CN106517895A - 一种再生料冷拌储存式冷补料及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种再生料冷拌储存式冷补料及其制备方法和应用。该冷补料包括粗集料、细集料、填料、沥青、以及冷补料添加剂，所述的粗集料采用排水路面再生集料，粗集料的最大粒径为16mm，最小粒径为5mm；细集料和填料采用石灰岩；沥青采用改性沥青，其掺量为冷补料总质量的4.0％～6.1％；冷补添加剂包括沥青稀释剂和降粘剂，沥青稀释剂的用量为改性沥青质量的18.0％～26.0％，降粘剂的用量为改性沥青质量的2.0％～6.0％。本发明提供的冷补料充分利用再生石料，成本较低，该冷补料在储存过程中随着储存时间有一个性能提升的过程，储存时间长，冷补料性能较好，经济效益和环境效益良好。

Description

一种再生料冷拌储存式冷补料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于道路工程中所用的建筑材料技术领域，具体涉及一种再生料冷拌储存式冷补料及其制备方法和应用。
背景技术
随着经济的快速增长，道路交通也随之迅速发展，不仅交通流量加大，而且重交通和重载现象也日趋严重，经过一段时间的超负荷使用，沥青路面均会产生不同程度的破坏。加之沥青路面在修筑过程中常会存在性能较薄弱的点，以及交通流易造成某些路面点应力和破坏集中，易造成路面最常见的病害之一路面坑槽。
冷补料是路面坑槽修补的一种重要技术方案，冷补料能够在储存时间内不固结，经过压实后又能够形成整体，不会在自然风吹日晒及车辆碾压条件下出现飞散，其拥有“储存时疏松，但可在压力下粘结、在使用中固结”的特性，主要特点能满足疏松性、压实性、粘结性和储存性的要求。目前的冷补料技术主要是采用新集料，级配采用热沥青混合料级配，成本较高；此外,现有冷补料的存储性还有待进一步提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题克服现有技术的不足，提供一种成本较低、经济效益和环境效益良好的再生料冷拌储存式冷补料。
本发明同时还提供一种再生料冷拌储存式冷补料制备方法，该制备方法操作简单，成本较低。该方法充分利用排水路面再生料的良好质地和规格，通过调整沥青稀释剂的用量和调整冷补料的级配，使该冷补料在储存能力更好，并且在储存过程中，该冷补料的级配会逐渐优化，性能提高。
为解决以上技术问题，本发明采取的一种技术方案如下：
一种再生料冷拌储存式冷补料，包括粗集料、细集料、填料、沥青、以及冷补料添加剂，其中：
所述的粗集料采用排水路面再生集料，粗集料的最大粒径为16mm，最小粒径为5mm；
所述细集料和填料分别采用石灰岩；
所述沥青采用改性沥青，其掺量为冷补料总质量的4.0％～6.1％；
所述冷补添加剂包括沥青稀释剂和降粘剂，所述沥青稀释剂的用量为改性沥青质量的18.0％～26.0％，降粘剂的用量为改性沥青质量的2.0％～6.0％
优选地，所述排水路面再生集料的最大粒径为16mm，最小粒径为5mm，材质为玄武岩。
优选地，所述细集料采用石灰石细集料；所述填料为石灰石矿粉。
优选地，所述的沥青稀释剂为柴油。
优选地，所述的降粘剂为温拌剂。
进一步地，粗集料、细集料、填料占冷补料的质量含量分别为70％～85％、5％～10％和2％～12％。
根据本发明的一个具体方面：所述的储存式冷补料为储存式排水冷补料，所述改性沥青为高黏度改性沥青，所述高黏度改性沥青掺量为冷补料质量的4.0％～5.1％，冷补料为间断半开级配，空隙率为15.0％～20.0％。其中集料和填料的整体级配范围如下表：
优选地，所述的高黏度改性沥青60℃动力粘度为250000Pa·s～400000Pa·s。
根据本发明的又一具体方面，所述储存式冷补料为储存式SMA冷补料，所述高黏度改性沥青的掺量为冷补料质量的5.1％～6.1％，所述冷补添加剂还包括纤维稳定剂，所述纤维稳定剂的掺量为冷补料质量的1‰～3‰，冷补料为间断半开级配，空隙率为3.0％～6.0％。集料和填料整体级配范围如下表：
优选地，所述的纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm～6mm。
本发明采取的又一技术方案是：一种本发明上述的再生料冷拌储存式冷补料的制备方法，其采用冷拌制备生产，其具体步骤如下：
