本申请涉及沥青混凝土
技术领域：
，更具体地说，它涉及一种环保型抗车辙沥青混合料及其制备方法。
背景技术：
：随着城镇化道路建设的不断推进，沥青混凝土由于其优良的特性，被广泛的使用。沥青混凝土俗称沥青砼，是一种人工选配集料后与路用沥青材料，在一定比例条件下拌制而成的混合料。但随着城乡化的推进，道路的翻修会产生大量的废旧沥青料，因此能够对废旧沥青料进行回收利用的环保型沥青混合料也就应运而生。相关技术中的环保型沥青混合料由集料、填料、沥青和再生沥青料组成。再生沥青料则是由废旧沥青路面经翻挖、回收、破碎、筛分，并与再生剂混后，能重新达到工程使用的标准的沥青混合料。针对废旧沥青路面的翻挖回收，可降低工程成本的同时，循环利用了废弃料，因此在环境和经济上取得了明显的效益。针对上述中的相关技术，其中废旧沥青路面在经翻挖、回收破碎，并与再生剂混合后，虽能满足工程使用的最低标准，但其普遍承重能力较差，在长时间使用过程中，易出现开裂、车辙等现象，严重影响了车辆行驶的安全性及路面的平整度和使用寿命。技术实现要素：为了提高沥青混合料的抗车辙性能，本申请提供一种环保型抗车辙沥青混合料及其制备方法。第一方面，本申请提供一种环保型抗车辙沥青混合料，采用如下的技术方案：一种环保型抗车辙沥青混合料，由如下重量份数的组分组成：集料1200-1500份；矿粉100-200份；沥青120-150份；成膜剂5-8份；抗剥落剂1.5-2.0份；改性再生沥青料200-500份；所述改性再生沥青料由以下步骤制备获得：a、预处理：将废旧沥青路面经铣刨、破碎、筛分后，先升温加热，再负压抽真空、冷冻干燥，制得改性前体；b、改性处理：将改性前体与改性液和再生剂加热混合，并负压抽真空，制得改性再生沥青料；所述改性液由热熔胶体和填料组成；所述热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺组成。通过采用上述技术方案，经破碎筛分后的废旧沥青路面，其表面和内部会产生大量细纹，如直接投入使用则会对沥青的抗车辙性能产生较大影响，但采用升温加热、负压抽真空、冷冻干燥等工艺处理后，其内部细纹完全裂开或细纹扩张彼此连通，继而配合改性液使用时，饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺可三者相互协同，在沥青料的表面和内部均形成有致密网状结构，网状结构层层堆叠且彼此交联，继而使得各沥青料间可以相互分散受力，且沥青料间锁结力更强，填料的加入则是增大了沥青料间的内膜阻力，因此可明显提高再生沥青混合料的抗车辙性能。优选的，所述热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺按重量比1：(1-2)：(0.5-0.8)组成。通过采用上述技术方案，上述配比的饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺，能够通过三者间的协同增效，在沥青料的表面和内部裂缝处结合形成致密的复合网状结构，且网状结构层层堆叠并彼此交联，继而显著增强了沥青料间的力学强度，骨料间的锁结力更强的同时，可通过其弹性网状结构的填充，增大沥青料的承重能力，继而提高了沥青混合料的抗车辙性能。优选的，所述改性再生沥青料中改性前体与改性液和再生剂按重量比1：(0.6-0.8)：(0.05-0.10)组成。通过采用上述技术方案，上述配比的改性前体、改性液和再生剂，其结合效果更好，网状结构致密复杂的同时，改性前体能与改性液充分结合改性，且与再生剂反应后得到的改性再生沥青料其各项性能均满足使用标准。优选的，所述改性液由热熔胶体和填料按重量比1：(0.1-0.2)组成。通过采用上述技术方案，上述配比的热熔胶体与填料的配合效果较好，网状结构彼此交联叠加的同时，能与填料结合，并通过填料的结合改性，增大沥青料表面的粗糙度，继而与沥青的结合效果更好，其抗车辙能力更强。优选的，所述填料由纤维填料和粉末填料按重量比1：(0.3-0.5)组成。通过采用上述技术方案，上述配比填料的添加，配合热熔胶体的使用后，可在网状结构上形成大量结合分支及凸点，网状结构交联性更强的同时，与沥青的结合效果更好，继而与矿粉等混合后，可通过内磨阻力的提升，保障了沥青的抗车辙能力。优选的，所述成膜剂由环氧树脂和十二碳醇酯按重量比1：(0.2-0.3)组成。通过采用上述技术方案，上述配比环氧树脂与十二碳醇酯混合制成的成膜剂，可通过两者的协同作用，在混合料沥青料的表面交联成膜，膜状结构与改性再生沥青料上的网状结构相交联配合，受外力时，可通过网状结构与膜状结构分散受力，继而增强了沥青料的抗车辙能力。优选的，所述抗剥落剂由硅酸盐水泥和水玻璃按重量比1：(0.5-0.8)组成。通过采用上述技术方案，上述配比硅酸盐水泥和水玻璃混合制成的抗剥落剂，可通过两者的协同促进作用，在集料与改性再生沥青料间形成钙石晶体，其孔隙率降低的同时，沥青与集料、改性再生沥青料的结合强度大大提升，不易发生剥落，且热稳定性强，耐酸碱，继而保障了沥青混合料的抗车辙性能。第二方面，本申请提供一种环保型抗车辙沥青混合料的制备方法，采用如下的技术方案：一种环保型抗车辙沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：s1、先将集料、改性再生沥青料及矿粉按对应重量份数混合预热，制得混合集料；s2、再将混合集料与成膜剂、抗剥落剂、沥青按对应重量份数加热至180-220℃后，搅拌混合，即可制得环保型沥青混合料。