CN117700156B - 一种再生沥青混合料及其制备方法 - Google Patents
一种再生沥青混合料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117700156B CN117700156B CN202410155746.3A CN202410155746A CN117700156B CN 117700156 B CN117700156 B CN 117700156B CN 202410155746 A CN202410155746 A CN 202410155746A CN 117700156 B CN117700156 B CN 117700156B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- asphalt
- modified
- mixing
- weight
- parts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 177
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 99
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 53
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 35
- 239000012492 regenerant Substances 0.000 claims description 28
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 17
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 16
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 16
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 16
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 16
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 15
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 15
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 15
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 14
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 13
- 238000001994 activation Methods 0.000 claims description 12
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 12
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 claims description 12
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 11
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 11
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 11
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 claims description 10
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 claims description 10
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 claims description 10
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 claims description 10
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 10
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 9
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 9
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 9
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 8
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 claims description 7
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 7
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 claims description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 claims description 5
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 claims description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 11
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 10
- 239000005662 Paraffin oil Substances 0.000 description 8
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 8
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 5
- FDYSSWYQRTVFIS-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene 3-phenylprop-2-enoic acid Chemical compound C=CC=C.C(=O)(O)C=CC1=CC=CC=C1 FDYSSWYQRTVFIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 3
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000009830 intercalation Methods 0.000 description 1
- 230000002687 intercalation Effects 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提出了一种再生沥青混合料及其制备方法，属于再生沥青技术领域。再生沥青混合料的制备方法包括：（1）将集料、改性沥青、矿粉、改性纤维加热至150‑160℃；（2）将改性再生沥青料微波加热至140‑150℃，干拌1‑2min，然后依次加入步骤（1）中的原料，每加入一种原料拌混1‑2min，然后加入温拌剂，控制微波加热温度为140‑150℃，搅拌混合均匀，制得再生沥青混合料本发明制备了一种再生沥青混合料，采用温拌技术，减少了施工难度，同时，降低施工温度，提高了旧沥青路面的掺量，降低了施工过程中对环境的污染，减轻废旧沥青混合料中沥青的二次老化，使得该再生沥青混合料具有更广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及再生沥青技术领域，具体涉及一种再生沥青混合料及其制备方法。
背景技术
沥青路面再生技术，是将需要翻修或者废弃的旧路面材料，经过翻挖、回收、破碎、筛分，再和再生剂、集料、新沥青材料适当配合，重新拌和，形成具有一定路用性能的再生沥青混合料。而废弃沥青混合料路用性能的恢复主要在于其沥青粘弹性的恢复，该过程大多借助再生剂来实现，可见，再生剂性能的优劣直接影响废弃沥青混合料的再生效果。
目前，一般使用低粘度油料和树脂的混合物作为沥青的再生剂，以达到软化老化沥青，恢复其流变性质和粘弹性的目的。而现有的再生剂中一般使用环氧树脂作为其树脂组分，以提升再生沥青的粘结性及抗疲劳性能。但环氧树脂的韧性和耐候性不佳，用其作为再生剂组分，不利于再生沥青混合料路用性能的提升。
中国发明专利CN103773011B一种沥青再生剂及其制备方法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
本发明的目的在于提出一种再生沥青混合料及其制备方法，采用温拌技术，减少了施工难度，同时，降低施工温度，提高了旧沥青路面的掺量，降低了施工过程中对环境的污染，减轻废旧沥青混合料中沥青的二次老化，使得该再生沥青混合料具有更广泛的应用前景。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将集料、改性沥青、矿粉、改性纤维加热至150-160℃；
（2）将改性再生沥青料微波加热至140-150℃，干拌1-2min，然后依次加入步骤（1）中的原料，每加入一种原料拌混1-2min，然后加入温拌剂，控制微波加热温度为140-150℃，搅拌混合均匀，制得再生沥青混合料。
作为本发明的进一步改进，所述改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1. 将橡胶粉和羧基丁苯乳胶加热混炼，得到共混物；
S2. 将基质沥青加入氧化石墨烯水分散液中，挥干溶剂，水合肼蒸汽还原，制得石墨烯改性沥青；
S3. 将步骤S1中的共混物、步骤S2中的石墨烯改性沥青和芳烃油加热剪切混合，制得改性沥青。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中所述橡胶粉和SBR乳胶的质量比为7-10:5-7，所述混炼的温度为170-180℃，转速为40-50r/min，时间为5-10min；步骤S2中所述基质沥青、氧化石墨烯水分散液的固液比为1:3-5g/mL，所述氧化石墨烯水分散液的浓度为0.5-1mg/mL，所述还原的时间为5-7h；步骤S3中所述共混物、石墨烯改性沥青和芳烃油的质量比为5-7:15-20：3-5，所述加热的温度为170-180℃，剪切的转速为3000-5000r/min，混合的时间为1-3h。
