一种再生沥青混凝土预制构件及其制备方法与流程

本发明属于再生混凝土材料领域，具体涉及一种再生沥青混凝土预制构件及其制备方法。

背景技术：

1、沥青混凝土路面属于高等级公路的主要路面类型，其设计使用年限一般为10～15年，但由于交通量的急剧增加，大部分沥青路面在运营过程中存在严重的重载、超载情况，同时在雨、雪等不利环境因素的共同作用下，沥青路面实际使用年限大幅度降低。对陆续出现的废旧沥青路面进行翻修和养护时，将会产生数量庞大的废弃沥青混合料(rap)。如何处理如此庞大的废料，是现阶段道路建设领域急需解决的关键技术难题之一。

2、当前，在再生沥青混合料预制构件中大量应用rap的现有技术较少，其中对沥青含量较高的细料进行应用的现有技术则更为鲜见。由于rap经过一段时间的使用和老化，可能出现劣化、分离或损伤。在回收时，尤其需要注意老化的沥青结合剂及损伤的骨料对材料质量和性能的影响，并寻找合适的方法来修复或改善。

3、在cn113998923a中提到了一种基于固废材料的沥青混凝土预制构件及其制备方法，其将废弃的路面再生料与废旧塑料粉按一定比例混合后，进行微波加热制备沥青混凝土预制构件，实现路面铣刨料百分百利用，且充分利用沥青含量高的废旧细料，节省了新沥青的用量。以乳化沥青稀浆封层混合料对预制构件进行表面处置，可以增加预制构件的耐水性和耐侵蚀性，同时也改善了其力学性能。不过，该方案的缺陷包括：1)由于废旧塑料间的材料类型、添加剂和其他杂质均有差异，且变质和老化程度也往往存在不同，在实际制备中采用一致的回收处理手段将废旧塑料应用于路面再生料的固化时，较难保证所制得的沥青混凝土预制构件间具有预期的性能；2)该方案中还需要制备乳化沥青稀浆封层来保证预制构件的耐水性及力学性能，而分层制备的方式将不利于提升制备效率，且进一步增加了制备难度。

4、因此，应用rap制备沥青混凝土预制构件的技术仍存在进一步改善空间。

技术实现思路

1、本发明提供了一种力学性能及抗水性能良好，且制备方法简单高效的再生沥青混凝土预制构件及其制备方法。

2、具体而言，本发明首先提供了一种再生沥青混凝土预制构件，其包括如下重量份组分：废弃沥青混合料100份、新鲜沥青2～4份、矿物掺合料8～12份、以及沥青改性剂5～10份；其中，所述沥青改性剂中含有重量比为3～5：1.5～3.5：0.5～1.5的sbs改性沥青、sbs(丁苯橡胶共混物)和聚合物纤维。

3、作为优选方案，所述聚合物纤维选自聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、纤维玻璃纤维和聚酰胺纤维中的一种或多种。

