回收沥青路面面层材料有沥青材料，不仅增加了柔性组分，形成半柔半刚基层；基层改性剂可增加基层材料的柔韧性，可预防基层材料裂缝的产生及扩展，有效的预防了半刚性基层的温缩裂缝和反射裂缝，添加了新水泥材料，有效起到了胶结材料的效果，使半刚性基层形成稳固的强度。

本发明再生沥青路面结构是典型的强基薄面设计，材料组成最大限度的利用了路面的废旧材料，不仅提高了再生路面的耐久性和使用寿命，而且直接节省大量的沥青资源和砂石料，不仅能够节约工程造价，而且具有较好的社会效益。通过计算，每使用1吨回收路面材料可节约的费用为185.9元，减少二氧化碳排放量855.45g。

本发明的技术方案不仅降低了再生沥青混合料的生产温度，减少了有害烟尘的排放量，而且改善了再生沥青混合料的性能，提高了再生路面的耐久性，延长了路面的使用寿命，减薄了面层厚度，缩短了施工工期，提供了新型再生路面结构和材料组成，为废旧路面材料利用及道路养护维修领域开辟了一条新的技术解决途径，有利于建立绿色循环低碳交通运输体系，促进交通运输行业的可持续发展。

附图说明

图1为本发明路面的结构参考示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1：

参考图1，该实施例的再生沥青路面结构由上至下依次为面层1、封层2、基层3和垫层4。

该实施例的面层为单层层状结构的厂拌热再生沥青混凝土，厚度为4cm；面层材料组成：

回收沥青路面材料70％、改性沥青材料1％、外加剂1％、改性石料28％，其中回收沥青路面材料分为2档：0mm～9.5mm和＞9.5mm；

改性沥青材料组成及配比：改性剂3％、温拌剂2％、再生剂5％、石油沥青90％，改性剂为丁苯胶乳(SBR)；温拌剂为聚乙烯蜡；再生剂为糠醛抽出油；石油沥青为70号道路石油沥青。

外加剂组成及配比：再生沥青混合料改性剂20％、再生沥青混合料温拌剂80％。再生沥青混合料改性剂：陕西长大博源公路养护科技有限公司生产的橡塑复合型改性剂MaR；再生沥青混合料温拌剂：60目天然沸石粉。

改性石料的组成及配比：石料改性剂0.2％、石料99.8％、石料改性剂：沥青含量为30％的阳离子乳化沥青材料；石料：规格为5mm～10mm。

该实施例的面层再生沥青混合料级配为骨架密实型结构；面层再生沥青混合料空隙率为3％。

该实施例封层2、基层3和垫层4采用常规材料。

实施例2：

该实施例与实施例1不同之处在于：

该实施例的封层为单层喷洒改性乳化沥青；封层的改性乳化沥青材料组成：石油沥青40％、沥青乳化剂1％、改性剂2％、水57％，石油沥青的标号为70号；沥青乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP系列烷基酚聚氧乙烯醚OP-9，改性剂为丁苯胶乳(SBR)，封层的改性乳化沥青洒布量1.2kg/m²。

该实施例的基层为单层层状结构的就地水泥稳定冷再生混合料，厚度为20cm；基层材料组成：水泥3％、水3％、外加剂0.2％、回收材料93.8％，水泥为普通硅酸盐水泥，标号为32.5；外加剂为丁苯胶乳(SBR)。回收材料为回收沥青路面面层材料和回收沥青路面基层材料任意质量配比的混合料。

该实施例的垫层为单层层状结构的天然砂砾，厚度为15cm。

实施例3：

与实施例1不同的是：

该实施例的面层厚度为8cm，面层材料组成：回收沥青路面材料90％、改性沥青材料3％、外加剂3％、改性石料4％，其中回收沥青路面材料分为3档：0mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm、≥9.5mm。

改性沥青材料组成及配比：改性剂7％、温拌剂16％、再生剂15％、石油沥青62％，改性剂为天然橡胶乳(NR)，温拌剂为微晶蜡，再生剂为芳烃油，石油沥青为90号道路石油沥青。

外加剂组成及配比：再生沥青混合料改性剂40％、再生沥青混合料温拌剂60％，再生沥青混合料改性剂为陕西长大博源公路养护科技有限公司生产的橡塑复合型改性剂MaR；再生沥青混合料温拌剂为合成沸石粉。

改性石料的组成及配比：石料改性剂1％、石料99％，石料改性剂：沥青含量为50％的阳离子乳化沥青材料；石料：规格为10mm～20mm。

该实施例的面层再生沥青混合料空隙率为6％。

该实施例的封层材料组成：石油沥青70％、沥青乳化剂3％、改性剂8％、水19％，石油沥青的标号为90号，沥青乳化剂为壬基酚聚氧乙烯醚TX系列壬基酚聚氧乙烯醚TX-7，改性剂为天然橡胶乳(NR)，该实施例封层中改性乳化沥青洒布量2.0kg/m²。

该实施例的基层厚度为30cm，基层材料组成：水泥6％、水6％、外加剂0.6％、回收材料87.4％，水泥为粉煤灰水泥；水泥的标号为42.5；外加剂为丁苯胶粉，回收材料为回收沥青路面面层材料和回收沥青路面基层材料任意质量配比的混合料。

该实施例的垫层厚度为25cm。

实施例4：

该实施例与实施例1不同的是：

该实施例的面层厚度为6cm，材料组成：回收沥青路面材料80％、改性沥青材料2％、外加剂2％、改性石料16％，其中回收沥青路面材料分为2档：0mm～9.5mm和＞9.5mm。