通过采用上述技术方案，采用本申请的制备方法，其制备工艺简便的同时，各项参数条件易于控制，有利于批量生产，并制得性能稳定的环保型抗车辙沥青混合料，且生产成本较低，各项原料易于获得。综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请通过改性再生沥青料及其外侧、内部形成的致密网状结构，赋予了改性再生料一定微变形能力，继而增强了沥青料混合料的承重能力，且通过网状结构的彼此交联叠加，配合填料的使用，使得改性再生沥青料间可相互承载，并分散受力以减少外力对沥青混合料结构的破坏，继而提高了沥青混合料的抗车辙性；2、本申请通过环氧树脂和十二碳醇酯两者的协同作用，进一步增强了沥青混合料的抗车辙性，相比单一使用环氧树脂或十二碳醇酯，膜状结构更为致密的同时能与改性再生沥青料上的网状结构互相交联；3、本申请通过硅酸盐水泥和水玻璃两者的协同作用，进一步降低了沥青混合料内空隙率的同时，通过钙石晶体的形成，增大了沥青混合料间物料的结合强度，继而保障了沥青混合料的抗车辙性能，且相比单一组分的使用，抗车辙性提升更明显；4、本申请的方法，制备工艺简单、参数易于控制的同时，各项原料易于获得，因此，有利于产业化生产制得性能稳定均一的环保型抗车辙沥青混合料。具体实施方式以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。本申请的各实施例中所用的原料，除下述特殊说明之外，其他均为市售：集料，采用粒径为5-10mm连续级配的碎石；饱和聚酯树脂，cas号为23212，采购自上海凯茵化工有限公司；聚酰胺蜡，型号为pa670，采购自浙江丰虹新材料股份有限公司；聚酰胺酰亚胺，型号为paiisocoat401，采购自卡尔迪克(上海)贸易有限公司；废旧沥青路面为iii级老化石油沥青路面；沥青，采自河北涵凯能源科技发展有限公司；矿粉，为s95级矿渣粉，采购自灵寿县鼎旺矿产品加工厂；环氧树脂，型号为e446101，采购自森塔环保科技廊坊有限公司；十二碳醇酯，cas号为25265-77-4，采购自山东旭晨化工科技有限公司；硅酸盐水泥，42.5级，采购自山东特固新型建材有限公司；水玻璃，采购自山东鑫旺达生物科技有限公司。制备例制备例1一种改性再生沥青料，其制备步骤如下：a、预处理：将废旧沥青路面经铣刨、破碎、筛分过10mm筛后，先升温至150℃加热20min，再负压抽真空、0±2℃冷冻干燥5min，制得改性前体；b、改性处理：将改性前体、改性液和再生剂按重量比1：0.4：0.03混合后，以180℃加热30min，并负压抽真空，制得改性再生沥青料；改性液由热熔胶体和填料按重量比1:0.05组成；再生剂，型号为smc，采购自山西骏亿智慧交通科技有限公司；热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺按重量比1：0.5:0.3组成；填料为木质素纤维，采购自山东森泓工程材料有限公司。制备例2一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性前体、改性液和再生剂按重量比1：0.6：0.05混合。制备例3一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性前体、改性液和再生剂按重量比1：0.7：0.075混合。制备例4一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性前体、改性液和再生剂按重量比1：0.8：0.10混合。制备例5一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性前体、改性液和再生剂按重量比1：1：0.12混合。制备例6一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性液由热熔胶体和填料按重量比1:0.1组成。制备例7一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性液由热熔胶体和填料按重量比1:0.15组成。制备例8一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性液由热熔胶体和填料按重量比1:0.20组成。制备例9一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中改性液由热熔胶体和填料按重量比1:0.25组成。制备例10一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺按重量比1：1:0.5组成。制备例11一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺按重量比1：1.5:0.65组成。制备例12一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺按重量比1：2:0.8组成。制备例13一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中热熔胶体由饱和聚酯树脂、聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺按重量比1：2.5:1组成。