CN102351468A

CN102351468A - 再生沥青混合料及其制备方法

Info

Publication number: CN102351468A
Application number: CN2011101920661A
Authority: CN
Inventors: 王捷; 何婧
Original assignee: JIANGSU EAST TRAFFIC ENGINEERING DESIGN CONSULTANT Co Ltd
Current assignee: JIANGSU DONGJIAO ENGINEERING TESTING CO., LTD.
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-02-15

Abstract

本发明公开了一种再生沥青混合料及其制备方法，包括由旧沥青混合料、新沥青、矿粉、新集料组成的基材，以重量百分比计，基材的组成为：旧沥青混合料20～50%，新沥青1.95~4.1%，矿粉1~2%，新集料余量；在基材中还添加有固体温拌剂，固体温拌剂的质量占基材总质量的0.12～0.16%，其中所述的固体温拌剂为法赛沥青温拌剂。制法为将新集料加热至175~190℃，将旧沥青混合料加热至80~90℃，将新集料和旧沥青混合料混合后，再加入矿粉和固体温拌剂搅拌均匀，然后再加入沥青搅拌混合均匀，出料即得，出料温度为145~165℃。有效提高了旧料添加量。

Description

再生沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明属于一种新型的沥青混合料再生技术，涉及温拌再生沥青混合料及其应用，直接应用于道路工程技术领域。

背景技术

根据沥青再生和回收协会的定义，沥青路面再生技术可分五种方法：①厂拌热再生；②现场热再生；③厂拌冷再生；④现场冷再生；⑤全深再生。其中，厂拌热再生是一种实用、灵活、简便而又能保证质量的沥青路面再生技术，它是将旧沥青路面经过铣刨、翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据旧混合料性能的变化，掺入不同的热添加材料，然后拌和成符合路面技术性能要求的再生混合料，最后运入施工现场，摊铺并碾压成为新的沥青路面。利用这种方法可以方便地对已被翻挖的基层甚至路基的一些地段进行有效的补强，沥青层的重铺则可以象新路施工一样，分别按下面层、中面层、上面层（磨耗层）的不同技术要求进行配合比设计，确定旧沥青回收料的添加比例。

但厂拌热再生也具有一定的局限性：① 一般地，厂拌热再生混合料中回收的旧沥青混合料（RAP）用量较少，仅为混合料总质量的10～30%；② 厂拌热再生混合料生产过程中的产量和生产效率受RAP用量的影响；③ 厂拌热再生混合料的摊铺温度比传统的热拌沥青混合料略低，这主要是为了避免出现拌和楼中旧沥青混合料（RAP）加热温度过高，沥青产生二次老化。由于厂拌热再生混合料的出料温度略低，再生混合料比一般混合料硬，因此可供碾压的时间也略有减少。采用厂拌热再生技术简便实用，节能环保，而如何解决其局限性是关系到保证质量、降低成本的同时，能更多节约能源和保护环境的关键。

而温拌沥青混合料是一种环保型的沥青混合料，通过降低沥青胶结料的粘度改善沥青混合料施工和易性，从而使混合料在相对较低的温度下进行拌和、摊铺和碾压。温拌沥青混合料不仅具有良好的保温性能，且具有良好的施工和易性，能保证沥青混合料的充分压实；能够有效防止生产过程中沥青的老化，提高沥青混合料耐久性；温拌沥青混合料还能够节约能源、减少健康危害。实现温拌混合料有4种方法，原理都是降低沥青黏度。最早的方法是直接加水，形成泡沫沥青。这种方法几乎不需要增加成本，但是性能较难达到要求，工艺也比较复杂，现在使用较少。另外两种方法由德国科学家发明。其中一种是加入沸石，让沸石中的水分起润滑作用；另外一种是加入有机添加剂—— 一种特殊的蜡，起软化作用。这两种方法的缺点是会降低混合料性能。中国目前普遍采用的是第四种方法，刚开始采用乳化沥青，经过工艺调整，现在只需要在搅拌的过程中喷入特殊乳化剂制成的皂液浓缩液即可。但是，都存在成本较高等缺点。

