CN117902870B - 一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法 - Google Patents
一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117902870B CN117902870B CN202410318161.9A CN202410318161A CN117902870B CN 117902870 B CN117902870 B CN 117902870B CN 202410318161 A CN202410318161 A CN 202410318161A CN 117902870 B CN117902870 B CN 117902870B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polyether polyurethane
- waste
- parts
- asphalt
- concrete
- 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
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 title claims abstract description 219
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 title claims abstract description 219
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 title claims abstract description 209
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 title claims abstract description 209
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 121
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 81
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 24
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims description 24
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims description 21
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 19
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000008149 soap solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 15
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- ULSIYEODSMZIPX-UHFFFAOYSA-N phenylethanolamine Chemical compound NCC(O)C1=CC=CC=C1 ULSIYEODSMZIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 4
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 4
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BKMMTJMQCTUHRP-UHFFFAOYSA-N 2-aminopropan-1-ol Chemical compound CC(N)CO BKMMTJMQCTUHRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229950006768 phenylethanolamine Drugs 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 8
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 108090000746 Chymosin Proteins 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229940080701 chymosin Drugs 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- GNOLWGAJQVLBSM-UHFFFAOYSA-N n,n,5,7-tetramethyl-1,2,3,4-tetrahydronaphthalen-1-amine Chemical compound C1=C(C)C=C2C(N(C)C)CCCC2=C1C GNOLWGAJQVLBSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000003469 silicate cement Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 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)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明涉及道路工程建筑材料领域，具体涉及能一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法。