CN109232974B - 一种沥青路面回收料常温再生剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沥青路面回收料常温再生剂，涉及沥青加工用辅助材料制造技术领域。本发明的再生剂以重量百分比计包括：重交沥青、20％‑70％，胶乳改性剂、2％‑10％，表面活性剂、2％‑9％，水、15％‑40％，有机助剂、0％‑5％，芳烃油、0‑3％。本发明通过将本发明制得的常温再生剂进行路面回收料再生，获得再生料其性能满足现行规范标准及国家再生沥青混凝土标准，解决了现有路面回收料再生料性能目前无法满足国标要求的问题。

Description

一种沥青路面回收料常温再生剂

技术领域

本发明属于沥青加工用辅助材料制造技术领域，特别是涉及一种沥青路面回收料常温再生剂。

背景技术

随着我国公路建设的高峰期过去，道路养护进入常态。沥青路面作为公路路面的主要形式，由于我国交通荷载的特殊性，高等级公路其使用年限一般6～10年，其他道路一般5至8年，即进入大中修(将路面面层挖除或铣刨，重新铺筑路面面层，中修，仅铣刨上面层，大修，上中下面层全部铣刨)。而铣刨下来的材料(RAP)，最初作为垃圾被废弃；后来，为将RAP利用起来，某些科研单位研究将其作为底基层材料填埋到路面下面，这就是所谓冷再生。近些年，随国家环保政策的日益严格，国家在政策上引导资源的循环利用，并出台了相应的减税政策，如RAP利用率超过30％，财政部为应用企业减税50％；国家为此亦制定了相关的标准，如GBT25033-2010再生沥青混凝土、JTG F41-2008公路沥青路面再生技术规范等。

但是，这些政策，缺乏相应的技术支持，即：所作再生沥青混合料的路用性能不能满足国标的要求。设计上亦无法进行针对性的再生设计，因此，在我国已经没有大规模展开应用。

目前，国内的应用基本是RAP添加量控制在20％内，新料占80％以上，这在建设高峰期，尚可实行，但在养护为主的时期，大量的RAP就无法获得有效的消化。有些特殊的道路，如高速公路、城市道路，桥梁桥面等，对标高有严格控制要求的道路，就必须要高比例再生(RAP比例大于80％)，甚至全再生(RAP比例大于95％)。如此高比例的RAP再生混合料，其低温性能目前无法满足国标要求，因此，大大限制了RAP的再生应用。

所谓再生就是向老化的废旧沥青或废旧沥青混合料中加入再生剂使之恢复路用性能的过程。由于废旧沥青再生属废弃物再利用，必须同时考虑再生效果和再生剂的成本。如果再生效果不好，不能达到恢复性能的目的；如果成本太高，就直接使用新沥青。现有的废旧沥青再生剂多为树脂与石油工业生产油分的混合物，其使用性能效果较好，但成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沥青路面回收料常温再生剂，通过将本发明制得的常温再生剂进行路面回收料再生，获得再生料其性能满足现行规范标准及国家再生沥青混凝土标准，解决了现有路面回收料再生料性能目前无法满足国标要求的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种沥青路面回收料常温再生剂，以重量百分比计包括：重交沥青、20％-70％，胶乳改性剂、2％-10％，表面活性剂、2％-9％，水、15％-40％，有机助剂、0％-5％，芳烃油、0-3％。

进一步地，所述重交沥青为符合JTG F40-2004标准要求的石油沥青。

进一步地，所述胶乳改性剂为SBR胶乳或SIS胶乳或SBS胶乳或CR胶乳中的一种或几种的组合复配物；

其中，所述SBR胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在50％-65％；

其中，所述SIS胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在35％-60％；

其中，所述SBS胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在35％-55％；

其中，所述CR胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在35％-65％。

进一步地，所述表面活性剂选自十四烷基胺、十六烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、多烷基酚聚氧乙烯醚、双十八/十六烷基二甲基-γ-六季铵盐、双十二烷基二甲基-γ-双季铵盐、二十二烷基三甲基-γ-双季铵盐、聚乙烯醇中的一种或多种。

进一步地，所述芳烃油芳烃含量不低于75％的抽出油、糠醛油、以芳烃为基础油的导热油。

进一步地，所述有机助剂包括乙醇、120#溶剂油或二氯甲烷中的一种或多种。

进一步地，所述水为PH值介于5-9且水中钙镁离子含量不超过120mg的软质水。

进一步地，还包括有有机添加剂；所述有机添加剂聚异丁烯、聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯酸甘油酯中的一种或多种。

一种沥青路面回收料常温再生剂的方法，包括如下步骤：

步骤1、先将芳烃油和有机添加剂加入到温度为130-140℃的重交沥青中，充分搅拌混合均匀备用；

步骤2、将水与表面活性剂按比例混合后，经过分散机或搅拌机充分混合形成均一的乳浊液并保持温度在45℃-80℃；

步骤3、将步骤1得到的混合物和步骤2得到的乳浊液置入均质机内迅速混合，通过研磨或高速分散或搅拌，形成均匀稳定悬浊物；

步骤4、向步骤3得到的悬浊物控制温度为5-50℃，并向其中加入胶乳以及胶乳改性剂后充分搅拌，然后通过啮合均化磨紧密啮合形成稳定的混合乳液；

步骤5、根据需要在上述步骤4过程中或添加适量的有机助剂。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明的再生剂中含有足量的沥青，弥补路面回收料中沥青含量流失和不足，芳烃油和聚异丁烯软化了路面回收料中化变脆了的沥青；