发明内容

为了解决现有技术中存在的厂拌热再生沥青混合料中旧沥青混合料的添加比例较低，而温拌剂成本高的问题，本发明提供了一种再生沥青混合料及其制备方法，将厂拌热技术结合温拌技术，有效提高了旧料的添加量。

本发明的技术方案为：一种再生沥青混合料，包括由旧沥青混合料、新沥青、矿粉、新集料组成的基材，以重量百分比计，基材的组成为：

旧沥青混合料 20～50%，

新沥青 1.95~4.1%，

矿粉 1~2%，

新集料余量；

在基材中还添加有固体温拌剂，固体温拌剂的质量占基材总质量的0.12～0.16%，其中所述的固体温拌剂为法赛沥青温拌剂。

所述的固体温拌剂的熔点为95~110℃。

制备所述的再生沥青混合料的方法，将新集料加热至175~190℃，将旧沥青混合料加热至80~90℃，将新集料和旧沥青混合料混合后，再加入矿粉和固体温拌剂搅拌均匀，然后再加入沥青搅拌混合均匀，出料即得，出料温度为145~165℃。

有益效果

①针对现有技术存在的缺陷，提出一种温拌再生沥青混合料及其制备方法，提高厂拌热再生沥青混合料中旧沥青混合料的利用率，更多的使用旧料，节约资源，保护环境；②提高厂拌热再生混合料生产过程中的产量和生产效率；③降低拌和楼中旧沥青混合料（RAP）加热温度，减少沥青二次老化；④解决热拌再生沥青混合料由于出料温度低施工和易性差，施工难以压实的问题。⑤降低再生沥青混合料生产、运输和摊铺过程中有害气体、有毒气体的排放。⑥延长再生沥青混合料可施工时间。用温拌再生沥青混合料铺筑沥青路面，既可以回收利用废旧沥青混合料，降低成本，减少废旧沥青混合料的丢弃对环境造成的污染，节约资源；又可以节约大量燃油，相对于现有的热拌再生沥青混合料方便施工。

具体实施方式

固体温拌剂为法赛（FASIR）沥青温拌剂，是一种有机添加剂，生产厂家为南京隆盛交通技术有限公司。

本发明提出将温拌技术应用到厂拌热再生技术中，进行温拌厂拌再生综合技术的开发研究。

本发明的技术方案是这样实现的，通过在厂拌热再生沥青混合料的拌和过程中加入温拌添加剂等技术手段降低沥青结合料的粘度，从而实现沥青混合料在110~130℃的较低的温度下进行拌和并压实成型。

包括由旧沥青混合料、新沥青、矿粉、新集料组成的基材，以重量百分比计，基材的组成为：

旧沥青混合料 20～50%，

新沥青 1.95~4.1%，

矿粉 1~2%，

新集料余量；

在基材中还添加有固体温拌剂，固体温拌剂的质量占基材总质量的0.12～0.16%，因为使用的是外掺法，可以按占新沥青和旧沥青混合料中的旧沥青总质量的3％的比例掺混。其中所述的固体温拌剂为法赛沥青温拌剂。所述的旧沥青混合料中旧沥青的质量约为再生沥青混合料总质量的0.9％～2.65％。

按上述比例制备温拌厂拌再生沥青混合料，步骤如下：

步骤一：按上述比例将新集料加热至175~190℃，将旧沥青混合料加热至80~90℃左右，将新集料和旧沥青混合料混合后，再加入矿粉、温拌改性剂，搅拌5~8s；

步骤二：将沥青按上述比例添加到步骤一的混合物中继续搅拌30~35s，然后出料。

步骤一中的温拌剂的熔点为95~110℃。

本发明所制得的温拌厂拌再生沥青混合料与厂拌热再生沥青混合料在施工温度上是有差别的，温拌厂拌再生沥青混合料生产过程中原材料加热温度、混合料拌和、运输、摊铺和碾压温度均低于热拌再生沥青混合料。对于SBS改性沥青厂拌热再生沥青混合料，其出料温度需要在170~185℃，摊铺温度不低于160℃，开始碾压温度不低于150℃。本发明的温拌厂拌再生沥青混合料通过添加有机温拌添加剂，通过反应降低沥青胶结料高温时粘度来达到降温的目的，从而实现混合料在相对较低的温度下进行拌和、摊铺和碾压。