作为本发明的进一步改进，所述改性纤维的制备方法包括如下步骤：
T1. 将玻璃纤维和碳纤维混合均匀，浸泡于酸液中，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的混合纤维；
T2. 将硅橡胶和PP树脂混合加热混合，加入步骤T1制得的预处理的混合纤维，搅拌混合均匀，制得改性纤维。
作为本发明的进一步改进，步骤T1中所述酸液为浓硝酸溶液，所述玻璃纤维和碳纤维的质量比为8-10:3-5，所述浸泡的时间为0.5-1h；步骤T2中所述硅橡胶、PP树脂、预处理的混合纤维的质量比为10-15:7-10:100，所述加热至温度为280-290℃，所述搅拌混合的时间为0.5-1h。
作为本发明的进一步改进，所述改性再生沥青料的制备方法包括如下步骤：
U1. 将玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与粉煤灰混合均匀，加入碱液活化，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将步骤U1制得的改性料、再生剂与再生沥青料混合均匀，微波加热搅拌，冷却至室温，制得改性再生沥青料。
作为本发明的进一步改进，步骤U1中所述玄武岩粉料、粉煤灰的质量比为12-15:7-10，所述碱液为浓度为2-4wt%的NaOH或KOH溶液，所述活化的时间为10-20min；步骤U2中所述改性料、再生剂与再生沥青料的质量比为6-10:3-5:30-50，所述微波加热搅拌的微波功率为1200-1500W，加热的温度为160-170℃，搅拌的时间为1-2h，所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为10-12:3-5。
作为本发明的进一步改进，所述温拌剂为聚乙烯蜡和微晶纤维素的混合物，质量比为10-15:2-3。
作为本发明的进一步改进，所述集料、改性沥青、矿粉、改性纤维、改性再生沥青料、温拌剂的质量比为10-30:10-15：3-5：7-10：85-100：3-5。
优选地，所述集料包括一级粗集料、二级粗集料、三级粗集料和石屑，质量比为3-5:5-7:2-4:3-5，所述一级粗集料的粒径范围为19-38mm，所述二级粗集料的粒径范围为9-19mm，所述三级粗集料的粒径范围为4-9mm。
本发明进一步保护一种上述的制备方法制得的再生沥青混合料。
本发明具有如下有益效果：本发明制备了一种再生沥青混合料，采用温拌技术，减少了施工难度，同时，降低施工温度，提高了旧沥青路面的掺量，降低了施工过程中对环境的污染，减轻废旧沥青混合料中沥青的二次老化，使得该再生沥青混合料具有更广泛的应用前景。
本发明添加了制备的改性沥青通过在基质沥青表面包覆一层氧化石墨烯，经过水合肼还原后，形成了石墨烯包覆改性沥青，能有效地减少直接添加石墨烯片带来的自身堆积聚集，明显地改善沥青的性能，与橡胶粉和羧基丁苯乳胶共混物加入一同改性沥青，石墨烯能与共混物产生稳定的物理交联，独特的插层结构抑制了沥青在高温下的流动性，提高沥青的力学性能，同时，石墨烯层能传递共混物和沥青之间的荷载，形成的致密网络结构也可以增强沥青的黏聚力和柔韧性，从而提高沥青的断裂强度和断裂伸长率，增强沥青的低温抗开裂性能。同时，橡胶粉和羧基丁苯乳胶共混物改性沥青还可以有效提高再生混合料的疲劳和开裂性能。
本发明添加了制备的改性纤维，以玻璃纤维和碳纤维为混合纤维，在酸液处理下，表面形成丰富的羟基，便于后续改性，经硅橡胶和PP树脂处理后的混合纤维，可以与集料进行良好地混合，减少混合料中纤维的团聚的现象，同时，表面形成的一层硅橡胶和PP树脂层，在拌和温度下极易熔化，能够对沥青起到软化和增稠的作用。
本发明添加了制备的改性再生沥青料采用碱活化处理后的粉煤灰和玄武岩进行混合改性，提高改性再生沥青料的强度和刚度，同时，碱的活化可以提高添加粉煤灰和玄武岩对改性再生沥青料的强度和刚度性能的增强作用。同时，玄武岩中含有丰富的磁铁矿组分，在再生沥青混合料的制备过程中的微波处理时，散发远红外线，增强微粒之间的热振动，提高了热处理拌合的效果，降低了拌合温度。
本发明的温拌剂选自聚乙烯蜡和微晶纤维素中的至少一种，优选为聚乙烯蜡和微晶纤维素的混合物，两者协同作用，能迅速地与热沥青融合，降低沥青的黏度，增强新沥青、旧沥青与集料之间的黏附性，从而降低再生沥青混合料施工温度，提高再生沥青混合料的力学性能。
具体实施方式
下面将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。
氧化石墨烯水分散液的浓度为0.5mg/mL，编号XF224 7440-44-0，102145，购于江苏先丰纳米材料科技有限公司；芳烃油，S-800#，购于衡水帝亿石油化工有限公司；橡胶粉（标准品），20-100目，河北瞩坤新材料科技有限公司；基质沥青（70#），购于广东汇杰新材料科技有限公司；玻璃纤维，目数300目，长径比13:1，购于五河县维佳复合材料有限公司；碳纤维，密度为1.7-2g/cm3，购于东莞市耐丝碳纤维科技有限公司；硅橡胶，硬度为40-50Shore A，购于东莞市华岱有机硅有限公司；PP树脂，韩华道达尔FB51，购于东莞市亿盛塑胶有限公司；玄武岩，密度为2.6-3g/cm3，购于日照路祥工程设备股份有限公司；粉煤灰，S95级，购于灵寿县盛运矿产品加工厂；再生沥青料为来源于辽宁省某省级公路的上面层的回收旧料，级配为AC-13；矿粉（塑性指数2.6%），胜明矿产品；集料为石灰岩集料。羧基丁苯乳胶，含量>99%，购于江苏博思特化工科技有限公司；石蜡油，300号，购于衡水帝亿石油化工有限公司；废机油，40℃运动粘度5.6cSt，购于邯郸市丛台区康凯再生资源回收有限公司；聚乙烯蜡，Q-400，购于武汉鑫动益化工有限公司；微晶纤维素，含量>99%，购于成都万象宏润生物科技有限公司；水合肼、浓硝酸，分析纯，购于国药集团。
