CN110467825B - 一种含有再生料的温拌沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含有再生料的温拌沥青混合料，按重量份数计包括：废旧沥青路面混合料40～50份、集料20～25份、填料4～5份、新基质沥青1～3份和沥青温拌再生剂0.7～0.9份；所述沥青温拌再生剂包括重量比为7～9：2～4的温拌剂和再生剂；所述温拌剂按重量份数计包括：树脂100份，表面活性剂5～10份，松节油乳液30～50份；所述表面活性剂的原料包括摩尔比为10：4～6的妥尔油、浓硫酸；所述松节油乳液的原料按重量份数计包括松节油10份，醋酸1～2份；所述再生剂按重量份数计包括：三乙醇胺1～2份、聚山梨酯3～5份、糖醛抽出油7～9份。本发明的含有再生料的温拌沥青混合料同时具备温拌和改性再生的功能。

Description

一种含有再生料的温拌沥青混合料及其制备方法

技术领域

本发明涉及道路工程材料技术领域，尤其涉及一种含有再生料的温拌沥青混合料及其制备方法。

背景技术

近年来我国修筑的路面大多为沥青路面，这些沥青路面大多已经或即将进入维修或改建期，大量的翻挖、铣刨沥青混合料被废弃，一方面造成环境污染，另一方面造成了资源的极大的浪费。

沥青路面的再生利用，就是将旧沥青路面经过翻挖、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成混合料，能够满足一定的路用性能并重新铺筑于路面。沥青路面的再生利用，能够节约大量的沥青、砂石等原材料，节省工程投资，同时有利于处理废料、保护环境，因而具有显著的经济效益和社会、环境效益。因此如何使得沥青路面实现再生，越来越受到人们的关注。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种含有再生料的温拌沥青混合料，同时具备温拌和改性再生的功能。

本发明是这样实现的：

本发明目的之一在于提供一种含有再生料的温拌沥青混合料，按重量份数计，包括如下原料：按重量份数计包括如下原料：废旧沥青路面混合料40～50份、集料20～25份、填料4～5份、新基质沥青1～3份和沥青温拌再生剂0.7～0.9份；所述沥青温拌再生剂包括重量比为7～9：2～4的温拌剂和再生剂；

所述温拌剂按重量份数计包括如下原料：树脂100份，表面活性剂5～10份，松节油乳液30～50份；所述表面活性剂的原料包括摩尔比为10：4～6的妥尔油、浓硫酸；所述松节油乳液的原料按重量份数计包括松节油10份，醋酸1～2份；

所述再生剂按重量份数计包括如下原料：三乙醇胺1～2份、聚山梨酯3～5份、糖醛抽出油7～9份。

优选地，所述妥尔油的脂肪酸含量＞38％，碘值＜120；所述浓硫酸浓度＞98％；所述松节油的蒎烯含量大于80％，酸酯≤1.0mg/g；所述醋酸中乙酸的质量含量为30～35％；所述树脂为松香树脂、C9石油树脂和萜烯树脂中的一种。

本发明的目的之二在于提供一种所述的含有再生料的温拌沥青混合料的制备方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1、制备再生剂：在50℃～60℃条件下，向糖醛抽出油7～9份中加入三乙醇胺1～3份、聚山梨酯4～6份，搅拌混匀，得到再生剂；

步骤2、制备温拌剂：

S1、将妥尔油装入反应器，边搅拌边滴入所述浓硫酸，得到中间产物；将所述中间产物边搅拌边滴定碱，直至溶液pH在8.5～9.5之间，停止滴定，得到表面活性剂；

S2、将松节油与醋酸搅拌混合，得到松节油乳液；

S3、将树脂，表面活性剂，松节油乳液混合，转入反应器中剪切搅拌后，冷却至室温得到该温拌剂；

步骤3、在50℃～60℃条件下，向所述再生剂中加入所述温拌剂，所述再生剂与所述温拌剂的重量比为7～9：2～4；搅拌均匀，得到含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤4、在110～120℃条件下，将废旧沥青路面混合料40～50份、集料20～25份、填料4～5份、新基质沥青1～3份和沥青温拌再生剂0.7～0.9份混合，并搅拌均匀，得到温拌再生沥青路面混合料。

