一种沥青混凝土路面热再生剂及其制备方法

文档序号:3698225阅读:671来源:国知局

专利名称::一种沥青混凝土路面热再生剂及其制备方法
技术领域
:本发明涉及沥青混凝土路面热再生
技术领域
,尤其涉及一种沥青混凝土路面热再生剂及其制备方法。
背景技术
:目前,传统沥青路面维修技术主要有两种方式,一种是将旧沥青路面铣刨清除,再铺筑新的沥青混凝土。另外一种是将旧沥青路面进行冷再生,作为路面的底基层。以上技术的主要不足是①大量的旧沥青混合料被废弃,对石料和沥青造成很大的浪费,并对环境造成污染;②在施工周期上,传统沥青路面养护维修方法由于工序较多,施工时间较长,影响道路的正常通行;③从施工质量来说,采用传统沥青路面养护维修方法进行施工时,热的沥青混合料摊铺在冷的下承层上,而且和周围接触界面都是冷的混合料,这样造成层间薄弱界面和纵向冷接缝,施工时这些部位压实度较难满足要求。这样,一旦接缝处治不当,雨水容易从纵向冷接缝处下渗,滞留在路面结构内,同时层间接触不良导致路面抗剪强度低,整体受力性能较差,縮短了道路的使用寿命现有沥青路面再生剂亦存在如下不足①再生剂性质不稳定,容易挥发;②加工工艺比较复杂,成本费用较高,不易大批量生产。③恢复旧沥青性能效果较差,添加剂量较大。④性状比较粘稠,不易施工。
发明内容本发明的目的在于提供一种能够实现旧沥青路面就地再利用且再利用率可以达到100%、简化、縮短施工周期、提高施工质量、性质稳定、加工成本低的沥青混凝土路面热再生剂,本发明还提供一种所述热再生剂的制备方法。为了实现上述目的本发明采用的技术方案如下本发明沥青混凝土路面热再生剂,由下列原料按相应的重量份制成桐油40~60份、禾水A1C130.15~0.25份、邻苯二甲酸二甲酯(简称DOP)2~4份。本发明还提供一种所述的沥青混纟疑土路面热再生剂的制备方法,具体步骤如下第一步按照每0.28无水入1(:13101111无水乙醇的比例,将无水AlCl3溶于无水乙醇中,并搅拌均匀,充分溶解;第二步将混合溶液加入到桐油中,开动搅拌器,搅拌至乳状液为止,然后向桐油混合液中加入DOP,再开动搅拌器搅拌lmin左右即可;第三步向恒温油浴中加入导热油,并设定温度24(TC,在升温的过程中保持搅拌器的匀速搅拌;第四步待混合液温度达到240'C,反应15min后,将混合液取出,并水冷至常温。本发明的有益效果如下1.对于现有沥青路面维修技术方面①实现旧路材料的就地再生利用,利用率可以达到100%,节约环保。②提高了路面修补质量。就地热再生技术进行病害处治时,由于对病害区域和周围区域都进行加热,实现了修补区域和四周侧面、底面的热粘结,消除了原先传统处治方法存在的弱接缝和弱界面,极大地提高了修补后新旧路面的结合力,提高了路面修补质量。③提高了路面养护工作效率。大面积的热再生施工,一般使用加热、翻拌、送料、摊铺等设备组成的机组车队进行生产流水线施工,施工速度快,开放交通早,大大降低了路面施工对交通的影响。小面积的养护施工,可以一次成型,避免了铣刨一清槽一喷洒粘层油一生产沥青混合料一摊铺沥青混合料比较烦琐的施工程序,2.对于现有沥青混凝土路面再生剂方面①相对于其他再生剂,性质稳定。表1各再生剂的性能指标<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>从上表可以看出,本发明沥青再生剂粘度比和质量损失率都是最小的,说明其性质最稳定。②加工工艺简单,容易大批量生产。③再生效果明显,添加剂量少,为5%,其他类型的沥青再生剂需要添加比例都在10%以上。④所需的原材料价格低廉。图1为本发明沥青混凝土路面热再生剂的制备流程图;图2为各因素对PI值的影响坐标分析图;图3为各因素对延度的影响坐标分析图。具体实施例方式本发明选用的桐油、DOP的性能指标分别见表2、表3表2桐油的性质指标名称指标数值色泽浅黄色比重(25"C)0.94典值1.66酸值6轻组分含量(%)15芳香分含量(%)75表3邻苯二甲酸二甲酯的性质指标名称指标数值色泽无色,透明的液体比重(25°C)1.05闪点('c)175溶解温度rc)一40为了确定各组分的参入量,根据再生剂组分的性质及再生剂的性能要求,以桐油(A)用量,无水三氯化铝(B)用量,D0P(C)用量为主要因素,分别确定3个水平,进行三因素三水平的正交试验,各因子水平见表4,试验计划见表5。表4因子水平表因子水平l(g)水平2(g)水平3(g)A:桐油剂量405060B:AlCl;j剂量0,250.20.15C:DOP齐懂234注其中无水AlCl3l0mU安照每0.2g无水AlCl310ml无水乙醇的比例溶解。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>根据表5的试验计划进行试验,首先制备热再生剂,参见附图1,按照每0.2g无水AlCl;10ml无水乙醇的比例,先将无水A1C13溶于无水乙醇中,并搅拌至充分溶解;然后将混合溶液加入到桐油中,开动搅拌器,搅拌至乳状液为止,然后向桐油混合液中加入DOP,再开动搅拌器搅拌lmin左右后,向恒温油浴中加入导热油,并设定温度24(TC,在升温的过程中保持搅拌器的匀速搅拌,待混合液温度达到240'C,反应15min后,将混合液取出,并水冷至常温,即制得本发明所述的热再生剂。