2、聚异丁烯丁二酰亚胺、乙醇、乙酸乙酯、120#溶剂油将聚集的沥青中的芳烃大颗粒基团分散成小分子基团，并保持稳定，同时也起到稀释沥青的作用；

3、胶乳起到对路面回收料中的沥青进行改性，提高路面回收料再生沥青混合料的路用性能的作用；

4、复配的表面活性剂起到将上述材料与水很好结合的作用，使整个体系呈现出常温为液态物体；活性剂更有效的使老化沥青中大分子基团分散为小分子基团，故而是的沥青的韧性大幅度提高，改善了沥青的低温特性；另外，在形成混合料的过程中，活性剂吸附了大量的水分子基团，在混合料受热燃烧时，将释放出大量的水蒸气，隔绝了空气中的氧气与沥青的接触，起到阻燃的效果。由于有活性剂的亲水基，在形成混合料时，表面会吸附空气中的水分子，在混合料沥青表面形成润滑的水膜，从而提高了混合料的和易性，进而降低了拌和温度，提高了混合料的可压实性，将大幅度提高再生混合料的路用性能。由于所采用活性剂的亲水基对石料表面的吸附性强于沥青对石料的粘附性，因而提高了再生混合料的抗剥落性能。

5、使用本发明的再生剂进行路面回收料再生获得再生混合料的最大破坏应变不低于1500με，动稳定度不低于3000次/mm，劈裂强度不低于1.5MPa，冻融劈裂强度比不低于90％，马歇尔残留稳定度不低于90％。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述所有优点。

具体实施方式

主要设备包括：混融器、研磨机、温控系统、计量系统、沥青混合料拌和设备、烘箱、马歇尔试验机、万能试验机、动稳定度仪、恒温水浴、切割机。

实施例1

再生剂生产厂拌热(温)再生沥青混合料的生产工艺：

将路面回收料按配合比设计要求，分类型输送到再生加热滚筒中加热至130～140℃(SBS改性沥青路面回收料需加热到150～160℃)；

将再生剂喷入叫拌缸中，与热路面回收料充分搅拌，搅拌时间：30～90秒。

喷入再生剂结束后5～15秒内，加入填料(矿粉或水泥)，直到搅拌结束。

出料装车，运到前场进行摊铺作业。

实施例2

一种常温型路面回收料再生剂，以重量百分比计包括：重交沥青、60％，双十八/十六烷基二甲基-γ-六季铵盐、3.5％，脂肪醇聚氧乙烯醚、2.0％，糠醛油、2％，水、29.0％，SBS胶乳、2％，聚乙烯醇、0.5％，聚异丁烯基丁二酰亚胺、1％。

制备方法：

1)、将重交沥青加热到130℃，加入糠醛油，搅拌均匀，备用；

2)、将水加热到75℃，将聚乙烯醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、双十八/十六烷基二甲基-ν-六季铵盐、聚异丁烯丁二酰亚胺互溶均匀，并控制温度在50-80℃；

3)、将步骤1)的沥青与步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌；

4)、将步骤3)的物料冷却到50℃-55℃，加入SBS胶乳，搅拌均匀，冷却到常温储存即得。

用实施例2制得再生剂拌制的路面回收料再生沥青混合料RAC13性能如下：路面回收料比例为99份，42.5普通硅酸盐水泥1份，再生剂3份；其中路面回收料含油率为3.8％；再生工艺如实施例1；

主要路用性能如下：

检测项目	单位	实测值	规范要求
				马歇尔稳定度	KN	14	≮8
马歇尔残留稳定度	％	98	≮80
				最大破坏弯拉应变	με	2179	≮2000
冻融劈裂	％	99	≮80
				动稳定度	次/mm	4688	1000

实施例3

一种常温型路面回收料再生剂，以重量百分比计包括：重交沥青：45％，芳烃：1.5％，水：34.5.0％，CR胶乳：3％，SBS胶乳：5％，聚乙烯醇：0.5％，聚异丁烯基丁二酰亚胺：1％，聚异丁烯：3％，多烷基酚聚氧乙烯醚1.0％、双十二烷基二甲基-γ-双季铵盐2％、二十二烷基三甲基-γ-双季铵盐1.5％，120#溶剂油：1％，乙酸乙酯：1％。

制备方法：

1)将沥青加热到130℃，加入芳烃，搅拌均匀，备用。

2)将水加热到70℃-75℃，将聚乙烯醇，聚异丁烯基丁二酰亚胺，聚异丁烯，多烷基酚聚氧乙烯醚、双十二烷基二甲基-γ-双季铵盐、二十二烷基三甲基-γ-双季铵盐互溶均匀，并控制温度在50-80℃；

