CN110885564A - 一种热再生沥青混合料再生剂 - Google Patents

Abstract

一种热再生沥青混合料再生剂，包括以下重量份原料：10‑20份的双戊烯，10‑20份的苯并呋喃，2‑10份的松焦油，2‑10份的妥尔油、30‑60份的重油，10‑30份的废润滑油，10‑20份废机油，2‑10份生物活性粉；本发明还提供了一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，包括以下步骤：S1原料过滤；S2制备混合料再生剂前聚物溶液；S3制备再生剂调节剂；S4制备混合料再生剂；本发明的有益效果是：利用双戊烯固化混合溶液，采用苯并呋喃，再利用妥尔油、松焦油，方便使用；利用妥尔油、松焦油，不易挥发，同时双戊烯与苯丙呋喃，降低沥青的老化速度；利用粪产碱杆菌初步水解，降低有害物质的挥发；利用pH调节剂，既能降低pH，利用石油降解菌的分散油脂能力，加快再生剂的制备速度。

Description

一种热再生沥青混合料再生剂

技术领域

本发明属于热再生沥青混合料制备领域，具体涉及一种热再生沥青混合料再生剂。

背景技术

我国经济水平的繁荣发展，带来了交通事业的飞速进步。沥青路面作为我国高速公路的 主要路面形式，因其具备特别出众的路用性能，噪声小，柔性好，获得了广泛的应用。从我 国修建公路开始统计，截止到2012年底，已经修好并且累计通车的公路里程飞速猛增，达到 了423.75万公里，其中有9.62万公里是属于高速公路的里程，正是由于国家相关部门对我国 交通设施的重视，每年的公路建设也基本上得到国家财政2000多亿元的支持；然而，道路沥 青路面的使用年限充其量也就是15到20年，所以依照这样的情形，每年大概都有12％的路 面不得不面临翻修的问题；随着沥青路面的老化，从而会使路面出现裂缝、松散、坑洞之类 的破坏，对道路的路用性能产生比较大的负面影响，20世纪90年代修建的许多高速公路， 随着其设计年限的到来，不可避免地进入1-2次大、中翻修的阶段，因此会产生大量的旧路 面废弃沥青，这样既浪费了有限的自然资源，同时对珍贵的自然环境产生了大量的污染，经 济效益在很大程度上也会相应降低。

因此，恢复老旧沥青性能的沥青再生技术应运而生；沥青的老化主要表现在其成分移行、 胶体结构改变和沥青的流变学性质发生变化，因此针对沥青老化的机理，流行的沥青再生技 术机理分为两种：一种是“相容性理论”，即从化学热力学出发，认为沥青产生老化的原因是 沥青胶体物系中各组分相容性降低，导致组分拣溶度参数增大，如能掺入一定的再生剂使其 溶度参数差减小，则沥青能恢复到(甚至超过)原来的性质；另一种理论是“组分调节理论”， 即从化学组分移行出发，认为由于组分移行，沥青老化后其中某些组分偏多，而某些组分偏 少，各组分拣比例不协调，所以导致沥青路面性能降低，如能通过掺加再生剂调节器组分， 则沥青将恢复原来的性质。两种理论实际上均是通过调节沥青组分之间的结构或者物质，进 而实现沥青再生的。

现有的沥青再生剂大多采用重油为基底，再掺入石油后续工艺中产生的次级废油脂，充 分利用整体石油炼化工艺的产物，达到循环经济的目的；但是现有的沥青再生剂存在下列问 题：

1.采用的部分次级废油脂挥发性大，在高温情况下，挥发的气体会产生强烈的毒性，影响 沥青再生路段的生态环境。

2.直接采用的次级废油脂，粘度较大，再生形成的沥青路面容易出现干裂，并且由于其流 动性大，再生形成的沥青路面因强度不高，而容易出现“轮胎印”现象，加快沥青的老化速 度。

