表面活性剂型沥青改性剂、改性泡沫沥青再生混凝土及制备方法与流程

本发明属于路面维修养护及扩建工程，具体涉及一种表面活性剂型沥青改性剂、改性泡沫沥青再生混凝土及制备方法。

背景技术：

1、近几年，随着“节能减排、低碳环保”政策的提倡和落实，各种沥青路面再生技术得到了迅猛发展。其中泡沫沥青冷再生技术以废旧材料利用率高、适用范围广、对环境无污染、能源消耗少等优势在国内多个省市得到推广应用。目前，该技术已在江苏、浙江、湖北、陕西、广东、江西、海南、天津、上海等多个省市得到较大规模的应用，总应用面积超过3000万平方米，该技术自2005年引入天津地区开展研究和工程实践，在此基础上，2007年至今陆续应用于津沧、京哈、津保、滨石、唐津、滨保及天津市外环线等10余条高等级公路的大修或改扩建工程中，应用面积达到600万平方米，回收沥青路面废旧材料200万吨，节约建设资金2.5亿元，取得了良好的经济、社会和环境效益。

2、工程实践表明，该技术的应用效果总体良好，但在应用过程中也发现了一些迫切需要解决的问题，主要的问题为：

3、1、根据现行规范要求，为保证再生工程质量，对用于生产泡沫沥青的基质沥青发泡性能提出明确要求，但工程应用中发现，目前市场上可满足使用要求的沥青所占比例不超过30％，一方面使得再生工程推广应用受到很大限制；另一方面，显著增加原材检验及更换的成本；

4、2、工程应用表明，传统泡沫沥青冷再生混凝土的力学指标虽然可满足现行规范要求，但当用于某些重载交通等级道路沥青面层使用时，由于再生混合料抗车辙性能和抗水损害能力偏低，使得再生路面通车后容易产生早期车辙变形和水损坏；

5、3、对于目前传统泡沫沥青冷再生技术，为满足现行规范对级配的要求，往往需要添加较大比例的新矿料，从而降低了废旧沥青路面材料的利用率，不能充分发挥废旧材料剩余价值，同时，又提高施工成本不利于该技术的推广应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种表面活性剂型沥青改性剂、改性泡沫沥青再生混凝土及制备方法，改善沥青发泡性能，使得大多数沥青满足再生工程使用要求，解决沥青原材选择难和成本高问题；通过改善沥青发泡性能，促进沥青与集料粘结和裹腹，实现提高再生混合料的整体抗变形能力和抗水损坏性能，减少再生路面早期病害，延长使用寿命，降低全寿命周期成本。

2、本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

3、一种表面活性剂型沥青改性剂，其特征在于：所述表面活性剂型沥青改性剂的组成及其质量百分比为：

4、

5、而且，所述烷基胺类为十八胺、十六胺、十八烷基丙烯二胺或十六烷基丙烯二胺。

6、而且，所述酰胺类为牛脂二胺、硬化牛脂二胺、羟烷基酰胺基多胺或硬脂酸酰胺基多胺。

7、一种表面活性剂型沥青改性剂的制备方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

8、1)按照上述质量百分比将有机硅、烷基胺类阳离子制剂加入到变速混合器中，并加入少量水进行均匀混合；

9、2)向上述变速混合器中加入酰胺类阳离子表面活性剂并均匀搅拌；

10、3)按照质量百分比加入氯化钙并搅拌均匀；

11、4)完全溶解使得溶液稳定后搅拌分装，获得表面活性剂型沥青改性剂。

12、一种改性泡沫沥青再生混凝土，其特征在于：所述改性泡沫沥青再生混凝土的组成及其质量百分比为：

13、

14、表面活性剂型沥青改性剂质量为泡沫沥青质量1％～3％。

15、而且，所述新矿料为直径0～5mm的石屑。

16、一种改性泡沫沥青再生混凝土制备方法，其特征在于：所述所述方法的步骤为：

17、1)将70～85％的回收沥青路面材料、15～30％的新矿料、1～2％的水泥投入拌和机中拌和10～15秒；

18、2)采用沥青发泡装置将泡沫沥青加热至150～170℃，然后加入泡沫沥青质量的1.0～3.0％的表面活性剂型沥青改性剂，适当搅拌后再掺加泡沫沥青质量1.5％～4％的水进行发泡，使得泡沫沥青膨胀率≥18倍，半衰期≥15秒；

19、3)拌合器在开启拌和状态下，喷洒2～3.5％泡沫沥青后拌和30～40秒，适当延长拌合时间5～10秒，保证拌和均匀；

20、4)加入4％～6％水后拌和10～15秒，适当延长拌合时间5～10秒；

21、5)拌和完成得到改性泡沫沥青冷再生混凝土。

22、本发明的优点和有益效果为：

23、1、本发明的改性剂可直接加入沥青储存罐，无需单独配备添加设备，添加方式及工艺简单，易操作。

24、2、本发明的改性剂活性强，在沥青中易分散均匀，施工和易性好。

25、3、本发明的改性剂可显著延长沥青的发泡半衰期，使泡沫沥青和集料有充足的拌和时间，增强泡沫沥青与集料的裹腹、粘结效果。可提高再生混凝土的干湿劈裂强度比和抗车辙等力学性能，增强再生结构耐久性，延长道路使用寿命，既节约养护资金，又降低道路养护封闭交通对交通的影响。

技术特征：

1.一种表面活性剂型沥青改性剂，其特征在于：所述表面活性剂型沥青改性剂的组成及其质量百分比为：

2.根据权利要求1所述表面活性剂型沥青改性剂，其特征在于：所述烷基胺类为十八胺、十六胺、十八烷基丙烯二胺或十六烷基丙烯二胺。

3.根据权利要求1所述表面活性剂型沥青改性剂，其特征在于：所述酰胺类为牛脂二胺、硬化牛脂二胺、羟烷基酰胺基多胺或硬脂酸酰胺基多胺。

4.根据权利要求1所述表面活性剂型沥青改性剂的制备方法，其特征在于：所述方法的步骤为：

5.一种含有权利要求1所述表面活性剂型沥青改性剂的改性泡沫沥青再生混凝土，其特征在于：所述改性泡沫沥青再生混凝土的组成及其质量百分比为：

6.根据权利要求5所述的改性泡沫沥青再生混凝土，其特征在于：所述新矿料为直径0～5mm的石屑。

7.根据权利要求5所述的改性泡沫沥青再生混凝土制备方法，其特征在于：所述所述方法的步骤为：

技术总结
本发明涉及一种表面活性剂型沥青改性剂、改性泡沫沥青再生混凝土及制备方法，改善沥青发泡性能，使得大多数沥青满足再生工程使用要求，解决沥青原材选择难和成本高问题；通过改善沥青发泡性能，促进沥青与集料粘结和裹腹，实现提高再生混合料的整体抗变形能力和抗水损坏性能，减少再生路面早期病害，延长使用寿命，降低全寿命周期成本。

技术研发人员：孙建勇,王德群,商耀祥,王保忠,姬玉平,王艳海,黄桂东,兰云松,啜二勇,张红兵,高菲,袁玉琴,张卫忠
受保护的技术使用者：天津市交通科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7