CN107500611B - 一种废旧油脂预拌增强沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废旧油脂预拌增强沥青混合料及其制备方法，制备方法包括如下步骤：步骤1，在基质沥青中加入1.5％～2.5％的废旧油脂并拌和均匀进行发育，制得废旧油脂软质沥青；步骤2，再用步骤1制得的废旧油脂软质沥青对集料进行预拌，制得预拌料；步骤3，再用岩沥青粉末对步骤2制得的预拌料进行复拌，制得复拌料；步骤4，向步骤3制得的复拌料中加入矿粉并拌合均匀，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。解决了废旧油脂的良好利用，以及沥青混合料路面铺筑过程中耗能高，大量温室气体及有害气体排放等问题。

Description

一种废旧油脂预拌增强沥青混合料及其制备方法
技术领域
本发明涉及废物利用以及沥青混合料路面节能环保技术领域，具体涉及一种废旧油脂预拌增强沥青混合料及其制备方法。
背景技术
当前我国的高等级路面绝大多数都是采用沥青混合料进行铺筑的，其施工过程中存在着耗能高、大量温室气体及有害气体排放等问题，与我国的生态文明建设相违背。虽然当前也有采用在沥青混合料中加入温拌剂的温拌技术来实现节能减排，但该技术会增加建设成本、需要添加使用特殊的生产设备，有些温拌剂残留还会对沥青混合料的某些路用性能造成不利影响。针对上述问题，国内研究学者曾提出先用高标号软质沥青对矿料进行预拌，使矿料在较低的温度下拌和时被沥青充分地裹覆，然后再利用粒料状的岩沥青粉末对其复拌来提高混合料的强度，以此达到既不降低混合料的路用性能，又能实现环保节能的目的。但目前高标号的软质沥青在工程上很少大量使用，同时为了更进一步体现节能环保的目的，需要寻求更加经济有效的物质替代高标号软质沥青。废旧油脂是指生活中常见的诸如回收的食用油、反复使用的炸油等各类劣质油，其滥用已经造成严重的社会影响。废旧油脂中的轻质组分居多，在基质沥青中加入一定量的废旧油脂，能起到与温拌剂相同的降粘效果，可使沥青结合料与矿料充分地裹覆。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废旧油脂预拌增强沥青混合料及其制备方法，解决了废旧油脂的良好利用，以及沥青混合料路面铺筑过程中耗能高，大量温室气体及有害气体排放等问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，包括如下步骤：
步骤1，在基质沥青中加入质量为基质沥青质量的1.5％～2.5％的废旧油脂并拌和均匀进行发育，制得废旧油脂软质沥青；
步骤2，再用步骤1制得的废旧油脂软质沥青对集料进行预拌，制得预拌料；
步骤3，再用岩沥青粉末对步骤2制得的预拌料进行复拌，制得复拌料；
步骤4，向步骤3制得的复拌料中加入矿粉并拌合均匀，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
在拌合基质沥青混与废旧油脂前，先将基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃，然后将废旧油脂加入基质沥青中搅拌发育，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度。
在废旧油脂软质沥青对集料进行预拌时，先将集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，然后加入废旧油脂软质沥青搅拌60s；岩沥青粉末对预拌料进行复拌时，将岩沥青粉末加入预拌料并搅拌60s；矿粉加入复拌料后搅拌50s。
废旧油脂软质沥青与集料质量比(油石比)为4.8％。
预拌前，将废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，集料加热至155～165℃，预拌过程、复拌过程以及矿粉加入后搅拌过程中，拌和温度为125～145℃。
所述废旧油脂为植物沥青。
集料采用AC—13级配，粗集料采用玄武岩，细集料采用石灰岩；矿粉采用石灰岩。
所述岩沥青采用青川岩沥青粉末或布敦岩沥青粉末，当岩沥青粉末为青川岩沥青粉末时，复拌质量与集料质量比为15％～30％；当岩沥青粉末为布敦岩沥青粉末时，复拌质量与集料质量比为20％～50％。
基质沥青为SK70#基质沥青。
一种废旧油脂预拌增强沥青混合料，通过上述制备方法制得。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，混合料生产过程中，首先在基质沥青中加入质量为基质沥青质量的1.5％～2.5％的废旧油脂制得废旧油脂软质沥青，其次用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，接着用岩沥青粉末对预拌料进行复拌来提高沥青混合料的路用性能，最后加入矿粉拌合均匀，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料，本发明的制备方法具有操作简便，可操作性强的特点；
