CN107815131A - 一种热再生沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热再生沥青混合料，其技术方案要点是，由再生旧料、再生剂和新沥青混合料经热拌混合而成，各组分按质量百分数计为：再生旧料45%‑50%，再生剂7%‑12%，其余为新沥青混合料；所用新沥青混合料由SBS改性沥青、骨料和增强纤维按照质量比为1:8:0.1的比例混合而成；所述再生旧料为AC‑13沥青路面刨铣料。本发明的另一目的是提供一种热再生沥青的制备方法，具有其具有对再生旧料利用率高、制得的再生沥青混合料物理机械性能好的优势。

Description

一种热再生沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热再生沥青混合料及其制备方法。

背景技术

随着市政建设的推进，对道路使用功能和行车质量、道路建设环境保护及道路材料综合再生利用等提出了新的课题。而大规模的道路建设，道路翻修所产生的大量旧料混凝土等材料既污染了环境，堆放处理也相当困难，而且废旧料的堆放、运输处理还要花很多的资金。为了变废成宝，节约能源及保护环境，各国均重视回收再利用得到的旧沥青混凝土(混合料)碎块，将其破碎、筛分，再与新加矿料、沥青及再生剂适当配合，经加热搅拌制得热再生沥青混合料。在加工厂完成上述过程制得的产品又称为工厂化热再生沥青混合料。

公开号为CN1657480A的中国专利申请公开了一种再生沥青混凝土及其加工方法。其中新骨料添加量过大，达50-75％(w/w)，相对而言旧料的添加量偏低，使得对旧沥青混合料的再利用率偏低，不利于减少资源浪费和降低对环境的影响。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热再生沥青混合料，其具有旧料利用率高、制得的再生沥青混合料物理机械性能好的优势。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种热再生沥青混合料，其特征在于，由再生旧料、再生剂和新沥青混合料经热拌混合而成，各组分按质量百分数计为：再生旧料45%-50%，再生剂7%-12%，其余为新沥青混合料；所用新沥青混合料由SBS改性沥青、骨料和增强纤维按照质量比为1:8:0.1的比例混合而成；所述再生旧料为AC-13沥青路面刨铣料。

通过采用上述技术方案，再生旧料的添加量达到45%-50%，高于现有技术中常规的添加量15%-25%，提高了对再生旧料的利用率，利于降低资源浪费、减少对环境的影响。再生旧料中的沥青老化后，由于氧化等原因，沥青中饱和烃、芳香烃和胶质的含量减少，沥青质的含量的相对增加，影响再生沥青混合物的性能。再生剂中含有大量饱和烃和芳烃成分，添加7%-12%的再生剂提升了沥青的分散介质溶解能力，利于提高针入度和降低软化点。添加由适量SBS改性沥青、骨料与再生旧料的混配的新沥青混合料，保证了再生沥青混合料铺制后有足够的强度和抗压性。增强纤维在再生沥青混合物中均匀分布，形成分散的加强筋，进一步地提升了热再生沥青混合料的强度和抗压性。

进一步地，所述再生剂高沸点芳香族溶剂油。

通过采用上述技术方案，高沸点芳香族溶剂油为石油化工产品，主要成分为芳烃和烷烃，芳烃和烷烃可以增加老化沥青中饱和烃、芳香烃的含量，利于提高分散介质的溶解性能，提高沥青的针入度，降低软化点。

进一步地，所述高沸点芳香族溶剂油为100#溶剂油或者150#溶剂油。

通过采用上述技术方案，100#溶剂油和150#溶剂油均为高沸点芳烃溶剂油，在市面上较为常见，容易获取。

进一步地，所述骨料由直径为1-10mm的细骨料和直径为10-20mm的粗骨料按照质量比5:4的比例混合而成。

通过采用上述技术方案，粗骨料与细骨料混配利于提升再生沥青混合料的机械强度，提升铺制后的抗压能力。

进一步地，所述增强纤维为纤维长度为0.4-0.8mm。

通过采用上述技术方案，纤维长度在0.4-0.8mm范围内，在混合物料时，使得增强纤维更容易与其他物料混合均匀，在混合料内形成均匀分布“加强筋”，从而起到抗裂、减少车辙的作用。