优选地，所述步骤1中搅拌速度为600～800r/min，搅拌时间为10～15min。

优选地，所述步骤2中妥尔油滴入浓硫酸时的反应温度为35～45℃，滴入浓硫酸时的搅拌速度为300～500r/min，滴定时间为0.5～1h；所述滴定碱时的反应温度25～30℃，滴定碱时的搅拌速度200～400r/min；所述滴定所用碱为氨水、氢氧化钠和三乙醇胺中的一种；所述剪切搅拌时的温度为80～100℃，剪切搅拌速率为800～1000r/min，剪切搅拌时间为0.5～1h。

优选地，所述步骤3中搅拌速度为3000～3500r/min，搅拌时间为10～30min。

优选地，所述步骤4中搅拌速度为400～600r/min，搅拌时间为10～30min。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果：

本发明提供的一种含有再生料的温拌沥青混合料，同时具备温拌和改性再生的功能，可实现RAP(回收沥青旧料)的冷添加并使老化沥青恢复性能。本申请人经过大量的创新性试验发现：三乙醇胺1～2份、聚山梨酯3～5份、糖醛抽出油7～9份组成的再生剂的再生效果好。

具体实施方式

实施例1

一、含有再生料的温拌沥青混合料

1、一种含有再生料的温拌沥青混合料，包括如下原料：废旧沥青路面混合料40份、集料20份、填料4份、新基质沥青1份和沥青温拌再生剂0.7份；所述沥青温拌再生剂包括重量比为7：4的温拌剂和再生剂；本发明的新基质沥青采用的是70#基质沥青(下同)。

所述温拌剂按重量份数计包括如下原料：树脂100份，表面活性剂5份，松节油乳液30份；所述表面活性剂的原料包括摩尔比为10：4的妥尔油、浓硫酸；所述松节油乳液的原料按重量份数计包括松节油10份，醋酸1份；

所述再生剂按重量份数计包括如下原料：三乙醇胺1份、聚山梨酯3份、糖醛抽出油9份。

2、所述含有再生料的温拌沥青混合料的制备方法包括如下步骤：

步骤1、制备再生剂：在50℃条件下，向糖醛抽出油9份中加入三乙醇胺1份、聚山梨酯3份，搅拌混匀，搅拌速度为600～800r/min，搅拌时间为10～15min，得到再生剂；

步骤2、制备温拌剂：

S1、妥尔油、浓硫酸按摩尔比10：4称量，将妥尔油装入反应器，边搅拌边滴入所述浓硫酸，反应温度为35℃，滴入浓硫酸时的搅拌速度为300r/min，滴定时间为0.5h，得到中间产物；将所述中间产物装入反应器中边搅拌边滴定碱，反应温度25℃，滴定碱时的搅拌速度200r/min，直至溶液pH为8.5，停止滴定，得到表面活性剂；

S2、将松节油与醋酸按照重量比10：1搅拌混合，得到松节油乳液；

S3、将树脂100份，表面活性剂5份，松节油乳液30份混合，转入反应器中剪切搅拌，剪切搅拌时的温度为80℃，剪切搅拌速率为800r/min，剪切搅拌时间为0.5h，冷却至室温得到该含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤3、在50℃～60℃条件下，向所述再生剂中加入所述温拌剂，搅拌均匀，搅拌速度为3000～3500r/min，搅拌时间为10～30min，得到含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤4、在110℃条件下，将废旧沥青路面混合料40份、集料20份、填料4份、新基质沥青1份和沥青温拌再生剂0.7份混合，并搅拌均匀，得到温拌再生沥青路面混合料。

经试验验证，本发明的含有再生料的温拌沥青混合料的拌和温度比现有产品的拌和温度降低了30～40℃。

实施例2

一、含有再生料的温拌沥青混合料

1、一种含有再生料的温拌沥青混合料，包括如下原料：废旧沥青路面混合料45份、集料22份、填料4.5份、新基质沥青2份和沥青温拌再生剂0.8份；所述沥青温拌再生剂包括重量比为8：3的温拌剂和再生剂；

所述温拌剂按重量份数计包括如下原料：树脂100份，表面活性剂8份，松节油乳液40份；所述表面活性剂的原料包括摩尔比为10：5的妥尔油、浓硫酸；所述松节油乳液的原料按重量份数计包括松节油10份，醋酸1.5份；

