CN108192365B - 一种沥青热再生生产工艺 - Google Patents

一种沥青热再生生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及沥青再生技术领域，特别涉及一种沥青热再生生产工艺，其能够改善沥青质的相容性，提高旧沥青热再生后的性能的稳定性。其技术方案要点为，向熔融后的旧沥青中添加苄基化合物；苄基化合物含有较多的活性氢，利用活性氢接枝到高分子或低分子化合物上，从而在分子量、分子结构不同的沥青质之间架起一座“桥梁”，进而改善沥青质的相容性，提高旧沥青热再生后性能的稳定性。

Description

一种沥青热再生生产工艺
技术领域
本发明涉及沥青再生技术领域，特别涉及一种沥青热再生生产工艺。
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化，即沥青的老化。因此，沥青路面具有一定的使用寿命，待达到其使用寿命后，需要对沥青路面进行翻修。如果旧沥青的废弃料能够加以再生利用，则不仅可以节约资源，又能够减少对环境的污染，有着非常可观的经济效益和社会效益。
公布号为CN102260058A的发明专利公开了一种基于沥青路面旧料热再生的沥青路面料生产工艺，其通过将废旧沥青路面料粉碎筛分，加热熔融后用再生剂处理，之后与新石料、新沥青料混合，得到成品沥青路面料，从而，使旧沥青废弃料得以充分利用。
沥青老化在宏观上表现为软化点及粘度升高，针入度和延度降低，流动性变差等，其从组分转移情况分析为：饱和分变化不大、芳香分含量显著减小、胶质含量变化不大、沥青质含量明显增加等。沥青组分的变化导致旧沥青废料在融化后沥青质凝聚现象较严重，沥青质相容性较差，进而，导致沥青质在再生剂中分散效果较差，旧沥青再生后的性能不够稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种沥青热再生生产工艺，其能够改善沥青质的相容性，提高旧沥青热再生后的性能的稳定性。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种沥青热再生生产工艺，包括以下步骤：
S1：收集旧沥青路面料；
S2：将收集的旧沥青路面料粉碎、筛分；
S3：将粉碎后的旧沥青路面料送入加热滚筒内，加热，得到熔融态旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入苄基化合物，使其在加热滚筒内继续加热，得到沥青热旧料；
S5：将沥青热旧料于储存仓保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料送至拌缸，并向其中加入再生剂，搅拌；
S7：向拌缸中加入新石料、新沥青、新石粉，搅拌，得沥青热再生成品料。
通过采用上述技术方案，向熔融后的沥青中添加苄基化合物，苄基化合物含有较多的活性氢，利用活性氢接枝到高分子或低分子化合物上，从而在分子量、分子结构不同的沥青质之间架起一座“桥梁”，进而改善沥青质的相容性；之后，将苄基化合物处理后的旧沥青储存，待需要使用时，利用热再生剂对其进行再生，以改善其粘度、流动性等，并将其与新的石料、沥青混合，从而得到沥青热再生成品料，以供铺设沥青路面使用；本技术方案由于改善了沥青的相容性，从而使沥青热再生成品料质地较均匀，性能也较稳定。
进一步的，S4中旧沥青与苄基化合物混合加热的同时，对混合料进行微波处理。
通过采用上述技术方案，利用微波加剧沥青及苄基化合物的分子运动，使整个混合料混合更均匀，形成较稳定的混溶体系，实现均匀共混，提高沥青料性能的稳定性。
进一步的，在S6后增加S6’；S6’：将新石料加热烘干。
通过采用上述技术方案，将石料中的水分蒸发干净，避免后期施工过程中，水分蒸发带走大量的热量，造成再生混合料温度下降，铺设路面时无法压实，导致路面出现早期破坏的现象。
进一步的，S3中加热温度为130℃-150℃。
通过采用上述技术方案，将加热温度控制在这一范围内，既能使旧沥青尽快融化，又能够避免温度过高，导致沥青中的有毒有害气体大量挥发，造成环境污染。