进一步地，所述增强纤维为聚乙烯纤维。

通过采用上述技术方案，聚乙烯聚合度高，化学性质稳定，强力好，经久耐用，采用其作为增强纤维能有效改善混合料的抗裂性能和抗车辙性能。

本发明的另一目的是提供一种上述沥青混合料的制备方法。

一种上述热再生沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：

步骤1：按照比例称取SBS改性沥青，搅拌条件下加热至140℃后加入骨料和增强纤维，充分搅拌均匀制得新沥青混合料；SBS改性沥青、骨料和增强纤维的质量比为1:8:0.1；

步骤2：按照比例称取AC-13沥青路面刨铣料，搅拌条件下加热至150℃后加入再生剂，搅拌均匀制得再生混合料；

步骤3：将步骤1所得新沥青混合料加入到步骤2所得的再生混合料中，于140℃下搅拌5-10min，制得热再生沥青混合料。

通过采用上述技术方案，分别配制新沥青混合料和再生旧料后再混合，于140℃条件下搅拌5-10min，可以使各组分充分混合均匀，制得的热再生沥青混合料耐候性、抗裂性好，强度及抗压性能优良。

进一步地，步骤3中分2-4次往再生混合料中加入新沥青混合料。

通过采用上述技术方案，分2-4次往再生混合料中加入新沥青混合料，更有利于各组分充分搅拌均匀，制得再生沥青混合料性能均一。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、热再生沥青混合料中再生旧料的添加量达45%-50%，高于现有技术中的常规添加量15%-20%，对再生旧料的利用率提高，利于减少资源浪费和降低对环境的影响；

2、高沸点芳香族溶剂油增加了沥青中饱和烃、芳香烃的含量，利于增加针入度和降低软化点，减少了大量加入再生旧料带来的不利影响；

3、新沥青混合料起到了平衡和改善混合料性能的作用，使得再生沥青混合料具有一定的强度和抗压性、较好的抗开裂性能和抗车辙性能。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种热再生沥青混合料，由下列各组分按照重量份配比配制而成：

AC-13沥青路面刨铣料45份，

100#溶剂油7份，

SBS改性沥青5.27份，

细骨料（直径1-10mm）23.44份，

粗骨料 （直径10-20mm）18.76份，

聚乙烯纤维0.53份。

聚乙烯的纤维长度为0.4-0.8mm。

其制备方法如下：

步骤1：往搅拌装置内加入按照比例称取的SBS改性沥青，在搅拌条件下加热至140℃，加入称取的骨料搅拌均匀后加入长度为0.4-0.8mm的聚乙烯纤维，充分搅拌均匀制得新沥青混合料；

步骤2：往另一搅拌装置内加入按照比例称取的AC-13沥青路面刨铣料，搅拌条件下加热至150℃后，加入称取的100#溶剂油，搅拌均匀制得再生混合料；

步骤3：将步骤1所得新沥青混合料步骤2所得的再生混合料，于140℃下搅拌5-10min，制得热再生沥青混合料。

实施例2

一种热再生沥青混合料，由下列各组分按照重量份配比配制而成：

AC-13沥青路面刨铣料46份，

100#溶剂油8.5份，

SBS改性沥青5.00份，

细骨料（直径1-10mm）22.22份，

粗骨料 （直径10-20mm）17.78份，

聚乙烯纤维 0.50份。

聚乙烯的纤维长度为0.4-0.8mm。

其制备方法如下：

步骤1：往搅拌装置内加入按照比例称取的SBS改性沥青，在搅拌条件下加热至140℃，加入称取的骨料搅拌均匀后加入长度为0.4-0.8mm的聚乙烯纤维，充分搅拌均匀制得新沥青混合料；

步骤2：往另一搅拌装置内加入按照比例称取的AC-13沥青路面刨铣料，搅拌条件下加热至150℃后，加入称取的100#溶剂油，搅拌均匀制得再生混合料；

步骤3：将步骤1所得新沥青混合料步骤2所得的再生混合料，于140℃下搅拌5-10min，制得热再生沥青混合料。

实施例3

一种热再生沥青混合料，由下列各组分按照重量份配比配制而成：

AC-13沥青路面刨铣料48份，

150#溶剂油10份，

SBS改性沥青4.62份，

细骨料（直径1-10mm）20.51份，

粗骨料 （直径10-20mm）16.41份，

聚乙烯纤维 0.46份。

聚乙烯的纤维长度为0.4-0.8mm。

其制备方法如下：

步骤1：往搅拌装置内加入按照比例称取的SBS改性沥青，在搅拌条件下加热至140℃，加入称取的骨料搅拌均匀后加入长度为0.4-0.8mm的聚乙烯纤维，充分搅拌均匀制得新沥青混合料；

