CN110511582A - 泡沫温拌沥青的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及泡沫温拌沥青的技术领域，公开了泡沫温拌沥青的制备方法，包括以下制备步骤：1)、将沥青加入加热筒中，加热筒对沥青持续加热，直至沥青的温度不低于150℃；2)、往加热筒内加入沸石类温拌剂；3)、将置于加热筒上方的搅拌棒自上而下伸入加热筒中，通过电机驱动搅拌棒搅拌加热筒的沥青；搅拌棒以顺时针转动及逆时针转动交替转动，且搅拌棒的搅拌时间不低于3min，搅拌棒搅拌停止后，加热筒内的沥青形成泡沫温拌沥青；先利用加热筒对沥青进行加热，再加热沸石类温拌剂，使得沥青快速物理状态改变，利用搅拌棒使得沸石类温拌剂与沥青更好的拌和，形成质量较高的泡沫温拌沥青，制备流程简单，操作也方便。
Description
技术领域
本发明专利涉及泡沫温拌沥青的技术领域，具体而言，涉及泡沫温拌沥青的制备方法。
背景技术
随着经济社会的快速发展，道路建设成为国家基础建设的重点建设项目之一。在道路建设过程中，沥青作为基础原料之一，消耗量巨大；同时每年的道路整修也消耗着大量的沥青资源。传统沥青使用过程中，通常需要将沥青升温至180℃，以确保沥青的正常铺展和碾压，使沥青能完成正常的使用。在高温加热过程中会排出一定量的有害物质，严重影响施工人员的身体健康，还会带来了一系列的环境问题；另外在道路修正过程中，由于沥青旧料熔融温度高、老化严重、粘度高等问题，使得沥青旧料回收率低，造成了很大的浪费。
目前，沥青混合料的温拌技术受到人们越来越多的重视，主流的温拌技术主要通过外加材料降低沥青混合料的高温粘度来实现，先进的温拌沥青技术完全可以使温拌沥青混合料达到热拌沥青混合料的性能，并具备一些诸如易加工、耐存储、对环境友好等方面的优点。
泡沫温拌沥青的水颗粒粘度远低于沥青，可以对沥青起润滑作用；且泡沫温拌沥青中水颗粒的排除会增加沥青整体的变形能力；因此，泡沫沥青相比普通沥青粘度会降低；与传统热加工沥青路面相比，利用泡沫温拌沥青铺设的路面强度、抗老化能力、抗水性能更具有优越性，因此，制备泡沫温拌沥青成为用于道路建设的研究热点。
发明内容
本发明的目的在于提供泡沫温拌沥青的制备方法，旨在解决现有技术中，传统沥青粘度高、变性能力差的问题。
本发明是这样实现的，泡沫温拌沥青的制备方法，包括以下制备步骤：
1)、将沥青加入加热筒中，所述加热筒对沥青持续加热，直至沥青的温度不低于150℃；
2)、往所述加热筒内加入沸石类温拌剂；
3)、将置于所述加热筒上方的搅拌棒自上而下伸入加热筒中，通过电机驱动所述搅拌棒搅拌所述加热筒的沥青；所述搅拌棒以顺时针转动及逆时针转动交替转动，且所述搅拌棒的搅拌时间不低于3min，所述搅拌棒搅拌停止后，所述加热筒内的沥青形成泡沫温拌沥青。
进一步的，在所述制备步骤3)中，当所述搅拌棒伸入所述加热筒内的沥青后，所述搅拌棒沿着加热筒的轴向上下移动，直至置于沥青上的沸石类温拌剂混合至沥青中后，所述搅拌棒开始转动搅拌。
进一步的，所述搅拌棒的外周设有多个朝外延伸布置的搅拌叶片，多个所述搅拌叶片沿着所述搅拌棒的轴向间隔布置；所述搅拌棒的底部设置有朝外延伸的刮片，所述刮片的底部具有刮边；在所述制备步骤3)中，当所述搅拌棒开始搅拌之前，所述搅拌棒的底部伸入至所述加热筒的底部，所述刮片的刮边抵接着所述加热筒的底部。
进一步的，所述刮片包括两个片体，所述片体的内端连接在所述搅拌棒的外周，所述片体的外端朝外延伸布置；所述片体具有朝上布置的上侧边，两个所述片体的上侧边对接，所述片体的底部形成所述刮边；沿自上而下的方向，两个所述片体呈倾斜布置，且两个所述片体朝相反倾斜布置。
进一步的，所述刮片的刮边呈水平状，且与所述搅拌棒的底部平齐布置；在所述制备步骤3)中，当搅拌棒转动搅拌时，所述刮边抵接着所述加热筒的底部刮动。
