CN108359250A - 高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的制备方法 - Google Patents

高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的制备方法，属于道路工程领域。所述冷补沥青由重量比为1:（0.9‑1.1）的活性再生添加剂和90#道路石油A级沥青混合制得。所述冷补料采用废旧沥青路面材料为骨料。与现有技术相比，本发明的冷补沥青可与废旧沥青路面材料中的老沥青发生化学反应，使冷补料的路用性能达到很高的实用要求，延长了冷补料的使用寿命，减少了路面病害的产生，具有很好的推广应用价值。

Description

高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的 制备方法
技术领域
本发明涉及道路工程，具体地说是一种高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的制备方法。
背景技术
由于在白天最高气温10℃以下的条件下不允许使用热拌沥青混合料，因此，在我国北方地区冬季沥青路面的养护中，对坑槽和坑洞的维护一般采用冷补料。市面上绝大部分冷补料都采用在新料中加入冷补沥青拌合的方式，这种冷补料往往价格高，且随温度条件影响较大，一般北方地区在进入施工季节后，需要将寒冷季节修补的冷补料进行挖出并回补热拌沥青混合料，造成了较大的浪费。
另外随着我国公路开始由新建转入对已建道路的养护维修，大量的路面维修产生了大量的沥青铣刨料，大量的铣刨料一方面造成了环境的污染，另一方面铣刨料的堆放也将耗费堆放成本，因此合理、高效利用铣刨料也将为成为养护的一项重要任务。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种高性能冷补沥青。
本发明进一步的技术任务是提供一种基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料。
本发明再进一步的技术任务是提供上述冷补沥青、冷补料的制备方法。
本发明的技术任务是按以下方式实现的：高性能冷补沥青，其特点是由重量配比为1:(0.9-1.1)的活性再生添加剂和90#道路石油A级沥青混合制得，
所述活性再生添加剂由以下质量百分比的原料混合而成：
活性再生添加剂各原料的质量百分比之和为100％。
活性再生添加剂中各原料优选的质量百分比：
活性再生添加剂各原料的质量百分比之和为100％。
活性再生添加剂中各原料最佳的质量百分比：
为了达到最佳的技术效果，上述冷补沥青优选采用以下生产方法：将90# 道路石油A级沥青加热至140-160℃，与室温下的活性再生添加剂依比例混合，搅拌均匀后即得到冷补沥青。
利用带有搅拌器的沥青罐生产时，可在140-160摄氏度加热条件下搅拌1-2 小时；对于小产量的生产，可利用铁桶混合生产，在140-160摄氏度加热条件下人工搅拌10分钟即可。
基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特点是由冷补料骨料与上述的高性能冷补沥青按照以下重量配比混合制得：
冷补料骨料 99份
高性能冷补沥青 0.5-1.5份，
所述冷补料骨料为废旧沥青路面材料，可以是基质沥青废旧沥青路面材料和/或改性沥青废旧沥青路面材料。
优选以筛分过的废旧沥青路面材料配制冷补料骨料，废旧沥青路面材料至少干筛成两档料，最大筛孔20mm*20mm。优选为3档或4档，超粒径部分筛除。
作为优选，每档废旧沥青路面材料中非沥青基层材料的质量百分比含量不超过5％。所述非沥青基层材料指的是不含沥青胶结材料的半刚性基层材料、水泥混凝土路面材料、二灰稳定材料等。
冷补料的级配范围按照废旧沥青路面材料的干筛结果，按照以下级配范围配制形成冷补料骨料：
粗粒式：标准筛孔26.5mm通过率范围为100％；标准筛孔19.0mm通过率范围为90～100％；标准筛孔9.5mm通过率范围为65～80％；标准筛孔4.75mm通过率范围为40～65％；标准筛孔2.36mm通过率范围为25～50％；标准筛孔 0.075mm通过率范围为2～6％；
