CN112979216A - 一种再生沥青混合料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及沥青混合料制备的领域，具体公开了一种再生沥青混合料及其制备方法。一种再生沥青混合料按重量份计包括以下组分：骨料450～500份、沥青60～75份、再生剂20～25份，其中骨料包括天然骨料和再生骨料，天然骨料与再生骨料的重量比3～4:1。其制备方法为：将目标路面的沥青路面进行铣刨，破碎成平均粒径为5mm的颗粒；将再生骨料以及再生剂混合，160℃环境温度搅拌1min；按比例接着加入天然骨料和沥青，搅拌1min。本申请具有提高废弃沥青混料的利用效率的效果。

Description

一种再生沥青混合料及其制备方法

技术领域

本申请涉及沥青混合料制备的领域，更具体地说，它涉及一种再生沥青混合料及其制备方法

背景技术

沥青是一种常见的建筑原料，主要用于道路施工，随着我国公路里程数的不断增大，沥青的用量也逐年增大，道路在长时间使用后，路面情况变差，发生开裂，缺损等情况，从而需要对路面重新修复。

相关领域中的沥青路面修复工程，常常需要将原有沥青路面挖去，重新整平后铺设新的沥青混料。

然而原有路面上挖去的沥青混料因此作为建筑废料遗弃，这样的施工方式一方面会产生大量的建筑废料，从而增大处理成本，另一方面原有沥青混料没有经过充分的使用，从而产生资源上的浪费。

发明内容

为了提高废弃沥青混料的利用效率，本申请提供一种再生沥青混合料及其制备方法第一方面，本申请提供一种再生沥青混合料，采用如下的技术方案：

一种再生沥青混合料，按重量份计，包括以下组分：骨料450～500份、沥青60～75份、再生剂20～25份，其中骨料包括天然骨料和再生骨料，天然骨料与再生骨料的重量比3～4:1。

通过采用上述技术方案，再生剂可以对再生骨料内部老化的沥青进行活化，软化，从而提高再生骨料内部的沥青流动性和降低沥青的粘度，进而再生骨料可以与天然骨料进行拌和，从而减少了天然骨料的用量，提高了在再生骨料的重复利用率，减少了资源的浪费。

优选的，所述再生剂包括软化剂、塑化剂；软化剂和塑化剂的重量比为4～6:1。

通过采用上述技术方案，软化剂的加入，对再生骨料中沥青的老化成分进行溶解，并补充沥青中的轻质油组分，促进老化的沥青中原本聚合在一起的大分子相互分离。从而使得沥青的粘性降低，流动性增大。塑化剂的加入，提供大量的芳香基团，从而对沥青中的芳香分进行补充(沥青中主要存在饱和分、芳香分、胶质、沥青质四大组分，随着沥青的老化，沥青中的芳香分逐渐转化为沥青质，从而使得沥青粘度增大，流动性降低)，沥青中的芳香分得到补充后，沥青粘度降低，流动性提高，组分更加接近于新制得的沥青，进而使得再生骨料可以更好的与天然骨料以及新制得的沥青混合。从而提高了所制得的再生沥青混合料的内部组分分布的均匀性，进而提高了再生沥青混合料铺设后的耐久性。

优选的，所述软化剂中包括甘油、棕榈油、重油；甘油、棕榈油、重油的重量比为1:2～4:3～4。

通过采用上述技术方案，棕榈油作为轻质油分，可以更好的分布在再生骨料的沥青内部，并将再生骨料内部的沥青进行溶解，甘油的加入提高了棕榈油的极性，并且降低了棕榈油的粘度，从而降低了再生后沥青的整体粘度。重油的加入提高了沥青与骨料的附着性，从而使得沥青可以更加稳定的附着在骨料的表面。减小了再生沥青混合料在铺设后的空隙率。

优选的，所述重油选用C10重油和/或C12重油。

通过采用上述技术方案，重油的加入提高了沥青与骨料的附着性，从而使得沥青可以更加稳定的附着在骨料的表面。减小了再生沥青混合料在铺设后的空隙率。C10重油、C12重油的选用，进一步的提高的再生后沥青与骨料之间的粘附性。

优选的，所述塑化剂选用邻苯二甲酸甲酯。

通过采用上述技术方案，邻苯二甲酸甲酯中含有大量的苯环，从而有助于补充老化沥青中的芳香分，进而促进沥青再生。

优选的，所述再生剂中还包括稳定剂，所述稳定剂为乙醇或乙二醇中的任意一种，稳定剂与重油的重量比为1：5。

通过采用上述技术方案，乙醇或乙二醇的加入，一方提高了再生剂的极性，另一方面对再生剂进行了稀释，从而提高了再生剂的流动性，并且减少了再生剂中油分的挥发，从而提高了再生剂的闪点，提高了再生剂在搅拌时的安全性。