废旧油脂具有粘度小，与基质沥青化学组分相似，低温条件下具有很好流动性的特点，且废旧油脂中的轻质组分居多，在基质沥青中加入一定量的废旧油脂，能起到与温拌剂相同的降粘效果，因此能够保证混合料的充分拌和、裹覆与有效压实；而复拌增强过程则是利用了岩沥青性能稳定、富含大量活性物质和微量元素、能够改善混合料抗氧化和抗剥落性能的特点，使混合料经过复拌增强后具有较高的强度和优良的使用性能。同时适当比例的废旧油脂和岩沥青粉末的加入不仅能够明显降低混合料的拌和温度，而且能够提高沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳性能以及耐疲劳性能，甚至可以接近SBS改性沥青的性能水平；当废旧油脂掺量为2％，岩沥青掺量为20％时，废旧油脂预拌增强沥青混合料具有良好的路用性能和环保效益；因此本发明解决了沥青混合料路面铺筑过程中耗能高，大量温室气体及有害气体排放等问题。
综上，本发明制备的废旧油脂预拌增强沥青混合料具有较高的强度、优良的使用性能、高温性能、低温性能、水稳性能、耐疲劳性能、良好的路用性能和环保效益，甚至接近SBS改性沥青的性能水平。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明专利做进一步详细描述：
本发明的废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，具体包括以下步骤：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量为基质沥青质量的1.5％～2.5％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为130～140℃，在制取废旧油脂软质沥青前先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比(即油石比)为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至135～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末或布敦岩沥青粉末，当采用青川岩沥青粉末时，复拌质量与集料质量比为15％～30％；当采用布敦岩沥青粉末时，复拌质量与集料质量比为20％～50％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
本发明所使用的原料：废旧油脂，俗称“地黑油”，是地沟油在精馏生物柴油过程中得到的一种副产品，呈黑色油状，其主要用于生产铸造粘结剂、橡胶软化剂等化工用品，为生活中常见的诸如回收的食用油、反复使用的炸油等各类劣质油；集料采用AC—13型级配，集料中，粗集料采用玄武岩，细集料采用石灰岩；其中矿粉采用石灰岩；岩沥青采用青川(QC)岩沥青和布敦(Buton)岩沥青的一种。
实施例1
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末，青川岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为15％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例2
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到130～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至135～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末，青川岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为20％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例3
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末，青川岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为25％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例4
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用布敦岩沥青粉末，布敦岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为30％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例5
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用布敦岩沥青粉末，布敦岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为20％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例6
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用布敦岩沥青粉末，布敦岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为40％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例7
