一种乳化沥青冷再生用复合早强剂、其制备方法及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于道路工程大中修再生材料领域，具体设及一种适用于提升厂拌乳化渐 青冷再生早期强度的复合早强剂的开发及其应用。
【背景技术】
[0002] 目前我国公路建设已经进入建设-养护并举的阶段，每年因养护产生的废旧渐青 混合料达到1~2亿吨，并且每年W15%的速度增长，大量的废弃混合料不仅污染环境，而且 占用大量±地。目前渐青路面再生技术主要分为热再生技术和冷再生技术，其中热再生技 术路用性能好，常应用于道路结构面层，而厂拌冷再生由于性能不足，主要应用于基层、上 基层W及下面层。但是，热再生废旧渐青混合料的利用率（10%~30%)较低，而乳化渐青冷 再生废旧渐青混合料的利用率可W达到90%，且可W常溫施工，不但节约资源、保护环境， 而且减少能源消耗、延长施工季节、改善工作条件。
[0003] 乳化渐青冷再生混合料在施工过程中会加入一定量的水分，使得混合料在早期强 度形成速度较慢，施工工期大大延长。因此，如何提升其早期强度的形成速度，是目前道路 材料领域研究的重要方向。在我们研究的过程中发现，乳化渐青冷再生早期强度(7天之内） 的形成主要由水泥水化和渐青破乳所决定，其中水泥水化形成强度占30%~45%，乳化渐 青破乳形成强度占50%~70%，养生时间越长，乳化渐青破乳形成强度占比越大，并且单一 的早强剂对于早期强度的提升空间有限。目前有一些关于乳化渐青冷再生早期强度提升的 报道:专利201410633528.2报道了一种早强型废旧渐青路面冷再生用乳液、其制备方法及 其应用，虽然该发明能够早期强度有一定的提高，但是提高的幅度有限，且下苯胶乳的价格 高，会引起整个冷再生混合料的造价提高。专利201510004684.7提出了一种含水性环氧复 合物的乳化渐青冷再生剂及其制备方法，虽然该发明综合性能优异，但是早期强度提升不 显著，且水性环氧的价格昂贵，不适合大规模应用。专利化200810150504.6公开了一种废旧 渐青混合料的冷再生还原剂及制备还原剂方法和应用，虽然该发明冷再生还原剂综合性能 优异，但溶剂油组分为汽油、煤油、柴油中的一种或几种，该再生剂早期强度并没有明显优 势。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中乳化渐青冷再生早期强度低的问题，本发明提供一种乳化渐 青冷再生用复合早强剂、其制备方法及其应用。
[0005] 本发明提供了一种乳化渐青冷再生用复合早强剂，由W下各组分按质量百分比组 成：
[0006]
[0007]本发明所述的无机盐类早强剂为氯化巧、氯化钢、氯化侣、硫酸钢、硫酸钟、硫酸 巧、硝酸巧、硝酸钢、亚硝酸巧或亚硝酸钢中的一种或两种W上任意配比混合物。
[000引本发明所述的有机早强剂为二乙醇胺、=乙醇胺、=异丙醇胺、甲基二乙醇胺或乙 二醇中的一种或两种W上任意配比混合物。
[0009] 本发明所述的分散剂为木质素横酸盐类、聚簇酸类、横化=聚氯胺类、脂肪族类或 氨基横酸盐类中的一种或两种W上任意配比混合物。
[0010] 本发明所述的破乳剂为烷基酪醒树脂聚氧乙締聚氧丙締酸、聚硅氧烷聚氧乙締聚 氧丙締酸、聚憐酸醋、高分子量的聚氧乙締聚氧丙締酸类、改性聚酸类、横酸盐类或酸硫酸 盐类中的一种或两种W上任意配比混合物。
[0011] 本发明所述的缓凝剂为糖、糖酸、糖钢、憐酸=钢、聚憐酸=钢、偏憐酸钢、多元醇 及其衍生物等中的一种或两种W上任意配比混合物。
[0012] 本发明还提供了一种乳化渐青冷再生用复合早强剂的制备方法，包括如下步骤：