进一步的，S3中加热时间为2min-4min。
通过采用上述技术方案，在加热温度为130℃-150℃的前提下，在该加热时间内旧沥青已基本完全融化，从而避免加热时间过久，造成资源浪费，以及沥青中的有毒有害气体大量挥发，污染环境。
进一步的，S4中所用苄基化合物为苄乙腈、亚苄基苯胺、苄甲醇、苯基丙烯酸中的一种或几种。
通过采用上述技术方案，沥青中的有毒物质主要为蒽、菲、芘等，这些物质中含有大量的苯环，而上述苄基化合物中的苄基自由基与苯环的共轭效应较稳定，其能够抑制沥青中有毒物质的挥发，减少沥青热再生过程中对环境的污染，对人体的危害。
进一步的，S5中储存仓储存温度为100℃-110℃。
通过采用上述技术方案，在该温度下能够使熔融后的旧沥青较好的保持熔融态，以便于其后续使用。
进一步的，S6中所述再生剂包括芳烃油、重油及液体石油树脂。
通过采用上述技术方案，可以提高老化沥青的芳香分含量，使沥青质含量减小，针入度延度增加，粘度下降，软化点下降。
进一步的，所述芳烃油的芳烃含量不少于80％，闪点大于220℃。
通过采用上述技术方案，沥青热再生施工时，路面温度一般可以达到165℃-185℃，闪点较低可能引发闪燃爆炸事故，因此，提高芳烃油的闪点，能够减小安全事故的发生率，提高再生剂的安全性指标。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过向熔融后的沥青中添加苄基化合物，苄基化合物含有较多的活性氢，利用活性氢接枝到高分子或低分子化合物上，从而在分子量、分子结构不同的沥青质之间架起一座“桥梁”，进而改善沥青质的相容性；
2.沥青中的有毒物质主要为蒽、菲、芘等，这些物质中含有大量的苯环，而苄基化合物中的苄基自由基与苯环的共轭效应较稳定，其能够抑制沥青中有毒物质的挥发，减少沥青热再生过程中对环境的污染，对人体的危害。
附图说明
图1：一种沥青热再生生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明披露了一种沥青热再生生产工艺，如附图1所示，包括以下步骤：
实施例1：
S1：收集旧沥青路面料，运至拌合场所待用；
S2：用装载机将收集的旧沥青路面料送至破碎筛分设备的料斗中，经一级破碎机破碎后，送入振动筛筛分分级，小于10mm规格的颗粒直接被收集，大于10mm规格的颗粒经传送带送至二级破碎机破碎后，再次送至振动筛筛分分级，使较大颗粒在破碎机和振动筛之间循环，直至其规格小于10mm；
S3：将重量份的S2中筛选出的规格小于10mm旧沥青路面料800份送入加热滚筒内，通过燃烧燃油对加热滚筒内的物料进行加热；为了使燃油燃烧更充分，燃油在进入燃烧室时，通过高压雾化，使燃油分散开来，以促进其燃烧，使燃油资源被充分利用，并避免燃油燃烧不充分，造成环境污染，甚至危害人体健康；控制加热滚筒内加热温度在130℃-140℃，加热4min，得到熔融旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入重量份苄基化合物1份，本实施例中所使用苄基化合物为苄乙腈，使其在加热滚筒内继续以130℃-140℃加热，得到沥青热旧料；为了使苄基化合物与旧沥青混合更充分，反应更彻底，加热滚筒内安装有微波发生器，利用微波加剧二者的混合；
S5：将沥青热旧料于储存仓内100℃保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料通过储存仓的气缸阀门放料至拌缸，并向其中加入重量份再生剂1份，搅拌；本实施例中所用再生剂为芳烃油、重油及液体石油树脂的混合物，三者质量比为3:2:1，其中芳烃油的芳烃含量为80％，闪点为230℃；
S6’：将重量份1000份，规格为5mm-20mm的新石料于干燥筒内120℃加热10min，烘干；
S7：将新沥青重量份30份、新石粉重量份50份，以及S6’中得到的烘干后的新石料加入至拌缸内，与S6中拌缸内的混合料混合搅拌30s，得到沥青热再生成品料。