(1)将排水路面再生集料筛分，去掉4.75mm以下的部分，分成5mm～10mm和10mm～13mm两档，于60℃±5℃烘干，冷却，与所述细集料和填料混合得到集料；
(2)将高黏度改性沥青加热至可流动的状态，按配方比例加入降粘剂，搅拌均匀，然后缓慢倒入沥青稀释剂中，并不断搅拌，得到冷补液，当其中生产的冷补料为再生料储存式OGFC冷补料时，改性沥青为高黏度改性沥青；
(3)将步骤(2)所得冷补液分多次加入步骤(1)制备的集料中得到冷补料，每次加入后搅拌的时间不少于45秒，当其中生产的冷补料为再生料储存式SMA冷补料时，先将纤维稳定剂加入集料中并拌合不少于20秒；
(4)将制备的再生料储存式冷补料在6小时内装袋封存。
本发明还提供一种如上所述的再生料冷拌储存式冷补料在路面修补中的应用，其中：控制储存式冷补料从拆袋到应用于路面修补的时间间隔在30min到12小时之间。优选地，将所述时间间隔控制在1小时到5小时之间，更优选控制在1小时到3小时之间。
由于采取以上技术方案，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、本发明提供的冷补料充分利用沥青排水路面再生集料，制备成本较低、经济效益和环境效益良好；
2、本发明提供的冷补料充分利用沥青路面再生集料，充分利用排水路面再生料的良好质地和规格，通过调整沥青稀释剂的用量和调整冷补料的级配，使该冷补料的储存能力更好，并且在储存过程中，该冷补料的级配会逐渐优化，性能提高。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步详细的说明，但本发明不限于以下实施例。以下实施例中，在没有特别说明时，所述表示含量的“％”为质量百分含量。
实施例1：
本例提供一种再生料冷拌储存式排水冷补料，其采用的原材料如下：
再生粗集料：采用OGFC-13路面再生料，经筛分取得粒径5mm～10mm和10mm～13mm两档，分别占冷补料总质量的48.25％和34.15％；
细集料：细集料采用石灰石细集料，占冷补料总质量的7.75％；
填料：采用石灰石矿粉，占冷补料总质量的4.0％；
高黏度改性沥青：60℃动力粘度为300000Pa·s；
高黏度改性沥青、降粘剂和沥青稀释剂的质量总和为冷补料总质量的5.85％，其中降粘剂的质量是高黏度改性沥青的2.5％，沥青稀释剂的质量是高黏度改性沥青质量的22％；
集料和填料的整体级配为：
筛孔(mm) 16 13.2 9.5 7.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
通过率(％) 100 85 65 15.5 14.6 10.0 8.0 6.3 5.3 4.2
该冷补料采用冷拌的方法制备，具体步骤如下：
(1)将OGFC-13路面再生料筛分，去掉4.75mm以下的部分，分成5mm～10mm和10mm～13mm两档，于60℃烘箱烘干两小时后取出，冷却至常温，与细集料和填料混合均匀得到集料；
(2)将高黏度改性沥青加热至115℃，按配方比例加入降粘剂，搅拌均匀，然后按配方比例缓慢倒入沥青稀释剂中，并不断搅拌，得到冷补液；
(3)将步骤(2)所得冷补液分2次加入步骤(1)集料中制得排水冷补料，每次加入后搅拌的时间为50秒；
(4)将步骤(3)制备的排水冷补料在1小时后装袋封存。
按照本例方法制备的冷补料应用于上海浦东新区某排水路段的坑槽修补，拆袋1小时后填补坑槽并压实，修补部分标线标高比路面高0.5cm，路面空隙率为17.8％，使用6个月后，路面未出现车辙、飞散等病害。
实施例2：
本例提供一种再生料冷拌储存式SMA冷补料，其采用的原材料如下：
再生粗集料：采用OGFC-13路面再生料，经筛分取得粒径5mm～10mm和10mm～13mm两档，分别占冷补料总质量的42.2％和30.7％；
细集料：细集料采用石灰石细集料，占冷补料总质量的9.6％；
填料：采用石灰石矿粉，占冷补料总质量的11.0％；
改性沥青、降粘剂和沥青稀释剂的质量总和为冷补料总质量的6.5％，其中降粘剂的质量是改性沥青质量的2.0％，沥青稀释剂的质量是改性沥青质量的24％；
纤维稳定剂：长度3～6mm的木质素纤维，掺量为冷补料质量的2‰；
集料和填料的整体级配为：
该冷补料采用冷拌的方法制备，具体步骤如下：
(1)将OGFC-13路面再生料筛分，去掉4.75mm以下的部分，分成5mm～10mm和10mm～13mm两档，于60℃烘箱烘干两小时后取出，冷却至常温，与细集料和填料混合均匀得到集料；