[0013] (1)在容器中，将不同无机盐类早强剂溶于常溫水中；
[0014] (2)利用揽拌设备，将有机早强剂、分散剂、缓凝剂和破乳剂加入步骤(1)所得的溶 液中，充分揽拌溶解均匀，得到复合早强剂溶液。
[0015] 包含上述乳化渐青冷再生用复合早强剂的乳化渐青冷再生混合料，其原料组分包 括旧渐青混合料50~90份、新集料0~30份、普通娃酸盐水泥0.5~2份、矿粉1~3份、水1~4 份、复合早强剂0.2~1.0份、乳化渐青2.5~4.0份，其中所述的份数为质量份数；
[0016] 上述乳化渐青冷再生混合料的制备包括如下步骤：
[0017] (a)将旧渐青混合料、新集料、普通娃酸盐水泥、矿粉在拌锅内预先揽拌30s;
[0018] (b)向步骤(a)所得的混合物中加入水和复合早强剂，拌和60s;
[0019] (C)再向步骤(b)所得的混合物中加入乳化渐青，拌和60s，得到所述加入复合早强 剂的乳化渐青冷再生混合料。
[0020] 本发明所述的乳化渐青的制备方法如下(该制备步骤参考专利201410633528.2中 乳化渐青制备方法）：
[0021] (1)称取62份70号道路石油渐青在烘箱中加热至138°C左右；
[0022] (2)称取3份冷再生乳化剂溶于33份水中，水溫为50°C~60°C，加入稀盐酸调节PH 值为1.5~2.5之间，加水至总质量为38份，得到皂液，并将得到的皂液在50°C~60°C的水浴 中保溫30分钟W上；
[0023] (3)将达到溫度的皂液输送进胶体磨中循环，再将达到溫度的70号道路石油渐青 输送进胶体磨，均匀研磨1~2分钟，将得到的乳液输出胶体磨，冷却至室溫，得到乳化渐青。
[0024] 与现有的技术相比，本发明所述的复合早强剂具有W下优点：
[0025] (1)本发明的复合早强剂，从加速水泥水化、促进渐青破乳两个方向加快乳化渐青 冷再生混合料早期强度提升，提升幅度能达到1~3倍，大大加快施工进度，有利于乳化渐青 冷再生技术的推广应用。
[0026] (2)本发明的复合早强剂，引入分散剂和缓凝剂，来调控工作时间，达到既满足施 工需要又缩短施工工期的目的。
[0027] (3)本发明的复合早强剂，原料为工程中常用的化学助剂，极易获得且价格适中， 且复配的技术简单，可W满足大规模的生产应用。
[0028] (4)本发明的复合早强剂，所制备的乳化渐青冷再生混合料的后期强度、体积指 标，水稳定性都有大幅提局。
【具体实施方式】
[0029] W下实施例中，制备得到的乳化渐青的性能检测参照中华人民共和国行业标准 《公路工程渐青及渐青混合料试验规程(JTG E20-2011)》，乳化渐青冷再生混合料的性能检 测参照中华人民共和国行业标准《公路渐青路面再生技术规范(JTGF41-2008)》，目前规范 中没有早期强度的评价方法和指标，模拟现场乳化渐青冷再生强度形成过程，早期强度的 测试方法为:将乳化渐青混合料用旋转压实仪进行成型，并将成型好的试件进行薄膜裹附， 放在溫度为20°C ±0.5°C和湿度为55% ±2%的标准养护室内养生3天和7天，并将试件放在 溫度为15°C条件下保溫1个小时W上。测定其间接拉伸强度，其中各实施例中份数为质量份 数，百分比为质量百分比。
[0030] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的 内容不仅仅局限于下面的实施例。
[0031] 实施例1
[0032] (1 ^A502冷再生乳化渐青的制备：
[0033] 按照
【发明内容】
中的乳化渐青的制备方法进行制备，渐青选取70号道路石油渐青 (韩国双龙）、乳化剂选取润强-EA502慢裂型冷再生乳化剂(江苏苏博特新材料股份有限公 司）