为了避免旧沥青混合料出现二次老化，拌和楼中旧沥青混合料的加热温度不能过高，而厂拌热再生混合料的正常出料温度偏高，所以为满足施工温度要求，其旧沥青混合料的掺量偏低，仅为混合料总量的10~30%；并且由于旧料的掺入，厂拌热再生沥青混合料偏硬，难以压实。而对于温拌厂拌再生沥青混合料，由于有机温拌剂的添加实现混合料在相对较低的温度下进行拌和、摊铺和碾压，其中改性沥青加热温度为160℃，沥青混合料出料温度为155~165℃，摊铺温度不低于145℃，开始碾压温度不低于135℃，分别比厂拌热再生混合料降低15~20℃，所以在旧料加热温度相同的情况下，温拌厂拌再生混合料中旧沥青混合料用量可以提高到40%~50%，更多地使用旧料，节约资源；同样，在生产过程中，由于温拌厂拌再生混合料出料温度降低，所以旧沥青混合料的加热温度可以相应降低，这样解决了厂拌热再生沥青混合料由于旧沥青混合料加热温度过高，出现二次老化的问题；温拌剂的掺入降低了沥青胶结料的粘度，提高了温拌再生沥青混合料施工和易性和可压实性能，从而解决了厂拌热再生沥青混合料由于旧料掺入，其混合料比新鲜沥青混合料偏硬，施工和易性差、施工难以压实的问题。

温拌厂拌再生沥青混合料在拌和、摊铺及碾压时温度较厂拌热再生沥青混合料低15～20℃，而且各项指标均能达到厂拌热再生沥青混合料的性能指标，可以节约大量的燃油，同时一氧化碳、二氧化碳、三氧化硫和氧化氮等有毒气体将大大减少，具有较好的社会效益，节能减排、生态环保等性能较为显著。同时，温拌厂拌再生沥青混合料对环境温度要求较低，温拌料温度散失慢，延长了可施工时间，具有更好的压实性能。

实施例一

1、材料准备

旧沥青混合料，本实例所用旧料为玄武岩，在使用前旧料应先过筛，筛除较大的结块旧料，过筛后的旧料粒径为分别为≤15mm。

固体温拌剂，是一种有机添加剂，为白色细颗粒状物质。其技术要求见下表：

表1 有机温拌剂质量要求

试验项目	质量要求
		熔点	95-110℃
外观	固体，白色颗粒状粉末
		灰份	≤0.5%
热失重	≤0.3%

沥青，采用SBS改性沥青。

新集料，本实例所采用石料为筛分碎石，按照常用的分档要求对集料进行分档，本实施例采用的分档为：≤2.36mm、2.36-4.75mm、4.75-9.5mm以及9.5-15mm。

矿粉，采用石灰岩加工的矿粉，粒径的要求为0.6mm筛孔的通过率100%，0.15mm筛孔的通过率大于90%，0.075mm筛孔的通过率大于75%。

基材按质量百分比计，组成为：

旧沥青混合料 25%（旧沥青量占5.3%）

沥青 3.78%

新集料 70.22%

矿粉 1%

固体温拌剂的的用量为（25%×5.3%+3.78%）×0.03=0.153%

2、将上述材料按以下步骤制备温拌厂拌热再生沥青混合料：

步骤一：将新集料在烘干筒中加热至180~190℃，将旧沥青混合料在旧料加热滚筒中加热至80~90℃，将新集料和旧沥青混合料混合，再加入矿粉、温拌改性剂，搅拌5~8s；