实施例2：
S1：收集旧沥青路面料，运至拌合场所待用；
S2：用装载机将收集的旧沥青路面料送至破碎筛分设备的料斗中，经一级破碎机破碎后，送入振动筛筛分分级，小于10mm规格的颗粒直接被收集，大于10mm规格的颗粒经传送带送至二级破碎机破碎后，再次送至振动筛筛分分级，使较大颗粒在破碎机和振动筛之间循环，直至其规格小于10mm；
S3：将重量份的S2中筛选出的规格小于10mm旧沥青路面料750份送入加热滚筒内，通过燃烧燃油对加热滚筒内的物料进行加热；为了使燃油燃烧更充分，燃油在进入燃烧室时，通过高压雾化，使燃油分散开来，以促进其燃烧，使燃油资源被充分利用，并避免燃油燃烧不充分，造成环境污染，甚至危害人体健康；控制加热滚筒内加热温度在140℃-150℃，加热2min，得到熔融旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入重量份苄基化合物2份，本实施例中所使用苄基化合物为亚苄基苯胺和苄甲醇的混合物，两者质量比为1:1，使苄基化合物及旧沥青在加热滚筒内继续以140℃-150℃加热，得到沥青热旧料；为了使苄基化合物与旧沥青混合更充分，反应更彻底，加热滚筒内安装有微波发生器，利用微波加剧二者的混合；
S5：将沥青热旧料于储存仓内110℃保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料通过储存仓的气缸阀门放料至拌缸，并向其中加入重量份再生剂1.5份，搅拌；本实施例中所用再生剂为芳烃油、重油及液体石油树脂的混合物，三者质量比为3:2:1，其中芳烃油的芳烃含量为90％，闪点为225℃；
S6’：将重量份900份，规格为5mm-20mm的新石料于干燥筒内110℃加热10min，烘干；
S7：将新沥青重量份40份、新石粉重量份50份，以及S6’中得到的烘干后的新石料加入至拌缸内，与S6中拌缸内的混合料混合搅拌40s，得到沥青热再生成品料。
实施例3：
S1：收集旧沥青路面料，运至拌合场所待用；
S2：用装载机将收集的旧沥青路面料送至破碎筛分设备的料斗中，经一级破碎机破碎后，送入振动筛筛分分级，小于10mm规格的颗粒直接被收集，大于10mm规格的颗粒经传送带送至二级破碎机破碎后，再次送至振动筛筛分分级，使较大颗粒在破碎机和振动筛之间循环，直至其规格小于10mm；
S3：将重量份的S2中筛选出的规格小于10mm旧沥青路面料900份送入加热滚筒内，通过燃烧燃油对加热滚筒内的物料进行加热；为了使燃油燃烧更充分，燃油在进入燃烧室时，通过高压雾化，使燃油分散开来，以促进其燃烧，使燃油资源被充分利用，并避免燃油燃烧不充分，造成环境污染，甚至危害人体健康；控制加热滚筒内加热温度在140℃-150℃，加热3min，得到熔融旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入重量份苄基化合物1份，本实施例中所使用苄基化合物为苯基丙烯酸和苄乙腈的混合物，两者质量比为1:1，使苄基化合物及旧沥青在加热滚筒内继续以140℃-150℃加热，得到沥青热旧料；为了使苄基化合物与旧沥青混合更充分，反应更彻底，加热滚筒内安装有微波发生器，利用微波加剧二者的混合；
S5：将沥青热旧料于储存仓内110℃保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料通过储存仓的气缸阀门放料至拌缸，并向其中加入重量份再生剂1份，搅拌；本实施例中所用再生剂为芳烃油、重油及液体石油树脂的混合物，三者质量比为3:2:1，其中芳烃油的芳烃含量为85％，闪点为240℃；
S6’：将重量份1000份，规格为5mm-20mm的新石料于干燥筒内110℃加热10min，烘干；
S7：将新沥青重量份40份、新石粉重量份50份，以及S6’中得到的烘干后的新石料加入至拌缸内，与S6中拌缸内的混合料混合搅拌40s，得到沥青热再生成品料。
实施例4：
S1：收集旧沥青路面料，运至拌合场所待用；