3)将步骤1)的沥青与步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，

4)将步骤3)的物料冷却到50℃-55℃，加入CR胶乳、SBS胶乳、120#溶剂油、乙酸乙酯，搅拌均匀，常温储存即得。

用实施例3制得再生剂拌制的路面回收料再生沥青混合料RAC13性能如下：路面回收料比例为99份，42.5普通硅酸盐水泥1份，再生剂2.5份；其中路面回收料含油率为4.5％；再生工艺如实施例1；

主要路用性能如下：

检测项目	单位	实测值	规范要求
				马歇尔稳定度	KN	16	≮8
马歇尔残留稳定度	％	99	≮80
				最大破坏弯拉应变	με	2026	≮2000
冻融劈裂	％	101	≮80
				动稳定度	次/mm	5993	1000

实施例4

一种常温型路面回收料再生剂，以重量百分比计包括：重交沥青：25％，芳烃：2％，水：49.8％，SIS胶乳：3％，聚乙烯醇：0.2％，聚异丁烯基丁二酰亚胺：3％，聚异丁烯：5％，十四烷基胺1.5％、脂肪醇聚氧乙烯醚1.5％、多烷基酚聚氧乙烯醚2％、双十八/十六烷基二甲基-γ-六季铵盐1.5％、二十二烷基三甲基-γ-双季铵盐5.5％。

制备方法：

1)将沥青加热到130℃，加入芳烃，搅拌均匀，备用。

2)将水加热到70℃-75℃，将聚乙烯醇，聚异丁烯基丁二酰亚胺，聚异丁烯，十四烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、多烷基酚聚氧乙烯醚、双十八/十六烷基二甲基-γ-六季铵盐、二十二烷基三甲基-γ-双季铵盐互溶均匀，并控制温度在50-80℃，若有换热器，则不受80℃限制；

3)将步骤1)的沥青与步骤2)形成的液体在混融器内迅速混合，通过的研磨机形成均匀稳定的悬浊物，充分搅拌，

4)将步骤3)的物料冷却到50℃-55℃，加入SIS胶乳，搅拌均匀，常温储存即得。

用实施例4制得再生剂拌制的路面回收料再生沥青混合料RAC13性能如下：路面回收料比例为99份，42.5普通硅酸盐水泥1份，再生剂2.5份；其中路面回收料含油率为4.9％；再生工艺如实施例1；

主要路用性能如下：

检测项目	单位	实测值	规范要求
				马歇尔稳定度	KN	17	≮8
马歇尔残留稳定度	％	101	≮80
				最大破坏弯拉应变	με	2377	≮2000
冻融劈裂	％	99	≮80
				动稳定度	次/mm	7295	1000

由上述的实施例2-4可知；使用本发明制备的再生剂拌制的路面回收料再生沥青混合料RAC13性能均符合要求。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.一种沥青路面回收料常温再生剂，其特征在于，以重量百分比计包括：重交沥青20％-70％，胶乳改性剂2％-10％，表面活性剂2％-9％，水15％-40％，有机助剂0％-5％，芳烃油0-3％；还包括有机添加剂；

所述有机添加剂聚异丁烯、聚异丁烯丁二酰亚胺、聚异丁烯酸甘油酯中的一种或多种；

所述重交沥青为符合JTGF40-2004标准要求的石油沥青；

所述胶乳改性剂为SBR胶乳或SIS胶乳或CR胶乳中的一种或几种的组合复配物；

其中，所述SIS胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在35％-60％；

其中，所述SBR胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在35％-55％；

其中，所述CR胶乳是液体状态，其固含量重量百分比保持在35％-65％；

所述表面活性剂选自十四烷基胺、十六烷基胺、脂肪醇聚氧乙烯醚、多烷基酚聚氧乙烯醚、双十八/十六烷基二甲基-γ-六季铵盐、双十二烷基二甲基-γ-双季铵盐、二十二烷基三甲基-γ-双季铵盐、聚乙烯醇中的一种或多种；

所述芳烃油芳烃含量不低于75％的抽出油、糠醛油、以芳烃为基础油的导热油；

所述有机助剂包括乙醇、120#溶剂油或二氯甲烷中的一种或多种；

所述水为pH值介于5-9且水中钙镁离子含量不超过120mg的软质水；

制备所述沥青路面回收料常温再生剂的方法，包括如下步骤：

步骤1、先将芳烃油和有机添加剂加入到温度为130-140℃的重交沥青中，充分搅拌混合均匀备用；

步骤2、将水与表面活性剂按比例混合后，经过分散机或搅拌机充分混合形成均一的乳浊液并保持温度在45℃-80℃；

步骤3、将步骤1得到的混合物和步骤2得到的乳浊液置入均质机内迅速混合，通过研磨或高速分散或搅拌，形成均匀稳定悬浊物；

步骤4、向步骤3得到的悬浊物控制温度为5-50℃，并向其中加入胶乳以及胶乳改性剂后充分搅拌，然后通过啮合均化磨紧密啮合形成稳定的混合乳液；

步骤5、根据需要在上述步骤4过程中或添加适量的有机助剂。