CN108585619B - 一种厂拌热再生沥青混凝土的配方及生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及再生沥青混凝土制备技术领域，具体到一种厂拌热再生沥青混凝土的配方，包括如下重量份组分的原料：新骨料150份；旧骨料30份；矿粉4份；沥青12份；热固性塑料3‑6份；气相二氧化硅1‑3份；外加剂2份。本发明通过将热固性塑料颗粒添加至沥青混凝土中进行初融，并在最后进行摊铺，可整体提高沥青混凝土路面的耐高温能力；并将二氧化硅分散在沥青混凝土中，进一步增强沥青混凝土路面的耐高温能力和耐化学腐蚀能力。

Description

一种厂拌热再生沥青混凝土的配方及生产工艺
技术领域
本发明涉及再生沥青混凝土制备技术领域，更具体地说，它涉及一种厂拌热再生沥青混凝土的生产工艺。
背景技术
路面在使用过程中，由于气象环境与交通荷载的综合作用，会逐渐衰变、老化。发生各种病害，进而面临着养护、维修并产生大量的废旧沥青混合料。因而，沥青路面再生技术越来越受到人们的关注，厂拌热再生适用范围广，是国内再生技术研究的重点，也是目前全球范围内应用最广泛的再生技术。
由于沥青路面温度稳定性差，夏季天气温度高、日照足，沥青路面易吸热融化，导致强度降低，车辆碾过后会造成沥青路面的不平整，影响沥青路面的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厂拌热再生沥青混凝土的生产工艺，其具有提高沥青路面热稳定性的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种厂拌热再生沥青混凝土的配方，包括如下重量份组分的原料：
Figure BDA0001596909240000011
通过采用上述技术方案，热固性塑料第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应—交联反应而固化变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了，从而将热固性塑料颗粒添加至沥青混凝土中进行初融，并在最后进行摊铺，可整体提高沥青混凝土路面的耐高温能力。气相二氧化硅具有化学惰性，可提高沥青路面的抗腐蚀能力，且其具有耐高温的能力，分散在沥青混凝土中进一步增强沥青混凝土路面的耐高温能力。
进一步的，所述热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂。
通过采用上述技术方案，苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂的热变形温度高达100摄氏度，高于沥青热变形温度，且苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂较普通PMMA树脂有较高的抗冲击能力，可提高沥青混凝土的抗变形能力。
进一步的，所述新骨料分别包括30％粒径为0-4mm的骨料，40％粒径为4-8mm的骨料，30％粒径为8-12mm的骨料。
通过采用上述技术方案，采用各种粒径的颗粒级配连续、相互嵌挤密实的骨料，最后拌和而成的沥青混凝土空隙率低，强度高，不易发生沉降，从而即使沥青受热软融后，也不易变形，进一步提高了沥青路面的抗高温能力。
进一步的，所述沥青选用SBS改性沥青。
通过采用上述技术方案，SBS沥青是苯乙烯—丁二烯—苯乙烯三嵌段共聚物，SBS中聚苯乙烯链段和聚丁二烯链段明显地呈现两相结构，这种两相分离结构使其能与沥青基质形成空间立体网络结构，从而有效地改善沥青的温度性能、拉伸性能、弹性、内聚附着性能、混合料的稳定性、耐老化性等。其中，SBS改性沥青具有较高的耐高温和抗低温能力，可有效提高沥青混凝土路面的温度稳定性，并且SBS改性沥青有较好的抗车辙能力，其弹性和韧性好，提高了路面的抗疲劳能力，减少路面的永久变形。
进一步的，所述外加剂为路孚8000。
通过采用上述技术方案，路孚8000包括85％以上的聚合物，并含有一定量的沥青和纤维，从而路孚8000微粒具有空腔状的表面结构，这种结构在沥青中易形成极为离散的高强度固化结构，在矿物性的阵列和含有沥青的灰浆之间形成聚合体搭桥，易于和沥青之间产生物理化学交换作用，从而改善沥青的强度和抗压性。另外，加入路孚8000，沥青胶结料的稠度有较大增加，表明沥青的总变形中弹性变形部分的增大，此部分弹性变形预卸后可恢复，沥青路面在荷载高温作用下的累积变形得到有效的减少，从而高温性能得到改善。
进一步的，S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选；
S3：选用连续级的新骨料，向新骨料中加入相同连续级的沥青旧骨料，并烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将气相二氧化硅加入沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入矿粉、外加剂和热固性塑料加热搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并进行摊铺。
通过采用上述技术方案，首先将旧骨料粉碎筛分为0-4mm、4-8mm和8-12mm级别的，再加入同粒径的新骨料，得到混合物A；由于气相二氧化硅粒径小，搅拌时易飘散在空气中，所以将其加入沥青中密封搅拌，使得气相二氧化硅均匀分散在沥青中，得到混合物B，将矿粉、外加剂和热固性塑料加热搅拌即可得到混合物C，向混合物C中添加混合物A，搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料，运到施工现场进行摊铺即可。
进一步的，S3中烘干的温度为100-120摄氏度。
通过采用上述技术方案，由于旧骨料含较多沥青，尤其是粒径较小的骨料，若烘干温度过高，容易出现旧骨料焦化，100-120摄氏度可将沥青旧骨料烘干，且不易导致旧骨料焦化。
进一步的，S5中加热搅拌的温度为180-200摄氏度。
通过采用上述技术方案，在180-200摄氏度的温度范围下可将热固性塑料初次软化，并将热固性塑料与沥青充分混合均匀。
进一步的，S6中的搅拌温度为160-180摄氏度。
通过采用上述技术方案，在160-180摄氏度可维持热固性塑料流动的状态，且可将各项材料充分混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料。
进一步的，S7中沥青混凝土成品料运到施工现场摊铺的温度为130-150摄氏度。
通过采用上述技术方案，在130-150摄氏度之间摊铺，热固性塑料仍处于初次加热的软化状态，且此温度下，再生沥青混凝土成品料也适宜摊铺，摊铺完成后，温度逐渐下降，热固性塑料开始玻璃化，再生沥青混凝土开始凝固。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.将热固性塑料颗粒添加至沥青混凝土中进行初融，并在最后进行摊铺，可整体提高沥青混凝土路面的耐高温能力；
2.通过在将二氧化硅分散在沥青混凝土中，进一步增强沥青混凝土路面的耐高温能力和耐化学腐蚀能力。
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。
本发明披露了一种厂拌热再生沥青混凝土的配方及生产工艺。
实施例1：
Figure BDA0001596909240000041
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，100摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将1份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和3份热固性塑料，在180摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在160摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在130摄氏度下进行摊铺。
实施例2：
Figure BDA0001596909240000051