本发明提供的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，原料包括：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份。其制备方法为，制备聚醚型聚氨酯改性沥青、制备聚醚型聚氨酯改性乳化沥青、制备废旧聚醚型聚氨酯矿料、备料、拌和。本发明制备的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土可常温施工、没有污染气体排放、水稳定性好、早期强度形成快和最终强度高，且经济性好，不仅可推动实现废旧聚醚型聚氨酯混合料的再利用，而且可提升路面的使用寿命，降低有害气体及碳减排，经济和社会效益显著。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程建筑材料领域，具体涉及能够解决对废旧聚醚型聚氨酯混凝土材料进行再生利用，减少资源浪费降低工程成本的一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法。
背景技术
我国现阶段多选用热拌沥青混凝土作为大跨径大流量桥梁、隧道及其他特种道面铺装材料，沥青类混凝土容易受到外界环境及车辆荷载等因素的影响，产生轮辙、裂缝、坑洼等各种路面病害，使得路面的服役寿命大大降低。而热拌沥青类混凝土在生产及施工过程中往往需要消耗大量资源进行加热保温处理，此过程中还会产生大量的有害气体危及人体安全和环境质量。
随着科学技术的进步，性能全面、相容性好的高分子材料层出不穷。近些年来，聚醚型聚氨酯凭借其黏结能力强、柔韧性好以及污染小的优点成为新型高分子合成材料的大热门，并逐渐被应用于道路铺装材料领域。聚醚型聚氨酯混凝土具有优异的路用性能，其高温抗车辙性能、低温抗裂性及耐久性与当今路用性能最优异的沥青基道面铺装材料相比也有最低三倍最高五倍的提高，聚醚型聚氨酯混凝土材料的出现，使得现有道面铺装材料普遍存在的高温软低温脆的问题有了新的解决办法。并且聚醚型聚氨酯混凝土可以在常温状态下利用现有的机械设备进行拌和生产及摊铺施工，使得实现道面铺装材料的低能耗长寿命成为可能。
虽然聚醚型聚氨酯混凝土材料已经应用于多处工程中，且使用至今工程状况良好，随着聚醚型聚氨酯混凝土在实际工程中的应用，其优异的性能得以发挥，但随着外界环境因素以及车辆荷载常年的作用影响聚醚型聚氨酯混凝土在未来也会产生不同程度的损害甚至破坏，现在还未出现对废旧聚醚型聚氨酯混凝土材料进行再生利用的研究。由于此种聚醚型聚氨酯混凝土性能较常规沥青混凝土性能优异，价格方面也比沥青略高，在未来受到破坏以后不合理的加以利用会造成资源的浪费，为了减少资源浪费降低工程成本，并进一步推广和应用聚醚型聚氨酯混凝土铺装材料，使聚醚型聚氨酯混凝土的应用更加多元化，亟待研发一种针对废旧聚醚型聚氨酯混凝土的再生利用方法，解决资料浪费，降低工程成本。
发明内容
针对目前缺乏废旧聚醚型聚氨酯混合凝土的再生方法，且现有再生材料、再生方式及工艺与废旧聚醚型聚氨酯混合料的裹附效果差，界面粘附性能弱，早期强度形成慢且最终强度低及现有热拌再生方法能耗高、污染重、经济性差的问题，而提供一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其原料包括：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青、废旧聚醚型聚氨酯矿料、新矿料、矿粉、水泥以及水；其中各组分的重量分数为，聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份。
优选的，所述聚醚型聚氨酯改性乳化沥青所包括的组成材料及重量分数为，聚醚型聚氨酯1～4份，石油沥青45～60份，阳离子乳化剂1~3份，水36～50份。
优选的，所述聚醚型聚氨酯改性乳化沥青为慢裂、阳离子型；所述聚醚型聚氨酯改性乳化沥青黏韧性标准为，试验温度为25℃、拉伸速率为500mm/min时，粘韧性大于18 N•m，25℃ 韧性大于8 N•m。
优选的，所述聚醚型聚氨酯的固含量≥60%，拉伸强度(25℃)＞8MPa，吸水率＜0.8%，黏结强度＞3MPa。
优选的，所述石油沥青为70#基质沥青。
优选的，所述阳离子乳化剂为X30慢裂快凝乳化剂和E4875慢裂慢凝乳化剂中的至少一种。
优选的，所述废旧聚醚型聚氨酯矿料为经过预处理剂预处理过的废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm。
优选的，所述预处理剂为三乙醇、2-氨基-1-丙醇、苯基乙醇胺和G′-二甲基甲酰胺等有机溶剂的一种或多种。
优选的，所述废旧聚醚型聚氨酯混凝土级配类型为WEBM-13型密级配。
优选的，所述新矿料为石灰岩和玄武岩中的至少一种，规格是采用粒径为0-5mm，5-10mm，10-15mm的三档集料按一定的级配配置而成，三档集料的占比分别为50%、35%和25%。
优选的，所述矿粉为球磨玄武岩粉，其粒径≤0.075 mm，石英含量≥3.2%。
优选的，所述水泥为普通硅酸盐水泥。
上述再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1）、聚醚型聚氨酯改性沥青的制备：首先，将石油沥青加热到145℃，并按比例缓慢加入聚醚型聚氨酯，利用搅拌机缓慢搅拌石油沥青，使其混合均匀，搅拌持续3min；其次，将加入聚醚型聚氨酯的石油沥青放在高速剪切机下剪切30min，速率控制在3000r/min，待剪切过程完成之后，得到聚醚型聚氨酯改性沥青，备用；
步骤2）、聚醚型聚氨酯改性乳化沥青制备：首先，将聚醚型聚氨酯改性沥青加热到145℃备用；其次，将阳离子乳化剂加入到60℃的水中配置皂液，并用工业盐酸将皂液PH值调节到2-3；然后，将皂液倒入剪切速率为8000～18000r/min的乳化沥青胶体磨中，将聚醚型聚氨酯改性沥青加入皂液中剪切，制备得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青，冷却备用；
步骤3）、废旧聚醚型聚氨酯矿料的制备：首先，对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行回收破碎，使其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；采用预处理剂对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理得到所需废旧聚醚型聚氨酯矿料；
步骤4）、根据设计级配类型，分别取聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份，放置备用；
步骤5）、拌和：首先，将废旧聚醚型聚氨酯矿料、矿粉和水泥依次加入到沥青混合料拌和机中常温拌和60 s；其次，加入水拌和35 s；最后，加入聚醚型聚氨酯改性乳化沥青常温拌和30 s得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土。
优选的，所述步骤2)中乳化沥青胶体磨速率选定为15000r/min；聚醚型聚氨酯改性沥青加入速率为15 g/s；胶体磨剪切时间为10~15 min。
优选的，所述步骤3)所述破碎的废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理步骤为，在沥青混合料拌合机里添加破碎后的废旧聚醚型聚氨酯混凝土及占其质量分数为1.5%的预处理剂，在180℃条件下搅拌3min，堆放静置，使其自然冷却至室温即制得所需废旧聚醚型聚氨酯矿料。
所制得的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土稳定度大于6000次/mm，弯拉应变大于4000µε，疲劳寿命大于100万次。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种采用聚醚型聚氨酯改性乳化沥青再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法，所提供的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青冷拌废旧聚醚型聚氨酯矿料可以常温施工、没有污染气体排放、水稳定性好、早期强度形成快和最终强度高，且经济性好，不仅可推动实现废旧聚醚型聚氨酯混合料的再利用，而且可以提升路面的使用寿命，降低有害气体及碳减排，经济和社会效益显著。
附图说明
图1 是本发明提供的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法流程示意图；
图2是本发明提供的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土设计级配曲线图。
具体实施方式
本发明提供一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其原料包括：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份。
其中聚醚型聚氨酯改性乳化沥青为慢裂、阳离子型；所述聚醚型聚氨酯改性乳化沥青黏韧性标准为，试验温度为25℃、拉伸速率为500mm/min时，粘韧性大于18 N•m，25℃韧性大于8 N•m。聚醚型聚氨酯改性乳化沥青所包括的组成材料及重量分数为，聚醚型聚氨酯1～4份，石油沥青45～60份，阳离子乳化剂1~3份，水36～50份。所用到的聚醚型聚氨酯为市场购得，其规格为固含量≥60%，拉伸强度(25℃)＞8MPa，吸水率＜0.8%，黏结强度＞3MPa。以下实施例中所用到的石油沥青为70#基质沥青。阳离子乳化剂为X30慢裂快凝乳化剂和E4875慢裂慢凝乳化剂中的至少一种，在以下的实施例中所采用的阳离子乳化剂为E4875慢裂慢凝乳化剂占比60%-80%、X30慢裂快凝乳化剂占比20%-40%复配所得，具体为E4875慢裂慢凝乳化剂占比60%、X30慢裂快凝乳化剂占比40%。
上述废旧聚醚型聚氨酯矿料为经过预处理剂预处理过的废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；所用废旧聚醚型聚氨酯混凝土级配类型为WEBM-13型密级配；所用到的预处理剂为三乙醇、2-氨基-1-丙醇、苯基乙醇胺和G′-二甲基甲酰胺等有机溶剂的一种或多种。
上述新矿料为石灰岩和玄武岩中的至少一种，规格是采用粒径为0-5mm， 5-10mm，10-15mm的三档集料按一定的级配配置而成，三档集料的占比分别为50%、35%和25%。
以下实施例中所用到的矿粉为球磨玄武岩粉，其粒径≤0.075 mm，石英含量≥3.2%。
以下实施例中所用到的水泥为普通硅酸盐水泥。
上述再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法，包括以下步骤：
步骤1）、聚醚型聚氨酯改性沥青的制备：首先，将石油沥青加热到145℃，并按比例缓慢加入聚醚型聚氨酯，利用搅拌机缓慢搅拌石油沥青，使其混合均匀，搅拌持续3min；其次，将加入聚醚型聚氨酯的石油沥青放在高速剪切机下剪切30min，速率控制在3000r/min，待剪切过程完成之后，得到聚醚型聚氨酯改性沥青，备用；
步骤2）、聚醚型聚氨酯改性乳化沥青制备：首先，将聚醚型聚氨酯改性沥青加热到145℃备用；其次，将阳离子乳化剂加入到60℃的水中配置皂液，并用工业盐酸将皂液PH值调节到2-3；然后，将皂液倒入剪切速率为8000～18000r/min的乳化沥青胶体磨中，将聚醚型聚氨酯改性沥青加入皂液中剪切，制备得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青，冷却备用；具体到以下实施例中乳化沥青胶体磨速率选定为15000r/min；聚醚型聚氨酯改性沥青加入速率为15 g/s；胶体磨剪切时间为10~15 min；