步骤二：将沥青按上述比例添加到步骤一的混合物中继续搅拌35s，然后出料，出料温度控制在155~165℃,即得到温拌厂拌热再生沥青混合料。

实施例二

1、材料准备

旧沥青混合料，本实例所用旧料为玄武岩。在使用前旧料应先过筛，筛除较大的结块旧料，过筛后的旧料粒径为0~30mm。

沥青，采用70#道路石油沥青。

新集料，本实例所采用石料为筛分碎石，按照常用的分档要求对集料进行分档，本实施例采用的分档为：≤2.36mm、2.36-4.75mm、4.75-15mm以及9.5-25mm

基材按质量百分比计组成为：

旧沥青混合料 25%（旧沥青量占4.5%）

沥青 3.08%

新集料 70.92%

矿粉 1%

固体温拌剂的用量为（25%×4.5%+3.08%）×0.03=0.126%。

2、将上述材料按以下步骤制备温拌再生沥青混合料：

步骤一：将新集料在烘干筒中加热至175~185℃，将旧沥青混合料在旧料加热滚筒中加热至80~90℃，将新集料和旧沥青混合料混合，再加入矿粉、温拌改性剂，搅拌5~8s；

步骤二：将沥青按上述比例添加到步骤一的混合物中继续搅拌30~35s，然后出料，出料温度控制在145~155℃,即得到温拌再生沥青混合料。

实施例三

1、材料准备

旧沥青混合料，本实例所用旧料为石灰岩。在使用前旧料应先过筛，筛除较大的结块旧料，过筛后的旧料粒径为0~30mm。

固体温拌剂，是一种有机添加剂，为白色细颗粒状物质，。其技术要求见下表：

沥青，采用70#道路石油沥青。

基材按质量百分比计组成为：

旧沥青混合料 40%（旧沥青量占4.5%）

沥青 2.4%

新集料 56.6%

矿粉 1%

固体温拌剂（40%×4.5%+2.4%）×0.03=0.126%；

2、将上述材料按以下步骤制备温拌再生沥青混合料：

温拌剂的添加降低了沥青胶结料的粘度，确保温拌再生沥青混合料在相对较低的温度下具有良好的施工和易性，从而实现较低温度下的施工及充分压实，温度结果见附表1~附表2。

附表1 固体温拌剂温拌再生沥青混合料的施工温度(℃)

施工工序	70#道路石油沥青
		沥青加热温度	150（155～165）
矿料加热温度	175～185
		旧沥青混合料加热温度	80~90
沥青混合料出料温度	145~155（160～170）
		混合料摊铺温度不低于	135（150）
开始碾压温度不低于	130（145）
		碾压终了温度不低于	70（70）
开放交通的路表温度不高于	50（50）
		备注	括号内温度是对热拌再生沥青混合料要求的施工温度，括号外温度是对温拌再生沥青混合料要求的施工温度。

附表2 固体温拌剂温拌再生SBS改性沥青混合料的施工温度(℃)

施工工序	SBS改性沥青
		沥青加热温度	160（165～175）
矿料加热温度	180～190
		旧沥青混合料加热温度	80~90
沥青混合料出料温度	155~165（170～185）
		混合料摊铺温度不低于	145（160）
开始碾压温度不低于	135（150）
		碾压终了温度不低于	90（90）
开放交通的路表温度不高于	50（50）
		备注	括号内温度是对热拌再生沥青混合料要求的施工温度，括号外温度是对温拌再生沥青混合料要求的施工温度。

Claims

1.一种再生沥青混合料，包括由旧沥青混合料、新沥青、矿粉、新集料组成的基材，其特征在于，以重量百分比计，基材的组成为：

旧沥青混合料 20～50%，

新沥青 1.95~4.1%，

矿粉 1~2%，

新集料余量；

2.如权利要求1所述的再生沥青混合料，其特征在于，所述的固体温拌剂的熔点为95~110℃。

3.制备权利要求1所述的再生沥青混合料的方法，其特征在于，将新集料加热至175~190℃，将旧沥青混合料加热至80~90℃，将新集料和旧沥青混合料混合后，再加入矿粉和固体温拌剂搅拌均匀，然后再加入沥青搅拌混合均匀，出料即得，出料温度为145~165℃。