[0034] (2)复合早强剂的制备如下所示：
[0035] 称取7份氯化巧和6份硝酸钢溶于50份水中，再依次加入3份二乙醇胺、2.5份=乙 醇胺、7份木质素横酸钢减水剂、11份聚簇酸减水剂、6份烷基酪醒树脂聚氧乙締聚氧丙締 酸、7份聚硅氧烷聚氧乙締聚氧丙締酸和0.5份糖，采用适宜的揽拌设备揽拌，得到均匀复合 早强剂溶液；
[0036] (3)加入复合早强剂(早强型化A502乳化渐青冷再生混合料的制备如下所示：
[0037] a)称取77.6份旧渐青混合料（京台高速合-蛛段大修项目锐创旧料）、12份新集料 (南京六合区新桥料厂）、2份海螺普通娃酸盐水泥(P ? 042.5)、2份矿粉在拌锅内预拌305;
[0038] b)在(a)中得到的混合料中加入2份水和0.4份复合早强剂，拌和60S;
[0039] C)在(b)中得到的混合料中加入4份EA502冷再生乳化渐青，拌和60S，得到早强型 的乳化渐青冷再生混合料。
[0040] 实施例1中制得的早强型的EA502乳化渐青冷再生混合料的性能见表1所示。
[0041] 对比实施例1:
[0042] (1 )W-5冷再生乳化渐青的制备如下所示：
[0043] W-5冷再生乳化渐青与实施例1中EA502乳化渐青的制备一致，只是将润强-EA502 慢裂型乳化剂换成W-5乳化剂(美国美德维实伟克公司）。
[0044] (2化A-502乳化渐青冷再生混合料制备如下所示：
[0045] 除去步骤b)中复合早强剂，制备方法、材料与步骤与实施例1中一致。
[0046] (3)W-5乳化渐青冷再生混合料制备如下所示：
[0047] W-5乳化渐青冷再生混合料与对比实施例1中EA502乳化渐青冷再生混合料的制备 基本一致，只是将润强-EA502乳化渐青换成W-5乳化渐青。
[004引对比实施例1中制得的EA502和W-5乳化渐青冷再生混合料的性能见表1所示。
[0049]表1实施例1和对比实施例1乳化渐青冷再生混合料性能 [(K)加 ]
[0051]从表1可知，实施例1和对比实施例1中的S种混合料的性能均能满足规范要求，其 中加入复合早强剂的乳化渐青冷再生混合料早期强度(3天、7天)远远高于未加复合早强剂 的和国外进口产品。并且后期强度(劈裂强度、马歇尔稳定度）、水稳定性能(干湿劈裂强度 比、浸水马歇尔残留稳定度、冻融劈裂强度比）大大提升，体积指标(空隙率)明显降低。 [0化 2] 实施例2
[0化3] (1 ^A502冷再生乳化渐青的制备如下所示：
[0化4] EA502冷再生乳化渐青与实施例1中一致。
[0055] (2)复合早强剂的制备如下所示：
[0056] 复合早强剂制备与实施例1中一致。
[0057] (3)加入复合早强剂(早强型化A502乳化渐青冷再生混合料的制备如下所示：
[005引除了将京台高速合-蛛段大修项目的旧锐创渐青混合料换成江西昌泰高速改扩建 项目锐创旧料，其他制备方法、材料和步骤与实施例1早强型EA502乳化渐青冷再生混合料 制备一致。
[0059] 实施例2中制得的早强型的EA502乳化渐青冷再生混合料的性能见表2所示。
[0060] 对比实施例2:
[0061] (1 ^A502冷再生乳化渐青的制备如下所示：
[0062] EA502冷再生乳化渐青制备与实施例1中一致。
[0063] (2化A502乳化渐青冷再生混合料(江西）制备如下所示：
[0064] 除了将京台高速合-蛛段大修项目的旧锐创渐青混合料换成江西昌泰高速改扩建 项目锐创旧料，其他制备方法、材料和步骤与对比实施例化A502乳化渐青冷再生混合料制 备一致。
[0065] 对比实施例2中