优选的，所述再生剂还包括保护剂，保护剂重量为重油总重量的10％-20％，保护剂包括质量比为1：1的AlCl3和Al2O3颗粒。

通过采用上述技术方案，AlCl3和Al2O3的加入，一方面作为颗粒可以对骨料间的缝隙进行填补从而减少了沥青内部的孔隙，另一方面，保护剂还可以作为阻燃剂，提高了再生剂的闪点，进而提高了搅拌沥青时的安全性。

第二方面，本申请提供一种再生沥青混合料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种如权利要求1-7任一所述的再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：

S1，再生骨料的制备：a，选取目标路面，清水冲洗，去除路面避免杂物及尘土；b，将目标路面的沥青路面进行铣刨，破碎成平均粒径为5mm的颗粒；

S2，将再生骨料加热至160℃后加入再生剂混合，搅拌1min；

S3，按比例接着加入天然骨料和沥青，搅拌1min，搅拌温度为160℃。

通过采用上述技术方案，工作人员对目标路面进行清洗，并去除路面杂物后，对目标路面进行铣刨，从而对路面铺设的沥青进行回收，回收后的沥青经过破碎后形成再生骨料，然后向再生骨料中加入再生剂，经过搅拌后对再生骨料内的沥青进行活化，接着加入天然骨料和沥青，使得再生骨料与天然骨料，沥青相互混合均匀，从而得到再生沥青混合料。再生沥青混合料可以用于对路面道路重新铺设，从而对原有路面的沥青混合料进行了再利用，减少了浪费，降低了成本。

优选的，所述再生剂使用如下方法制备：

S1：按比例将重油与稳定剂混合，得到稳定重油组分；

S2：向稳定重油组分中加入保护剂，混合均匀，得到油相、固相混合物；

S3：最后向油相、固相混合物中加入甘油、棕榈油，在80℃环境水浴中混合均匀；

S4：加入塑化剂，80℃下搅拌10min。

优选的，加入天然骨料前需要将天然骨料预热至160℃。

通过采用上述技术方案，天然骨料经过预热后得，表面温度与再生骨料温度更加接近，从而再生骨料内部的再生沥青可以更加方便的流入天然骨料间的缝隙中，减少了再生沥青与冷的天然骨料接触而凝固，然后随着搅拌再次熔化，这一反复固溶过程中加速沥青老化的情况。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于本申请采用对再生骨料中的沥青进行再生活化，从而使得再生骨料可以再次作为道路铺设的原料进行使用，从而对再生骨料进行了充分的利用，减少了资源的浪费，降低了生产成本。

2、本申请中优选采用乙醇或乙二醇作为稳定性，提高了再生剂的活性以及流动性，从而使得再生剂可以更好的与老化的沥青相互混合，提高了再生剂对老化沥青的再生效果。

3、本申请的方法通过对再生骨料进行处理，并与再生剂混合，使得再生骨料中的沥青活化，并加入新的天然骨料和沥青后，制得的再生沥青混合料混合均匀性更好，提高了铺设成路面的后的耐用性。

