CN103205129B - 一种旧沥青混凝土再生剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旧沥青混凝土再生剂及其制备方法，所述旧沥青混凝土再生剂由以下重量份数的原料制成：聚乙烯25-35；硅藻土10-25；轮胎粉8-10；抗紫外线助剂0.1-1；稳定剂0.1-0.3；重质矿物油0.2-0.3；树脂10-15；纤维0.3-0.35。本发明提供的旧沥青混凝土再生剂，其不仅解决旧沥青混凝土100%回收再利用，而且提高了再利用沥青混凝土与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性，使新结合的沥青混凝土各项路用性能远远高于国家高等级沥青路面规范标准要求及节能环保要求；同时减少路面建设投资成本及提高旧路改造的施工速度，具有极高的经济价值和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及交通、水利领域新技术，更具体地说，涉及一种旧沥青混凝土再生剂及其制备方法。
背景技术
我国自90年代中后期引进沥青改性技术以来，90%的公路建设采用了该技术，据统计沥青混凝土用量达100亿吨，现50%的路面进入了大修阶段，然旧沥青混凝土的处理停留在作为建筑垃圾处理或少量再利用于基料应用方面，并且重新制备的沥青混凝土路用性能极低。目前，缺乏有效的用于处理旧沥青混凝土使其再利用的旧沥青混凝土再生剂，本发明不仅解决旧沥青混凝土100%回收再利用，而且提高了再利用沥青混凝土与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性，使新结合的沥青混凝土各项路用性能远远高于国家高等级沥青路面规范标准要求及节能环保要求；同时减少路面建设投资成本及提高旧路改造的施工速度。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对目前缺乏有效的旧沥青混凝土再生剂解决旧沥青混凝土100%回收再利用及其与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性问题，本发明提供一种旧沥青混凝土再生剂及制备方法，使处理后的再利用沥青混凝土的沥青混凝土不仅解决旧沥青混凝土100%回收再利用，而且提高了再利用沥青混凝土与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性，使新结合的沥青混凝土各项路用性能远远高于国家高等级沥青路面规范标准要求及节能环保要求；同时减少路面建设投资成本及提高旧路改造的施工速度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种旧沥青混凝土再生剂，由以下重量份数的原料制成：
在根据本发明所述的旧沥青混凝土再生剂中，所述旧沥青混凝土再生剂为颗粒状，包括内部的聚合物改性层，以及包裹在所述聚合物改性层外的聚乙烯裹腹层；其中，所述聚合物改性层包括以下质量份数的原料：硅藻土10-25份；抗紫外线助剂0.1-1份；稳定剂0.1-0.3份；重质矿物油0.2-0.3份；树脂10-15份；纤维0.3-0.35份，所述聚乙烯裹腹层包括以下质量份数的原料：聚乙烯，25-35份；轮胎粉8-10份。
在根据本发明所述的旧沥青混凝土再生剂中，所述树脂采用环氧树脂；所述硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，由古代硅藻的遗骸组成，其化学成分主要为SiO2；所述纤维采用聚酯纤维；所述聚乙烯采用低密度聚乙烯；所述轮胎粉采用80目轮胎粉。
本发明还提供了上述旧沥青混凝土再生剂的制备方法，包括：
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入抗紫外线助剂、硅藻土、稳定剂、重质矿物油、树脂、纤维进行均匀搅拌成材料半成品；
二次混合步骤、将所述材料半成品放入卧式混色器中加入聚乙烯及轮胎粉再次混合，然后使用双螺杆挤出机制造出所述旧沥青混凝土再生剂。
