CN105819770B - 冷再生沥青混凝土级配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷再生沥青混凝土级配方法,其选取以下重量份的原料:粒径50‑60nm陶瓷废料纳米颗粒10‑15和铝材废料纳米颗粒1‑2;粒径100‑120nm陶瓷废料纳米颗粒15‑20和铝材废料纳米颗粒3‑5;粒径0‑5mm沥青路面回收料29‑31;粒径5‑10mm沥青路面回收料24‑26;粒径10‑30mm沥青路面回收料27‑30、碎石14‑16以及火山石8‑10;矿粉1‑3、水泥1‑2、乳化沥青5‑7、水4‑7、聚丙烯纤维10‑15以及膨润土1‑2;然后进行逐级拌合最后得到冷再生混凝土。
Description
技术领域
本发明涉及沥青混凝土领域,更具体地说,本发明涉及一种冷再生沥青混凝土级配方法。
背景技术
沥青混凝土因其价格低廉且性能优异而广泛应用在道路建设中,然而随着沥青道路普遍应用,其重建和维修所产生的建筑垃圾也越来越多,怎样处理这些垃圾成为亟需解决的问题。
传统的方法是将这些含有沥青石料以及多种成分的废料和新料重新配比搅拌形成新的沥青混凝土,这些方法做成的沥青混凝土铺成道路后具有较好的力学性能,但使用寿命却大大减小。
研究发现,再生沥青混凝土寿命不长的原因在于新料和废料之间没有实现共鸣,这些沥青混凝土虽然压合成一块但是没有发生联系,不能达到藕断丝连的效果。
因此,设计一种能够解决上述问题的冷再生沥青混凝土级配的方法成为一个亟需解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种冷再生沥青混凝土级配方法,其中,包括:
步骤一、选取以下重量份的原料:
粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒10-15和铝材废料纳米颗粒1-2;
粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒15-20和铝材废料纳米颗粒3-5;
粒径0-5mm沥青路面回收料29-31;
粒径5-10mm沥青路面回收料24-26;
粒径10-30mm沥青路面回收料27-30、碎石14-16以及火山石8-10;
矿粉1-3、水泥1-2、乳化沥青5-7、水4-7、聚丙烯纤维10-15以及膨润土1-2;
步骤二、将膨润土、聚丙烯纤维、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒和乳化沥青依次与所述火山石混合得到火山石混合物;
步骤三、将所得的火山石混合物与碎石拌合得到新骨料;
步骤四、将所述10-30mm沥青路面回收料和所得的新骨料组成第一级料原料,然后和乳化沥青以及水拌合得到第一级料;
步骤五、将所述0-5mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料组成第二级料原料,然后和乳化沥青以及水拌合得到第二级料;
步骤六、将剩下的粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料纳米颗粒组成第三级料原料,然后和水拌合得到第三级料;
步骤七、将剩下的粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、铝材废料纳米颗粒以及聚丙烯纤维组成第四级料原料,然后和水拌合得到第四级料;
步骤八、将矿粉、水泥和水拌合得到辅料;
步骤九、依次将所得的第二级料、第三级料、第四级料和辅料同所述第一级料拌合均匀即可。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,所述步骤二中使用以下重量份的原料:膨润土1-2、聚丙烯纤维3-5、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒3-5、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒1-2、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒2-3、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒0.5-1以及火山石8-10。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,所述聚丙烯纤维的长度为50-80mm。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,所述步骤六使用了以下重量份的原料:粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒12-15、铝材废料纳米颗粒2-3以及水1-2。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,所述步骤七使用了以下重量份的原料:粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒8-12、铝材废料纳米颗粒0.5-1、聚丙烯纤维7-10以及水1-2。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,所述步骤七使用的的聚丙烯纤维的长度为80-100mm。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,使用了以下重量份的原料:使用了以下重量份的原料:粒径0-5mm沥青路面回收料30、粒径5-10mm沥青路面回收料25、粒径10-30mm沥青路面回收料28、碎石14、火山石8、矿粉2、水泥1.5、乳化沥青5、水5。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒12、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒2、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒17、粒径100-120nm铝材废料纳米颗粒4、粒径0-5mm沥青路面回收料29、粒径5-10mm沥青路面回收料24、粒径10-30mm沥青路面回收料27、碎石16、火山石10、矿粉3、水泥2、乳化沥青7、水7、聚丙烯纤维12以及膨润土1.5。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,陶瓷废料经过纳米研磨机研磨后得到所述陶瓷废料纳米颗粒。