进一步的，沿着所述搅拌棒的轴向，相邻的搅拌叶片错位相对布置；沿自上而下的方向，所述搅拌叶片呈倾斜状布置，且相邻的所述搅拌叶片朝相反方向倾斜布置。
进一步的，所述搅拌棒的外周设置有多个朝外延伸布置的水平挡片，多个所述水平挡片沿着所述搅拌棒的轴向间隔布置，所述水平挡片布置的相邻的搅拌棒之间，且相邻的所述水平挡片呈错位布置。
进一步的，所述加热筒具有朝内布置的内侧壁，所述加热筒的内侧壁上设置有多个弯曲凹槽条，多个所述弯曲凹槽条延伸所述加热筒的轴向间隔布置；所述弯曲凹槽条的中部朝上凸起，所述弯曲凹槽条的两端分别朝下弯曲布置。
进一步的，沿着所述弯曲凹槽条的端部至弯曲凹槽条的中部的方向，所述弯曲凹槽条的宽度逐渐缩小。
进一步的，多个所述弯曲凹槽条的中部呈上下对齐布置；所述加热筒的内侧壁上设置有竖向布置的竖向凹槽条，所述竖向凹槽条贯穿多个上下布置的弯曲凹槽条的中部。
与现有技术相比，本发明提供的泡沫温拌沥青的制备方法，先利用加热筒对沥青进行加热，以保证沥青的温度达到150℃以上，再往加热筒加热沸石类温拌剂，可以使得沥青快速物理状态改变，利用搅拌棒对沥青顺时针以及逆时针交替转动，使得沸石类温拌剂与沥青更好的拌和，形成质量较高的泡沫温拌沥青，整个制备流程简单，操作也方便。
附图说明
图1是本发明提供的泡沫温拌沥青的制备方法的流程示意图；
图2是本发明提供的泡沫温拌沥青的制备设备的主视示意图；
图3是本发明提供的刮片的立体示意图；
图4是本发明提供的加热筒的内侧壁的主视示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。
泡沫温拌沥青的制备方法，包括以下制备步骤：
1)、将沥青加入加热筒101中，加热筒101对沥青持续加热，直至沥青的温度不低于150℃；
2)、往加热筒101内加入沸石类温拌剂；
3)、将置于加热筒101上方的搅拌棒102自上而下伸入加热筒101中，通过电机驱动搅拌棒102搅拌加热筒101的沥青；搅拌棒102以顺时针转动及逆时针转动交替转动，且搅拌棒102的搅拌时间不低于3min，搅拌棒102搅拌停止后，加热筒101内的沥青形成泡沫温拌沥青。
由于沸石类温拌剂属于含水矿物，在使用沸石类温拌剂制备泡沫温拌沥青的过程中，沥青并不发生化学反应，只有物理状态的改变。沸石类温拌剂和沥青接触时，由于沥青温度大于100℃，当沥青热量迅速转移至矿粉时，矿粉内部水分汽化，水蒸气膨胀，在沥青表面张力的作用下，沥青膜包裹住水蒸气，形成泡沫沥青。泡沫沥青对沥青性质的影响主要有以下两点：一是水颗粒粘度远低于沥青，可以对沥青起润滑作用；二是泡沫沥青中水颗粒的排除会增加沥青整体的变形能力。因此，泡沫沥青相比普通沥青粘度会降低。但随着时间的推移，泡沫会逐渐破灭，从沥青表面排除，因此沥青粘度的降低具有时效性。
上述提供的泡沫温拌沥青的制备方法，先利用加热筒101对沥青进行加热，以保证沥青的温度达到150℃以上，再往加热筒101加热沸石类温拌剂，可以使得沥青快速物理状态改变，利用搅拌棒102对沥青顺时针以及逆时针交替转动，使得沸石类温拌剂与沥青更好的拌和，形成质量较高的泡沫温拌沥青，整个制备流程简单，操作也方便。
本实施例中，在加热筒101的侧壁内设置加热丝，通过加热丝发热，再导热至加热筒101的内部；或者，也可以直接在加热筒101的内侧壁上设置加热棒，利用加热棒对加热筒101内的沥青进行加热，当然，还可以有其他多种加热方式，例如，直接在外部对加热筒101进行加热也可以。
在制备步骤3)中，当搅拌棒102伸入加热筒101内的沥青后，搅拌棒102沿着加热筒101的轴向上下移动，直至置于沥青上的沸石类温拌剂混合至沥青中后，搅拌棒102开始转动搅拌。
这样，在制备步骤2)中，置于沥青上的沸石类温拌剂则可以随着搅拌棒102的上下移动，快速混合在沥青之中，使得沸石类温拌剂可以对所有沥青起到均匀的物理状态变化。