在根据本发明所述的制备方法中，所述一次混合步骤的温度为室温，拌合时间为5～10分钟；所述二次混合步骤中混合时的温度为室温，时间为30～50分钟；所述双螺杆挤出机生产温度为140℃～165℃。
本发明还提供了上述旧沥青混凝土再生剂的另一种制备方法，包括以下步骤：将抗紫外线助剂、硅藻土、稳定剂、重质矿物油、树脂、纤维、聚乙烯及轮胎粉一起置入卧式混色机中进行均匀搅拌成材料半成品，常温下搅拌40-60分钟，再将搅拌后的材料半成品置入装有配套搅拌机的双螺杆挤出机料斗中再均匀搅拌10-15分钟，然后由双螺杆挤出机挤出成型制得所述旧沥青混凝土再生剂。
实施本发明的旧沥青混凝土再生剂及其制备方法，具有以下有益效果：
本发明提供的高性能环保型旧沥青混凝土再生剂不仅解决旧沥青混凝土100%回收再利用，而且提高了再利用沥青混凝土与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性，使新结合的沥青混凝土各项路用性能远远高于国家高等级沥青路面规范标准要求及节能环保要求；同时减少路面建设投资成本及提高旧路改造的施工速度。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为根据本发明优选实施例的旧沥青混凝土再生剂的竖切剖面示意图；
图2为根据本发明优选实施例的旧沥青混凝土再生剂的横切剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种旧沥青混凝土再生剂，由以下重量份数的原料制成：
其中，所述硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，由古代硅藻的遗骸组成，其化学成分主要为SiO2；所述树脂采用环氧树脂；所述纤维采用聚酯纤维；所述PE采用低密度PE；所述轮胎粉采用80目轮胎粉。
旧沥青混凝土的处理停留在作为建筑垃圾处理或部分再利用于基料应用方面，并且综合路用性能极低，因此，本发明可以直接在旧沥青混凝土与新骨料、矿料拌合过程中添加该高性能环保型旧沥青混凝土再生剂，不仅解决旧沥青混凝土100%回收再利用，而且提高了再利用沥青混凝土与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性，使新结合的沥青混凝土各项路用性能远远高于国家高等级沥青路面规范标准要求及节能环保要求；同时减少路面建设投资成本及提高旧路改造的施工速度。
本发明的一种旧沥青混凝土再生剂使用后的特点：
1、旧沥青混凝土能够100%回收再利用，解决了旧沥青混凝土处理的环保难题；
2、提高了再利用沥青混凝土在使用时与新骨料、沥青及矿料的相容性和粘附性；
3、提高了再利用沥青混凝土高温抗车辙性能2-4倍；
4、提高了再利用沥青混凝土的低温路用性能1倍以上；
5、提高施工速度；
6、减少了旧沥青改造成本的20-30%投资成本。
如图1和图2所示，为根据本发明优选实施例提供的旧沥青混凝土再生剂的结构图。在本实施例中，该旧沥青混凝土再生剂为颗粒状，例如圆柱体。需要说明的是，在制备的过程中，可能形成不完全规则的圆柱体，这并不影响本发明的实施。图1为圆柱体的沿上下底面直径处剖切的剖面图，图2为圆柱体的横截面图，可以看到本发明提供的旧沥青混凝土再生剂包括内部的聚合物改性层1，以及包裹在外面的聚乙烯裹腹层2。
本发明的旧沥青混凝土再生剂的尺寸设计成长度为10～15mm，直径为1.0～1.5mm。本发明的一种旧沥青混凝土再生剂尺寸大小设计，使得其能够在沥青混合料改性过程中快速的熔融，参与反应。在本实施例中，聚合物改性层1包括以下质量份数的原料：硅藻土10-25份；抗紫外线助剂0.1-1份；稳定剂0.1-0.3份；重质矿物油0.2-0.3份；树脂10-15份；纤维0.3-0.35份，所述聚乙烯裹腹层包括以下质量份数的原料：PE，25-35份；轮胎粉8-10份。
本发明还具体提供了上述旧沥青混凝土再生剂的制备方法，包括：
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入抗紫外线助剂、硅藻土、稳定剂、重质矿物油、树脂、纤维进行均匀搅拌成材料半成品；
二次混合步骤、将所述材料半成品放入卧式混色器中加入PE及轮胎粉再次混合，然后使用双螺杆挤出机制造出旧沥青混凝土再生剂。
