CN110395943A - 一种长寿命冷再生沥青混凝土及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长寿命冷再生沥青混凝土及其制备方法，属于废旧沥青路面冷再生技术领域。本发明的技术方案要点为：一种长寿命冷再生沥青混凝土，由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末1‑5份、乳化沥青3‑7份和硫酸铝1‑4份。本发明还具体公开了该长寿命冷再生沥青混凝土的制备方法。本发明有效改善了新粘结料与旧混合料之间的粘结性能，在提高旧混合料利用率的同时有效保证了再生沥青路面的耐久性及抗变形能力，制得的冷再生沥青混凝土在常温下实现拌合与施工，开放交通迅速、节能减排效果明显。

Description

一种长寿命冷再生沥青混凝土及其制备方法

技术领域

本发明属于废旧沥青路面冷再生技术领域，具体涉及一种长寿命冷再生沥青混凝土及其制备方法。

背景技术

目前，随着我国公路建设的快速发展，较大规模的公路已进入大中修阶段，目前有约12%的沥青路面需要翻修，旧沥青废弃量每年达5300万吨之多，而且这个数字还在以17%的速度持续增长，资源与环保压力巨大，成为制约交通运输行业可持续发展的重要瓶颈。在道路的大中修或改建过程中采用资源节约、环境友好的再生技术是未来的发展方向。沥青路面再生技术是将需要翻修的废旧沥青路面，经翻挖、回收、破碎、筛分后，与再生剂、新沥青材料、新集料等按一定比例重新拌和，获得满足一定路用性能的再生沥青混凝土，并用其重新铺筑路面的一套工艺技术。这种工艺技术不仅能够利用旧路面的废旧材料，节省筑路材料，还解决了废弃材料对空间的占用及对环境的污染，是一项利国利民的环保型新技术。

沥青路面的再生分为冷再生和热再生，冷再生是将旧路回收料与外加粘结料或再生剂在常温状态下拌和后作为路面材料的一种生产工艺。相比于热再生需要对废旧材料进行加热，冷再生更加环保，是再生技术发展的趋势。

目前国内外已经进行了相关冷再生方面的研究，但缺乏理论依据和成熟的实践经验，另外目前的冷再生技术中材料回收利用率仅仅能够达到50%左右，而且在再生过程中没有将废旧沥青混合料的沥青材料进行活化和再生，当前再生技术存在抗疲劳耐久性差、抗水损性能差等问题，大部分只能用于道路的基层或下面层，严重制约了其高效利用。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种粘结性、抗变形和耐久性均有效提高的长寿命冷再生沥青混凝土及其制备方法，有效改善了新粘结料与旧混合料之间的粘结性能，在提高旧混合料利用率的同时有效保证了再生沥青路面的耐久性及抗变形能力。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种长寿命冷再生沥青混凝土，其特征在于由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末1-5份、乳化沥青3-7份和硫酸铝1-4份；其中加入的氧化钙吸收乳化沥青中的水生成氢氧化钙，促使乳化沥青破乳成膜裹附在废旧沥青混合料表面增强粘结性；加入的硫酸铝与氢氧化钙相互作用形成针刺状钙矾石，该钙矾石穿透废旧沥青混合料表面与之粘结，进而有效提高了冷再生沥青混凝土的粘结性、抗变形性能和耐久性。

优选的，所述长寿命冷再生沥青混凝土由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末2-4份、乳化沥青4-6份和硫酸铝2-3份。

优选的，所述长寿命冷再生沥青混凝土由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末3份、乳化沥青5份和硫酸铝2.5份。

优选的，所述粉碎的废旧沥青混合料由挖除的废旧沥青混凝土路面通过粉碎得到，该废旧沥青混合料的粒径为α，0＜α≤20mm。

优选的，所述乳化沥青的油水比为65wt%-68wt%。

本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：废旧沥青混凝土粉碎

采用专用粉碎机将铣刨的废旧沥青混凝土粉碎，取通过2mm筛孔的筛下物料作为所需的粉碎的废旧沥青混合料；

步骤S2：混合料拌合

将步骤S1得到的粉碎的废旧沥青混合料和氧化钙粉末置于搅拌器中，于常温搅拌至少60s，再加入乳化沥青搅拌至少60s，然后加入硫酸铝搅拌至少60s，搅拌混合均匀得到冷再生沥青混凝土；

步骤S3：冷再生沥青混凝土的摊铺、碾压及养生

将步骤S2得到的冷再生沥青混凝土运输至施工现场，采用沥青混凝土摊铺机进行现场摊铺，熨平板无需加热，摊铺机缓慢、均匀、连续不断地进行摊铺，不得随意变换速度或者中途停顿，摊铺机的摊铺速度控制在2-4m/min，再根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41）规定的压实方法进行压实，养生期间禁止任何车辆驶入，待养生成型后，开放交通；

步骤S4：质量检验

最后按照交通部发布的《公路路基路面现场测试规程》JTG E60进行检测，检验合格后移交使用。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明制得的冷再生沥青混凝土在常温下实现拌合与施工，开放交通迅速、节能减排效果明显。

2、本发明加入的氧化钙吸收乳化沥青中的水生成氢氧化钙，促使乳化沥青破乳成膜裹附在废旧沥青混合料表面增强粘结性；加入的硫酸铝与氢氧化钙相互作用形成针刺状钙矾石，该钙矾石穿透废旧沥青混合料表面与之粘结，进而有效提高了冷再生沥青混凝土的粘结性、抗变形性能和耐久性。

具体实施方式

以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。

实施例1

本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土由粉碎的废旧沥青混凝土100重量份、氧化钙粉末1重量份、乳化沥青3重量份和硫酸铝1重量份拌和而成。