搅拌棒102的外周设有多个朝外延伸布置的搅拌叶片100，多个搅拌叶片100沿着搅拌棒102的轴向间隔布置；搅拌棒102的底部设置有朝外延伸的刮片103，刮片103的底部具有刮边；在制备步骤3)中，当搅拌棒102开始搅拌之前，搅拌棒102的底部伸入至加热筒101的底部，刮片103的刮边抵接着加热筒101的底部。
当搅拌棒102进行转动时，利用搅拌叶片100搅拌沥青，使得沸石类温拌剂与沥青混合更为均匀；另外，由于加热筒101底部的沥青可能会黏住，利用刮片103的刮边抵接着加热筒101的底部，这样，搅拌棒102在转动的过程中，刮边则会刮着加热筒101的底部，避免加热筒101底部的沥青黏住。
刮片103包括两个片体1031，片体1031的内端连接在搅拌棒102的外周，片体1031的外端朝外延伸布置；片体1031具有朝上布置的上侧边，两个片体1031的上侧边对接，片体1031的底部形成刮边；沿自上而下的方向，两个片体1031呈倾斜布置，且两个所述片体1031朝相反倾斜布置。
片体1031呈倾斜布置，这样，当刮边刮起加热筒101底部的沥青后，沥青可以顺着片体1031朝上移动，便于将加热筒101底部的沥青朝上拱起，且由于搅拌棒102顺时针转动以及逆时针转动相互交替，这样，两个倾斜方向相反的片体1031都可以起作用。
另外，当搅拌棒102在转动的过程中，部分置于两个片体1031之间的沥青也会被带动转动，使得加热筒101底部的沥青的流动性更强。
刮片103的刮边呈水平状，且与搅拌棒102的底部平齐布置，这样，有利于刮边对加热筒101底部的刮动；在制备步骤3)中，当搅拌棒102转动搅拌时，刮边抵接着加热筒101的底部刮动。
沿着搅拌棒102的轴向，相邻的搅拌叶片100错位相对布置，可以更好的搅拌沥青；沿自上而下的方向，搅拌叶片100呈倾斜状布置，这样，随着搅拌棒102的转动，倾斜布置的搅拌叶片100可以同步带动沥青的上下移动，使得搅拌更为均匀；相邻的搅拌叶片100朝相反方向倾斜布置，这样，随着搅拌棒102的转动，在相邻的搅拌叶片100之间，则会产生更大的扰动，可以使得沥青的搅拌更为均匀。
搅拌棒102的外周设置有多个朝外延伸布置的水平挡片104，多个水平挡片104沿着搅拌棒102的轴向间隔布置，水平挡片104布置的相邻的搅拌棒102之间，且相邻的水平挡片104呈错位布置。
这样，当搅拌棒102上下移动时，水平挡片104可以带动沥青上下扰动，当搅拌棒102转动时，水平挡片104不会对转动造成干涉。
加热筒101具有朝内布置的内侧壁，加热筒101的内侧壁上设置有多个弯曲凹槽条105，多个弯曲凹槽条105延伸加热筒101的轴向间隔布置，这样，当沥青被搅拌棒102带动转动时，抵接着加热筒101的内侧壁的沥青则会在弯曲槽条的导向下更好的转动，便于沥青的搅拌。
弯曲凹槽条105的中部朝上凸起，弯曲凹槽条105的两端分别朝下弯曲布置，这样，可以适应于搅拌棒102的顺时针转动以及逆时针转动，并且，当沥青顺着弯曲凹槽条105的导向，朝上移动至弯曲凹槽条105的中部后，又朝下移动，从而增加沥青的上下移动程度，有利于沥青的搅拌。
沿着弯曲凹槽条105的端部至弯曲凹槽条105的中部的方向，弯曲凹槽条105的宽度逐渐缩小。这样，可以对沥青的导向流动实现干扰，便于沥青的搅拌。
多个所述弯曲凹槽条105的中部呈上下对齐布置；加热筒101的内侧壁上设置有竖向布置的竖向凹槽条106，竖向凹槽条106贯穿多个上下布置的弯曲凹槽条105的中部。这样，通过竖向凹槽条106将弯曲凹槽条105的中部隔断，在沥青被搅拌转动的过程中，沥青转动至弯曲凹槽条105的中部后，在竖向凹槽条106的干扰下，会发生较大的高度移动，便于沥青的搅拌，有利于沥青与沸石类温拌剂的均匀混合。