4、作为更优选的方案，所述聚合物纤维包括重量比为1～4：1～2的聚丙烯纤维和聚酯纤维。

5、作为优选方案，所述矿物掺合料选自石粉、硅灰、炉渣粉和粉煤灰中的一种或多种。

6、作为更优选的方案，所述矿物掺合料包括重量比为1～3：3～5：1～4的石粉、硅灰和组分a，所述组分a选自炉渣粉和粉煤灰中的一种或两种。

7、作为优选方案，所述矿物掺合料的粒径小于0.6mm，且有90％以上的组分粒径小于0.15mm，有75％以上的组分粒径小于0.075mm。

8、作为优选方案，所述新鲜沥青为乳化沥青。

9、作为优选方案，所述废弃沥青混合料中部分或全部的老化沥青结合剂已被去除或改性。

10、作为优选方案，所述废弃沥青混合料包含5～25mm的组分60～75份和0.075～4.75mm的组分25～40份。

11、作为优选方案，所述废弃沥青混合料中含有10～20wt％的沥青。

12、本发明进一步提供了一种再生沥青混凝土预制构件的制备方法，其包括：

13、将所述再生沥青混凝土预制构件的各组分混合后，倒入模具中，待成型后，从模具中取出再生沥青混凝土预制构件。

14、作为优选方案，使用热再生、化学方法、机械方法中的一种或多种方法，对所述废弃沥青混合料进行预处理，使部分或全部的老化沥青结合剂得到去除或改性。

15、作为优选方案，经过对所述废弃沥青混合料进行破碎和筛分处理，以得到包含5～25mm的组分60～75份和0.075～4.75mm的组分25～40份的废弃沥青混合料。

16、本发明发现，通过优化再生沥青混凝土预制构件的配方，能够使废弃沥青混合料与新鲜沥青的相容性得到显著改善，同时能较大程度避免再生骨料内部的裂纹对材料性能的不利影响，从而使得再生沥青混凝土预制构件具有良好的力学性能及抗水性能。且本发明的制备方法简单高效，有利于在实际生产中进行推广应用。

技术特征：

1.一种再生沥青混凝土预制构件，其特征在于，其包括如下重量份组分：

2.根据权利要求1所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述聚合物纤维选自聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚乙烯纤维、纤维玻璃纤维和聚酰胺纤维中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述聚合物纤维包括重量比为1～4：1～2的聚丙烯纤维和聚酯纤维。

4.根据权利要求1所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述矿物掺合料选自石粉、硅灰、炉渣粉和粉煤灰中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述矿物掺合料包括重量比为1～3：3～5：1～4的石粉、硅灰和组分a，所述组分a选自炉渣粉和粉煤灰中的一种或两种。

6.根据权利要求1、4或5所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述矿物掺合料的粒径小于0.6mm，且有90％以上的组分粒径小于0.15mm，有75％以上的组分粒径小于0.075mm。

7.根据权利要求1所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述新鲜沥青为乳化沥青。

8.根据权利要求1所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述废弃沥青混合料中部分或全部的老化沥青结合剂已被去除或改性。

9.根据权利要求1所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述废弃沥青混合料包含5～25mm的组分60～75份和0.075～4.75mm的组分25～40份。

10.根据权利要求1所述的再生沥青混凝土预制构件，其中，所述废弃沥青混合料中含有10～20wt％的沥青。

11.如权利要求1～10中任一项所述的再生沥青混凝土预制构件的制备方法，其包括：

12.根据权利要求11所述的再生沥青混凝土预制构件的制备方法，其中，使用热再生、化学方法、机械方法中的一种或多种方法，对所述废弃沥青混合料进行预处理，使部分或全部的老化沥青结合剂得到去除或改性。

13.根据权利要求11或12所述的再生沥青混凝土预制构件的制备方法，其中，经过对所述废弃沥青混合料进行破碎和筛分处理，以得到包含5～25mm的组分60～75份和0.075～4.75mm的组分25～40份的废弃沥青混合料。

技术总结
本发明属于再生混凝土材料领域，具体涉及一种再生沥青混凝土预制构件及其制备方法。本发明中的再生沥青混凝土预制构件包括如下重量份组分：废弃沥青混合料100份、新鲜沥青2～4份、矿物掺合料8～12份、以及沥青改性剂5～10份；其中，沥青改性剂中含有重量比为3～5：1.5～3.5：0.5～1.5的SBS改性沥青、SBS和聚合物纤维。本发明发现，通过优化配方，能够使废弃沥青混合料与新鲜沥青的相容性得到显著改善，同时能较大程度避免再生骨料内部的裂纹对材料性能的不利影响，从而使得再生沥青混凝土预制构件具有良好的力学性能及抗水性能。且本发明的制备方法简单高效，有利于在实际生产中进行推广应用。

技术研发人员：龙翔,庞立果,易平,陈登行,李嘉明,于海涛,陈付雷
受保护的技术使用者：广州市北二环交通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5