具体实施方式

再生剂的制备例

制备例1-3中所用组分如下表所示，制备例1-3中所用重油为C10重油。

表1制备例1-3

甘油

棕榈油

重油

邻苯二甲酸甲酯

乙醇

AlCl<sub>3</sub>

Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>

对比例1

10kg

20kg

30kg

1.5kg

6kg

1.5kg

1.5kg

对比例2

10kg

20kg

40kg

1.4kg

8kg

2kg

2kg

对比例3

10kg

30kg

40kg

1.34kg

8kg

4kg

4kg

一种再生沥青混合料的再生剂的制备方法，包括以下步骤

S1：按比例将重油与乙醇混合，得到稳定重油组分；

S2：向稳定重油组分中加入Al₂O₃粉末、AlCl₃粉末，混合均匀，得到油相、固相混合物；

S3：最后向油相、固相混合物中加入甘油、棕榈油，在80℃环境水浴中混合均匀；

S4：加入塑化剂，80℃下搅拌20min。

所用到的AlCl₃、Al₂O₃平均粒径为2mm。

制备例4

与制备例1的不同之处在于，本制备例中没有添加乙醇、Al₂O₃颗粒、AlCl₃颗粒。

本制备例再生剂的制备方法，包括以下步骤：

S1按比例将重油、甘油、棕榈油在80℃水浴下混合均匀；

S2加入塑化剂，80℃下搅拌20min。

制备例5

与制备例1的不同之处在于，本制备例中没有添加Al₂O₃、AlCl₃。

本制备例再生剂的制备方法，包括以下步骤：

S1，按比例将重油与乙醇混合，得到稳定重油组分；

S2，将甘油、棕榈油加入稳定重油组分内，并在80℃水浴下混合均匀；

S3，加入塑化剂，80℃下搅拌10min。

制备例6

与制备例1的不同之处在于，本制备例中稳定剂选用乙二醇。

制备例7

与制备例1的不同之处在于，本制备例中重油使用C12重油。

实施例

实施例中去制备例1-7中所制得再生剂取1kg作为1重量份并与骨料、沥青按照重量份比例混合，具体重量份配比如下表所示。

表2实施例1-9组分配比

上述实施例采用如下方法制备

S1，再生骨料的制备：a，选取目标路面，清水冲洗，去除路面避免杂物及尘土；b，将目标路面的沥青路面进行铣刨，破碎成平均粒径为5mm的颗粒；

S2，将再生骨料加热至160℃后加入再生剂混合，搅拌1min；

S30，对将天然骨料预热至160℃。

S3，按比例接着加入天然骨料和沥青，搅拌1min，搅拌温度为160℃。

对比例

对比例1

与实施例1的不同之处在于本对比例中未添加再生骨料以及再生剂。

对比例2

本对比例与实施例1的不同之处在于的加入天然骨料前没有对天然骨料进行预热。

性能检测试验

使用实施例1-9，对比例1、2所得的再生沥青混料分别制作标准马歇尔试件，并测量试件的空隙率(％)、动稳定度(次/mm)、马歇尔稳定度(KN)以及所使用再生剂的闪点、再生剂25℃时的粘度。

表3，实施例1-9，对比例1，2的检测数据

结合实施例1-3，对比例1并结合表3可以看出，将再生剂加入到再生骨料内部后，再生剂可以对沥青进行再生，使得原本已经硬化，老化的沥青重新恢复粘度，从而被重复利用，减少了资源的浪费，节约了生产成本。

结合实施例1,4,5可以看出，稳定剂(乙醇)可以溶解在软化剂内，并增大溶液整体的极性，从而使得软化剂可以更加充分的溶入再生沥青内，并对已经老化的沥青进行软化；稳定剂的加入同时还可以对软化剂进行稀释，进而提高了再生剂整体的流动性以及再生剂的闪点，从而提高了搅拌时的安全性。

保护剂的加入一方面降低了再生剂的粘度，使得再生剂可以更好的分布在再生沥青的缝隙中，并且对沥青的缝隙进行填充，从而降低了再生沥青混合料的空隙率，另一方面，保护剂还可以作为阻燃剂，提高了再生剂的闪点，进而提高了搅拌沥青时的安全性。

结合实施例1,6，可以看出，乙二醇具有更强的极性，从而使得再生剂更容易溶入再生骨料中。提高了再生骨料的活化再生能力。

结合实施例1和对比例2可以看出，加入天然骨料前对天然骨料的预热可以促进天然骨料与再生骨料的融合，提高了天然骨料与再生骨料融合的均匀性。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种再生沥青混合料，其特征在于，按重量份计包括以下组分：骨料450～500份、沥青60～75份、再生剂20～25份，其中骨料包括天然骨料和再生骨料，天然骨料与再生骨料的重量比3～4:1。

2.根据权利要求1所述的一种再生沥青混合料，其特征在于：所述再生剂包括软化剂、塑化剂；软化剂和塑化剂的重量比为4～6:1。

3.根据权利要求2所述的一种再生沥青混合料，其特征在于：所述软化剂中包括甘油、棕榈油、重油；甘油、棕榈油、重油的重量比为1:2～4:3～4。

4.根据权利要求3所述的一种再生沥青混合料，其特征在于：所述重油选用C10重油和/或C12重油。

5.根据权利要求2所述的一种再生沥青混合料，其特征在于：所述塑化剂选用邻苯二甲酸甲酯。

6.根据权利要求2所述的一种再生沥青混合料，其特征在于：所述再生剂中还包括稳定剂，所述稳定剂为乙醇或乙二醇中的任意一种，稳定剂与重油的重量比为1：5。

7.根据权利要求2或6所述的一种再生沥青混合料，其特征在于：所述再生剂还包括保护剂，保护剂重量为重油总重量的10%-20%，保护剂包括质量比为1：1的AlCl₃和Al₂O₃颗粒。

8.一种如权利要求1-7任一所述的再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，再生骨料的制备：a，选取目标路面，清水冲洗，去除路面避免杂物及尘土；b，将目标路面的沥青路面进行铣刨，破碎成平均粒径为5mm的颗粒；

S2，将再生骨料加热至160℃后加入再生剂混合，搅拌1min；

S3，按比例接着加入天然骨料和沥青，搅拌1min，搅拌温度160℃。

9.根据权利要求8任一所述的一种再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述再生剂使用如下方法制备：

S1：按比例将重油与稳定剂混合，得到稳定重油组分；

S2：向稳定重油组分中加入保护剂，混合均匀，得到油相、固相混合物；

S3：最后向油相、固相混合物中加入甘油、棕榈油，在80℃环境水浴中混合均匀；

S4：加入塑化剂，80℃下搅拌10min。

10.根据权利要求8任一所述的一种再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：加入天然骨料前需要将天然骨料预热至160℃。