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在130℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末，青川岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为30％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例8
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.0％的废旧油脂，在140℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为135℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用布敦岩沥青粉末，布敦岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为50％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例9
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为1.5％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为130℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末，青川岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为20％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
实施例10
本实施例中，废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法如下：
首先，在SK70#基质沥青中加入质量百分比为2.5％的废旧油脂，在125～145℃下搅拌均匀进行发育，搅拌发育时间为30min，制得废旧油脂软质沥青，采用粘温曲线确定废旧油脂软质沥青的加热温度为140℃，在制取废旧油脂软质沥青前，先将SK70#基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃；
其次，用废旧油脂软质沥青对集料进行预拌来改善沥青混合料的施工和易性，制得预拌料，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％，在预拌前，先将集料在烘箱内加热至155～165℃，废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，然后将加热后的集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，最后加入预定量的废旧油脂软质沥青搅拌60s，沥青混合料拌和机温度控制在125～145℃；
接着，用预定量的岩沥青粉末对预拌料进行复拌，以提高沥青混合料的路用性能，制得复拌料，复拌温度为125～145℃，复拌时间为60s，岩沥青粉末采用布敦岩沥青粉末，布敦岩沥青粉末的复拌质量与集料质量比为20％；
最后，向复拌料中加入矿粉并在125～145℃下拌和均匀，拌和时间为50s，即制得废旧油脂预拌增强沥青混合料。
通过控制岩沥青粉末的种类与掺量，同时与SK70#热拌沥青混合料、SBS改性沥青混合料路用性能作试验对比研究，以评价废旧油脂预拌增强沥青混合料路用性能的优劣和应用推广的可行性。试验中对青川岩沥青粉末的复拌比例选择了15％、20％、25％、30％四种，对布敦岩沥青的复拌比例选择了20％、30％、40％、50％四种。采用车辙试验、半圆弯拉试验、冻融劈裂试验、四点弯曲疲劳寿命试验来分别评价废旧油脂预拌增强沥青混合料的高温抗车辙、低温抗裂、抗水损坏及耐疲劳的性能。
其中SK70#HMA沥青加热温度控制在160℃，矿料加热温度控制在175～185℃，沥青混合料拌和温度控制在145～165℃。
其中SBS改性沥青混合料加热温度控制在175℃，矿料加热温度控制在190～220℃，沥青混合料拌和温度控制在160～180℃。
混合料骨料级配统一采用常用AC-13型矿料级配，见表1：
表1
Figure BDA0001403013930000121
采用车辙试验对沥青混合料的高温性能进行评价，与SK70#HMA沥青、SBS改性沥青混合料的试验指标进行横向比较，各种沥青混合料动稳定度试验结果如表2所示。
表2
Figure BDA0001403013930000122