在根据本发明所述的制备方法中，所述一次混合步骤的温度为室温，拌合时间为5～10分钟；所述二次混合步骤中混合时的温度为室温，时间为30～50分钟；所述双螺杆挤出机生产温度为140℃～165℃。
本发明的旧沥青混凝土再生剂在制备过程中，采取的是二次混合生产，使得各种原料与高分子材料均匀混合、迅速产生物理性结合，因而制备出的一种高性能环保型旧沥青混凝土再生剂不仅解决解决旧沥青混凝土100%回收再利用，提高了再利用沥青混凝土及与新骨料、沥青及矿料的粘结性，使新结合的沥青混凝土综合路用性能达到国家高等级沥青路面的综合规范标准和节能环保要求等。该高性能环保型旧沥青混凝土再生剂也可以通过一次混合直接挤出成型。
以上对本发明所提供的一种旧沥青混凝土再生剂进行了详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
以下通过实施例对本发明的材料的原料和制备过程进行具体说明，以下所使用的表达“份”均以重量计数。
实施例1
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入抗紫外线助剂、硅藻土、稳定剂、重质矿物油、树脂、纤维进行均匀搅拌成材料半成品；温度为室温，拌合时间为5～10分钟；
二次混合步骤、将所述材料半成品放入卧式混色器中加入PE及轮胎粉再次混合，然后使用双螺杆挤出机制造出旧沥青混凝土再生剂；混合温度为室温，时间为30～50分钟；双螺杆挤出机生产温度为140℃～165℃。
实施例2
一次性将所有材料一起置入卧式混色机中进行均匀搅拌成材料半成品，常温下搅拌40-60分钟，再将搅拌后的材料半成品置入装有配套搅拌机的双螺杆挤出机料斗中再均匀搅拌10-15分钟，然后由双螺杆挤出机挤出成型制旧沥青混凝土再生剂。
实施例3
称取以下质量份数的原料通过实施例1或者实施例2的方法制备旧沥青混凝土再生剂：硅藻土10份；抗紫外线助剂0.1份；稳定剂0.1份；重质矿物油0.2份；树脂15份；纤维0.35份；PE，35份；轮胎粉10份。
实施例4
称取以下质量份数的原料通过实施例1或者实施例2的方法制备旧沥青混凝土再生剂：硅藻土25份；抗紫外线助剂1份；稳定剂0.3份；重质矿物油0.25份；树脂12份；纤维0.33份；PE，10份；轮胎粉9份。
实施例5
称取以下质量份数的原料通过实施例1或者实施例2的方法制备旧沥青混凝土再生剂：硅藻土15份；抗紫外线助剂0.5份；稳定剂0.2份；重质矿物油0.3份；树脂10份；纤维0.3份；PE，25份；轮胎粉8份。
Claims (4)
1.一种旧沥青混凝土再生剂，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：
所述旧沥青混凝土再生剂为颗粒状，包括内部的聚合物改性层，以及包裹在所述聚合物改性层外的聚乙烯裹腹层；其中，所述聚合物改性层包括以下质量份数的原料：硅藻土10-25份；抗紫外线助剂0.1-1份；稳定剂0.1-0.3份；重质矿物油0.2-0.3份；环氧树脂10-15份；聚酯纤维0.3-0.35份，所述聚乙烯裹腹层包括以下质量份数的原料：聚乙烯，25-35份；轮胎粉8-10份；
所述旧沥青混凝土再生剂通过以下制备方法制成：
一次混合步骤、在料仓装置卧式混色机中加入抗紫外线助剂、硅藻土、稳定剂、重质矿物油、环氧树脂、聚酯纤维进行均匀搅拌成材料半成品；
二次混合步骤、将所述材料半成品放入卧式混色器中加入聚乙烯及轮胎粉再次混合，然后使用双螺杆挤出机制造出所述旧沥青混凝土再生剂。
2.根据权利要求1所述的旧沥青混凝土再生剂，其特征在于，所述聚乙烯为低密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的旧沥青混凝土再生剂，其特征在于，所述轮胎粉为80目轮胎粉。
4.根据权利要求1所述的旧沥青混凝土再生剂，其特征在于，所述一次混合步骤的温度为室温，时间为5-10分钟；所述二次混合步骤中混合时的温度为室温，时间为30～50分钟；所述双螺杆挤出机生产温度为140℃～165℃。
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