3.采用重油作为基物，需要经过分散剂进行分散，方便与次级废油脂充分混合，并且大部 分的分散剂采用化学试剂，在再生的沥青里容易影响次级废油脂的混合，进而影响再生沥青 件沥青胶体的质量。

如发明为：一种沥青再生剂及其制备方法(申请号：CN201210411170.X)，公开了一种沥 青再生剂及其制备方法，沥青再生剂以重量百分比计包括：重油30wt％-50wt％，催化裂化油 浆40wt％-65wt％，聚合物1wt％-5wt％，改性剂1wt％-5wt％；制备方法为将催化裂化油浆加 入到130-150℃重油中，低速搅拌0.5-1小时，再加入聚合物和改性剂，高速剪切0.5-1小时， 冷却至室温，得到沥青再生剂。虽然采用了改性剂与聚合物，在分散重油使其充分混合的同 时，能不影响再生沥青的沥青胶体的质量，但是未考虑到催化裂化油浆中的部分物质其粘度 较大，进而影响沥青形成路面后的质量；同时未考虑到重油与催化裂化油浆中的挥发性物质， 在沥青高温时挥发出有毒物质，影响周围生态环境。

发明内容

本发明目的在于提供一种热再生沥青混合料再生剂，用于解决现有技术中问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种热再生沥青混合料再生剂，包括以下重量份原料：10-20份的双戊烯，10-20份的苯 并呋喃，2-10份的松焦油，2-10份的妥尔油、30-60份的重油，10-30份的废润滑油，10-20 份废机油，2-10份生物活性粉。

优选的，为了进一步降低重油中挥发性有害物质的影响，同时将重油分散开而不影响再 生沥青的质量，所述的生物活性粉为，采用粪产碱杆菌在油状污水中进行扩大繁殖，将得到 的繁殖液过滤、低温干燥，即得到生物活性粉，利用粪产碱杆菌的繁殖液在碱性环境下对重 油初步水解，同时繁殖液中的通过蛋白变性，沉淀结合重油中的重金属；同时繁殖液中的菌 群吸收重油中的有害物质，降低有害物质的挥发。

优选的，为了进一步降低沥青再生剂的粘度，同时增加沥青再生剂的表面张力，所述的 双戊烯为，樟脑丸生产过程中出现的柠檬香的易燃油状杂质，通过限定采用双戊烯的来源， 进而方便双戊烯固化重油、废润滑油和废机油的混合溶液，为后续的苯并呋喃软化再生剂提 供便利。

优选的，为了进一步方便生物活性粉与重油反应，所述的重油为原油经分馏提取汽油、 煤油、柴油后，再经过进一步减压蒸馏提取润滑油后，得到的剩品油，通过限定重油为减压 蒸馏提取润滑油后的剩品油，进而说明重油来源，明确重油中的易挥发有害物质大部分为硫 化与氯化物。

一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，包括以下步骤：

机油滤液，同时将得到的固态杂质回收利用；

S1将所述的重油、废润滑油和废机油，通过分级过滤，得到重油滤液、废润滑油滤液和 废机油滤液，同时将得到的固态杂质回收利用；

S2将所述重油滤液中加入废润滑油滤液，加热搅拌均匀后快速冷却，随后加入生物活性 粉，搅拌均匀后，再加入废机油滤液，加热搅拌均匀后快速冷却，静置1-3h后，再依次加入 松焦油、妥尔油，搅拌均匀，即为混合料再生剂前聚物溶液；

S3将双戊烯与苯并呋喃搅拌混合均匀后，利用pH调节液调节pH为2-4，得到再生剂调 节剂；

S4将所述的再生剂调节剂与混合料再生剂前聚物溶液混合，加热至两者热融成一体后快 速冷却，即为混合料再生剂。

优选的，为了进一步降低挥发性有害物质对成品后的影响，所述的分级过滤为，将收集 的重油、废润滑油和废机油分别依次经过50目、20目和10目筛分，得到重油滤液、废润滑 油滤液和废机油滤液，以及重油滤渣、废润滑油滤渣和废机油滤渣，利用分级过滤，降低原 料中的重油、废润滑油和废机油中的有害物质的含量，防止其在再生后的沥青中挥发，影响 环境。