所述再生剂按重量份数计包括如下原料：三乙醇胺1.5份、聚山梨酯4份、糖醛抽出油8份。

2、所述含有再生料的温拌沥青混合料的制备方法包括如下步骤：

步骤1、制备再生剂：在55℃条件下，向糖醛抽出油8份中加入三乙醇胺1.5份、聚山梨酯4份，搅拌混匀，搅拌速度为600～800r/min，搅拌时间为10～15min，得到再生剂；

步骤2、制备温拌剂：

S1、妥尔油、浓硫酸按摩尔比10：5称量，将妥尔油装入反应器，边搅拌边滴入所述浓硫酸，反应温度为40℃，滴入浓硫酸时的搅拌速度为400r/min，滴定时间为0.6h，得到中间产物；将所述中间产物装入反应器中边搅拌边滴定碱，反应温度28℃，滴定碱时的搅拌速度300r/min，直至溶液pH在9.0之间，停止滴定，得到表面活性剂；

S2、将松节油与醋酸按照重量比10：1.5搅拌混合，得到松节油乳液；

S3、将树脂100份，表面活性剂8份，松节油乳液40份混合，转入反应器中剪切搅拌，剪切搅拌时的温度为90℃，剪切搅拌速率为900r/min，剪切搅拌时间为0.6h，冷却至室温得到该含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤3、在55℃条件下，向所述再生剂中加入所述温拌剂，搅拌均匀，搅拌速度为3000～3500r/min，搅拌时间为10～30min，得到含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤4、在115℃条件下，将废旧沥青路面混合料45份、集料22份、填料4.5份、新基质沥青2份和沥青温拌再生剂0.8份混合，并搅拌均匀，得到温拌再生沥青路面混合料。

经试验验证，本发明的含有再生料的温拌沥青混合料的拌和温度比现有产品的拌和温度降低了30～40℃。

实施例3

一、含有再生料的温拌沥青混合料

1、一种含有再生料的温拌沥青混合料，包括如下原料：废旧沥青路面混合料50份、集料25份、填料5份、新基质沥青3份和沥青温拌再生剂0.9份；所述沥青温拌再生剂包括温拌剂和再生剂，温拌剂：再生剂的重量比为9：2；

所述温拌剂按重量份数计包括如下原料：树脂100份，表面活性剂10份，松节油乳液50份；所述表面活性剂的原料包括摩尔比为10：6的妥尔油、浓硫酸；所述松节油乳液的原料按重量份数计包括松节油10份，醋酸2份；

所述再生剂按重量份数计包括如下原料：三乙醇胺3份、聚山梨酯6份、糖醛抽出油7份。

2、所述含有再生料的温拌沥青混合料的制备方法包括如下步骤：

步骤1、制备再生剂：在60℃条件下，向糖醛抽出油7份中加入三乙醇胺、聚山梨酯，搅拌混匀，搅拌速度为600～800r/min，搅拌时间为10～15min，得到再生剂；

步骤2、制备温拌剂：

S1、妥尔油、浓硫酸按摩尔比10：6称量，将妥尔油装入反应器，边搅拌边滴入所述浓硫酸，反应温度为45℃，滴入浓硫酸时的搅拌速度为500r/min，滴定时间为1h，得到中间产物；将所述中间产物装入反应器中边搅拌边滴定碱，反应温度30℃，滴定碱时的搅拌速度400r/min，直至溶液pH在9.5之间，停止滴定，得到表面活性剂；

S2、将松节油与醋酸按照重量比10：2搅拌混合，得到松节油乳液；

S3、将树脂100份，表面活性剂10份，松节油乳液50份混合，转入反应器中剪切搅拌，剪切搅拌时的温度为100℃，剪切搅拌速率为1000r/min，剪切搅拌时间为1h，冷却至室温得到该含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤3、在60℃条件下，向所述再生剂中加入所述温拌剂，搅拌均匀，搅拌速度为3000～3500r/min，搅拌时间为10～30min，得到含有再生料的温拌沥青混合料。