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，100摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将1份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和4份热固性塑料，在180摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在160摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在130摄氏度下进行摊铺。
实施例3：
Figure BDA0001596909240000061
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，100摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将1份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和5份热固性塑料，在180摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在160摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在130摄氏度下进行摊铺。
实施例4：
Figure BDA0001596909240000071
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，100摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将1份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和6份热固性塑料，在180摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在160摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在130摄氏度下进行摊铺。
实施例5(空白试验1)：
Figure BDA0001596909240000072
Figure BDA0001596909240000081
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，100摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将1份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉和2份外加剂，在180摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在160摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在130摄氏度下进行摊铺。
实施例6：
Figure BDA0001596909240000082
Figure BDA0001596909240000091
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，120摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将2份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和4份热固性塑料，在200摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在180摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在150摄氏度下进行摊铺。
实施例7：
Figure BDA0001596909240000092
Figure BDA0001596909240000101
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，120摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：将3份气相二氧化硅加入SBS改性沥青中，密封搅拌均匀，得到混合物B；
S5：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和4份热固性塑料，在200摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S6：向混合物C中添加混合物A，在180摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S7：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在150摄氏度下进行摊铺。
实施例8(空白试验2)：
Figure BDA0001596909240000102
其中，粒径为0-4mm的新骨料45份，旧骨料10份；4-8mm的新骨料60份，旧骨料10份；8-12mm的新骨料45份，旧骨料10份。沥青选用SBS改性沥青；热固性塑料选用苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂；外加剂选用路孚8000。
其生产工艺为：
S1：铣刨已破损的沥青路面，并收集沥青旧骨料；
S2：将回收的沥青旧骨料运回拌和场地，并进行分级筛选，筛选出粒径分别为0-4mm、4-8mm和8-12mm的旧骨料；
S3：选用45份粒径为0-4mm的新骨料，60份粒径为4-8mm的新骨料和45份粒径为8-12mm的新骨料，并向新骨料中加入10份粒径为0-4mm的旧骨料，10份粒径为4-8mm的旧骨料和45份粒径为8-12mm的旧骨料，120摄氏度下烘干搅拌均匀，得到混合物A；
S4：向混合物B中加入4份矿粉、2份外加剂和4份热固性塑料，在200摄氏度搅拌均匀，得到混合物C；
S5：向混合物C中添加混合物A，在180摄氏度下搅拌混合均匀，得到新拌和再生沥青混凝土成品料；
S6：将再生沥青混凝土成品料卸入运输车运往施工现场，并在150摄氏度下进行摊铺。
检测方法：
对实施1-8中制备得到的沥青混合物C进行检测。
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：
Figure BDA0001596909240000111
Figure BDA0001596909240000121
由上表分析可知，参照实施例1-4并和实施例5(空白试验1)对比后发现，沥青混合物C的软化点均有显著提高，且10℃延度提高，针入度减小，说明按本发明方案加入热固性塑料的沥青混合物的耐高温性得到改善，即最后的再生沥青混凝土成品料的耐高温性较好。参照实施例2、实施例6-7并和实施例8(空白试验2)对比后发现，沥青混合物C的软化点进一步提高，且10℃延度提高，针入度减小，按本发明加入气相二氧化硅后的沥青混合物的耐高温性得到提高，即最后得到的再生沥青混凝土成品料的耐高温性好，特别是实施例6条件下制得的沥青混合物软化点最高，即按实施例6配方制得的再生沥青混凝土成品料的耐高温性最好。
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 (1)

1.一种厂拌热再生沥青混凝土，其特征在于：包括如下重量份组分的原料：
新骨料 150份
旧骨料 30份
矿粉 4份
沥青 12份
苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物树脂 3-6份
气相二氧化硅 1-3份
外加剂 2份；
所述新骨料分别包括30％粒径为0-4mm的骨料，40％粒径为4-8mm的骨料，30％粒径为8-12mm的骨料；
所述沥青选用SBS改性沥青；
所述外加剂为路孚8000。
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