或中粒式：标准筛孔19.0mm通过率范围为100％；标准筛孔13.2mm通过率范围为90～100％；标准筛孔4.75mm通过率范围为50～75％；标准筛孔2.36mm 通过率范围为30～55％；标准筛孔0.075mm通过率范围为2～7％；
或细粒式：标准筛孔13.2mm通过率范围为100％；标准筛孔9.5mm通过率范围为90～100％；标准筛孔4.75mm通过率范围为60～80％；标准筛孔2.36mm 通过率范围为35～65％；标准筛孔0.075mm通过率范围为2～8％。
作为优选，所述冷补料骨料中老沥青含量大于4％，以抽提或燃烧方法确定。若不满足该沥青含量要求，此废旧沥青材料将不得使用或用高沥青含量废旧沥青材料进行调节，使混合料总的沥青含量大于4％。
作为优选，冷补料拌合采用强制间歇拌合的方式生产，大批量冷补料生产可通过热拌沥青混合料间歇式拌合站生产，小批量冷补料的生产可以通过小型强制搅拌设备或人工拌合方式进行生产。在废旧沥青路面材料中加入冷拌沥青后，每盘混合料拌合至少2-5分钟，以混合料拌合均匀为准。
本发明高性能冷补料性能评价标准为：选取适量的冷补料，采用旋转压实的方式成型试件，要求旋转压实仪按照压力：600kPa，角度：1.25°，转速30rad/min。试件采用直径150mm，按照固定装料的方式成型，装料量为4000g。压实次数固定为230次，孔隙率不超过9.5％。试件成型后立即脱模，试件在25℃±5℃室温下养生7天，60℃稳定度不小于10KN。
本发明的高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的制备方法与现有技术相比具有以下突出的有益效果：
(一)混合料采用废旧沥青路面材料，无需添加新集料，减少了废旧沥青路面材料对环境的污染。
(二)冷补沥青中含有的活性成分，可与废旧沥青路面材料中的老沥青发生化学反应，使之软化，使冷补料的路用性能达到较高的实用要求，延长了冷补料的使用寿面，减少路面病害的产生。
(三)高性能冷拌沥青及高性能冷补料的生产简单，减少了拌合和生产成本；
(四)高性能冷补料的耐久性好，修补于路面上，经过车辆荷载作用可以使混合料更加密实，混合料整体强度高；
(五)本冷补料采用旋转压实实验成型试件，并提出力学控制指标，利于混合料性能的控制。
(六)本发明的高性能冷补料随温度条件影响较小，解决了现有技术中需要将寒冷季节路面修补的无法使用热拌沥青混合料导致修补位置混合料耐久性差的问题。
具体实施方式
以具体实施例对本发明的高性能冷补沥青、基于废旧沥青路面材料的冷补料及两者的制备方法作以下详细地说明。
实施例一
高性能冷补沥青的制备：
将90#道路石油A级沥青加热至150℃，与室温下的活性再生添加剂按照重量比例1:1的比例混合，要求二者混合在10分钟内完成，对于大吨位的冷拌沥青生产可以在带搅拌器的沥青储罐内完成。在不加热的情况下，开动搅拌器，在此状态下搅拌1-2小时。对小产量冷拌沥青可以通过铁桶混和生产，混合料采用人工搅拌均匀即可。
所述活性再生添加剂由以下材料均匀混合而成：
实施例二
冷补料的制备：
【胶结料】实施例一所得高性能冷补沥青。
【骨料】废旧沥青路面材料
以5mm*5mm、10mm*10mm、15*15mm三种筛子将废旧沥青路面材料筛分为三档，各档级配范围为：
冷补料采用中粒式级配，合成级配如下表所示：
筛孔尺寸 19 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
合成级配 100.0 96.0 83.5 56.5 35.2 23.5 13.9 6.6 3.3 1.9
级配要求 100.0 90-100 - 50-75 30-55 - - - - 2-7
【制备方法】
将重量配比为99:1的冷补料骨料与高性能冷补沥青加入搅拌设备拌合，拌合10分钟得到混合料。
【性能测试】
混合料采用CONTROL旋转压实仪进行压实。旋转压实仪按照压力： 600kPa，角度：1.25°，转速30rad/min。试件采用直径150mm，按照固定装料的方式成型，装料量为4000g。压实次数为230次，孔隙率不超过9.5％。试件成型后立即脱模，在25℃±5℃室温下养生7天。
实验方法采用热拌密级配混合料实验方法，试件实验结果如下表所示。
平均高度 空中重 水中重 表干重 毛体积密度 平均密度 vv 60℃稳定度，KN
107.75 4008.17 2330.79 4100.75 2.265 2.265 8.69 11.5