改性沥青材料组成及配比：改性剂5％、温拌剂9％、再生剂10％、石油沥青76％，改性剂为氯丁胶乳(CR)，温拌剂为乙烯-乙酸乙烯酯共聚物蜡(EVA)，再生剂为糠醛抽出油，石油沥青为110号道路石油沥青。

外加剂组成及配比：再生沥青混合料改性剂30％、再生沥青混合料温拌剂70％，再生沥青混合料改性剂为陕西长大博源公路养护科技有限公司生产的橡塑复合型改性剂MaR；再生沥青混合料温拌剂为180目天然沸石粉。

改性石料的组成及配比：石料改性剂0.6％、石料99.4％，石料改性剂：沥青含量为40％的阳离子乳化沥青材料；石料：规格为20mm～40mm。

该实施例的面层空隙率为5％。

该实施例的封层材料组成：石油沥青55％、沥青乳化剂2％、改性剂5％、水38％，石油沥青的标号为110号，沥青乳化剂为烷基二胺类牛脂基丙烯二胺，改性剂为氯丁胶乳(CR)，该实施例的改性乳化沥青洒布量1.6kg/m²。

该实施例的基层厚度为25cm；基层材料组成：水泥5％、水4％、外加剂0.4％、回收材料：90.6％，水泥为矿渣水泥；水泥的标号为32.5；外加剂为30目废旧轮胎内胎胶粉，回收材料为回收沥青路面面层材料和回收沥青路面基层材料任意比例的混合料。

该实施例垫层厚度为20cm。

实施例5：

该实施例与实施例1不同的是：

该实施例的面层厚度为5cm，面层材料组成：回收沥青路面材料75％、改性沥青材料1.5％、外加剂1.5％、改性石料22％，其中回收沥青路面材料分为3档：0mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm、≥9.5mm。

改性沥青材料组成及配比:改性剂4％、温拌剂5％、再生剂7％、石油沥青84％，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯胶乳(SBS)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物胶乳(EVA)，温拌剂为聚乙烯蜡和硬脂酸，再生剂为芳烃油，石油沥青为110号道路石油沥青。

外加剂组成及配比：再生沥青混合料改性剂25％、再生沥青混合料温拌剂75％，再生沥青混合料改性剂为陕西长大博源公路养护科技有限公司生产的橡塑复合型改性剂MaR；再生沥青混合料温拌剂：120目天然沸石粉。

改性石料的组成及配比：石料改性剂0.4％、石料99.6％，石料改性剂：沥青含量为35％的阳离子乳化沥青材料；石料：规格为5mm～10mm和10mm～20mm组合。

该实施例面层的空隙率为4％。

该实施例封层材料组成：石油沥青45％、沥青乳化剂1.5％、改性剂3.5％、水50％，石油沥青的标号为70号，沥青乳化剂为季胺盐类十六烷基三甲基溴化铵，改性剂为丁苯胶乳(SBR)和天然橡胶乳(NR)，该实施例改性乳化沥青洒布量1.4kg/m²。

该实施例基层厚度为22cm，基层材料组成：水泥4％、水5％、外加剂0.3％、回收材料90.7％，水泥为矿渣和粉煤灰复合水泥，水泥的标号为32.5，外加剂为50目废旧轮胎内胎胶粉，回收材料为回收沥青路面面层材料和回收沥青路面基层材料任意质量配比的混合料。

该实施例垫层厚度为18cm。

实施例6：

该实施例与实施例1不同的是:

该实施例面层厚度为7cm，材料组成：回收沥青路面材料85％、改性沥青材料2.5％、外加剂2.5％、改性石料10％，其中回收沥青路面材料分为3档：0mm～4.75mm、4.75mm～9.5mm、≥9.5mm。

改性沥青材料组成及配比：改性剂6％、温拌剂13％、再生剂13％、石油沥青68％，改性剂为天然橡胶乳(NR)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物胶乳(EVA)，温拌剂为微晶蜡和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物蜡(EVA)，再生剂为糠醛抽出油，石油沥青为90号道路石油沥青。

外加剂组成及配比：再生沥青混合料改性剂35％、再生沥青混合料温拌剂65％，再生沥青混合料改性剂为陕西长大博源公路养护科技有限公司生产的橡塑复合型改性剂MaR；再生沥青混合料温拌剂为合成沸石粉。

改性石料的组成及配比：石料改性剂0.8％、石料99.2％、石料改性剂：沥青含量为45％的阳离子乳化沥青材料；石料：规格为10mm～20mm和20mm～40mm组合。

该实施例面层空隙率为5％。

该实施例封层的材料组成：石油沥青65％、沥青乳化剂2.5％、改性剂6.5％、水26％，石油沥青的标号为90号，沥青乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚OP系列烷基酚聚氧乙烯醚OP-13，改性剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯胶乳(SBS)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物胶乳(EVA)。该实施例封层中改性乳化沥青洒布量1.8kg/m²。

该实施例基层厚度为26cm，基层材料组成：水泥5％、水5％、外加剂0.5％、回收材料：89.5％，水泥为粉煤灰水泥；水泥的标号为42.5；外加剂为丁苯胶乳(SBR)，回收材料为回收沥青路面面层材料和回收沥青路面基层材料。

该实施例垫层厚度为22cm。

取实施例2～5再生路面结构及材料组成，铺筑成试验路段，按中华人民共和国行业标准《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011和《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-2008相关试验方法，对再生沥青路面渗水系数、摩擦系数摆值、车辙深度、裂缝数量、回弹模量进行了试验，实施例2～5再生沥青路面现场测试结果如表1。

表1实施例2～5再生沥青路面现场测试结果

由表1可见，按照本发明实施例2～5再生沥青路面结构及材料组成铺筑的试验路段，各项性能指标均高于普通再生路面结构。