再生沥青料的性能指标如下：针入度（25℃/0.1mm）45，软化点68℃，延度（15℃/cm）,32。
制备例1 改性沥青的制备
方法如下：
S1. 将7重量份橡胶粉和5重量份羧基丁苯乳胶加热混炼，所述混炼的温度为170℃，转速为40r/min，时间为5min，得到共混物；
S2. 将基质沥青加入0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液中，所述基质沥青、0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液的固液比为1:3g/mL，挥干溶剂，水合肼蒸汽还原5h，制得石墨烯改性沥青；
S3. 将5重量份步骤S1中的共混物、15重量份步骤S2中的石墨烯改性沥青和3重量份芳烃油，加热至170℃，3000r/min剪切混合1h，制得改性沥青。
制备例2 改性沥青的制备
方法如下：
S1. 将10重量份橡胶粉和7重量份羧基丁苯乳胶加热混炼，所述混炼的温度为180℃，转速为50r/min，时间为10min，得到共混物；
S2. 将基质沥青加入0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液中，所述基质沥青、0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液的固液比为1:5g/mL，挥干溶剂，水合肼蒸汽还原7h，制得石墨烯改性沥青；
S3. 将7重量份步骤S1中的共混物、20重量份步骤S2中的石墨烯改性沥青和5重量份芳烃油，加热至180℃，5000r/min剪切混合3h，制得改性沥青。
制备例3 改性沥青的制备
方法如下：
S1. 将8重量份橡胶粉和6重量份羧基丁苯乳胶加热混炼，所述混炼的温度为175℃，转速为45r/min，时间为7min，得到共混物；
S2. 将基质沥青加入0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液中，所述基质沥青、0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液的固液比为1:4g/mL，挥干溶剂，水合肼蒸汽还原6h，制得石墨烯改性沥青；
S3. 将6重量份步骤S1中的共混物、17重量份步骤S2中的石墨烯改性沥青和4重量份芳烃油，加热至175℃，4000r/min剪切混合2h，制得改性沥青。
对比制备例1
与制备例3相比，不同之处在于，未进行步骤S2。
具体如下：
S1. 将8重量份橡胶粉和6重量份羧基丁苯乳胶加热混炼，所述混炼的温度为175℃，转速为45r/min，时间为7min，得到共混物；
S2. 将6重量份步骤S1中的共混物、17重量份基质沥青和4重量份芳烃油，加热至175℃，4000r/min剪切混合2h，制得改性沥青。
对比制备例2
与制备例3相比，不同之处在于，未进行步骤S1。
具体如下：
S1. 将基质沥青加入0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液中，所述基质沥青、0.5mg/mL氧化石墨烯水分散液的固液比为1:4g/mL，挥干溶剂，水合肼蒸汽还原6h，制得石墨烯改性沥青；
S2. 将23重量份步骤S1中的石墨烯改性沥青和4重量份芳烃油，加热至175℃，4000r/min剪切混合2h，制得改性沥青。
测试例1
将本发明制备例1-3和对比制备例1-2制得的改性沥青和70#基质沥青进行性能测试，结果见表1。
参照JTG E20-2011，在25℃下以500mm/min的拉伸速度拉伸沥青试样，测试黏韧性、黏弹性、韧性。
参照GB/T 528-2009，在25℃下以5mm/min的速率对沥青试样进行直接拉伸实验，测定其能够承受的最大应力。
表1
由上表可知，本发明制备例1-3制得的改性沥青的黏韧性、黏弹性、韧性明显高于70#基质沥青，能承受的最大应力也高于70#基质沥青。
制备例4 改性纤维的制备
方法如下：
T1. 将8重量份玻璃纤维和3重量份碳纤维混合均匀，浸泡于100重量份浓硝酸溶液中0.5h，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的混合纤维；
T2. 将10重量份硅橡胶和7重量份PP树脂混合加热至280℃，搅拌混合0.5h，加入100重量份步骤T1制得的预处理的混合纤维，搅拌混合20min，制得改性纤维。
制备例5 改性纤维的制备
方法如下：
T1. 将10重量份玻璃纤维和5重量份碳纤维混合均匀，浸泡于100重量份浓硝酸溶液中1h，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的混合纤维；
T2. 将15重量份硅橡胶和10重量份PP树脂混合加热至290℃，搅拌混合1h，加入100重量份步骤T1制得的预处理的混合纤维，搅拌混合20min，制得改性纤维。
制备例6 改性纤维的制备
方法如下：