Claims (10)

1.高性能冷补沥青，其特征在于：由重量配比为1:(0.9-1.1)的活性再生添加剂和90#道路石油A级沥青混合制得，
所述活性再生添加剂由以下质量百分比的原料混合而成：
活性再生添加剂各原料的质量百分比之和为100％。
2.根据权利要求1所述的高性能冷补沥青，其特征在于，具体工艺为：90#道路石油A级沥青加热至140-160℃，与室温下的活性再生添加剂依比例混合，搅拌均匀后即得到冷补沥青。
3.高性能冷补沥青的制备方法，其特征在于：将活性再生添加剂和90#道路石油A级沥青均匀混合制得高性能冷补沥青，
活性再生添加剂和90#道路石油A级沥青的重量配比为1:(0.9-1.1)，
所述活性再生添加剂由以下质量百分比的原料混合而成：
活性再生添加剂各原料的质量百分比之和为100％。
4.基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特征在于：由冷补料骨料与权利要求1或2所述的高性能冷补沥青按照以下重量配比混合制得：
冷补料骨料 99份
高性能冷补沥青 0.5-1.5份，
所述冷补料骨料为废旧沥青路面材料。
5.根据权利要求4所述的基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特征在于，以筛分过的废旧沥青路面材料配制冷补料骨料，废旧沥青路面材料至少干筛成两档料，最大筛孔20mm*20mm。
6.根据权利要求5所述的基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特征在于，每档废旧沥青路面材料中非沥青基层材料的质量百分比含量不超过5％。
7.根据权利要求5所述的基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特征在于，冷补料的级配范围按照废旧沥青路面材料的干筛结果，按照以下级配范围配制形成冷补料骨料：
粗粒式：标准筛孔26.5mm通过率范围为100％；标准筛孔19.0mm通过率范围为90～100％；标准筛孔9.5mm通过率范围为65～80％；标准筛孔4.75mm通过率范围为40～65％；标准筛孔2.36mm通过率范围为25～50％；标准筛孔0.075mm通过率范围为2～6％；
或中粒式：标准筛孔19.0mm通过率范围为100％；标准筛孔13.2mm通过率范围为90～100％；标准筛孔4.75mm通过率范围为50～75％；标准筛孔2.36mm通过率范围为30～55％；标准筛孔0.075mm通过率范围为2～7％；
或细粒式：标准筛孔13.2mm通过率范围为100％；标准筛孔9.5mm通过率范围为90～100％；标准筛孔4.75mm通过率范围为60～80％；标准筛孔2.36mm通过率范围为35～65％；标准筛孔0.075mm通过率范围为2～8％。
8.根据权利要求4、5、6或7所述的基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特征在于，所述冷补料骨料中老沥青含量大于4％。
9.根据权利要求4、5、6或7所述的基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料，其特征在于，冷补料拌合采用强制间歇拌合的方式生产，在废旧沥青路面材料中加入冷拌沥青后，每盘混合料拌合至少2-5分钟，以混合料拌合均匀为准。
10.基于废旧沥青路面材料的高性能冷补料制备方法，其特征在于：冷补料骨料与权利要求1或2所述的高性能冷补沥青按照以下重量配比均匀混合得到冷补料：
冷补料骨料 99份
高性能冷补沥青 0.5-1.5份。
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