S2：用装载机将收集的旧沥青路面料送至破碎筛分设备的料斗中，经一级破碎机破碎后，送入振动筛筛分分级，小于10mm规格的颗粒直接被收集，大于10mm规格的颗粒经传送带送至二级破碎机破碎后，再次送至振动筛筛分分级，使较大颗粒在破碎机和振动筛之间循环，直至其规格小于10mm；
S3：将重量份的S2中筛选出的规格小于10mm旧沥青路面料900份送入加热滚筒内，通过燃烧燃油对加热滚筒内的物料进行加热；为了使燃油燃烧更充分，燃油在进入燃烧室时，通过高压雾化，使燃油分散开来，以促进其燃烧，使燃油资源被充分利用，并避免燃油燃烧不充分，造成环境污染，甚至危害人体健康；控制加热滚筒内加热温度在140℃-150℃，加热3min，得到熔融旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入重量份苄基化合物1份，本实施例中所使用苄基化合物为苯基丙烯酸、苄乙腈及苄甲醇的混合物，三者质量比为1:1:1，使苄基化合物及旧沥青在加热滚筒内继续以140℃-150℃加热，得到沥青热旧料；为了使苄基化合物与旧沥青混合更充分，反应更彻底，加热滚筒内安装有微波发生器，利用微波加剧二者的混合；
S5：将沥青热旧料于储存仓内110℃保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料通过储存仓的气缸阀门放料至拌缸，并向其中加入重量份再生剂1份，搅拌；本实施例中所用再生剂为芳烃油、重油及液体石油树脂的混合物，三者质量比为3:2:1，其中芳烃油的芳烃含量为85％，闪点为230℃；
S6’：将重量份1000份，规格为5mm-20mm的新石料于干燥筒内110℃加热10min，烘干；
S7：将新沥青重量份40份、新石粉重量份50份，以及S6’中得到的烘干后的新石料加入至拌缸内，与S6中拌缸内的混合料混合搅拌40s，得到沥青热再生成品料。
实施例5：
S1：收集旧沥青路面料，运至拌合场所待用；
S2：用装载机将收集的旧沥青路面料送至破碎筛分设备的料斗中，经一级破碎机破碎后，送入振动筛筛分分级，小于15mm规格的颗粒直接被收集，大于15mm规格的颗粒经传送带送至二级破碎机破碎后，再次送至振动筛筛分分级，使较大颗粒在破碎机和振动筛之间循环，直至其规格小于15mm；
S3：将重量份的S2中筛选出的规格小于15mm旧沥青路面料800份送入加热滚筒内，通过燃烧燃油对加热滚筒内的物料进行加热；为了使燃油燃烧更充分，燃油在进入燃烧室时，通过高压雾化，使燃油分散开来，以促进其燃烧，使燃油资源被充分利用，并避免燃油燃烧不充分，造成环境污染，甚至危害人体健康；控制加热滚筒内加热温度在135℃-145℃，加热3min，得到熔融旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入重量份苄基化合物1份，本实施例中所使用苄基化合物为苯基丙烯酸、苄乙腈及苄甲醇的混合物，三者质量比为1:1:1，使苄基化合物及旧沥青在加热滚筒内继续以140℃-150℃加热，得到沥青热旧料；为了使苄基化合物与旧沥青混合更充分，反应更彻底，加热滚筒内安装有微波发生器，利用微波加剧二者的混合；
S5：将沥青热旧料于储存仓内110℃保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料通过储存仓的气缸阀门放料至拌缸，并向其中加入重量份再生剂1份，搅拌；本实施例中所用再生剂为芳烃油、重油及液体石油树脂的混合物，三者质量比为3:2:1，其中芳烃油的芳烃含量为85％，闪点为230℃；
S6’：将重量份1000份，规格为5mm-20mm的新石料于干燥筒内110℃加热10min，烘干；
S7：将新沥青重量份40份、新石粉重量份50份，以及S6’中得到的烘干后的新石料加入至拌缸内，与S6中拌缸内的混合料混合搅拌40s，得到沥青热再生成品料。
空白试验：
S1：收集旧沥青路面料，运至拌合场所待用；