制备例14一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，b中填料由纤维填料和粉末填料按重量比1：0.2组成；纤维填料为木质素纤维，采购自山东森泓工程材料有限公司；粉末填料为工程用钙基膨润土,采购自泗水县恒建膨润土有限公司。制备例15一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，填料由纤维填料和粉末填料按重量比1：0.3组成；纤维填料为木质素纤维，采购自山东森泓工程材料有限公司；粉末填料为工程用钙基膨润土,采购自泗水县恒建膨润土有限公司。制备例16一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，填料由纤维填料和粉末填料按重量比1：0.4组成；纤维填料为木质素纤维，采购自山东森泓工程材料有限公司；粉末填料为工程用钙基膨润土,采购自泗水县恒建膨润土有限公司。制备例17一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，填料由纤维填料和粉末填料按重量比1：0.5组成；纤维填料为木质素纤维，采购自山东森泓工程材料有限公司；粉末填料为工程用钙基膨润土,采购自泗水县恒建膨润土有限公司。制备例18一种改性再生沥青料，与制备例1的区别之处在于，填料由纤维填料和粉末填料按重量比1：0.6组成；纤维填料为木质素纤维，采购自山东森泓工程材料有限公司；粉末填料为工程用钙基膨润土,采购自泗水县恒建膨润土有限公司。实施例实施例1一种环保型抗车辙沥青混合料，各组分及其相应的重量如表1所示，并通过如下步骤制备获得：s1、先将集料、改性再生沥青料及矿粉按对应重量份数预热至160℃，再以800r/min混合20min，制得混合集料；s2、将s1中的混合集料、成膜剂、抗剥落剂、沥青按对应重量份数加热至180℃后，以2000r/min搅拌15min后，即可制得环保型沥青混合料；其中成膜剂为环氧树脂；其中抗剥落剂为水玻璃。实施例2-6一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，各组分及其相应的重量如表1所示。表1实施例1-6中各组分及其重量(kg)实施例7-23一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所用改性再生沥青料的使用情况不同，具体对应关系如表2所示。表2实施例7-23中改性再生沥青料使用情况对照表组别改性再生沥青料实施例7由制备例2制得实施例8由制备例3制得实施例9由制备例4制得实施例10由制备例5制得实施例11由制备例6制得实施例12由制备例7制得实施例13由制备例8制得实施例14由制备例9制得实施例15由制备例10制得实施例16由制备例11制得实施例17由制备例12制得实施例18由制备例13制得实施例19由制备例14制得实施例20由制备例15制得实施例21由制备例16制得实施例22由制备例17制得实施例23由制备例18制得实施例24一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述成膜剂为十二碳醇酯。实施例25一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述成膜剂由环氧树脂和十二碳醇酯按重量比1：0.1组成。实施例26一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述成膜剂由环氧树脂和十二碳醇酯按重量比1：0.2组成。实施例27一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述成膜剂由环氧树脂和十二碳醇酯按重量比1：0.25组成。实施例28一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述成膜剂由环氧树脂和十二碳醇酯按重量比1：0.3组成。实施例29一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述成膜剂由环氧树脂和十二碳醇酯按重量比1：0.4组成。实施例30一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述抗剥落剂为硅酸盐水泥。实施例31一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述抗剥落剂由硅酸盐水泥和水玻璃按重量比1：0.3组成。实施例32一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述抗剥落剂由硅酸盐水泥和水玻璃按重量比1：0.5组成。实施例33一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述抗剥落剂由硅酸盐水泥和水玻璃按重量比1：0.65组成。实施例34一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述抗剥落剂由硅酸盐水泥和水玻璃按重量比1：0.8组成。实施例35一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，所述抗剥落剂由硅酸盐水泥和水玻璃按重量比1：1组成。