优选的，为了进一步实现混合料再生剂前聚物溶液的充分混合均匀，所述的加热搅拌均 匀为，采用加热到25℃的搅拌器，采用顺时针搅拌圈数：逆时针搅拌圈数＝5:3的方式，均匀 搅拌，利用顺时针旋转与逆时针旋转的方向不同，其产生的流体剪切力使混合料再生剂前聚 物溶液中各原料充分混合，防止出现混合不均匀而出现再生沥青的路面遇热膨胀损坏。

优选的，为了进一步实现循环工艺，同时让原料尽可能的参与进反应中，所述的调节pH 为，将S1中回收的固态杂质经过石油降解菌分解后，产生的发酵酸液，经过过滤取上清液， 即为调节pH的调节液，利用经过分级过滤回收的固态杂质进行石油降解菌发酵后的酸液， 作为pH调节剂，既能降低pH，防止苯丙呋喃在碱性环境下沉淀，同时利用石油降解菌的分 散油脂能力，使再生剂调节剂与混合料再生剂前聚物溶液充分混合，加快再生剂的制备速度。

本发明的有益技术效果是：

1.利用双戊烯固化重油、废润滑油和废机油的混合溶液，同时采用苯并呋喃作为软化剂 软化再生剂，再利用妥尔油、松焦油增加重油的粘稠性，增加再生剂表面张力的同时降低再 生剂的软化点与粘度，使再生剂能呈喷雾状，进而方便使用；利用妥尔油、松焦油的耐高温 性，使再生剂中有害的挥发性物质不易挥发，同时采用的双戊烯与苯丙呋喃，结合重油、废 润滑油和废机油不饱和度，能有效吸收抵抗紫外线，降低沥青的老化速度。

2.利用粪产碱杆菌的繁殖液在碱性环境下对重油初步水解，同时繁殖液中的通过蛋白变 性，沉淀结合重油中的重金属；同时繁殖液中的菌群吸收重油中的有害物质，降低有害物质 的挥发。

3.采用加热到25℃的搅拌器，同时顺时针搅拌圈数：逆时针搅拌圈数＝5:3的方式，均匀 搅拌，利用顺时针旋转与逆时针旋转的方向不同，其产生的流体剪切力使混合料再生剂前聚 物溶液中各原料充分混合，防止出现混合不均匀而出现再生沥青的路面遇热膨胀损坏。

4.利用经过分级过滤回收的固态杂质进行石油降解菌发酵后的酸液，作为pH调节剂， 既能降低pH，防止苯丙呋喃在碱性环境下沉淀，同时利用石油降解菌的分散油脂能力，使再 生剂调节剂与混合料再生剂前聚物溶液充分混合，加快再生剂的制备速度。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅 是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种热再生沥青混合料再生剂，包括以下重量份原料：10份的双戊烯，10份的苯并呋喃， 5份的松焦油，5份的妥尔油、40份的重油，20份的废润滑油，10份废机油，8份生物活性 粉；为了进一步降低重油中挥发性有害物质的影响，同时将重油分散开而不影响再生沥青的 质量，所述的生物活性粉为，采用粪产碱杆菌在油状污水中进行扩大繁殖，将得到的繁殖液 过滤、低温干燥，即得到生物活性粉，利用粪产碱杆菌的繁殖液在碱性环境下对重油初步水 解，同时繁殖液中的通过蛋白变性，沉淀结合重油中的重金属；同时繁殖液中的菌群吸收重 油中的有害物质，降低有害物质的挥发；为了进一步降低沥青再生剂的粘度，同时增加沥青 再生剂的表面张力，所述的双戊烯为，樟脑丸生产过程中出现的柠檬香的易燃油状杂质，通 过限定采用双戊烯的来源，进而方便双戊烯固化重油、废润滑油和废机油的混合溶液，为后 续的苯并呋喃软化再生剂提供便利；为了进一步方便生物活性粉与重油反应，所述的重油为 原油经分馏提取汽油、煤油、柴油后，再经过进一步减压蒸馏提取润滑油后，得到的剩品油， 通过限定重油为减压蒸馏提取润滑油后的剩品油，进而说明重油来源，明确重油中的易挥发 有害物质大部分为硫化与氯化物。