优选的是,所述的冷再生沥青混凝土级配方法中,铝材废料经过纳米研磨机研磨后得到所述铝材废料纳米颗粒。
本发明至少包括以下有益效果:首先,本发明的原料中大部分是沥青回收旧料,少部分使用新骨料,新料和旧料的配比为1∶3,这样的合理配比能够最大程度地利用沥青回收料且能保证配成的沥青混凝土达到极佳的力学性能。
其次,本发明的方法中使用了陶瓷废料和铝材废料,能够很好的对建筑生产加工废料进行利用,且这些废料被研磨成两个粒径级别的纳米颗粒,这些纳米颗粒能够游离在沥青混凝土的结构空隙中,使沥青混凝土结构更加稳定,力学性能更加好。
再次,传统的沥青混凝土旧料和新料不能很好的融合,导致力学性能较差,特别容易开裂断层。本发明的方法中加入火山石,利用火山石架起新料和旧料之间的桥梁。火山石具有结构强度高且多孔的特点,这些孔洞能够吸纳更多的乳化沥青、纳米填充材料以及纤维,使沥青混凝土的各部分材料之间能够很好的相互嵌合,提高了结合度和力学性能。
再次,本发明的方法中首先使用膨润土、聚丙烯纤维、陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料颗粒对火山石进行预处理,膨润土具有良好的吸附性、活化性、吸水性以及膨胀性,这些性能能够使聚丙烯纤维以及纳米颗粒能够很好的嵌入到火山石的孔洞中,使火山石能够更好的与其他材料结合。同时,聚丙烯纤维具有较强的韧性,且价格便宜,适合用作沥青混凝土的筋骨以提高力学性能。
最后,本发明将材料按照粒径级别逐级拌合,有利于填补材料之间的空隙,提高沥青混凝土的压实度等力学强度,远远高于《公路沥青路面再生技术规范》(JTG F41-2008)的要求。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实例1
一、冷再生混凝土的制备:
步骤一、以千克为单位,选取以下重量份的原料:粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒10和铝材废料纳米颗粒1;粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒15和铝材废料纳米颗粒3;粒径0-5mm沥青路面回收料29;粒径5-10mm沥青路面回收料24;粒径20-30mm沥青路面回收料27、碎石14以及火山石8;矿粉1、水泥1、乳化沥青5、水4、聚丙烯纤维10以及膨润土1;
步骤二、将膨润土1、聚丙烯纤维3、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒5、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒1、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒3、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒0.5和乳化沥青1依次与所述火山石8混合得到火山石混合物;
步骤三、将所得的火山石混合物与碎石拌合得到新骨料;
步骤四、将所述20-30mm沥青路面回收料27和所得的新骨料组成第一级料原料,然后和乳化沥青3以及水1拌合得到第一级料;
步骤五、将所述0-5mm沥青路面回收料29和5-10mm沥青路面回收料24组成第二级料原料,然后和乳化沥青1以及水1拌合得到第二级料;
步骤六、将剩下的粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料纳米颗粒组成第三级料原料,然后和水0.5拌合得到第三级料;
步骤七、将剩下的粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、铝材废料纳米颗粒以及聚丙烯纤维组成第四级料原料,然后和水0.5拌合得到第四级料;
步骤八、将全部的矿粉、水泥和水拌合得到辅料;
步骤九、依次将所得的第二级料、第三级料、第四级料和辅料同所述第一级料拌合均匀即可得到所述沥青混凝土。
二、级配:
如表1:
三、实验数据如下表2:
结果显示,采用专利级配制备的再生混合料材料性能远远高于规范要求。
实例2
一、冷再生混凝土的制备:
步骤一、以千克为单位,选取以下重量份的原料:粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒12和铝材废料纳米颗粒1.5;粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒12和铝材废料纳米颗粒4;粒径0-5mm沥青路面回收料30;粒径5-10mm沥青路面回收料25;粒径20-30mm沥青路面回收料28、碎石14-16以及火山石9;矿粉2、水泥2、乳化沥青6、水6、聚丙烯纤维13以及膨润土2;