对比例对比例1一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，再生沥青料没有进行改性，为iii级老化石油沥青路面经铣刨、破碎、筛分过10mm筛后，与再生剂在180℃的条件下混合30min制得；再生剂型号为smc，采购自山西骏亿智慧交通科技有限公司。对比例2一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，热熔胶体中不含饱和聚酯树脂。对比例3一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，热熔胶体中不含聚酰胺蜡。对比例4一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，热熔胶体中不含聚酰胺酰亚胺。对比例5一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，热熔胶体中不含饱和聚酯树脂和聚酰胺蜡。对比例6一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，热熔胶体中不含饱和聚酯树脂和聚酰胺酰亚胺。对比例7一种环保型抗车辙沥青混合料，与实施例1的不同之处在于，热熔胶体中不含聚酰胺蜡和聚酰胺酰亚胺。性能检测试验检测方法分别取实施例1-35和对比例1-7制得的沥青混合料作为测试对象，采用标准击实法制备成101.6±0.2mmx63.5±1.3mm的标准马歇尔试件，分别测试其马歇尔稳定度、动稳定度，并将结果计入下表3中。具体试验步骤依据jtge20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中的t0709-2011《沥青混合料马歇尔稳定度试验》和t0719-2011《沥青混合料车辙试验》。表3性能测试结果结合实施例1-6和对比例1并结合表3可以看出，实施例1-6在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中对比例1中由于未采用改性再生沥青料，其马歇尔强度和动稳定度大幅度降低。采用实施例3中各组分配比制成的沥青混合料，其马歇尔稳定度较高，为9.12kn，其动稳定度较强，为1892次/mm，由此可见该沥青混合料的抗车辙性能较好，在应用于道路施工时，安全性高，不易出现开裂、车辙现象。结合实施例1、实施例7-10并结合表3可以看出，实施例7-10在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中实施例8为优选实施例，即制备例3中改性前体、改性液和再生剂的配比为优选配比，该条件下制备的改性再生沥青料其网状结构更为致密复杂，且赋予了再生沥青料一定的微形变能力，因此，对沥青混合料的抗车辙性能提升效果较好，其马歇尔稳定度为9.19kn，其动稳定度为1907次/mm。结合实施例1、实施例11-14并结合表3可以看出，实施例11-14在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中实施例12为优选实施例，即制备例7中热熔胶体与填料的配比为优选配比，该条件下制备的改性再生沥青料其沥青料表面的粗糙度较高，与沥青的结合效果更好，因此对沥青混合料抗车辙性能的提升较为明显，其马歇尔稳定度为9.00kn，其动稳定度为1868次/mm。结合实施例1、实施例15-18、对比例2-7并结合表3可以看出，实施例15-18在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中实施例16为优选实施例，即制备例11中热熔胶体配比为优选配比，且热熔胶体的三种组分间可相互协同作用，形成致密交联网状结构，以此增强沥青混合料的抗车辙性能，其马歇尔稳定度最高，为9.41kn，其动稳定度最高，为1952次/mm。结合实施例1、实施例19-23并结合表3可以看出，实施例19-23在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中实施例21为优选实施例，即制备例16填料为优选填料，采用该填料制得的沥青混合料，其抗车辙性能明显得到提升，其马歇尔稳定度为9.08kn，其动稳定度为1884次/mm。结合实施例1、实施例24-29并结合表3可以看出，实施例24-29在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中实施例27为优选实施例，即该配比下的成膜剂为优选配比，且环氧树脂和十二碳醇酯的协同配合效果较好，其对沥青混合料抗车辙性能的较为明显，其马歇尔稳定度为9.34kn，其动稳定度为1938次/mm。结合实施例1、实施例30-35并结合表3可以看出，实施例30-35在测试过程中均符合jtff40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，其中实施例33为优选实施例，即该配比下的抗剥落剂为优选配比，且硅酸盐水泥和水玻璃的协同配合效果较好，其对沥青混合料抗车辙性能的较为明显，其马歇尔稳定度为9.38kn，其动稳定度为1946次/mm。本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。当前第1页12