CN111087198B - 一种再生沥青混合料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种再生沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：1)利用破碎筛分机对路面回收的废旧料进行揉挤破碎、筛分分档；2)对破碎分档后的沥青混合料废旧料进行抽提试验，确定矿料级配与沥青含量；3)对各档新料进行水洗筛分，确定各档新料的级配；4)采用热辐射加热方式，分别将新集料、沥青和矿粉加热至160～175℃，将废旧料加热至140～145℃；5)将新集料干拌90±2s后加入40wt％～50wt％的沥青拌和100±2s，然后添加废旧料和剩余沥青拌和30±2s，最后加入矿粉拌和30±2s。上述方法让再生比例达到50％仍然具有稳定的路用性能；再生沥青混合料动稳定度可达到8000次/mm以上，动稳定度在16～19KN；无需添加任何再生助剂，降低了再生成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种再生沥青混合料的制备方法，属于道路工程领域。
背景技术
在旧路维修改造中会产生大量废料，这些旧料作为一种路用资源仍然有很高的利用价值。因此对废旧料的回收再利用具有相当高的经济效益与环保意义。
由于废旧沥青混合料长时间受阳光、雨水等作用，不可避免的出现老化现象，即沥青胶结料的组分发生变化，使得沥青性能大大降低；并且由于废旧料的骨架材料复杂，不易分析其组成粒径配比，造成了在设计再生沥青混合料配合比时，不能够正确的得到各粒径级配，级配偏差较大，无法形成一个级配良好的配合比，造成其路用性能的降低，为了提升废旧料的使用性能，通常都需要加入特定的再生助剂等，增加了废旧料的应用成本。
发明内容
本发明提供一种再生沥青混合料的制备方法，能准确剖析废旧料中各档骨架材料的级配，提高了沥青配合比的准确性与稳定性；提高了废旧料在再生混合料中的比例，大幅增加了经济效益；提升了再生料的路用性能；无需使用再生助剂，进一步降低了应用成本。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种再生沥青混合料的制备方法，包括如下步骤：
1)利用破碎筛分机对路面回收的废旧料进行揉挤破碎、筛分分档；
2)对破碎分档后的沥青混合料废旧料进行抽提试验，确定矿料级配与沥青含量；
3)对各档新料进行水洗筛分，确定各档新料的级配；
4)采用热辐射加热方式，分别将新集料、沥青和矿粉加热至160～175℃，将废旧料加热至140～145℃；
5)将新集料干拌90±2s后加入40wt％～50wt％的沥青拌和100±2s，然后添加废旧料和剩余沥青拌和30±2s，最后加入矿粉拌和30±2s。
步骤2)中，通过抽提试验，得到准确的废旧料级配和废旧料中的沥青含量，在确定沥青总用量后，减去废旧料中的沥青含量，即为新沥青的用量，假如沥青混合料一共需要5Kg 的沥青，再生料子测得的沥青含量是2Kg ，则新沥青时只需添加3Kg ，这样能能够精确添加新沥青；通过步骤5)沥青的分步骤加入，使得再生混合料抗车辙性能和高温稳定性提升非常显著，无需使用再生助剂。
步骤1)中，废旧料按照10～17mm、5～10mm、0～5mm的规格进行分档。
为了提高筛分分档的准确性，步骤1)中，筛分分档为先过孔径为17mm的振动筛，将粒径大于17mm的粗集料去除；然后将剩余物料过孔径为10mm的振动筛，得到粒径为10～17mm和0～10mm的集料，再将粒径为0～10mm的集料过孔径为5mm的振动筛，得到粒径为0～5mm和5～10mm的集料。
新集料、废旧料和矿粉的质量比为(55～75)：(20～40)：5。
步骤4)中，沥青为A70-A基质沥青。
为了进一步提升路面性能，步骤4)中，废旧料中，粒径为10～17mm的集料、粒径为5～10mm的集料和粒径为0～5mm的集料的质量比为(12～21)：(6～10)：(12～19)。前述废旧料的粒径为含油粒径。
为了更进一步提升路面性能，优选，步骤4)中，新集料由粒径为0-3mm、3-5mm、 5-10mm、10-17mm和17-26.5mm的集料组成。进一步优选，步骤4)中，新集料中，粒径为0-3mm、3-5mm、5-10mm、10-17mm和17-26.5mm的集料的质量比为(15～21)：(8～12)： (8～15)：(9～10)：(5～7)。
步骤4)中，沥青的质量用量为新集料、废旧料和矿粉质量和的2～5％。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本申请效果如下：
1、提高了再生比例：
传统的再生工艺由于再生回收料级配的不稳定，一般只能将再生混合料中的废旧料的比例添加到30％，本发明通过精确的矿料级配等制备工艺的改进，让再生比例达到50％仍然具有稳定的路用性能。
2、提高了再生混合料的路用性能：
通过对比，传统沥青混合料的动稳定度在1100～1300次/mm，本发明生产的再生沥青混合料动稳定度可达到8000次/mm以上；传统沥青混合料的马歇尔稳定度在8～11KN，本发明生产的再生沥青混合料动稳定度在16～19KN；无需添加任何再生助剂，降低了再生成本。
附图说明
图1为本发明再生沥青混合料的制备方法工艺流程图；
图2为本发明实施例1所得混合料(废旧料掺量为50％)。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
原材料准备工作：
①采用经进场检测合格后的南京炼油厂A70-A基质沥青；
检测项目：针入度(T0604)、软化点(T0606)、延度(T0605)；
②各档新集料使用经4000型拌和机二次筛分后的AC～20的热料；
检测项目：筛分(T0302)、粗集料密度(T0304)、细集料密度(T0328)、矿粉密度(T0352)；
③再生料采用经筛分机破碎后规格为10～17mm、5～10mm、0～5mm的分档再生料，分档方法为：先过孔径为17mm的振动筛，将粒径大于17mm的粗集料去除；然后将剩余物料过孔径为10mm的振动筛，得到粒径为10～17mm和0～10mm的集料，再将粒径为 0～10mm的集料过孔径为5mm的振动筛，得到粒径为0～5mm和5～10mm的集料；
检测项目：颗粒级配及抽提油石比(T0722)、颗粒密度；
使用以上检测合格后的原材料，按照《沥青路面施工技术规范》确定合成级配(各档料参配比例)。
实施例1
以传统方式和本发明方法分别制备不同掺量(30％、40％、50％)再生沥青混合料试件进行对比研究。
AC～20型再生沥青混合料(30％RAP)合成矿料组成及质量份配比为：新集料65份，其中0-3mm机制砂21份，3-5mm碎石12份，5-10mm碎石15份，10-17mm碎石10份， 17-26.5mm碎石7份；再生沥青混合料30份，其中0-5mm料12份，5-10mm料6份，10-17mm 料12份，经抽提试验，0-5mm料的含油比例为5wt％，5-10mm料的含油比例为3.8wt％， 10-17mm料的含油比例为3.5wt％；矿粉5份；总沥青4.82份，减去再生沥青混合料中的含油量1.248份，所需新沥青(A70-A基质沥青)的用量为3.572份；
AC～20型再生沥青混合料(40％RAP)合成矿料组成及质量份配比为：新集料55份，其中0-3mm机制砂16份，3-5mm碎石10份，5-10mm碎石12份，10-17mm碎石10份，17-26.5mm碎石7份；再生沥青混合料40份，其中0-5mm料16份，5-10mm料8份，10-17mm 料16份，经抽提试验，0-5mm料的含油比例为5wt％，5-10mm料的含油比例为3.8wt％， 10-17mm料的含油比例为3.5wt％；矿粉5份；总沥青4.63份，减去再生沥青混合料中的含油量1.664份，所需新沥青(A70-A基质沥青)的用量为2.966份；
AC～20型再生沥青混合料(50％RAP)合成矿料组成及质量份配比为：新集料45份，其中0-3mm机制砂15份，3-5mm碎石8份，5-10mm碎石8份，10-17mm碎石9份， 17-26.5mm碎石5份；再生沥青混合料50份，其中0-5mm料19份，5-10mm料10份， 10-17mm料21份，经抽提试验，0-5mm料的含油比例为5wt％，5-10mm料的含油比例为 3.8wt％，10-17mm料的含油比例为3.5wt％；矿粉5份；总沥青4.26份，减去再生沥青混合料中的含油量2.065份，所需新沥青(A70-A基质沥青)的用量为2.195份；
以上配比均能够满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40～2004)中配合比设计要求。
拌合试验：
严格控制加热温度如下：新集料(170～175℃)、沥青(160～165℃)、矿粉(160～165℃)、废旧料(140～145℃)、再生沥青混合料的出料温度＜165℃。
①使用以上温度进行现有拌合工艺的干拌、湿拌试验：
传统方式：将加热的废旧料与新集料拌和180S后加入新沥青拌和90S；
②使用与原工艺相同的加热温度，改进后的拌合工艺的干拌、湿拌试验：
本发明方法：将新集料干拌90s后加入40％新沥青拌和100s，然后添加废旧料和剩余新沥青拌和30s，最后加入矿粉拌和30s。
分别制作两种工艺的混合料，使用出锅的第一锅混合料进行抽提试验，以符合混合料级配的稳定性，待确认级配稳定后，在相同的出料、击实、成型等温度下制作马歇尔试件和车辙板试件。检测混合料的密度，空隙率，稳定度，间隙率，车辙等性能。横向对比本发明与传统方法所得混合料的性能，见表1。
表1
由表可以看出，本发明的再生混合料抗车辙性能(动稳定度)和高温稳定性(马歇尔稳定度)比原有工艺大幅度提升，远远满足普通路用性能。
Claims (4)
1.一种再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)利用破碎筛分机对路面回收的废旧料进行揉挤破碎、筛分分档；
2)对破碎分档后的沥青混合料废旧料进行抽提试验，确定矿料级配与沥青含量；
3)对各档新料进行水洗筛分，确定各档新料的级配；
4)采用热辐射加热方式，分别将新集料、沥青和矿粉加热至160～175℃，将废旧料加热至140～145℃；
5)将新集料干拌90±2s后加入40wt％～50wt％的沥青拌和100±2s，然后添加废旧料和剩余沥青拌和30±2s，最后加入矿粉拌和30±2s；
步骤1)中，废旧料按照10～17mm、5～10mm、0～5mm的规格进行分档；
新集料、废旧料和矿粉的质量比为(45～75)：(20～50)：5；
步骤4)中，废旧料中，粒径为10～17mm的集料、粒径为5～10mm的集料和粒径为0～5mm的集料的质量比为(12～21)：(6～10)：(12～19)；
步骤4)中，新集料由粒径为0-3mm、3-5mm、5-10mm、10-17mm和17-26.5mm的集料组成；
步骤4)中，新集料中，粒径为0-3mm、3-5mm、5-10mm、10-17mm和17-26.5mm的集料的质量比为(15～21)：(8～12)：(8～15)：(9～10)：(5～7)。
2.如权利要求1所述的再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，筛分分档为先过孔径为17mm的振动筛，将粒径大于17mm的粗集料去除；然后将剩余物料过孔径为10mm的振动筛，得到粒径为10～17mm和0～10mm的集料，再将粒径为0～10mm的集料过孔径为5mm的振动筛，得到粒径为0～5mm和5～10mm的集料。
3.如权利要求1或2所述的再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：步骤4)中，沥青为A70-A基质沥青。
4.如权利要求1或2所述的再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：步骤4)中，沥青的质量用量为新集料、废旧料和矿粉质量和的2～5％。
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