T1. 将9重量份玻璃纤维和4重量份碳纤维混合均匀，浸泡于100重量份浓硝酸溶液中1h，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的混合纤维；
T2. 将12重量份硅橡胶和8重量份PP树脂混合加热至285℃，搅拌混合1h，加入100重量份步骤T1制得的预处理的混合纤维，搅拌混合20min，制得改性纤维。
对比制备例3
与制备例6相比，不同之处在于，步骤T1中未添加玻璃纤维。
具体如下：
T1. 将11重量份碳纤维混合均匀，浸泡于100重量份浓硝酸溶液中1h，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的碳纤维；
T2. 将12重量份硅橡胶和8重量份PP树脂混合加热至285℃，搅拌混合1h，加入100重量份步骤T1制得的预处理的碳纤维，搅拌混合20min，制得改性纤维。
对比制备例4
与制备例6相比，不同之处在于，步骤T1中未添加碳纤维。
具体如下：
T1. 将11重量份玻璃纤维浸泡于100重量份浓硝酸溶液中1h，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的玻璃纤维；
T2. 将12重量份硅橡胶和8重量份PP树脂混合加热至285℃，搅拌混合1h，加入100重量份步骤T1制得的预处理的玻璃纤维，搅拌混合20min，制得改性纤维。
对比制备例5
与制备例6相比，不同之处在于，步骤T1中未进行酸处理。
具体如下：
T1. 将9重量份玻璃纤维和4重量份碳纤维混合均匀，制得混合纤维；
T2. 将12重量份硅橡胶和8重量份PP树脂混合加热至285℃，搅拌混合1h，加入100重量份步骤T1制得的预处理的混合纤维，搅拌混合20min，制得改性纤维。
对比制备例6
与制备例6相比，不同之处在于，未进行T2。
具体如下：
将9重量份玻璃纤维和4重量份碳纤维混合均匀，浸泡于100重量份浓硝酸溶液中1h，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的混合纤维，即为改性纤维。
制备例7 改性再生沥青料的制备
方法如下：
U1. 将12重量份玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与7重量份粉煤灰混合均匀，加入100重量份2wt%的NaOH溶液活化10min，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将6重量份步骤U1制得的改性料、3重量份再生剂与30重量份再生沥青料混合均匀，1200W微波加热至160℃，搅拌1h，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为10:3。
制备例8 改性再生沥青料的制备
方法如下：
U1. 将15重量份玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与10重量份粉煤灰混合均匀，加入100重量份4wt%的KOH溶液活化20min，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将10重量份步骤U1制得的改性料、5重量份再生剂与50重量份再生沥青料混合均匀，1500W微波加热至170℃，搅拌2h，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为12:5。
制备例9 改性再生沥青料的制备
方法如下：
U1. 将13重量份玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与8.5重量份粉煤灰混合均匀，加入100重量份3wt%的NaOH溶液活化15min，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将8重量份步骤U1制得的改性料、4重量份再生剂与40重量份再生沥青料混合均匀，1350W微波加热至165℃，搅拌1.5h，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为11:4。
对比制备例7
与制备例9相比，不同之处在于，步骤U1中未添加玄武岩。
具体如下：
U1. 将21.5重量份粉煤灰加入100重量份3wt%的NaOH溶液活化15min，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将8重量份步骤U1制得的改性料、4重量份再生剂与40重量份再生沥青料混合均匀，1350W微波加热至165℃，搅拌1.5h，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为11:4。
对比制备例8
与制备例9相比，不同之处在于，步骤U1中未添加粉煤灰。
具体如下：
U1. 将21.5重量份玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，加入100重量份3wt%的NaOH溶液活化15min，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将8重量份步骤U1制得的改性料、4重量份再生剂与40重量份再生沥青料混合均匀，1350W微波加热至165℃，搅拌1.5h，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为11:4。
