CN106830766A - 一种温拌再生混合料的制备方法及其施工工艺 - Google Patents

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Abstract

一种温拌再生混合料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份数计，将18～37份旧沥青混合料和10～25份新集料加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；S2、将12～20份新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把0.01～0.04份再生剂和0.07～0.11份温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；S3、将0.4～0.8份矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。通过上述技术方案，不仅能够增加旧沥青混合料的加入量，同时温拌再生混合料又具有较高的耐老化的性能，从而有利于延长路面的使用寿命。

Description

一种温拌再生混合料的制备方法及其施工工艺
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域，特别涉及一种温拌再生沥青混合料的制备方法及其施工工艺。
背景技术
沥青路面在使用过程中，长期的裸露在自然环境下，经受日照、降水、气温变化等自然环境的作用，加之反复的车轮碾压荷载，致使沥青表现出物化性质或机械性质的不可逆变称为老化。沥青在老化过程中宏观上表现为软化点及粘度升高、针入度和延度的降低等使用性能的衰退。
如果将这些老化的旧沥青混合料直接丢弃到环境中，这样就会对环境造成污染，并且也会造成大量能源的浪费。为此，现有技术中，施工人员会将旧沥青混合料和新沥青混合料进行混合制成热拌再生混合料。
但是，由于热拌再生沥青混合料随着再生沥青混合料中旧料比例的提高，其疲劳性就会上升，这样不利于延长沥青的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种温拌再生沥青混合料的制备方法及其施工工艺，其具有较强的抗疲劳性能。
本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种温拌再生混合料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份数计，将18～37份旧沥青混合料和10～25份新集料加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；
S2、将12～20份新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把1～4份再生剂和0.07～0.11份温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；
S3、将0.4～0.8份矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；
S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。
通过采用上述技术方案，这样将旧沥青混合料和新集料进行混合，这样可以使旧沥青混合料和新集料之间充分混合，从而能够使新集料为旧沥青混合料搭建起空间结构，使得后来加入的物料能够更好的与旧沥青混合料进行充分地混合接触。
而且，通过上述的工艺所制得的温拌再生混合料所使用的旧沥青混合料可以占到全部混合料的45％左右，大大超过了传统热拌再生混合料中旧沥青混合料的30％含量。而且，由于温拌再生沥青混合料较低的制备温度降低了沥青胶结料的老化，对混合料的的抗疲劳性能产生有利的影响。
优选为，所述新集料包括碎石和米砂，碎石和米砂的质量之比为4∶1～3。
优选为，所述再生剂为玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的混合物。
通过采用上述技术方案，由于玉米油中含有大量不饱和脂肪酸，其能够充分地乳化新旧混合料，并且其本身具有抗氧化的能力，因此，这样也就能够增强温拌再生混合料的抗老化的能力。
而石油重油中含存在有部分硫磺，这样在拌和的过程中，硫会分解成硫自由基，硫自由基具有很高反应活性，能够夺取沥青中聚合物链上的氢原子，氢原子与硫自由基结合生成硫化氢并以气体形式溢出。聚合物链在失去氢原子部位产生自由基，相邻两个聚合物分子链上自由基耦合形成交联键，或者与硫自由基耦合形成桥连。之后在氧气的参与下形成硫醇、流醚、亚砜、砜等官能团。硫自由基与沥青中多种聚合物链发生交联反应。从而使得沥青在施工后恢复到常温状态下时具有较高的韧性，这样也就能够改变沥青的抗变形能量，增强了它的老化性能。
而且，萜烯树脂是一些热塑性嵌段共聚物具有色浅、低气味、高硬度、高附着力、抗氧化性和热稳定性好，相容性和溶解性好等优点。因此，其在提高温拌再生料的抗老化能力的同时，也能够有效地提高各物质之间的溶解效果，从而也就降低了拌和所需的温度。
优选为，所述石油重油为C10重油和C12重油的混合物。
优选为，所述增塑剂为苯钾酸酯增塑剂。
通过采用上述技术方案，其增塑效率比邻苯二甲酸酯类高，并且其具有高溶解性、低溶胶化温度，而且其在成品中耐迁移性、耐油柔软性能都比较好，而且对光、热都比较稳定，从而也就增强了再生混合料的混合效果，同时也增强了施工路面的抗老化性能。
优选为，所述矿粉为石灰岩碱性石料，其粒度范围为0.075mm～0.6mm。
一种温拌再生混合料的施工工艺，其包括以下步骤：
a、将权利要求1至权利要求7中任意一项权利要求中的温拌再生混合料的制备方法制成的温拌混合料进行连续摊铺；
b、用压路机以缓慢而均匀的速度碾压摊铺的温拌混合料，并获得成型的摊铺层；
c、对b中的摊铺层进行接缝处理；
优选的，摊铺层锯切时留下的灰浆需擦洗干净，并涂上少量粘层沥青。
通过采用上述技术方案，这样有利于保证路面的平整，并且也能够保证路面的完整及连续性，而且，最后再上涂上少量粘层沥青，这样能够进一步隔离温拌再生混合料与外界的接触，从而有利于延长路面的实用效率。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过制备方法，能够有效地保证各物料之间的充分混合，而且相比热拌再生沥青混合料可以加入更多的旧沥青混合料；
2、利用石油重油和玉米油等作为再生剂，其不仅能够恢复沥青的性能，同时，也增强了沥青的抗老化的能力；
3、利用上述的施工工艺，能够在保证路面平整的前提下，延长路面的使用寿命。
附图说明
图1为温拌再生混合料的制备方法的流程图；
图2为温拌再生混合料的施工工艺的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
此处，所选用的旧沥青混合料为无沥青粘结的砂石料不得多于沥青旧料质量的5％，含泥量不得大于1％，用于再生生产的旧沥青混合料颗粒尺寸应小于31.5mm(方孔筛)。
新沥青的参数见下表，
米砂的参数见下表，
矿粉的参数见下表，
实施例一、
温拌再生混合料的制备：
S1、将18kg旧沥青混合料和8kg碎石和2kg米砂加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；
S2、将12kg新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把1kg再生剂和0.07kg温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；
S3、将0.4kg矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；
S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。
温拌再生混合料的施工工艺：
a、将上述制备好的温拌混合料进行连续摊铺；
b、用压路机以缓慢而均匀的速度碾压摊铺的温拌混合料，并获得成型的摊铺层；
c、对b中的摊铺层进行接缝处理，将摊铺层锯切时留下的灰浆需擦洗干净，并涂上少量粘层沥青。
而且，这里所使用的温拌剂为JM沥青温拌剂，其由常州巨贸新材料科技有限公司生产。其含有18～21％的结晶水，其中含有的水分在85℃以上会持续的释放出来，在沥青混合料拌和过程中，与沥青作用使之发泡，泡沫能起到润滑剂的作用，降低沥青粘度，使沥青可以在相对较低的温度条件下(120～130℃)与集料拌合均匀。
再生剂为玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的混合物，此处，玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的重量比为1∶3∶0.5∶0.5。并且，石油重油为C10重油和C12重油的混合物，它们的比例为1∶1，而增塑剂为苯钾酸酯增塑剂。
实施例二、
温拌再生混合料的制备：
S1、将37kg旧沥青混合料和14.3kg碎石和10.8kg米砂加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；
S2、将20kg新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把4kg再生剂和0.11kg温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；
S3、将0.8kg矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；
S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。
温拌再生混合料的施工工艺：
a、将上述制备好的温拌混合料进行连续摊铺；
b、用压路机以缓慢而均匀的速度碾压摊铺的温拌混合料，并获得成型的摊铺层；
c、对b中的摊铺层进行接缝处理，将摊铺层锯切时留下的灰浆需擦洗干净，并涂上少量粘层沥青。
而且，这里所使用的温拌剂为JM沥青温拌剂，其由常州巨贸新材料科技有限公司生产。其含有18～21％的结晶水，其中含有的水分在85℃以上会持续的释放出来，在沥青混合料拌和过程中，与沥青作用使之发泡，泡沫能起到润滑剂的作用，降低沥青粘度，使沥青可以在相对较低的温度条件下(120～130℃)与集料拌合均匀。
再生剂为玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的混合物，此处，玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的重量比为1∶3∶0.5∶0.5。并且，石油重油为C10重油和C12重油的混合物，它们的比例为1∶1，而增塑剂为苯钾酸酯增塑剂。
实施例三、
温拌再生混合料的制备：
S1、将28kg旧沥青混合料和12kg碎石和6kg米砂加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；
S2、将16kg新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把2.5kg再生剂和0.09kg温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；
S3、将0.6kg矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；
S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。
温拌再生混合料的施工工艺：
a、将上述制备好的温拌混合料进行连续摊铺；
b、用压路机以缓慢而均匀的速度碾压摊铺的温拌混合料，并获得成型的摊铺层；
c、对b中的摊铺层进行接缝处理，将摊铺层锯切时留下的灰浆需擦洗干净，并涂上少量粘层沥青。
而且，这里所使用的温拌剂为JM沥青温拌剂，其由常州巨贸新材料科技有限公司生产。其含有18～21％的结晶水，其中含有的水分在85℃以上会持续的释放出来，在沥青混合料拌和过程中，与沥青作用使之发泡，泡沫能起到润滑剂的作用，降低沥青粘度，使沥青可以在相对较低的温度条件下(120～130℃)与集料拌合均匀。
再生剂为玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的混合物，此处，玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的重量比为1∶3∶0.5∶0.5。并且，石油重油为C10重油和C12重油的混合物，它们的比例为1∶1，而增塑剂为苯钾酸酯增塑剂。
实施例四、
温拌再生混合料的制备：
S1、将28kg旧沥青混合料和14.3kg碎石和10.8kg米砂加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；
S2、将20kg新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把4kg再生剂和0.09kg温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；
S3、将0.4kg矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；
S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。
温拌再生混合料的施工工艺：
a、将上述制备好的温拌混合料进行连续摊铺；
b、用压路机以缓慢而均匀的速度碾压摊铺的温拌混合料，并获得成型的摊铺层；
c、对b中的摊铺层进行接缝处理，将摊铺层锯切时留下的灰浆需擦洗干净，并涂上少量粘层沥青。
而且，这里所使用的温拌剂为JM沥青温拌剂，其由常州巨贸新材料科技有限公司生产。其含有18～21％的结晶水，其中含有的水分在85℃以上会持续的释放出来，在沥青混合料拌和过程中，与沥青作用使之发泡，泡沫能起到润滑剂的作用，降低沥青粘度，使沥青可以在相对较低的温度条件下(120～130℃)与集料拌合均匀。
再生剂为玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的混合物，此处，玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的重量比为1∶3∶0.5∶0.5。并且，石油重油为C10重油和C12重油的混合物，它们的比例为1∶1，而增塑剂为苯钾酸酯增塑剂。
采用UTM-100试验机，通过四点加载弯曲疲劳试验，在3个不同应变水平(200、400、600με)下测试沥青混合料的荷载作用次数，每个应变水平下平行试验3次。试验温度为15℃，采用正弦波荷载，加载频率为10Hz。
从上述数据可以得出，实施例一至实施例四均能够基本满足标准的抗老化的能力，并且也大大提高了旧沥青混合料的掺入量。从而既减少了CO2、粉尘等有害物质的散发，同时，也能够节约沥青及矿料的原料。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种温拌再生混合料的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量份数计，将18～37份旧沥青混合料和10～25份新集料加热到140～150℃烘干后加入到拌和锅中，干拌5～8s，并保持温度为140～150℃；
S2、将12～20份新沥青加热至145～155℃后加入到拌和锅中，把1～4份再生剂和0.07～0.11份温拌剂撒入拌和锅中拌和30～35s；
S3、将0.4～0.8份矿粉加入到拌和锅中，拌和105～110s，得到温拌再生混合料；
S4、将S3中所得的温拌再生混合料在135～145℃下出锅。
2.根据权利要求1所述的一种温拌再生混合料的制备方法，其特征在于：所述新集料包括碎石和米砂，碎石和米砂的质量之比为4∶1～3。
3.根据权利要求1所述的一种温拌再生混合料的制备方法，其特征在于：所述再生剂为玉米油、石油重油、萜烯树脂和增塑剂的混合物。
4.根据权利要求3所述的一种温拌再生混合料的制备方法，其特征在于：所述石油重油为C10重油和C12重油的混合物。
5.根据权利要求3所述的一种温拌再生混合料的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为苯钾酸酯增塑剂。
6.根据权利要求1所述的一种温拌再生混合料的制备方法，其特征在于：所述矿粉为石灰岩碱性石料，其粒度范围为0.075mm～0.6mm。
7.一种温拌再生混合料的施工工艺，其包括以下步骤：
a、将权利要求1至权利要求6中任意一项权利要求中的温拌再生混合料的制备方法制成的温拌混合料进行连续摊铺；
b、用压路机以缓慢而均匀的速度碾压摊铺的温拌混合料，并获得成型的摊铺层；
c、对b中的摊铺层进行接缝处理。
8.根据权利要求7所述的一种温拌再生混合料的施工工艺，其特征在于：摊铺层锯切时留下的灰浆需擦洗干净，并涂上少量粘层沥青。
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