步骤二、将膨润土2、聚丙烯纤维3、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒3、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒0.5、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒3、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒1和乳化沥青1依次与所述火山石混合得到火山石混合物;
步骤三、将所得的火山石混合物与碎石拌合得到新骨料;
步骤四、将所述20-30mm沥青路面回收料和所得的新骨料组成第一级料原料,然后和乳化沥青3以及水1拌合得到第一级料;
步骤五、将所述0-5mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料组成第二级料原料,然后和乳化沥青2以及水1拌合得到第二级料;
步骤六、将剩下的粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料纳米颗粒组成第三级料原料,然后和水0.5拌合得到第三级料;
步骤七、将剩下的粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、铝材废料纳米颗粒以及聚丙烯纤维组成第四级料原料,然后和水0.5拌合得到第四级料;
步骤八、将矿粉、水泥和水拌合得到辅料;
步骤九、依次将所得的第二级料、第三级料、第四级料和辅料同所述第一级料拌合均匀即可得到所述沥青混凝土。
二、级配:
如表3:
三、实验数据如下表4:
结果显示,采用专利级配制备的再生混合料材料性能远远高于规范要求。
实例3
一、冷再生混凝土的制备:
步骤一、选取以下重量份的原料:粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒15和铝材废料纳米颗粒2;粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒20和铝材废料纳米颗粒5;粒径0-5mm沥青路面回收料31;粒径5-10mm沥青路面回收料26;粒径20-30mm沥青路面回收料30、粒径10-20mm碎石16以及火山石10;矿粉3、水泥2、乳化沥青7、水7、聚丙烯纤维15以及膨润土2;
步骤二、将膨润土2、聚丙烯纤维5、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒5、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒2、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒5、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒1和乳化沥青1依次与所述火山石混合得到火山石混合物;
步骤三、将所得的火山石混合物与碎石拌合得到新骨料;
步骤四、将所述10-30mm沥青路面回收料和所得的新骨料组成第一级料原料,然后和乳化沥青4.5以及水1拌合得到第一级料;
步骤五、将所述0-5mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料组成第二级料原料,然后和乳化沥青1.5以及水1拌合得到第二级料;
步骤六、将剩下的粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料纳米颗粒组成第三级料原料,然后和水0.5拌合得到第三级料;
步骤七、将剩下的粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、铝材废料纳米颗粒以及聚丙烯纤维组成第四级料原料,然后和水1拌合得到第四级料;
步骤八、将矿粉、水泥和水拌合得到辅料;
步骤九、依次将所得的第二级料、第三级料、第四级料和辅料同所述第一级料拌合均匀即可得到所述沥青混凝土。
二、级配:
如表5:
三、实验数据如下表6:
结果显示,采用专利级配制备的再生混合料材料性能远远高于规范要求。
实例4
一、冷再生混凝土的制备:
步骤一、选取以下重量份的原料:粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒15和铝材废料纳米颗粒2;粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒20和铝材废料纳米颗粒5;粒径0-5mm沥青路面回收料31;粒径5-10mm沥青路面回收料26;粒径20-30mm沥青路面回收料30、碎石16以及火山石10;矿粉3、水泥2、乳化沥青7、水7、聚丙烯纤维15以及膨润土2;
步骤二、将膨润土、聚丙烯纤维5、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒6、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒1、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒6、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒0.5和乳化沥青1依次与所述火山石混合得到火山石混合物;
步骤三、将所得的火山石混合物与碎石拌合得到新骨料;
步骤四、将所述20-30mm沥青路面回收料和所得的新骨料组成第一级料原料,然后和乳化沥青3以及水1拌合得到第一级料;
步骤五、将所述0-5mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料组成第二级料原料,然后和乳化沥青3以及水1拌合得到第二级料;