步骤2：往另一搅拌装置内加入按照比例称取的AC-13沥青路面刨铣料，搅拌条件下加热至150℃后，加入称取的150#溶剂油，搅拌均匀制得再生混合料；

步骤3：将步骤1所得新沥青混合料步骤2所得的再生混合料，于140℃下搅拌5-10min，制得热再生沥青混合料。

实施例4

一种热再生沥青混合料，由下列各组分按照重量份配比配制而成：

AC-13沥青路面刨铣料50份，

150#溶剂油12份，

SBS改性沥青4.29份，

细骨料（直径1-10mm）18.49份，

粗骨料 （直径10-20mm）14.80份，

聚乙烯纤维0.42份。

聚乙烯的纤维长度为0.4-0.8mm。

其制备方法如下：

步骤1：往搅拌装置内加入按照比例称取的SBS改性沥青，在搅拌条件下加热至140℃，加入称取的骨料搅拌均匀后加入长度为0.4-0.8mm的聚乙烯纤维，充分搅拌均匀制得新沥青混合料；

步骤2：往另一搅拌装置内加入按照比例称取的AC-13沥青路面刨铣料，搅拌条件下加热至150℃后，加入称取的150#溶剂油，搅拌均匀制得再生混合料；

步骤3：将步骤1所得新沥青混合料步骤2所得的再生混合料，于140℃下搅拌5-10min，制得热再生沥青混合料。

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JSJ052-2000）和《公路沥青路面施工技术规范》（JIG F40-2004）的相关规定，对上述各实施例的热再生沥青混合料进行试验研究，结果如下表所示：

由上表数据可知，上述个实施例的热再生沥青混合料的马歇尔稳定度均大于8kN，流值均在1.5-4mm的范围内，动稳定度不低于1000次/mm，冻融破裂强度比TSR大于75%。。由此可见，本发明涉及的热再生沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性以及耐久性等均能达到规范标准。

上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，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，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种热再生沥青混合料，其特征在于，由再生旧料、再生剂和新沥青混合料经热拌混合而成，各组分按质量百分数计为：再生旧料45%-50%，再生剂7%-12%，其余为新沥青混合料；所用新沥青混合料由SBS改性沥青、骨料和增强纤维按照质量比为1:8:0.1的比例混合而成；所述再生旧料为AC-13沥青路面刨铣料。

2.根据权利要求1所述的一种热再生沥青混合料，其特征在于：所述再生剂为高沸点芳香族溶剂油。

3.根据权利要求2所述的一种热再生沥青混合料，其特征在于：所述高沸点芳香族溶剂油为100#溶剂油或者150#溶剂油。

4.根据权利要求1所述的一种热再生沥青混合料，其特征在于：所述骨料由直径为1-10mm的细骨料和直径为10-20mm的粗骨料按照质量比5:4的比例混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种热再生沥青混合料，其特征在于：所述增强纤维为纤维长度为0.4-0.8mm。

6.根据权利要求5所述的一种热再生沥青混合料，其特征在于：所述增强纤维为聚乙烯纤维。

7.一种如权利要求1所述的热再生沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：按照比例称取SBS改性沥青，搅拌条件下加热至140℃后加入骨料和增强纤维，充分搅拌均匀制得新沥青混合料；SBS改性沥青、骨料和增强纤维的质量比为1:8:0.1；

步骤2：按照比例称取AC-13沥青路面刨铣料，搅拌条件下加热至150℃后加入再生剂，搅拌均匀制得再生混合料；

步骤3：将步骤1所得新沥青混合料加入到步骤2所得的再生混合料中，于140℃下搅拌5-10min，制得热再生沥青混合料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤3中分2-4次往再生混合料中加入新沥青混合料。