对比制备例9
与制备例9相比，不同之处在于，步骤U1中未进行碱活化处理。
具体如下：
U1. 将13重量份玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与8.5重量份粉煤灰混合均匀，制得改性料；
U2. 将8重量份步骤U1制得的改性料、4重量份再生剂与40重量份再生沥青料混合均匀，1350W微波加热至165℃，搅拌1.5h，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为11:4。
对比制备例10
与制备例9相比，不同之处在于，步骤U2中未添加再生剂。
具体如下：
U1. 将13重量份玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与8.5重量份粉煤灰混合均匀，加入100重量份3wt%的NaOH溶液活化15min，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将12重量份步骤U1制得的改性料与40重量份再生沥青料混合均匀，1350W微波加热至165℃，搅拌1.5h，冷却至室温，制得改性再生沥青料。
实施例1
本实施例提供一种再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将10重量份集料、10重量份制备例1制得的改性沥青、3重量份矿粉、7重量份制备例4制得的改性纤维加热至150℃；
（2）将85重量份制备例7制得的改性再生沥青料1000W微波加热至140℃，干拌1min，然后依次加入步骤（1）中的原料，每加入一种原料拌混1min，然后加入3质量温拌剂，控制1000W微波加热温度为140℃，搅拌混合10min，制得再生沥青混合料。
所述温拌剂为聚乙烯蜡和微晶纤维素的混合物，质量比为10:2。
所述集料包括一级粗集料、二级粗集料、三级粗集料和石屑，质量比为3:5:2:3，所述一级粗集料的粒径范围为19-38mm，所述二级粗集料的粒径范围为9-19mm，所述三级粗集料的粒径范围为4-9mm。
实施例2
本实施例提供一种再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将30重量份集料、15重量份制备例2制得的改性沥青、5重量份矿粉、10重量份制备例5制得的改性纤维加热至160℃；
（2）将100重量份制备例8制得的改性再生沥青料1000W微波加热至150℃，干拌2min，然后依次加入步骤（1）中的原料，每加入一种原料拌混2min，然后加入5质量温拌剂，控制1000W微波加热温度为150℃，搅拌混合10min，制得再生沥青混合料。
所述温拌剂为聚乙烯蜡和微晶纤维素的混合物，质量比为15:3。
所述集料包括一级粗集料、二级粗集料、三级粗集料和石屑，质量比为5:7:4:5，所述一级粗集料的粒径范围为19-38mm，所述二级粗集料的粒径范围为9-19mm，所述三级粗集料的粒径范围为4-9mm。
实施例3
本实施例提供一种再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
（1）将20重量份集料、12重量份制备例3制得的改性沥青、4重量份矿粉、8重量份制备例6制得的改性纤维加热至155℃；
（2）将95重量份制备例9制得的改性再生沥青料1000W微波加热至145℃，干拌1.5min，然后依次加入步骤（1）中的原料，每加入一种原料拌混1.5min，然后加入4质量温拌剂，控制1000W微波加热温度为144℃，搅拌混合10min，制得再生沥青混合料。
所述温拌剂为聚乙烯蜡和微晶纤维素的混合物，质量比为12:2.5。
所述集料包括一级粗集料、二级粗集料、三级粗集料和石屑，质量比为4:6:3:4，所述一级粗集料的粒径范围为19-38mm，所述二级粗集料的粒径范围为9-19mm，所述三级粗集料的粒径范围为4-9mm。
实施例4
与实施例3相比，不同之处在于，温拌剂为单一的聚乙烯蜡。
实施例5
与实施例3相比，不同之处在于，温拌剂为单一的微晶纤维素。
对比例1
与实施例3相比，不同之处在于，改性沥青由对比制备例1制得。
对比例2
与实施例3相比，不同之处在于，改性沥青由对比制备例2制得。
对比例3
与实施例3相比，不同之处在于，改性纤维由对比制备例3制得。
对比例4
与实施例3相比，不同之处在于，改性纤维由对比制备例4制得。
对比例5
与实施例3相比，不同之处在于，改性纤维由对比制备例5制得。
对比例6
与实施例3相比，不同之处在于，改性纤维由对比制备例6制得。
对比例7
与实施例3相比，不同之处在于，改性再生沥青料由对比制备例7制得。
对比例8
与实施例3相比，不同之处在于，改性再生沥青料由对比制备例8制得。
对比例9
与实施例3相比，不同之处在于，改性再生沥青料由对比制备例9制得。
对比例10
与实施例3相比，不同之处在于，改性再生沥青料由对比制备例10制得。
对比例11
与实施例3相比，不同之处在于，未添加温拌剂。
对比例12
与实施例3相比，不同之处在于，未添加改性沥青。
对比例13
与实施例3相比，不同之处在于，未添加改性纤维。
对比例14
与实施例3相比，不同之处在于，改性再生沥青料由等量的再生沥青料替代。
对比例15
与实施例3相比，不同之处在于，未采用微波加热。
测试例1
将本发明实施例1-5和对比例1-15制得的再生沥青混合料按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20-2011)的标准进行试验。