一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，包括以下步骤：

机油滤液，同时将得到的固态杂质回收利用；

S1将所述的重油、废润滑油和废机油，通过分级过滤，得到重油滤液、废润滑油滤液和 废机油滤液，同时将得到的固态杂质回收利用；为了进一步降低挥发性有害物质对成品后的 影响，所述的分级过滤为，将收集的重油、废润滑油和废机油分别依次经过50目、20目和10目筛分，得到重油滤液、废润滑油滤液和废机油滤液，以及重油滤渣、废润滑油滤渣和废 机油滤渣，利用分级过滤，降低原料中的重油、废润滑油和废机油中的有害物质的含量，防 止其在再生后的沥青中挥发，影响环境；

S2将所述重油滤液中加入废润滑油滤液，加热搅拌均匀后快速冷却，随后加入生物活性 粉，搅拌均匀后，再加入废机油滤液，加热搅拌均匀后快速冷却，静置1-3h后，再依次加入 松焦油、妥尔油，搅拌均匀，即为混合料再生剂前聚物溶液；为了进一步实现混合料再生剂 前聚物溶液的充分混合均匀，所述的加热搅拌均匀为，采用加热到25℃的搅拌器，采用顺时 针搅拌圈数：逆时针搅拌圈数＝5:3的方式，均匀搅拌，利用顺时针旋转与逆时针旋转的方向 不同，其产生的流体剪切力使混合料再生剂前聚物溶液中各原料充分混合，防止出现混合不 均匀而出现再生沥青的路面遇热膨胀损坏；

S3将双戊烯与苯并呋喃搅拌混合均匀后，利用pH调节液调节pH为3，得到再生剂调节 剂；为了进一步实现循环工艺，同时让原料尽可能的参与进反应中，所述的调节pH为，将S1 中回收的固态杂质经过石油降解菌分解后，产生的发酵酸液，经过过滤取上清液，即为调节 pH的调节液，利用经过分级过滤回收的固态杂质进行石油降解菌发酵后的酸液，作为pH调 节剂，既能降低pH，防止苯丙呋喃在碱性环境下沉淀，同时利用石油降解菌的分散油脂能力， 使再生剂调节剂与混合料再生剂前聚物溶液充分混合，加快再生剂的制备速度；

S4将所述的再生剂调节剂与混合料再生剂前聚物溶液混合，加热至两者热融成一体后快 速冷却，即为混合料再生剂。

实施例2

一种热再生沥青混合料再生剂，包括以下重量份原料：10份的双戊烯，10份的苯并呋喃， 2份的松焦油，2份的妥尔油、30份的重油，10份的废润滑油，10份废机油，2份生物活性 粉；其余配方及步骤同实施例1。

实施例3

一种热再生沥青混合料再生剂，包括以下重量份原料：20份的双戊烯，20份的苯并呋喃， 10份的松焦油，10份的妥尔油、60份的重油，30份的废润滑油，20份废机油，10份生物活 性粉；其余配方及步骤同实施例1。

实施例4

在一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法中，将步骤S3中的pH调节液调节pH为2， 其余原料及步骤同时实施例1。

实施例5

在一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法中，将步骤S3中的pH调节液调节pH为4， 其余原料及步骤同时实施例1。

