CN102503245A - 冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法 - Google Patents

冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法，该沥青混合料中各组分及相应的质量百分含量为：废沥青混合料、分别占废沥青混合料质量1%～5%、0.2%～3%、1%～3%、3%～10%的溶剂、乳化剂、活性填料和水。向废沥青混合料中添加溶剂并搅拌，以溶解其中的沥青成分；然后再依次加入乳化剂和水并搅拌，以乳化和分散沥青成分；最后再加入活性填料，搅拌制得再生沥青混合料。本发明在常温下乳化废沥青混合料中的沥青成分，能有效地防止沥青老化，制备性能优良的冷再生沥青混合料，延长再生路面的使用寿命。

Description

冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法
技术领域
本发明涉及道路工程材料，具体涉及冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法。
背景技术
现行《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)条文说明第2.1.11节指出：“冷再生混合料中，回收沥青路面材料(RAP)中的沥青没有热熔的过程，回收沥青路面材料(RAP)颗粒主要是作为“黑色集料”发挥作用。”。
可见，现有技术无法在常温下再生利用回收沥青路面材料(即废沥青混合料)中的沥青，对回收沥青路面材料中沥青的利用只能采用“热熔”方法。然而，高温加热过程中，既耗费了大量的燃料，又使得混合料中的沥青成分进一步老化，影响了沥青的技术性能。
发明内容
为克服现有热熔方法中存在的缺陷和不足，本发明提供冷再生沥青混合料及其常温乳化再生方法，是在常温下对混合料中的沥青成分进行乳化。
本发明提供的冷再生沥青混合料由以下组分组成：
废沥青混合料、溶剂占废沥青混合料质量的1％～5％、乳化剂占废沥青混合料质量的0.2％～3％、活性填料占废沥青混合料质量的1％～3％、水占废沥青混合料质量的3％～10％。
其中废沥青混合料经破碎处理后晾干，控制其含水率小于3％。
所述溶剂为煤油、柴油或汽油。
所述乳化剂为消石灰、石棉绒或木质素纤维。
所述活性填料为强度等级为32.5或42.5的普通硅酸盐水泥，水泥的初凝时间应在3h以上，终凝时间在6h以上。
常温乳化制备上述冷再生沥青混合料的方法，步骤如下：
第一步，按上述比例，在回收的废沥青混合料中添加溶剂，搅拌5s～60s，溶解其中的沥青成分；
第二步，按上述比例依次添加乳化剂和水，搅拌5s～60s，乳化和分散沥青成分；
第三步，按上述比例添加活性填料，搅拌5s～60s，制得冷再生沥青混合料。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)现行《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)所采用的“热熔”方法再生利用废沥青混合料中的沥青，需要耗费大量燃料，且排放大量废气，污染环境；本发明在常温下乳化废沥青混合料中的沥青成分，无需耗费燃料且无废气排放，实现真正意义的“沥青冷再生”，有利于“节能减排”和保护环境；
(2)现行《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)所采用的“热熔”方法容易导致废沥青混合料中的沥青成分的进一步老化，影响了沥青的技术性能；本发明在常温下乳化废沥青混合料中的沥青成分，能有效地防止沥青老化，制备性能优良的冷再生沥青混合料，延长再生路面的使用寿命。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步阐述，但不限于此。
实施例1废沥青混合料(以下简称RAP)+煤油+消石灰+水泥+水
(1)原材料与配方
所采用的原材料包括：废沥青混合料、溶剂、乳化剂、活性填料和水。各组成材料的要求和配方如下：
废沥青混合料：对废沥青混合料进行破碎处理后晾干，实测其含水率为1.6％。
溶剂：采用煤油，煤油的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
乳化剂：采用消石灰，消石灰的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
活性填料：采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级为32.5。水泥的初凝时间为3.5h，终凝时间为6.5h，水泥的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
水：采用可饮用水，水的质量占废沥青混合料的质量百分率为6％。
(2)工艺流程
采用无锡雪桃集团有限公司生产的AMP3000-C型间歇式沥青混合料拌和设备，制备冷再生混合料。按照(1)所述配方，材料组成为：废沥青混合料2500kg、煤油50kg、消石灰50kg、水泥50kg和水150kg。
拌和工艺如下：
第一步，在拌缸中加入废沥青混合料2500kg和煤油50kg，搅拌50s，溶解其中的沥青成分；
第二步，依次添加消石灰50kg、水150kg，搅拌60s，乳化和分散沥青成分；
第三步，添加水泥50kg，搅拌30s，制成冷再生沥青混合料。
(3)性能检测
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法，取样，在常温下制作马歇尔试件，在60℃烘箱中养生3d至恒重后，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法检测了试件的技术指标，检测结果见表1。结果表明，所制备的再生沥青混合料的性能符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)“表5.4.3乳化沥青冷再生混合料设计技术要求”。
表1
Figure BDA0000101706410000041
实施例2 RAP+柴油+石棉绒+水泥+水
(1)原材料与配方
所采用的原材料包括：废沥青混合料、溶剂、乳化剂、活性填料和水。
各组成材料的要求和配方如下：
废沥青混合料：对废沥青混合料进行破碎处理后晾干，实测其含水率为2.0％。
溶剂：采用柴油，柴油的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
乳化剂：采用石棉绒(宜兴市创业化工有限公司生产)，石棉绒的质量占废沥青混合料的质量百分率为0.2％。
活性填料：采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级为42.5。水泥的初凝时间为4.5h，终凝时间为6.5h，水泥的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