结果见表2。
表2
由上表可知，本发明实施例1-3制得的再生沥青混合料具有更好的综合性能。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种再生沥青混合料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将集料、改性沥青、矿粉、改性纤维加热至150-160℃；
（2）将改性再生沥青料微波加热至140-150℃，干拌1-2min，然后依次加入步骤（1）中的原料，每加入一种原料拌混1-2min，然后加入温拌剂，控制微波加热温度为140-150℃，搅拌混合均匀，制得再生沥青混合料；
所述集料、改性沥青、矿粉、改性纤维、改性再生沥青料、温拌剂的质量比为（10-30）:（10-15）：（3-5）：（7-10）：（85-100）：（3-5）；
所述温拌剂选自聚乙烯蜡和微晶纤维素中的至少一种；
所述改性沥青的制备方法包括如下步骤：
S1. 将橡胶粉和羧基丁苯乳胶加热混炼，得到共混物；
S2. 将基质沥青加入氧化石墨烯水分散液中，挥干溶剂，水合肼蒸汽还原，制得石墨烯改性沥青；
S3. 将步骤S1中的共混物、步骤S2中的石墨烯改性沥青和芳烃油加热剪切混合，制得改性沥青；
步骤S1中所述橡胶粉和SBR乳胶的质量比为（7-10）:（5-7），所述混炼的温度为170-180℃，转速为40-50r/min，时间为5-10min；步骤S2中所述基质沥青、氧化石墨烯水分散液的固液比为1:（3-5）g/mL，所述氧化石墨烯水分散液的浓度为0.5-1mg/mL，所述还原的时间为5-7h；步骤S3中所述共混物、石墨烯改性沥青和芳烃油的质量比为（5-7）:（15-20）：（3-5），所述加热的温度为170-180℃，剪切的转速为3000-5000r/min，混合的时间为1-3h；
所述改性纤维的制备方法包括如下步骤：
T1. 将玻璃纤维和碳纤维混合均匀，浸泡于酸液中，过滤，洗涤，干燥，制得预处理的混合纤维；
T2. 将硅橡胶和PP树脂混合加热混合，加入步骤T1制得的预处理的混合纤维，搅拌混合均匀，制得改性纤维；
步骤T1中所述酸液为浓硝酸溶液，所述玻璃纤维和碳纤维的质量比为（8-10）:（3-5），所述浸泡的时间为0.5-1h；步骤T2中所述硅橡胶、PP树脂、预处理的混合纤维的质量比为（10-15）:（7-10）:100，所述加热至温度为280-290℃，所述搅拌混合的时间为0.5-1h；
所述改性再生沥青料的制备方法包括如下步骤：
U1. 将玄武岩粉碎研磨得到玄武岩粉料，与粉煤灰混合均匀，加入碱液活化，过滤，洗涤，干燥，制得改性料；
U2. 将步骤U1制得的改性料、再生剂与再生沥青料混合均匀，微波加热搅拌，冷却至室温，制得改性再生沥青料；
步骤U1中所述玄武岩粉料、粉煤灰的质量比为（12-15）:（7-10），所述碱液为浓度为2-4wt%的NaOH或KOH溶液，所述活化的时间为10-20min；步骤U2中所述改性料、再生剂与再生沥青料的质量比为（6-10）:（3-5）:（30-50），所述微波加热搅拌的微波功率为1200-1500W，加热的温度为160-170℃，搅拌的时间为1-2h，所述再生剂为石蜡油和废机油，质量比为（10-12）:（3-5）。
2.一种再生沥青混合料，其特征在于，所述再生沥青混合料通过权利要求1所述的制备方法制得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410155746.3A CN117700156B (zh) | 2024-02-04 | 2024-02-04 | 一种再生沥青混合料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410155746.3A CN117700156B (zh) | 2024-02-04 | 2024-02-04 | 一种再生沥青混合料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117700156A CN117700156A (zh) | 2024-03-15 |
| CN117700156B true CN117700156B (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=90151879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410155746.3A Active CN117700156B (zh) | 2024-02-04 | 2024-02-04 | 一种再生沥青混合料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117700156B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111777361A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-16 | 滁州高仁建设工程有限公司 | 一种自愈式再生沥青混合料生产方法 |
| CN112480695A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-12 | 安徽工业大学 | 一种石墨烯改性沥青的制备方法及其产品 |