表2中，“2废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“1.5废脂”表示在SK70#基质沥青中添加1.5％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“2.5废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2.5％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“QC”表示青川岩沥青、“Buton”表示布敦岩沥青；“废脂+15％QC”表示用上述废旧油脂软质沥青对矿料进行预拌后，添加15％的青川岩沥青复拌增强得到的预拌料；其余表述与之相同。
从表2可得：当废旧油脂的掺配比例为1.5％和2.5％时，其对应的废旧油脂预拌增强混合料的高温性能不及废旧油脂掺配比例为2％的预拌增强混合料的高温性能，且废旧油脂预拌增强沥青混合料的动稳定度值DS值随着岩沥青掺量的增加而逐渐提高，每种掺配比例的岩沥青混合料的动稳定度均大于SK70#HMA的动稳定度。相同掺量的青川岩沥青对混合料高温性能的改善作用强于布敦岩沥青，且随着岩沥青掺量的增加，混合料动稳定度增加的幅度越来越小，说明当岩沥青的掺量达到一定限度后，岩沥青掺量对混合料的高温性能影响不再明显；因此青川岩沥青的最佳掺量为20％，布敦岩沥青的最佳掺量为40％，此时废旧油脂预拌增强沥青混合料的高温稳定性最佳。
为了评价废旧油脂预拌增强沥青混合料的低温性能，对废旧油脂预拌增强沥青混合料、SK70#HMA、SBS沥青混合料在-10℃的条件下进行半圆弯拉试验(SCB)，采用最大荷载、弯拉强度以及断裂能密度三个参数评价混合料的低温性能，试验结果如表3所示，表3为-10℃各沥青混合料SCB试验结果：
表3
Figure BDA0001403013930000131
Figure BDA0001403013930000141
表3中，“2废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“1.5废脂”表示在SK70#基质沥青中添加1.5％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“2.5废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2.5％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“QC”表示青川岩沥青、“Buton”表示布敦岩沥青；“废脂+15％QC”表示用上述废旧油脂软质沥青对矿料进行预拌后，添加15％的青川岩沥青复拌增强得到的预拌料；其余表述与之相同。
从表3可得：当废旧油脂的掺配比例为1.5％和2.5％时，其对应的废旧油脂预拌增强混合料的低温性能不及废旧油脂掺配比例为2％的预拌增强混合料的低温性能，且废旧油脂预拌增强沥青混合料的SCB试验参数(最大荷载、弯拉强度以及断裂能密度)均大于SK70#基质沥青混合料的，在掺量相同的情况下，添加青川岩沥青的废旧油脂预拌增强沥青混合料的最大荷载及弯拉强度要高于掺加布敦岩沥青的。随着岩沥青掺量的增加，废旧油脂预拌增强沥青混合料的低温性能也在增加，添加青川岩沥青的预拌增强沥青混合料在青川岩沥青的掺量达到20％时，各项SCB参数达到最大值，说明此掺量下的青川岩预拌增强沥青混合料的低温性能最好，因此青川岩沥青的最佳掺量为20％；随着岩沥青掺量的增加，废旧油脂添加布敦岩沥青的预拌增强沥青混合料的各项SCB试验参数随着布敦岩沥青掺量的增加而而呈现上升的变化规律，但其增加的幅度逐渐的减小，因此布敦型预拌增强沥青混合料中布敦岩沥青的最佳掺量为40％。
通过对废旧油脂预拌增强沥青混合料、SK70#HMA及SBS改性沥青混合料分别进行冻融劈裂试验来对比评价废旧油脂预拌增强沥青混合料的水稳性能。冻融劈裂试验结果见表4：
表4
沥青种类 R1(MPa) R2(MPa) TSR(％)
SK70# 0.92 0.80 86.71
2废脂+15％QC 0.99 0.87 87.9
2废脂+20％QC 1.03 0.92 89.75
2废脂+25％QC 1.15 1.07 92.93
2废脂+30％QC 1.39 1.31 94.31
2废脂+20％Buton 0.95 0.85 89.07
2废脂+30％Buton 1.14 1.04 90.93
2废脂+40％Buton 1.27 1.18 92.85
2废脂+50％Buton 1.39 1.30 93.74
SBS 1.13 1.03 91.49
1.5废脂+20％QC 1.01 0.89 88.46
2.5废脂+20％Buton 0.89 0.75 88.17
表4中，“2废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“1.5废脂”表示在SK70#基质沥青中添加1.5％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“2.5废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2.5％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“QC”表示青川岩沥青、“Buton”表示布敦岩沥青；“废脂+15％QC”表示用上述废旧油脂软质沥青对矿料进行预拌后，添加15％的青川岩沥青复拌增强得到的预拌料；其余表述与之相同。
从表4可得：当废旧油脂的掺配比例为1.5％和2.5％时，其对应的废旧油脂预拌增强混合料的水稳性能不及废旧油脂掺配比例为2％的预拌增强混合料的水稳性能，且废旧油脂预拌增强沥青混合料的水稳性能随着岩沥青掺量的增加而逐渐提高，每种掺配比例的岩沥青混合料的水稳性能均大于SK70#HMA的水稳性能。当青川岩沥青的掺量达到25％、布敦岩沥青的掺量达到40％时，混合料的TSR值就已经超过了SBS的，说明岩沥青能够显著地改善废旧油脂预拌增强沥青混合料的水稳性能。相同掺量的青川(QC)岩沥青对混合料水稳性能的改善作用强于布敦(Buton)岩沥青，因此在选择岩沥青种类时，综合考虑用量、经济以及路用性能改善效果，优先选用青川岩沥青。
沥青路面的使用年限与混合料的抗疲劳能力密切相关，通过对废旧油脂预拌增强沥青混合料、SK70#HMA及SBS改性沥青混合料分别进行四点弯曲疲劳性能试验来对比评价废旧油脂预拌增强沥青混合料抗疲劳性能。其中废旧油脂预拌增强混合料青川岩沥青复拌掺配比例为20％、布敦岩沥青复拌掺配比例为40％，试验指标为初始劲度模量和疲劳次数，试验结果如表5，表5为各沥青混合料四点弯曲疲劳试验结果：
表5
沥青种类 初始劲度模量(MPa) 疲劳次数(10<sup>6</sup>)
SK70# 4762 2.287
SBS 7956 5.063
2废脂+20％QC 6927 4.851
2废脂+40％Buton 8314 4.790
表5中，“2废脂”表示在SK70#基质沥青中添加2％的废旧油脂而制得的废旧油脂软质沥青；“QC”表示青川岩沥青、“Buton”表示布敦岩沥青；“废脂+20％QC”表示用上述废旧油脂软质沥青对矿料进行预拌后，添加20％的青川岩沥青复拌增强得到的预拌料；“废脂+40％Buton”表示用上述废旧油脂软质沥青对矿料进行预拌后，添加40％的布敦岩沥青复拌增强得到的预拌料。
从表5可得：两种预拌增强沥青混合料的疲劳作用次数均远大于SK70#HMA的，并且接近于SBS沥青混合料的，这说明废旧油脂和岩沥青的加入能够明显改善混合料的耐疲劳性能。保持试验条件相同，添加20％的青川岩沥青复拌增强得到的预拌增强沥青混合料的疲劳次数比添加40％的布敦岩沥青复拌增强得到的预拌增强沥青混合料的疲劳次数大，说明前者具有更好的耐疲劳性能。
由表2-表5的结果可知：废旧油脂的加入降低了混合料的加热拌和温度，起到了废物利用变废为宝的作用，具有较好的环保效果。虽在一定程度上损害了混合料的路用性能，可以通过调节废旧油脂和岩沥青的掺量来使混合料的路用性能达到理想的程度。随着岩沥青掺量的提高，废旧油脂预拌增强沥青混合料的高温性能、低温性能、水稳性能以及耐疲劳性能均有一定地改善与提高。青川岩沥青的改善效果优于布敦岩沥青，当废旧油脂的掺配比例为2％，青川岩沥青掺配比例为20％、废旧油脂预拌增强沥青混合料的各项路用性能达到最佳。

Claims (6)

1.一种废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，在基质沥青中加入质量为基质沥青质量的1.5％～2.5％的废旧油脂并拌和均匀进行发育，制得废旧油脂软质沥青；
步骤2，再用步骤1制得的废旧油脂软质沥青对集料进行预拌，制得预拌料；
步骤3，再用岩沥青粉末对步骤2制得的预拌料进行复拌，制得复拌料；
步骤4，向步骤3制得的复拌料中加入矿粉并拌合均匀，制得废旧油脂预拌增强沥青混合料；
在拌合基质沥青与废旧油脂前，先将基质沥青以及废旧油脂分别加热到135～140℃，然后将废旧油脂加入基质沥青中搅拌发育，制得废旧油脂软质沥青；
预拌前，将废旧油脂软质沥青加热至130～140℃，集料加热至155～165℃，预拌过程、复拌过程以及矿粉加入后搅拌过程中，拌和温度为125～145℃；
所述废旧油脂为植物沥青；
岩沥青粉末采用青川岩沥青粉末或布敦岩沥青粉末，当岩沥青粉末为青川岩沥青粉末时，复拌质量与集料质量比为15％～30％；当岩沥青粉末为布敦岩沥青粉末时，复拌质量与集料质量比为20％～50％。
2.根据权利要求1所述的一种废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，其特征在于，在废旧油脂软质沥青对集料进行预拌时，先将集料在沥青混合料搅拌机内搅拌90s，然后加入废旧油脂软质沥青搅拌60s；岩沥青粉末对预拌料进行复拌时，将岩沥青粉末加入预拌料并搅拌60s；矿粉加入复拌料后搅拌50s。
3.根据权利要求1所述的一种废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，其特征在于，废旧油脂软质沥青与集料质量比为4.8％。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，其特征在于，集料采用AC—13级配，粗集料采用玄武岩，细集料采用石灰岩；矿粉采用石灰岩。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种废旧油脂预拌增强沥青混合料制备方法，其特征在于，基质沥青为SK70#基质沥青。
6.一种废旧油脂预拌增强沥青混合料，其特征在于，通过权利要求1-5任意一项所述的制备方法制得。
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