将按各个配方制得的热再生剂按比例5%加入到AH-70老化沥青中,5%=,生布,i,测其15'C、25。C、30。C针入度和15。C延度,并以针入度指数和延度作为老化沥青的质量试验性能评价指标。试验结果见表6。表6正交试验结果\测、试指\指r标\标数\值\15'C针入度(0.1咖)25'C针入度(0.1咖)3(TC针入度(0.1咖)15'C延度(em)119.853.982.6167.422657.8109.5168324.659.7108161427.568.2145.1171.425.768.3123.8149.5622.875.1131.3143.7725.566.7110.8152.7829.478.7130.1182.8928.169.9m.2187.26试验分析结果见表7,其中为了后期数据分析方便将15'C延度统一减去140。表7正交试验结果分析<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>再生剂主要改善老化沥青的感温性能和延展性能,即恢复PI值和延度值达到要求,根据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40^2004)中对常用道路沥青的要求,为PI值在-l.8+1.0之间,15'C延度》100cm,分析表6、表7可以看出9组实验的试验结果均能够达到该项要求,均可以用于道路的修补。为了得到最优化的配比,我们下面进一步对实验结果进行分析。通过表7可以看出,对于PI指标来讲,最佳的方案为A凡C2,艮P:Al:桐油剂量第一水平40gB2:无水AlCl3第二水平0.2gC2:DOP剂量第二水平3g,即第三水平60g第二水平0.2g第二水平3g两个最佳方案并不一致,为了得到对两个指标都有利的方案,采用综合平衡法进行比较分析。为了便于综合分析,将各指标随因素的水平变化用图形表示出来,参见附图2、附图3。把附图2、附图3和表7综合起来分析,直观分析每一个因素对各指标的影响。①桐油(A)对各指标的影响.对于延度指标来讲,最佳的方案为A3:桐油剂量B2:无水AlCl3C2:DOP剂量从表7中可以看出,对于PI值来讲,桐油的极差是最大的,也就是说桐油是PI值影响最大的因素,从附图2看出,取40最好。对延度来讲,桐油的极差不是最大的,是次要的因素,取60时延度达到最大值,但取40时延度也达到了165.47cm,完全符合AH—70号沥青的使用标准。因此,桐油取40为最好。②无水A1CL(B)对各指标的影响从表7中可以看出,对于两个指标来讲,AlCl3的极差都不是最大的,都是比较次要的因素。综合附图2和附图3,可以看出无水A1C13取0.2是较好的。③DOP对各指标的影响从表7中可以看出,对于延度来讲,DOP的极差最大,即它是影响延度最大的因素。从附图3中可以看出,D0P取3最好。对于PI值来讲,DOP是次要的因素,从附图2中可以看出,取3也是最好的。因此,D0P取3是最好的。通过以上的综合分析,得到本发明再生剂的最优化配方是桐油40g;无水A1C13:0.2g+10ral无水乙醇;DOP:3g。使用本发明制得的沥青混凝土路面热再生剂进行路面修整,通过如下步骤实现首先,使用路面加热设备将需要修补的路面区域加热,接着使用耙松设备将经加热后的路面耙松;然后,按5°/。的剂量加入所述的沥青混凝土路面热再生剂,并和耙松的旧路材料'混合均匀;最后,修正再生沥青混合料,碾压后即可通行。权利要求1、一种沥青混凝土路面热再生剂,其特征在于由下列原料按相应的重量份制成桐油40~60份、无水AlCl30.15~0.25份、邻苯二甲酸二甲酯2~4份。2、权利要求1所述的沥青混凝土路面热再生剂,其特征在于所述的各组分的加入量如下桐油40份、无水AlCl30,2份、邻苯二甲酸二甲酯3份。3、一种制备权力要求1或2所述的热再生剂的方法,其特征在于包含以下步骤-第一步按照每(X2g无水AlCl3lOml无水乙醇的比例,将无水AlCl3溶于无水乙醇中,并搅拌均匀,充分溶解;第二步将混合溶液加入到桐油中,开动搅拌器,搅拌至乳状液为止,然后向桐油混合液中加入DOP,再开动撹拌器搅拌lmin左右即可;第三步向恒温油浴中加入导热油,并设定温度240°C,在升温的过程中保持搅拌器的匀速撹拌;第四步待混合液温度达到240'C,反应15min后,将混合液取出,并水冷至常温。全文摘要本发明公开了一种沥青混凝土路面热再生剂,该再生剂以桐油40~60份、无水AlCl<sub>3</sub>0.15~0.25份、邻苯二甲酸二甲酯2~4份制备而成,本发明还公开了一种所述的热再生剂的制备方法,该方法首先用无水乙醇溶解无水AlCl<sub>3</sub>,然后加入桐油中,搅拌均匀得桐油混合液,最后再将DOP加入桐油混合液中,并在240℃反应15min冷却后得到所述的热再生剂。本发明解决了目前的路面再生技术存在旧沥青路面利用率低、施工周期长、施工质量低、再生剂稳定性差、加工成本高的缺点。文档编号C08J11/00GK101649067SQ20091016262公开日2010年2月17日申请日期2009年8月14日优先权日2009年8月14日发明者姚家鑫申请人:天津市大港公路处
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