对比例1

不采用粪产碱杆菌的繁殖液的生物活性粉，其余配方及步骤同实施例1。

对比例2

直接采用化学试剂调节pH，不采用石油降解菌发酵后的酵液，其余配方及步骤同实施例 1。

对比例3

直接采用如申请号201210411170X的沥青再生剂。

将得到的各实施例及对比例的再生剂在回收的老化沥青中均内掺3％的热再生沥青混合 料再生剂，所述的老沥青来自同一高速公路上中面层的铣刨料与石灰岩集料，按照级配为 AC-20C型，沥青为70号，再生的新沥青经过《公路沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)的标准进行试验，得到表1：

表1各改性剂制备的新沥青的情况

由表1可知，当采用10份的双戊烯，10份的苯并呋喃，5份的松焦油，5份的妥尔油、40份的重油，20份的废润滑油，10份废机油，8份的粪产碱杆菌繁殖液的生物活性粉，同时将石油降解菌发酵后的酸液作为pH调节液调节pH为3，得到的沥青混合料再生剂效果最好，应用在沥青再生方面，得到4.35的空隙率、10.16的稳定度、3.88的流值、80.38的冻融劈裂强度比、3926的动稳定度、2135的破坏应变、83.21的残留稳定度的再生沥青，证明了本发明的优越性。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方 位或位置关系仅是为了便于描述本发明，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，因此不能理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种热再生沥青混合料再生剂，其特征在于：包括以下重量份原料：10-20份的双戊烯，10-20份的苯并呋喃，2-10份的松焦油，2-10份的妥尔油、30-60份的重油，10-30份的废润滑油，10-20份废机油，2-10份生物活性粉。

2.根据权利要求1所述的一种热再生沥青混合料再生剂，其特征在于：所述的生物活性粉为，采用粪产碱杆菌在油状污水中进行扩大繁殖，将得到的繁殖液过滤、低温干燥，即得到生物活性粉。

3.根据权利要求1所述的一种热再生沥青混合料再生剂，其特征在于：所述的双戊烯为，樟脑丸生产过程中出现的柠檬香的易燃油状杂质。

4.根据权利要求1所述的一种热再生沥青混合料再生剂，其特征在于：所述的重油为原油经分馏提取汽油、煤油、柴油后，再经过进一步减压蒸馏提取润滑油后，得到的剩品油。

5.一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1将所述的重油、废润滑油和废机油，通过分级过滤，得到重油滤液、废润滑油滤液和废机油滤液，同时将得到的固态杂质回收利用；

S2将所述重油滤液中加入废润滑油滤液，加热搅拌均匀后快速冷却，随后加入生物活性粉，搅拌均匀后，再加入废机油滤液，加热搅拌均匀后快速冷却，静置1-3h后，再依次加入松焦油、妥尔油，搅拌均匀，即为混合料再生剂前聚物溶液；

S3将双戊烯与苯并呋喃搅拌混合均匀后，利用pH调节液调节pH为2-4，得到再生剂调节剂；

S4将所述的再生剂调节剂与混合料再生剂前聚物溶液混合，加热至两者热融成一体后快速冷却，即为混合料再生剂。

6.根据权利要求5所述的一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，其特征在于：所述的分级过滤为，将收集的重油、废润滑油和废机油分别依次经过50目、20目和10目筛分，得到重油滤液、废润滑油滤液和废机油滤液，以及重油滤渣、废润滑油滤渣和废机油滤渣。

7.根据权利要求5所述的一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，其特征在于：所述的加热搅拌均匀为，采用加热到25℃的搅拌器，采用顺时针搅拌圈数：逆时针搅拌圈数＝5:3的方式，均匀搅拌。

8.根据权利要求5所述的一种热再生沥青混合料再生剂的制备方法，其特征在于：所述的调节pH为，将S1中回收的固态杂质经过石油降解菌分解后，产生的发酵酸液，经过过滤后取上清液，即为调节pH的调节液。