以上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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
1)、将沥青加入加热筒中，所述加热筒对沥青持续加热，直至沥青的温度不低于150℃；
2)、往所述加热筒内加入沸石类温拌剂；
3)、将置于所述加热筒上方的搅拌棒自上而下伸入加热筒中，通过电机驱动所述搅拌棒搅拌所述加热筒的沥青；所述搅拌棒以顺时针转动及逆时针转动交替转动，且所述搅拌棒的搅拌时间不低于3min，所述搅拌棒搅拌停止后，所述加热筒内的沥青形成泡沫温拌沥青。
2.如权利要求1所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，在所述制备步骤3)中，当所述搅拌棒伸入所述加热筒内的沥青后，所述搅拌棒沿着加热筒的轴向上下移动，直至置于沥青上的沸石类温拌剂混合至沥青中后，所述搅拌棒开始转动搅拌。
3.如权利要求2所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，所述搅拌棒的外周设有多个朝外延伸布置的搅拌叶片，多个所述搅拌叶片沿着所述搅拌棒的轴向间隔布置；所述搅拌棒的底部设置有朝外延伸的刮片，所述刮片的底部具有刮边；在所述制备步骤3)中，当所述搅拌棒开始搅拌之前，所述搅拌棒的底部伸入至所述加热筒的底部，所述刮片的刮边抵接着所述加热筒的底部。
4.如权利要求3所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，所述刮片包括两个片体，所述片体的内端连接在所述搅拌棒的外周，所述片体的外端朝外延伸布置；所述片体具有朝上布置的上侧边，两个所述片体的上侧边对接，所述片体的底部形成所述刮边；沿自上而下的方向，两个所述片体呈倾斜布置，且两个所述片体朝相反倾斜布置。
5.如权利要求3所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，所述刮片的刮边呈水平状，且与所述搅拌棒的底部平齐布置；在所述制备步骤3)中，当搅拌棒转动搅拌时，所述刮边抵接着所述加热筒的底部刮动。
6.如权利要求3所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，沿着所述搅拌棒的轴向，相邻的搅拌叶片错位相对布置；沿自上而下的方向，所述搅拌叶片呈倾斜状布置，且相邻的所述搅拌叶片朝相反方向倾斜布置。
7.如权利要求6所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，所述搅拌棒的外周设置有多个朝外延伸布置的水平挡片，多个所述水平挡片沿着所述搅拌棒的轴向间隔布置，所述水平挡片布置的相邻的搅拌棒之间，且相邻的所述水平挡片呈错位布置。
8.如权利要求1至7任一项所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，所述加热筒具有朝内布置的内侧壁，所述加热筒的内侧壁上设置有多个弯曲凹槽条，多个所述弯曲凹槽条延伸所述加热筒的轴向间隔布置；所述弯曲凹槽条的中部朝上凸起，所述弯曲凹槽条的两端分别朝下弯曲布置。
9.如权利要求8所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，沿着所述弯曲凹槽条的端部至弯曲凹槽条的中部的方向，所述弯曲凹槽条的宽度逐渐缩小。
10.如权利要求9所述的泡沫温拌沥青的制备方法，其特征在于，多个所述弯曲凹槽条的中部呈上下对齐布置；所述加热筒的内侧壁上设置有竖向布置的竖向凹槽条，所述竖向凹槽条贯穿多个上下布置的弯曲凹槽条的中部。
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