步骤3）、废旧聚醚型聚氨酯矿料的制备：首先，对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行回收破碎，使其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；采用预处理剂对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理得到所需废旧聚醚型聚氨酯矿料；其中破碎的废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理步骤为，在沥青混合料拌合机里添加破碎后的废旧聚醚型聚氨酯混凝土及占其质量分数为1.5%的预处理剂，在180℃条件下搅拌3min，堆放静置，使其自然冷却至室温即制得所需废旧聚醚型聚氨酯矿料，此处特指，室温也称为常温或者一般温度， 一般定义为25摄氏度
步骤4）、根据设计级配类型，分别取聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份，放置备用；
步骤5）、拌和：首先，将废旧聚醚型聚氨酯矿料、矿粉和水泥依次加入到沥青混合料拌和机中常温拌和60 s；其次，加入水拌和35 s；最后，加入聚醚型聚氨酯改性乳化沥青常温拌和30 s得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，结合以下实施例，对本发明进行进一步详细说明。在以下实施例中选取1kg作为一份质量分数进行称重。
实施例1~实施例3选取不同质量分数的配比，制备出3组聚醚型聚氨酯改性乳化沥青。
实施例1
本实施例选取聚醚型聚氨酯3.0份，石油沥青55份，阳离子乳化剂2份，水40份，制备聚醚型聚氨酯改性乳化沥青。
其制备方法包括以下步骤：
制备聚醚型聚氨酯改性沥青：首先，将石油沥青加热到145℃，并按比例缓慢加入聚醚型聚氨酯，利用搅拌机缓慢搅拌石油沥青，使其混合均匀，搅拌过程中保持混合物145℃，搅拌持续3min；其次，将加入聚醚型聚氨酯的石油沥青放在高速剪切机下剪切30min，速率控制在3000r/min，待剪切过程完成之后，得到聚醚型聚氨酯改性沥青，备用；
制备聚醚型聚氨酯改性乳化沥青：首先，将聚醚型聚氨酯改性沥青加热到145℃备用；其次，将阳离子乳化剂加入到60℃的水中配置皂液，并用工业盐酸将皂液PH值调节到2-3；然后，将皂液倒入剪切速率为8000～18000r/min的乳化沥青胶体磨中，将乳化沥青胶体磨速率设定为15000r/min，将聚醚型聚氨酯改性沥青加入皂液中剪切，聚醚型聚氨酯改性沥青加入速率为15 g/s，胶体磨剪切时间为10~15 min，得到所需制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青。
对于本实施例所制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青测试结果如表1所示。
表1 采用3%的聚醚型聚氨酯制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青测试结果
实施例2
本实施例选取聚醚型聚氨酯1.0份，石油沥青60份，阳离子乳化剂3份，水36份，制备聚醚型聚氨酯改性乳化沥青。
其制备方法与实施例1相同，此处不再重复。
对于本实施例所制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青测试结果如表2所示。
表2 采用1%的聚醚型聚氨酯制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青测试结果
实施例3
本实施例选取聚醚型聚氨酯4.0份，石油沥青45份，阳离子乳化剂1份，水50份，制备聚醚型聚氨酯改性乳化沥青。
其制备方法与实施例1相同，此处不再重复。
对于本实施例所制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青测试结果如表3所示。
表3采用4%的聚醚型聚氨酯制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青测试结果
对比实施例1、实施例2和实施例3，发现聚醚型聚氨酯改性乳化沥青体系的组成材料及质量份为聚醚型聚氨酯3.0份，石油沥青55份，阳离子乳化剂2份，水40份时制备的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青的粘韧性、高低温性能和存储稳定性能更优。在以下的实施例4、5、6中，均选取由实施例1所制得的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青作为组分之一来进一步制备再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土。
实施例4
一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，该混凝土的组成材料及质量份为：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10份，新矿料85份，矿粉3.0份，水泥2.0份，水3.0份。
其中聚醚型聚氨酯改性乳化沥青选取由实施例1所制得的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青。废旧聚醚型聚氨酯矿料为经过预处理剂预处理过的废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；废旧聚醚型聚氨酯混凝土级配类型为WEBM-13型密级配；本实施例所用到的预处理剂为三乙醇。本实施例所用新矿料为石灰岩，规格是采用粒径为0-5mm， 5-10mm，10-15mm的三档集料按一定的级配配置而成，三档集料的占比分别为50%、35%和25%。矿粉为球磨玄武岩粉，其粒径≤0.075 mm，石英含量≥3.2%。水泥为普通硅酸盐水泥。
具体的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法如下：