步骤4、在120℃条件下，将废旧沥青路面混合料50份、集料25份、填料5份、新基质沥青3份和沥青温拌再生剂0.9份混合，并搅拌均匀，得到温拌再生沥青路面混合料。

经试验验证，本发明的含有再生料的温拌沥青混合料的拌和温度比现有产品的拌和温度降低了30～40℃。

对比例1该对比例为废旧沥青路面混合料。

对比例2

该对比例的再生剂除不含三乙醇胺外，其余均同实施例2。

对比例3

该对比例的再生剂除不含聚山梨酯外，其余均同实施例2。

实验例

1、对以上实施例1-实施例3的再生剂进行性能检测，检测指标包括：60℃运动粘度，闪点，薄膜烘箱试验前后粘度比，薄膜烘箱试验前后质量变化，检测结果如表1所示。

表1

组别	60℃粘度/pa.s	闪点/℃	薄膜老化粘度比/％	薄膜老化质量变化/％
					实施例1	2.4	265	1.6	1.23
实施例2	2.7	311	1.2	0.68
					实施例3	2.3	262	1.4	0.93
对比例2	1.6	231	5.4	2.03
					对比例3	1.5	226	4.8	1.89

由表1可知，实施例1-3的再生剂的粘度和闪点较高且各项质量指标均合格，满足再生剂质量要求，具备良好的稳定性和安全性。再生剂与废旧沥青混合料拌和过程中温度通常较高一般在160～180℃之间，要防止火灾或者爆炸事故的发生要求沥青再生剂应具有较高的闪点，实施例2的再生剂闪点最高；对于薄膜烘箱试验前后粘度比而言，其值越小，说明再生剂抗高温老化能力越好，实施例2的薄膜老化粘度比、薄膜老化质量变化均最小；综上表明实施例2为最佳实施例。

2、含有再生料的温拌沥青混合料的性能测定

表2

由表2可知，相比与老化沥青，再生沥青的各方面性均有明显地提高，实施例2中135℃旋转粘度相比与对比例1降低了69.36％，能够显著提高再生沥青路面混合料的水稳定性和抗裂性能。

所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种含有再生料的温拌沥青混合料，其特征在于，按重量份数计，包括如下原料：按重量份数计包括如下原料：废旧沥青路面混合料45份、集料22份、填料4.5份、新基质沥青2份和沥青温拌再生剂0.8份；所述沥青温拌再生剂包括重量比为8：3的温拌剂和再生剂；

所述温拌剂按重量份数计包括如下原料：树脂100份，表面活性剂8份，松节油乳液40份；所述表面活性剂的原料包括摩尔比为10：5的妥尔油、浓硫酸；所述松节油乳液的原料按重量份数计包括松节油10份，醋酸1.5份；

所述再生剂按重量份数计包括如下原料：三乙醇胺1.5份、聚山梨酯4份、糖醛抽出油8份；

所述妥尔油的脂肪酸含量＞38%，碘值＜120；所述浓硫酸浓度＞98%；所述松节油的蒎烯含量大于80%，酸酯≤1.0mg/g；所述醋酸中乙酸的质量含量为30～35%；所述树脂为松香树脂、C9石油树脂和萜烯树脂中的一种。

2.一种权利要求1所述的含有再生料的温拌沥青混合料的制备方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1所述的原料配比且包括如下步骤：

步骤1、制备再生剂：在55℃条件下，向糖醛抽出油8份中加入三乙醇胺1.5份、聚山梨酯4份，搅拌混匀，得到再生剂；

步骤2、制备温拌剂：

S1、妥尔油、浓硫酸按摩尔比10：5称量，将妥尔油装入反应器，边搅拌边滴入所述浓硫酸，反应温度为40℃，滴入浓硫酸时的搅拌速度为400 r/min，滴定时间为0.6h，得到中间产物；将所述中间产物装入反应器中边搅拌边滴定碱，反应温度28℃，滴定碱时的搅拌速度300 r/min，直至溶液pH在9.0之间，停止滴定，得到表面活性剂；

S2、将松节油与醋酸按照重量比10：1.5搅拌混合，得到松节油乳液；

S3、将树脂100份，表面活性剂8份，松节油乳液40份混合，转入反应器中剪切搅拌，剪切搅拌时的温度为90℃，剪切搅拌速率为900 r/min，剪切搅拌时间为0.6h，冷却至室温得到温拌剂；

步骤3、在55℃条件下，向所述再生剂中加入所述温拌剂，搅拌均匀，搅拌速度为3000～3500r/min，搅拌时间为10～30min，得到沥青温拌再生剂；

步骤4、在115℃条件下，将废旧沥青路面混合料45份、集料22份、填料4.5份、新基质沥青2份和沥青温拌再生剂0.8份混合，并搅拌均匀，得到温拌再生沥青路面混合料。