S2：用装载机将收集的旧沥青路面料送至破碎筛分设备的料斗中，经一级破碎机破碎后，送入振动筛筛分分级，小于10mm规格的颗粒直接被收集，大于10mm规格的颗粒经传送带送至二级破碎机破碎后，再次送至振动筛筛分分级，使较大颗粒在破碎机和振动筛之间循环，直至其规格小于10mm；
S3：将重量份的S2中筛选出的规格小于10mm旧沥青路面料800份送入加热滚筒内，通过燃烧燃油对加热滚筒内的物料进行加热；为了使燃油燃烧更充分，燃油在进入燃烧室时，通过高压雾化，使燃油分散开来，以促进其燃烧，使燃油资源被充分利用，并避免燃油燃烧不充分，造成环境污染，甚至危害人体健康；控制加热滚筒内加热温度在130℃-140℃，加热4min，得到熔融旧沥青；
S4：将沥青热旧料于储存仓内100℃保温储存；
S5：将储存仓内的沥青热旧料通过储存仓的气缸阀门放料至拌缸，并向其中加入重量份再生剂1份，搅拌；本实施例中所用再生剂为芳烃油、重油及液体石油树脂的混合物，三者质量比为3:2:1，其中芳烃油的芳烃含量为80％，闪点为230℃；
S5’：将重量份1000份，规格为5mm-20mm的新石料于干燥筒内120℃加热10min，烘干；
S6：将新沥青重量份30份、新石粉重量份50份，以及S5’中得到的烘干后的新石料加入至拌缸内，与S5中拌缸内的混合料混合搅拌30s，得到沥青热再生成品料。
检测方法：
针入度：根据GB/T4509-2010《沥青针入度测定法》测定；
软化点：根据GB/T4507-2014《沥青软化点测定法》测定；
延度：根据GB/T4508-2010《沥青延度测定法》测定。
检测结果如下表所示：
编号 针入度(0.1mm) 软化点(℃) 5℃延度(cm)
实施例1 75 87 43
实施例2 73 78 38
实施例3 68 69 40
实施例4 70 70 37
实施例5 65 63 36
空白试验 62 55 31
由上表可知，利用本发明的技术方案制备的再生沥青，其针入度、软化点及5℃条件下的延度均有所提高，特别是在实施例1技术方案条件下制备的再生沥青，其性能较好，也较稳定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1：收集旧沥青路面料；
S2：将收集的旧沥青路面料粉碎、筛分；
S3：将粉碎后的旧沥青路面料送入加热滚筒内，加热，得到熔融后的旧沥青；
S4：向熔融后的旧沥青中加入苄基化合物，使其在加热滚筒内继续加热，得到沥青热旧料；
S5：将沥青热旧料于储存仓保温储存；
S6：将储存仓内的沥青热旧料送至拌缸，并向其中加入再生剂，搅拌；
S7：向拌缸中加入新石料、新沥青，搅拌，得沥青热再生成品料；
S4中所用苄基化合物为苄乙腈、亚苄基苯胺、苄甲醇、苯基丙烯酸中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：S4中旧沥青与苄基化合物混合加热的同时，对混合料进行微波处理。
3.根据权利要求1所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：在S6后增加S6’：将新石料加热烘干。
4.根据权利要求1所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：S3中加热温度为130℃-150℃。
5.根据权利要求1所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：S3中加热时间为2min -4min。
6.根据权利要求1所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：S5中储存仓储存温度为100℃-110℃。
7.根据权利要求1所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：S6中所述再生剂包括芳烃油、重油、液体石油树脂及稳定剂。
8.根据权利要求7所述的一种沥青热再生生产工艺，其特征在于：所述芳烃油的芳烃含量不少于80%，闪点大于220℃。
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