(2)将改性沥青加热至110℃，按配方比例加入降粘剂，搅拌均匀，然后按配方比例缓慢倒入沥青稀释剂中，并不断搅拌，得到冷补液；
(3)将木质素纤维加入集料中，拌合25秒，然后将步骤(2)所得冷补液分2次加入集料中，每次加入后搅拌的时间为50秒，得到SMA冷补料；
(4)将步骤(3)制备的SMA冷补料在0.5小时后装袋封存。
按照本例方法制备的冷补料应用于上海浦东新区某排水路段的坑槽修补，拆袋1.5小时后填补坑槽并压实，修补部分标线标高比路面高0.5cm，路面空隙率为4.8％，使用6个月后，路面未出现车辙、飞散等病害。
以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种再生料冷拌储存式冷补料，包括粗集料、细集料、填料、沥青、以及冷补料添加剂，其特征在于：
所述的粗集料采用排水路面再生集料，粗集料的最大粒径为16mm，最小粒径为5mm；
所述细集料和填料分别采用石灰岩；
所述沥青采用改性沥青，其掺量为冷补料总质量的4.0％～6.1％；
所述冷补添加剂包括沥青稀释剂和降粘剂，所述沥青稀释剂的用量为改性沥青质量的18.0％～26.0％，所述降粘剂的用量为改性沥青质量的2.0％～6.0％。
2.根据权利要求1所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述排水路面再生集料的最大粒径为16mm，最小粒径为5mm，材质为玄武岩；所述细集料采用石灰石细集料；所述填料为石灰石矿粉。
3.根据权利要求1所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述的沥青稀释剂为柴油；所述的降粘剂为温拌剂。
4.根据权利要求1所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述的储存式冷补料为储存式排水冷补料，所述改性沥青为高黏度改性沥青，所述高黏度改性沥青掺量为冷补料质量的4.0％～5.1％，冷补料为间断半开级配，空隙率为15.0％～20.0％。
5.根据权利要求1或4所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述集料和填料的整体级配范围如下表。
6.根据权利要求4所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述的高黏度改性沥青60℃动力粘度为250000Pa·s～400000Pa·s。
7.根据权利要求1所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述的储存式冷补料为储存式SMA冷补料，所述改性沥青的掺量为冷补料质量的5.1％～6.1％，所述冷补添加剂还包括纤维稳定剂，所述纤维稳定剂的掺量为冷补料质量的1‰～3‰，冷补料为间断半开级配，空隙率为3.0％～6.0％；所述纤维稳定剂为木质素纤维，平均长度为3mm～6mm。
8.根据权利要求1或7所述的再生料冷拌储存式冷补料，其特征在于：所述集料和填料整体级配范围如下表。
9.一种如权利要求1～8中任一项权利要求所述的再生料冷拌储存式冷补料的制备方法，其特征在于：采用冷拌制备生产，其具体步骤如下：
(1)将排水路面再生集料筛分，去掉4.75mm以下的部分，分成5mm～10mm和10mm～13mm两档，于60℃±5℃烘干，冷却，与所述细集料和填料混合得到集料；
(2)将改性沥青加热至可流动的状态，按配方比例加入降粘剂，搅拌均匀，然后缓慢倒入沥青稀释剂中，并不断搅拌，得到冷补液，当其中生产的冷补料为再生料储存式OGFC冷补料时，改性沥青为高黏度改性沥青；
(3)将步骤(2)所得冷补液分多次加入步骤(1)制备的集料中得到冷补料，每次加入后搅拌的时间不少于45秒，当其中生产的冷补料为再生料储存式SMA冷补料时，先将纤维稳定剂加入集料中并拌合不少于20秒；
(4)将制备的再生料储存式冷补料在6小时内装袋封存。
10.一种如权利要求1～9中任一项权利要求所述的再生料冷拌储存式冷补料在路面修补中的应用，其特征在于：控制储存式冷补料从拆袋到应用于路面修补的时间间隔在30min到12小时之间。
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