制备废旧聚醚型聚氨酯矿料：首先，采用VK- 3 F1214型移动破碎站，对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行回收破碎，使其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；采用预处理剂对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理得到所需废旧聚醚型聚氨酯矿料；破碎的废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理步骤为，在沥青混合料拌合机里添加破碎后的废旧聚醚型聚氨酯混凝土及占其质量分数为1.5%的预处理剂，在180℃条件下搅拌3min，堆放静置，使其自然冷却至室温即制得所需废旧聚醚型聚氨酯矿料，此处特指，室温也称为常温或者一般温度， 一般定义为25摄氏度；
拌和：首先，将10份废旧聚醚型聚氨酯矿料、3.0份矿粉和2.0份水泥依次加入到沥青混合料拌和机中常温拌和60 s；其次，加入3.0份水拌和35 s；最后，加入4.5份聚醚型聚氨酯改性乳化沥青常温拌和30 s得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土。
所制得的废旧聚醚型聚氨酯矿料掺量为10份时再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土性能测试结果见表4。
表4再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土性能测试结果（10%的废旧料掺量）
实施例5
一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，该混凝土的组成材料及质量份为：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青4.0份，废旧聚醚型聚氨酯矿料30份，新矿料63份，矿粉5.5份，水泥1.5份，水2.0份。
本实施例中所用各组分规格及再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法均与实施例4相同，此处不再重复。
所制得的废旧聚醚型聚氨酯矿料掺量为30份时再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土性能测试结果见表5。
表5再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土性能测试结果（30%的废旧料掺量）
实施例6
一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，该混凝土的组成材料及质量份为：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料40份，新矿料55份，矿粉4.0份，水泥1.0份，水1.5份。
本实施例中所用各组分规格及再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法均与实施例4相同，此处不再重复。
所制得的废旧聚醚型聚氨酯矿料掺量为40份时再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土性能测试结果见表6。
表6再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土性能测试结果（40%的废旧料掺量）
由以上实施例可见，根据本发明提供一种采用聚醚型聚氨酯改性乳化沥青再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法，所制得的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土稳定度大于6000次/mm，弯拉应变大于4000µε，疲劳寿命大于100万次，所提供的聚醚型聚氨酯改性乳化沥青冷拌废旧聚醚型聚氨酯矿料可以常温施工、没有污染气体排放、水稳定性好、早期强度形成快和最终强度高，且经济性好，不仅可推动实现废旧聚醚型聚氨酯混合料的再利用，而且可以提升路面的使用寿命，降低有害气体及碳减排，经济和社会效益显著。
Claims (6)
1.一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其特征在于，原料包括：聚醚型聚氨酯改性乳化沥青、废旧聚醚型聚氨酯矿料、新矿料、矿粉、水泥以及水；其中各组分的重量分数为，聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份；所述聚醚型聚氨酯改性乳化沥青所包括的组成材料及重量分数为，聚醚型聚氨酯1～4份，石油沥青45～60份，阳离子冷拌冷铺乳化剂1~3份，水36～50份；
所述废旧聚醚型聚氨酯矿料为经过预处理剂预处理过的废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；
所述预处理剂为三乙醇、2-氨基-1-丙醇、苯基乙醇胺的一种或多种；
所述新矿料为石灰岩和玄武岩中的至少一种，规格是采用粒径为0-5mm， 5-10mm，10-15mm的三档集料按一定的级配配置而成，三档集料的占比分别为50%、35%和25%。
2.根据权利要求1所述的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其特征在于：所述石油沥青为70#基质沥青。
3.根据权利要求1所述的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土，其特征在于：所述矿粉为球磨玄武岩粉，其粒径≤0.075 mm，石英含量≥3.2%。
4.根据权利要求1~3中任一所述的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法，其特征在于：制备方法包括以下步骤：
步骤1）、聚醚型聚氨酯改性沥青的制备：首先，将石油沥青加热到145℃，并按比例缓慢加入聚醚型聚氨酯，利用搅拌机缓慢搅拌石油沥青，使其混合均匀，搅拌持续3min；其次，将加入聚醚型聚氨酯的石油沥青放在高速剪切机下剪切30min，速率控制在3000r/min，待剪切过程完成之后，得到聚醚型聚氨酯改性沥青，备用；
