CN105949801A - 一种rap再生剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RAP再生剂。所公开的RAP再生剂制备原料包括无机碱性材料和偶联剂，所述为无机碱性材料为Ca(OH)2、CaO和CaCO3中的一种或两种以上的混合物，所述偶联剂为硅烷偶联剂为3‑氨基丙基三甲氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、3‑(2，3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。本发明借助偶联剂对无机碱性材料的分散性，使RAP能与无机碱性材料浆液充分接触，使无机碱性材料颗粒之间的团聚现象降低。

Description

一种RAP再生剂
技术领域
本发明属于沥青路面再生技术领域，具体涉及一种RAP再生剂。
背景技术
近年来，随着环保、节能的要求，沥青路面冷再生技术得到不断发展，回收沥青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)作为路面再生的重要材料，其与沥青的粘附性能对再生路面有着重要影响。但由于RAP表面老化沥青膜的存在，降低了其与沥青的粘附性，因此需要采用专门方法以提高沥青胶结料与RAP的粘附性,以使RAP再生。
发明内容
针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供一种RAP再生剂。
本发明提供的RAP再生剂的制备原料包括无机碱性材料和偶联剂，所述的无机碱性材料为Ca(OH)2、CaO和CaCO3中的一种或两种以上的混合物，所述偶联剂为硅烷偶联剂为KH540(3-氨基丙基三甲氧基硅烷)、KH550(γ-氨丙基三乙氧基硅烷)、KH560(3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)和KH570(γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷)中的一种或两种以上的混合物。
进一步，本发明的RAP再生剂由无机碱性材料水溶液和偶联剂水溶液混合制成，所述偶联剂水溶液由偶联剂、水和乙醇混合制成。
进一步，本发明再生剂中偶联剂与无机碱性材料的质量比为(1％～5％)：1，所述无机碱性材料水溶液中无机碱性材料与水的质量比为(20％～40％)：1；偶联剂水溶液中偶联剂：水：乙醇的质量比为(1±0.3)：(1±0.3)：(3±0.3)。
进一步，本发明无机碱性材料的颗粒度为10～μ100μm。
与现有的方法相比，本发明具有如下的特点：
(1)本发明借助偶联剂对无机碱性材料的分散性，使RAP能与无机碱性材料浆液充分接触，使无机碱性材料颗粒之间的团聚现象降低。
(2)本发明借助偶联剂对无机材料和有机材料的偶联性，使无机碱性材料颗粒能更好的附着于RAP老化沥青表面，提高无机碱性材料附着性，使沥青胶浆更好的与RAP表面粘附。
附图说明
以下结合附图说明与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的RAP再生剂的再生原理图；
图2为实施例1～6中为乳化沥青在老化沥青表面接触角的；
图3为实施例7～9不同方法对热再生混合料水稳性影响(a)残留稳定度比，(b)冻融劈裂强度比；
图4为实施例10～13中不同方法对水泥乳化沥青再生混合料力学性能影响。
具体实施方式
本发明采用硅烷偶联剂对无机碱性材料进行预处理，使偶联剂将无机碱性材料颗粒连接到RAP表面上的老化沥青上，如图1所示。
实施例1～6：
表1为实施例1～6中各物质用量的关系，实施例1为空白对照组，并按照如下步骤制备RAP再生剂。
第1步：将偶联剂的水解按照偶联剂：水：乙醇的质量比水解20min；将无机碱性物质磨细至10～100μm并与水按照质量比(20～40)％：1的比例配制成浆液；
第2步：并添加偶联剂水解于浆液中，偶联剂的添加量占无机碱性物质的比按照表1配制本发明所述的RAP再生剂；
表1实施例1～6各物质用量关系
接触角测试
分别用76×26mm的载玻片粘附一层沥青，然后将粘附有沥青的载玻片在氙灯光源下进行紫外老化1h。将沥青分别放入施例1～6中，在20℃中浸泡20min，测试乳化沥青液滴在不同的实施例再生剂中的接触角。
图2为实施例1～6中RAP再生剂对老化沥青表面改性效果的影响，从图中可以看出，在实施例1，此时乳化沥青的接触角相对较高，在实施例2～6中，乳化沥青液滴在样品表面的接触角降低，说明本发明的RAP再生剂对老化沥青表面处理的效果较好，增加老化沥青与乳化沥青之间的粘附性。
本发明采用硅烷偶联剂将无机碱性颗粒带到沥青RAP表面，使RAP表面老化沥青上覆盖上一层含钙离子的沥青膜，增加乳化剂在RAP表面上的吸附性，促使乳化沥青的破乳与吸附，使乳化沥青液滴更好的在老化沥青表面铺展，接触角降低，提高了乳化沥青在RAP上的粘附性。
实施例7～9：
表2为实施例7～9中各物质用量的关系，实施例7～9分别为蒸馏水、Ca(OH)2浆液、本发明的再生剂，并按照如下步骤1制备RAP再生剂。
表2实施例7～9各物质用量关系
水稳性测试
采用100％RAP再生利用，将RAP分别放入实施例7～9中不同RAP再生剂中40℃下浸泡处理30min，然后将RAP晾干，其中实施例7为空白组，实施例8为只使用无机碱性材料，实施例9为本发明方法的再生剂。沥青混合料类型选用AC-20C，级配如表3所示，油石比为4.5％，依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)制备热再生混合料；采用浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度试验对再生混合料的水稳性进行评价。
从图3中可以看出，经本发明发法处理RAP后，再生混合料的残留稳定比和冻融劈裂强度比得到很大的提升，说明RAP与沥青之间的粘附性提升，再生混合料的水稳性得到提高。
表3级配(按质量)
实施例10～13：
表4为实施例10～13中各物质用量的关系，实施例10～13分别为蒸馏水、偶联剂溶液、Ca(OH)2浆液、本发明的再生剂。
表4实施例10～13各物质用量关系
采用100％RAP再生利用，级配如表5所示，各实验组的RAP分别为放入含有蒸馏水、偶联剂KH550、Ca(OH)2浆液、本发明所提供的表面改性剂中，在30℃下浸泡处理30min的RAP。按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)制备再生混合料试件，其中水泥占再生混合料质量(再生混合料质量为水泥、乳化沥青和RAP的质量和)的3％，乳化沥青占再生混合料质量的8％，其余为RAP；采用马歇尔法击实75次制作马歇尔试件，将制备好的试件在温度为(60±5)℃养护至3d龄期。采用15℃劈裂试验对再生混合料的强度特性进行评价。
表5级配(按质量)
图4为实施例10-13再生混合料试件的马歇尔稳定度和强度特性的影响。结果说明本发明所提供的RAP再生剂处理后，水泥乳化沥青冷再生混合料的15℃劈裂强度都有所提高从以上试验可知，通过界面改性提高了再生混合料的性能。

Claims (4)

1.一种RAP再生剂，其特征在于，所述RAP再生剂的制备原料包括无机碱性材料和偶联剂，所述无机碱性材料为Ca(OH)2、CaO和CaCO3中的一种或两种以上的混合物，所述偶联剂为3-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的混合物。
2.如权利要求1所述的RAP再生剂，其特征在于，所述RAP再生剂由无机碱性材料水溶液和偶联剂水溶液混合制成，所述偶联剂水溶液由偶联剂、水和乙醇混合制成。
3.如权利要求1所述的RAP再生剂，其特征在于，所述偶联剂与无机碱性材料的质量比为(1％～5％)：1，所述无机碱性材料水溶液中无机碱性材料与水的质量比为(20％～40％)：1；偶联剂水溶液中偶联剂：水：乙醇的质量比为(1±0.3)：(1±0.3)：(3±0.3)。
4.如权利要求1所述的RAP再生剂，其特征在于，所述无机碱性材料的颗粒度为10～100μm。
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