步骤六、将剩下的粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料纳米颗粒组成第三级料原料,然后和水0.5拌合得到第三级料;
步骤七、将剩下的粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、铝材废料纳米颗粒以及聚丙烯纤维组成第四级料原料,然后和水0.5拌合得到第四级料;
步骤八、将矿粉、水泥和水拌合得到辅料;
步骤九、依次将所得的第二级料、第三级料、第四级料和辅料同所述第一级料拌合均匀即可得到所述沥青混凝土。
二、级配:
如表7:
三、实验数据如下表8:
结果显示,采用专利级配制备的再生混合料材料性能远远高于规范要求。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实例。
Claims (9)
1.一种冷再生沥青混凝土级配方法,其中,包括:
步骤一、选取以下重量份的原料:
粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒10-15和铝材废料纳米颗粒1-2;
粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒15-20和铝材废料纳米颗粒3-5;
粒径0-5mm沥青路面回收料29-31;
粒径5-10mm沥青路面回收料24-26;
粒径10-30mm沥青路面回收料27-30、碎石14-16以及火山石8-10;
矿粉1-3、水泥1-2、乳化沥青5-7、水4-7、聚丙烯纤维10-15以及膨润土1-2;
步骤二、将膨润土、聚丙烯纤维、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒和乳化沥青依次与所述火山石混合得到火山石混合物;
其中,所述步骤二中使用以下重量份的原料:膨润土1-2、聚丙烯纤维3-5、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒3-5、粒径100-120nm陶铝材废料纳米颗粒1-2、粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒2-3、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒0.5-1以及火山石8-10;
步骤三、将所得的火山石混合物与碎石拌合得到新骨料;
步骤四、将所述10-30mm沥青路面回收料和所得的新骨料组成第一级料原料,然后和乳化沥青以及水拌合得到第一级料;
步骤五、将所述0-5mm沥青路面回收料和5-10mm沥青路面回收料组成第二级料原料,然后和乳化沥青以及水拌合得到第二级料;
步骤六、将剩下的粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒和铝材废料纳米颗粒组成第三级料原料,然后和水拌合得到第三级料;
步骤七、将剩下的粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒、铝材废料纳米颗粒以及聚丙烯纤维组成第四级料原料,然后和水拌合得到第四级料;
步骤八、将矿粉、水泥和水拌合得到辅料;
步骤九、依次将所得的第二级料、第三级料、第四级料和辅料同所述第一级料拌合均匀即可。
2.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,所述聚丙烯纤维的长度为50-80mm。
3.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,所述步骤六使用了以下重量份的原料:粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒12-15、铝材废料纳米颗粒2-3以及水1-2。
4.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,所述步骤七使用了以下重量份的原料:粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒8-12、铝材废料纳米颗粒0.5-1、聚丙烯纤维7-10以及水1-2。
5.如权利要求4所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,所述步骤七使用的聚丙烯纤维的长度为80-100mm。
6.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,使用了以下重量份的原料:粒径0-5mm沥青路面回收料30、粒径5-10mm沥青路面回收料25、粒径10-30mm沥青路面回收料28、碎石14、火山石8、矿粉2、水泥1.5、乳化沥青5、水5。
7.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,粒径50-60nm陶瓷废料纳米颗粒12、粒径50-60nm铝材废料纳米颗粒2、粒径100-120nm陶瓷废料纳米颗粒17、粒径100-120nm铝材废料纳米颗粒4、粒径0-5mm沥青路面回收料29、粒径5-10mm沥青路面回收料24、粒径10-30mm沥青路面回收料27、碎石16、火山石10、矿粉3、水泥2、乳化沥青7、水7、聚丙烯纤维12以及膨润土1.5。
8.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,陶瓷废料经过纳米研磨机研磨后得到所述陶瓷废料纳米颗粒。
9.如权利要求1所述的冷再生沥青混凝土级配方法,其中,铝材废料经过纳米研磨机研磨后得到所述铝材废料纳米颗粒。
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