| CN112960941A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-15 | 长安大学 | 温拌再生沥青混合料及其改性制备方法和用途 |
| CN115011131A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-06 | 喜跃发国际环保新材料股份有限公司 | 一种低温抗裂沥青混合料及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106977968A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-07-25 | 新疆心路科技有限公司 | 高粘改性沥青、道路用快速贴及其制备方法和使用方法 |
-
2024
- 2024-02-04 CN CN202410155746.3A patent/CN117700156B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111777361A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-16 | 滁州高仁建设工程有限公司 | 一种自愈式再生沥青混合料生产方法 |
| CN112480695A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-12 | 安徽工业大学 | 一种石墨烯改性沥青的制备方法及其产品 |
| CN112960941A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-15 | 长安大学 | 温拌再生沥青混合料及其改性制备方法和用途 |
| CN115011131A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-06 | 喜跃发国际环保新材料股份有限公司 | 一种低温抗裂沥青混合料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117700156A (zh) | 2024-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yousef et al. | A new strategy for functionalization of char derived from pyrolysis of textile waste and its application as hybrid fillers (CNTs/char and graphene/char) in cement industry | |
| CN107010896A (zh) | 一种掺加短切玄武岩纤维和再生粗骨料的再生混凝土 | |
| CN115353748B (zh) | 废风机叶片复合纤维及其与sbs复掺改性沥青的制备方法 | |
| CN114315188B (zh) | 一种用于垃圾焚烧底灰处理的碱激发胶凝材料制备工艺 | |
| CN116640457B (zh) | 一种用于防水卷材的改性沥青及其制备方法 | |
| CN110283616B (zh) | 一种废旧轮胎热裂解再生炭黑改性材料以及改性沥青 | |
| CN112430010A (zh) | 一种脱硫再生胶再生沥青混合料及其制备方法 | |
| CN117700156B (zh) | 一种再生沥青混合料及其制备方法 | |
| CN112661457A (zh) | 一种聚丙烯纤维改性橡胶混凝土及其制备方法 | |
| CN113788641B (zh) | 一种抗水损的再生骨料沥青混凝土及其制备方法 | |
| CN111138878A (zh) | 温拌改性橡胶沥青及制备方法 | |
| CN104650414B (zh) | 一种稻壳灰改性粉末丁二烯-丙烯腈聚合物的制备方法 | |
| CN114507450B (zh) | 一种高黏橡胶改性沥青及其制备方法 | |
| CN114716838A (zh) | 一种适用于长寿命路面的废旧口罩改性沥青及其制备方法 | |
| CN111423736A (zh) | 一种纳米碳粉、sbs、橡胶粉复合改性沥青制备方法 | |
| CN112029301A (zh) | 一种废旧印刷线路板非金属粉改性沥青及其制备方法 | |
| CN114790337B (zh) | 一种沥青改性剂及其制备方法和改性低碳沥青 | |
| CN116813993B (zh) | 一种抗水损沥青改性剂及其制备方法和应用 | |
| CN114262176B (zh) | 一种提高环保性能的沥青混凝土及其制备方法 | |
| CN110092611B (zh) | 一种沥青混合料及其制备方法 | |
| CN117050549B (zh) | 一种沥青温拌再生剂及其制备方法和应用 | |
| CN117303799A (zh) | 一种耐老化抗冻沥青混凝土及其制备方法 | |
| CN114350019B (zh) | 一种废旧聚乙烯、聚丙烯改性粉体制备方法与应用 | |
| CN115490461A (zh) | 一种再生沥青混凝土及其制备方法 | |
| CN117720822A (zh) | 一种改性温拌橡胶沥青及制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |