CN111763036A - 一种利用路面再生料制备路缘石的方法及制得的路缘石 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑材料回收利用技术领域，尤其涉及一种利用路面再生料制备路缘石的方法及制得的路缘石。该方法包括将不同粒径的路面再生料和导磁体按一定比例混合后、进行电磁加热制备路缘石坯体的步骤。该方法相比现有旧料掺量低、且基本为粗骨料的现状，实现了RAP料百分百利用，充分利用了沥青含量相对高的回收细料，省去了制备过程中新沥青的加入，大大降低了成本；采用电磁加热的方式，相比现有加热拌和的方法，更简易，且避免了因回收料中沥青含量高易粘锅的缺陷。

Description

一种利用路面再生料制备路缘石的方法及制得的路缘石
技术领域
本发明涉及建筑材料回收利用技术领域，尤其涉及一种利用路面再生料制备路缘石的方法及制得的路缘石。
背景技术
随着经济的发展，交通量和轴载的增加，沥青路面出现了越来越多的路面病害，如裂缝、坑槽、车辙、松散等，因而在役的高速公路和一级公路中的沥青路面逐步进入中修、大修期，针对原有路面的翻修基本上是通过对原路面进行铣刨或开挖，而后加铺新沥青路面，此过程可从原路面上得到大量回收沥青路面再生材(RAP)。据测算，仅干线公路大中修工程中每年产生的沥青路面旧料达1.6亿吨。堆积如山的RAP料，一方面占地广、处理难，影响周边环境，不利于资源与环境的协调发展；另一方面，旧沥青、旧集料具有利用价值，若对RAP料不能合理利用，依旧增加新集料和新沥青使用，不仅会提升路面造价，而且增加建设成本。
现有利用路面再生料进行路缘石制备的方法一般为废料加热-拌和-加新沥青-倒入模具成型，这一方法操作繁琐，路面再生料废料中沥青含量不易过多，多了容易在拌和过程中粘附，因此限制了沥青含量相对较高的细集料的使用，且为了弥补加热过程中的沥青损失，一般在拌和中还需加入新沥青，且为了保证产品粘合度，制备原料中还会加入粘结剂，增加了成本。
针对当前路面材料再生利用中存在的突出问题，行业人士总结包括：一是利用率低，旧料回收利用率总量不足30％；二是旧料掺量低，厂拌热再生的旧料掺量不足30％，且全部为粗骨料(因细集料中的沥青含量高，加热过程中造成二次老化且容易粘结在加热筒内)；三是利用价值低，将沥青面层材料用作基层甚至路基回填材料，高速公路路面材料用于低等级公路；四是再生技术研究、材料与装备研发落后，缺乏全面系统的研究，各专项环节中新材料、新装备的研发远远跟不上实际需求。
为了能够百分之百全利用RAP料，实现公路交通从高能耗、高污染、高排放向绿色、低碳、环保、可持续的转变，本发明提出一种利用电磁加热RAP料制备路缘石的方法；相比现有利用路面再生料制备路缘石的方法，改变了加热拌和的制备方式，避免了拌和过程废料中沥青容易粘附无法充分利用、还需加入新沥青的问题，提升了旧料掺量及RAP料中细集料的利用率，大大降低了成本，提高了路面养护过程中再生料的循环利用率，减少了废旧沥青混合料堆积造成的环境污染，保护生态环境，实现从公路养护中来到公路养护中去的理念。
发明内容
本发明提供了一种利用路面再生料制备路缘石的方法及制得的路缘石，该方法相比现有旧料掺量低、且基本为粗骨料的现状，实现了RAP料百分百利用，充分利用了沥青含量相对高的回收细料，省去了制备过程中新沥青的加入，大大降低了成本；采用电磁加热的方式，相比现有加热拌和的方法，更简易，且避免了因回收料中沥青含量高易粘锅的缺陷，解决了现有技术中存在的问题。
本发明所采用的技术方案是：
一种利用路面再生料制备路缘石的方法,包括将不同粒径的路面再生料和导磁体按一定比例混合后、进行电磁加热制备路缘石坯体的步骤。
进一步的，电磁加热的步骤采用将路面再生料和导磁体的混合料置于顶部开口的模具盒内，上方施加一定的压力进行。
进一步的,所述模具盒为铁质模具盒或不锈钢模具盒。
进一步的，电磁加热的步骤中施加压力范围为2-5MPa；电磁加热温度为140-160℃；加压保温时间5-10s。
进一步的，导磁体加入量为不同粒径的路面再生料总量的2wt.％-5wt.％。
进一步的，不同粒径的路面再生料由一定重量份的粒径分别为0-5mm、5-12mm、12-18mm、18-30mm的路面再生料配合制成。
进一步的，上述不同粒径的路面再生料组成为：0-5mm：40-65份，5-12mm：15-30份，12-18mm：10-30份，18-30mm：0-10份。
进一步的，所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，还包括采用超疏水水泥净浆对制备的路缘石坯体进行抹面的步骤。
进一步的，所述导磁体为钢纤维、钢渣粉、铁粉的一种或多种；路面再生料为SMA混合料、AC混合料、ATB混合料、LSPM混合料、OGFC混合料的任意一种或多种。
进一步的，钢纤维的长度为2-6mm，直径为400-800μm；钢渣粉的粒径在80-100目，铁粉的粒径在80-100目。
进一步的，所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，包括如下操作步骤：
1)对损坏沥青路面进行铣刨回收，得路面再生料；
2)筛分步骤1)的路面再生料，按一定重量份，分别筛取粒径0-5mm、5-12mm、12-18mm、18-30mm的路面再生料，备用；
3)将步骤2)不同粒径路面再生料和导磁体按照一定比例混合形成密实结构，经电磁加热制得路缘石坯体。
进一步的，所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，还包括步骤4)采用超疏水水泥净浆对步骤3)路缘石坯体进行抹面增强得到路缘石。
进一步的，超疏水水泥净浆的组成为：超细水泥100份，表面活性剂占超细水泥的0.2wt.％-0.6wt.％，聚羧酸减水剂占超细水泥的0.5wt.％-1wt.％，水灰比控制在0.24-0.28范围内。
进一步的，超细水泥的比表面积在500-800m2/Kg；表面活性剂为全氟四癸基三乙氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷的任意一种或多种。
进一步的，步骤2)不同粒径路面再生料重量份为：0-5mm：40-65份，5-12mm：15-30份，12-18mm：10-30份，18-30mm：0-10份；步骤3)对一定比例混合的路面再生料和导磁体进行加压形成密实结构。
进一步的,步骤3)对一定比例混合的路面再生料和导磁体进行加压的条件为:压力范围为2-5MPa。
进一步的，步骤3)为将步骤2)不同粒径路面再生料和导磁体按照一定比例混合置于电磁加热模具内，采用电磁加热装置对置于电磁加热用模具内的混合料进行边加压边电磁加热处理。
进一步的，电磁加热装置贴合于电磁加热用模具的底面设置。
进一步的，所述电磁加热装置为电磁炉或工业生产用电磁加热设备。
一种路缘石，采用如上所述的方法制得。
所述的路缘石，由坯体和抹面层制成；
所述坯体包括以下重量份的RAP料和占RAP料2wt.％-5wt.％的导磁体：
RAP料：0-5mm：40-65份、5-12mm：15-30份、12-18mm：10-30份、18-30mm：0-10份；
所述抹面层为超疏水水泥净浆。
进一步的，所述坯体还包括占RAP料2wt.％-5wt.％的岩沥青粉末。
进一步的，岩沥青粉末的粒径在100-200目。
本发明的有益效果：
1.本发明利用电磁加热路面再生料制备路缘石的方法，原材料易得，多为道路铣刨过程中的废弃物，解决了废弃物占地广、处理难、影响周边环境的难题。该方法实现了RAP料百分之百的利用，尤其是对RAP细集料的使用，相较现有方法,充分利用了沥青含量相对高的回收细料,提升了旧料掺量和回收细料的利用率。
2.本发明方法借助RAP料中的旧沥青实现骨料之间的粘合，粘合度更好,制备过程中不需要添加新沥青，与常规的路缘石及花岗岩路缘石相比，造价成本更低。相比现有制备方法采用加热拌和、制备中沥青含量稍高易粘锅的问题，本发明方法创新的采用电磁加热方式，充分利用废旧细集料中沥青，不但省去了外补新沥青、充分利用了废旧料，而且避免了沥青粘锅问题。
3.本发明方法通过超疏水水泥净浆对路缘石坯体进行抹面，一方面可以封堵坯体的空隙，保证路缘石更加致密，提高其力学性能；另一方面，在抹面层与路缘石坯体之间形成一层防水膜，能够对路缘石起到更好的耐侵蚀和防水作用，实现水、油等液体难以浸到路缘石表面，达到自清洁的效果，提高路缘石抗盐冻的能力。
4、相比传统水泥混凝土路缘石，采用本发明电磁加热方法制备的路缘石，其强度增长更快；传统的水泥混凝土路缘石需要等到28天才能达到设计强度值，本发明直接成型压制的路缘石，温度降低后即可达到设定强度值。采用本发明方法制备路缘石，在充分利用RAP料的基础上，制得的路缘石成本低、抗压能力、抗车辙及抗盐冻侵蚀能力强，较好的提升了路缘石品质。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本发明进行详细阐述。
实施例1
一种利用路面再生料制备的路缘石，由以下组分制成：
RAP料质量比为：0-5mm：40份，5-12mm：30份，12-18mm：30份；导磁体掺量占RAP料的2wt.％；导磁体采用钢纤维，长度在2-6mm，直径为400-800μm；岩沥青粉末掺量占RAP料的5wt.％，粒径为100-200目。
制备步骤包括：将上述混合材料拌匀放入电磁加热用模具中，电磁加热用模具的底端和四周封闭固定，通过上部加压的方式进行加压，压力控制为4MPa，电磁加热温度控制在150℃，保温时间为7-9秒，得到路缘石坯体。
采用超疏水水泥净浆对得到的路缘石坯体进行抹面处理得路缘石，路缘石性能见表1。
上述超疏水水泥净浆的重量组成为：超细水泥100份、表面活性剂占超细水泥的0.2wt.％，聚羧酸减水剂占超细水泥的0.5wt.％，水灰比为0.28，超细水泥的比表面积在500-800m2/Kg；表面活性剂为十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷的混合物。
实施例2
一种利用路面再生料制备的路缘石，由以下组分制成：
RAP料质量比为：0-5mm：65份，5-12mm：15份，12-18mm：10份，18-30mm：10份；导磁体掺量占RAP料的5wt.％，导磁体采用钢渣粉，80-100目；岩沥青粉末掺量占RAP料的2wt.％，粒径为100-200目。
制备步骤包括：将上述材料放入电磁加热用模具中，采用四周封闭固定、上部加压的方式进行加压，压力控制为5MPa，电磁加热温度控制在140℃，保温时间为8-10秒，得到路缘石坯体。
采用超疏水水泥净浆对得到的路缘石坯体进行抹面处理得路缘石，路缘石性能见表1。
上述超疏水水泥净浆的重量组成为：超细水泥100份、表面活性剂占超细水泥的0.6wt.％，聚羧酸减水剂占超细水泥的1wt.％，水灰比为0.24，超细水泥的比表面积在500-800m2/Kg；表面活性剂为全氟四癸基三乙氧基硅烷。
实施例3
一种利用路面再生料制备的路缘石，由以下组分制成：
RAP料质量比为：0-5mm：55份，5-12mm：25份，12-18mm：15份，18-30mm：5份；导磁体掺量占RAP料的3.5wt.％，导磁体采用铁粉，80-100目；岩沥青粉末掺量占RAP料的3.5wt.％，粒径为100-200目。
制备步骤包括：将上述材料放入电磁加热用模具中，采用四周封闭固定、上部加压的方式进行加压，压力控制3MPa，电磁加热温度控制在160℃，保温时间为7秒，得到路缘石坯体。
采用超疏水水泥净浆对得到的路缘石坯体进行抹面处理得路缘石，路缘石性能见表1。
上述超疏水水泥净浆的重量组成为：超细水泥100份、表面活性剂占超细水泥的0.4wt.％，聚羧酸减水剂占超细水泥的0.3wt.％，水灰比为0.26，超细水泥的比表面积在500-800m2/Kg；表面活性剂为全氟四癸基三乙氧基硅烷和十八烷基三氯硅烷的混合物。
实施例4
一种利用路面再生料制备的路缘石，由以下组分制成：
RAP料质量比为：0-5mm：65份，5-12mm：15份，12-18mm：10份，18-30mm：10份；导磁体掺量占RAP料的4wt.％，导磁体采用钢渣粉，80-100目。
制备步骤包括：将上述材料放入电磁加热用模具中，采用四周封闭固定、上部加压的方式进行加压，压力控制为3MPa，电磁加热温度控制在150℃，保温时间为9秒，得到路缘石坯体。
采用超疏水水泥净浆对得到的路缘石坯体进行抹面处理得路缘石，路缘石性能见表1。
上述超疏水水泥净浆的重量组成同实施例2中的超疏水水泥净浆。
实施例5
同实施例2的路缘石及其制备方法，所不同的是，电磁加热过程中保温时间小于5s。
实施例6
同实施例2的路缘石及其制备方法，所不同的是，电磁加热过程中保温时间延长至12s。
上述各实施例的电磁加热用模具为适用于电磁加热的壳体，如不锈钢壳体等；壳体顶部开放，用于在该顶部位置给置于壳体内的混合材料施加向下的压力，进一步形成密实结构；电磁加热采用设于壳体下方的电磁加热装置进行加热，电磁加热装置与壳体底面贴合设置。
对比例：选取两组现有常用的水泥混凝土路缘石。
表1路缘石路用性能检测结果
Figure BDA0002591685400000081
通过以上检测结果发现，采用本发明方法、用RAP料制备的路缘石，其力学性能、抗盐侵蚀能力和抗冻融能力远优于现有普通水泥混凝土路缘石；可充分利用回收旧料中的细集料，细集料利用率显著提升,无现有制备方法中沥青损失的缺陷，操作方便,适合大面积应用与推广。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，包括将不同粒径的路面再生料和导磁体按一定比例混合后、进行电磁加热制备路缘石坯体的步骤。
2.根据权利要求1所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，导磁体加入量为不同粒径的路面再生料总量的2wt.％-5wt.％。
3.根据权利要求1所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，还包括采用超疏水水泥净浆对制备的路缘石坯体进行抹面的步骤。
4.根据权利要求1所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，所述导磁体为钢纤维、钢渣粉、铁粉的一种或多种；路面再生料为SMA混合料、AC混合料、ATB混合料、LSPM混合料、OGFC混合料的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
1)对损坏沥青路面进行铣刨回收，得路面再生料；
2)筛分步骤1)的路面再生料，按一定重量份，分别筛取粒径0-5mm、5-12mm、12-18mm、18-30mm的路面再生料，备用；
3)将步骤2)不同粒径路面再生料和导磁体按照一定比例混合形成密实结构，经电磁加热制得路缘石坯体。
6.根据权利要求5所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，还包括步骤4)采用超疏水水泥净浆对步骤3)路缘石坯体进行抹面增强得到路缘石。
7.根据权利要求5所述的利用路面再生料制备路缘石的方法，其特征在于，步骤2)不同粒径路面再生料重量份为：0-5mm：40-65份，5-12mm：15-30份，12-18mm：10-30份，18-30mm：0-10份；步骤3)对一定比例混合的路面再生料和导磁体进行加压形成密实结构。
8.一种路缘石，其特征在于，采用如权利要求1-7中任一项所述的方法制得。
9.根据权利要求8所述的路缘石，其特征在于，由坯体和抹面层制成；
所述坯体包括以下重量份的RAP料和占RAP料2wt.％-5wt.％的导磁体：
RAP料：0-5mm：40-65份、5-12mm：15-30份、12-18mm：10-30份、18-30mm：0-10份；
所述抹面层为超疏水水泥净浆。
10.根据权利要求9所述的路缘石，其特征在于，所述坯体还包括占RAP料2wt.％-5wt.％的岩沥青粉末。
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