本发明所述的粉碎的废旧沥青混合料，由挖除的旧沥青混凝土路面通过粉碎得到，粒径为α，0＜α≤20mm；乳化沥青的油水比为65wt%-68wt%，由河南省威森德道路材料有限公司生产。

本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土制备方法，详细步骤如下：

步骤S1：废旧沥青混凝土粉碎

采用专用粉碎机将铣刨的废旧沥青混凝土粉碎，取通过2mm筛孔的筛下物料作为所需的粉碎的废旧沥青混合料。

步骤S2：混合料拌和

将粉碎的废旧沥青混合料和氧化钙粉末置于搅拌器中，在常温下搅拌75s，再加入乳化沥青搅拌60s，然后加入硫酸铝搅拌75s，搅拌混合均匀得到冷再生沥青混凝土。

步骤S3：混合料的摊铺、碾压及养生

将拌和均匀的冷再生混凝土运输至施工现场，采用沥青混凝土摊铺机现场摊铺，熨平板不需要加热，摊铺机必须缓慢、均匀、连续不断地摊铺，不得随意变换速度或者中途停顿，摊铺速度宜控制在3m/min范围内。根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTG F41）规定的压实方法进行压实；养生期间禁止任何车辆驶入，待养生成型后，开放交通。

步骤S4：质量检验:

最后按照交通部发布的《公路路基路面现场测试规程》JTG E60进行检测，检验合格后移交使用。

实施例2

与实施例1基本相同，不同之处在于：本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土由粉碎的废旧沥青混合料100重量份、氧化钙粉末5重量份、乳化沥青7重量份和硫酸铝4重量份拌和而成。

本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土制备方法与实施例1不同之处在于：

步骤S2中：将粉碎的废旧沥青混合料和氧化钙粉末置于搅拌器中，在常温下搅拌90s，再加入乳化沥青搅拌90s，然后加入硫酸铝搅拌90s，搅拌混合均匀得到冷再生沥青混凝土。

实施例3

与实施例1基本相同，不同之处在于：本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土由粉碎的废旧沥青混凝土100重量份、氧化钙粉末3重量份、乳化沥青5重量份和硫酸铝2.5重量份拌和而成。

本发明所述的长寿命冷再生沥青混凝土制备方法与实施例1不同之处在于：

步骤S2中：将粉碎的废旧沥青混合料和氧化钙粉末置于搅拌器中，在常温下搅拌60s，再加入乳化沥青搅拌60s，然后加入硫酸铝搅拌90s，搅拌混合均匀得到冷再生沥青混凝土。

通过实施例1-3制备的冷再生沥青混凝土疲劳寿命次数如表所示。

表1 实施例制备的冷再生沥青混凝土疲劳寿命次数

实施例编号	疲劳寿命次数，百万次
		实施例1	329
实施例2	504
		实施例3	402

而普通乳化沥青冷再生混合料的疲劳寿命次数约为100（百万次），可以得知采用该方法制备的冷再生沥青混凝土疲劳寿命次数约为常规冷再生沥青混凝土的3-5倍。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (6)

1.一种长寿命冷再生沥青混凝土，其特征在于由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末1-5份、乳化沥青3-7份和硫酸铝1-4份；其中加入的氧化钙吸收乳化沥青中的水生成氢氧化钙，促使乳化沥青破乳成膜裹附在废旧沥青混合料表面增强粘结性；加入的硫酸铝与氢氧化钙相互作用形成针刺状钙矾石，该钙矾石穿透废旧沥青混合料表面与之粘结，进而有效提高了冷再生沥青混凝土的粘结性、抗变形性能和耐久性。

2.根据权利要求1所述的长寿命冷再生沥青混凝土，其特征在于由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末2-4份、乳化沥青4-6份和硫酸铝2-3份。

3.根据权利要求1所述的长寿命冷再生沥青混凝土，其特征在于由以下重量份的原料拌合而成：粉碎的废旧沥青混合料100份、氧化钙粉末3份、乳化沥青5份和硫酸铝2.5份。

4.根据权利要求1所述的长寿命冷再生沥青混凝土，其特征在于：所述粉碎的废旧沥青混合料由挖除的废旧沥青混凝土路面通过粉碎得到，该废旧沥青混合料的粒径为α，0＜α≤20mm。

5.根据权利要求1所述的长寿命冷再生沥青混凝土，其特征在于：所述乳化沥青的油水比为65wt%-68wt%。

6.一种权利要求1-5中任意一项所述的长寿命冷再生沥青混凝土的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：废旧沥青混凝土粉碎

采用专用粉碎机将铣刨的废旧沥青混凝土粉碎，取通过2mm筛孔的筛下物料作为所需的粉碎的废旧沥青混合料；

步骤S2：混合料拌合

将步骤S1得到的粉碎的废旧沥青混合料和氧化钙粉末置于搅拌器中，于常温搅拌至少60s，再加入乳化沥青搅拌至少60s，然后加入硫酸铝搅拌至少60s，搅拌混合均匀得到冷再生沥青混凝土；

步骤S3：冷再生沥青混凝土的摊铺、碾压及养生

将步骤S2得到的冷再生沥青混凝土运输至施工现场，采用沥青混凝土摊铺机进行现场摊铺，熨平板无需加热，摊铺机缓慢、均匀、连续不断地进行摊铺，不得随意变换速度或者中途停顿，摊铺机的摊铺速度控制在2-4m/min，再根据《公路沥青路面再生技术规范》（JTGF41）规定的压实方法进行压实，养生期间禁止任何车辆驶入，待养生成型后，开放交通；

步骤S4：质量检验

最后按照交通部发布的《公路路基路面现场测试规程》JTG E60进行检测，检验合格后移交使用。