水：采用可饮用水，水的质量占废沥青混合料的质量百分率为5.5％。
(2)工艺流程
采用无锡雪桃集团有限公司生产的AMP3000-C型间歇式沥青混合料拌和设备，制备冷再生混合料。按照(1)所述配方，材料组成为：废沥青混合料2500kg、柴油50kg、石棉绒5kg、水泥50kg和水137.5kg。
拌和工艺如下：
第一步，在拌缸中加入废沥青混合料2500kg和柴油50kg，搅拌50s，溶解其中的沥青成分；
第二步，依次添加石棉绒5kg、水137.5kg，搅拌50s，乳化和分散沥青成分；
第三步，添加水泥50kg，搅拌40s，制成冷再生沥青混合料。
(3)性能检测
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法，取样，在常温下制作马歇尔试件，在60℃烘箱中养生3d至恒重后，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法检测了试件的技术指标，检测结果见表2。结果表明，所制备的再生沥青混合料的性能符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)“表5.4.3乳化沥青冷再生混合料设计技术要求”。
表2
实施例3 RAP+煤油+木质素纤维+水泥+水
(1)原材料与配方
所采用的原材料包括：废沥青混合料、溶剂、乳化剂、活性填料和水。各组成材料的要求和配方如下：
废沥青混合料：对废沥青混合料进行破碎处理后晾干，实测其含水率为1.0％。
溶剂：采用煤油，煤油的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
乳化剂：采用木质素纤维(北京天成垦特莱科技有限公司生产)，木质素纤维的质量占废沥青混合料的质量百分率为0.3％。
活性填料：采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级为42.5。水泥的初凝时间为3.5h，终凝时间为6.5h，水泥的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
水：采用可饮用水，水的质量占废沥青混合料的质量百分率为5％。
(2)工艺流程
采用无锡雪桃集团有限公司生产的AMP3000-C型间歇式沥青混合料拌和设备，制备冷再生混合料。按照(1)所述配方，材料组成为：废沥青混合料2500kg、煤油50kg、木质素纤维7.5kg、水泥50kg和水125kg。
拌和工艺如下：
第一步，在拌缸中加入废沥青混合料2500kg和煤油50kg，搅拌50s，溶解其中的沥青成分；
第二步，依次添加木质素纤维7.5kg、水125kg，搅拌50s，乳化和分散沥青成分；
第三步，添加水泥50kg，搅拌40s，制成冷再生沥青混合料。
(3)性能检测
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法，取样，在常温下制作马歇尔试件，在60℃烘箱中养生3d至恒重后，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法检测了试件的技术指标，检测结果见表3。结果表明，所制备的再生沥青混合料的性能符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)“表5.4.3乳化沥青冷再生混合料设计技术要求”。
表3
Figure BDA0000101706410000081
实施例4 RAP+汽油+石棉绒+水泥+水
(1)原材料与配方
所采用的原材料包括：废沥青混合料、溶剂、乳化剂、活性填料和水。各组成材料的要求和配方如下：
废沥青混合料：对废沥青混合料进行破碎处理后晾干，实测其含水率为1.0％。
溶剂：采用汽油，汽油的质量占废沥青混合料的质量百分率为2％。
乳化剂：采用石棉绒(宜兴市创业化工有限公司生产)，石棉绒的质量占废沥青混合料的质量百分率为0.2％。
活性填料：采用普通硅酸盐水泥，水泥的强度等级为42.5。水泥的初凝时间为4.5h，终凝时间为6.5h，水泥的质量占废沥青混合料的质量百分率为1％。
水：采用可饮用水，水的质量占废沥青混合料的质量百分率为6％。
(2)工艺流程
采用无锡雪桃集团有限公司生产的AMP3000-C型间歇式沥青混合料拌和设备，制备冷再生混合料。按照(1)所述配方，材料组成为：废沥青混合料2500kg、汽油50kg、石棉绒5kg、水泥25kg和水150kg。
拌和工艺如下：
第一步，在拌缸中加入废沥青混合料2500kg和汽油50kg，搅拌50s，溶解其中的沥青成分；
第二步，依次添加石棉绒5kg、水150kg，搅拌50s，乳化和分散沥青成分；
第三步，添加水泥25kg，搅拌60s，制成冷再生沥青混合料。
(3)性能检测
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法，取样，在常温下制作马歇尔试件，在60℃烘箱中养生3d至恒重后，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)规定的方法检测了试件的技术指标，检测结果见表4。结果表明，所制备的再生沥青混合料的性能符合《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)“表5.4.3乳化沥青冷再生混合料设计技术要求”。
表4
Figure BDA0000101706410000101

Claims (5)

1.冷再生沥青混合料，其特征在于由以下组分组成：
废沥青混合料、溶剂 占废沥青混合料质量的1%～5%、乳化剂 占废沥青混合料质量的0.2%～3%、活性填料 占废沥青混合料质量的1%～3%、水 占废沥青混合料质量的3%～10%；其中溶剂为煤油、柴油或汽油。
2.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于所述废沥青混合料的含水率小于3%。
3.根据权利要求2所述的冷再生沥青混合料，其特征在于所述乳化剂为消石灰、石棉绒或木质素纤维。
4.根据权利要求3所述的冷再生沥青混合料，其特征在于所述活性填料为强度等级为32.5或42.5的普通硅酸盐水泥。
5.权利要求1至4之一所述冷再生沥青混合料的常温乳化再生方法，其特征在于步骤如下： 
第一步，按上述比例，在回收的废沥青混合料中添加溶剂，搅拌5s～60s，以溶解其中的沥青成分；
第二步，按上述比例依次添加乳化剂和水，搅拌5s～60s，以乳化和分散沥青成分；
第三步，按上述比例添加活性填料，搅拌5s～60s，制得冷再生沥青混合料。
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