步骤2）、聚醚型聚氨酯改性乳化沥青制备：首先，将聚醚型聚氨酯改性沥青加热到145℃备用；其次，将阳离子冷拌冷铺乳化剂加入到60℃的水中配置皂液，并用工业盐酸将皂液PH值调节到2-3；然后，将皂液倒入剪切速率为8000～18000r/min的乳化沥青胶体磨中，将聚醚型聚氨酯改性沥青加入皂液中剪切，制备得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青，冷却备用；
步骤3）、废旧聚醚型聚氨酯矿料的制备：首先，对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行回收破碎，使其磨光值为＞50，最小公称粒径为0.075 mm，最大公称粒径为16 mm；采用预处理剂对废旧聚醚型聚氨酯混凝土进行预处理得到所需废旧聚醚型聚氨酯矿料；
步骤4）、根据设计级配类型，分别取聚醚型聚氨酯改性乳化沥青3.5～4.5份，废旧聚醚型聚氨酯矿料10～40份，新矿料55～85份，矿粉3.0～5.5份，水泥1.0～2.0份，水1.5～3.0份，放置备用；
步骤5）、拌和：首先，将废旧聚醚型聚氨酯矿料、矿粉和水泥依次加入到沥青混合料拌和机中常温拌和60 s；其次，加入水拌和35 s；最后，加入聚醚型聚氨酯改性乳化沥青常温拌和30 s得到聚醚型聚氨酯改性乳化沥青再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土。
5.根据权利要求4所述的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中乳化沥青胶体磨速率选定为15000r/min；聚醚型聚氨酯改性沥青加入速率为15g/s；胶体磨剪切时间为10~15 min。
6.根据权利要求4所述的再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土的制备方法，其特征在于：所述步骤3)所述破碎的聚氨酯混合料进行预处理步骤为，在沥青混合料拌合机里添加破碎后的废旧聚醚型聚氨酯混凝土及占其质量分数为1.5%的预处理剂，在180℃条件下搅拌3min，堆放静置，使其自然冷却至室温即制得所需废旧聚醚型聚氨酯矿料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410318161.9A CN117902870B (zh) | 2024-03-20 | 2024-03-20 | 一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410318161.9A CN117902870B (zh) | 2024-03-20 | 2024-03-20 | 一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117902870A CN117902870A (zh) | 2024-04-19 |
| CN117902870B true CN117902870B (zh) | 2024-05-31 |
Family
ID=90692680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410318161.9A Active CN117902870B (zh) | 2024-03-20 | 2024-03-20 | 一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117902870B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256833B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2013-04-23 | 하나케이텍(주) | 폐아스팔트를 이용한 상온 아스팔트 혼합물 및 그를 이용한 포장구조 |
| CN103864374A (zh) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 半柔性路面基层材料及其制备方法 |
| CN111138116A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-12 | 北京建筑大学 | 一种聚醚型聚氨酯混凝土铺装材料及其制备方法 |
| CN111807764A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-10-23 | 北京首发公路养护工程有限公司 | 一种全玄武岩微表处材料及其制备方法 |
| CN114853390A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-05 | 泰州职业技术学院 | 改性乳化沥青冷拌重复再生集料路面修补料及其制备方法 |
| CN116102781A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-05-12 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种聚氨酯路面再生方法及其应用 |
| CN116285393A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-06-23 | 江苏现代路桥有限责任公司 | 一种高储存稳定性不粘轮改性乳化沥青及其制备方法 |
| CN116332567A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-27 | 南京苏嘉建设工程有限公司 | 一种沥青混凝土及其制备方法 |
-
2024
- 2024-03-20 CN CN202410318161.9A patent/CN117902870B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101256833B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2013-04-23 | 하나케이텍(주) | 폐아스팔트를 이용한 상온 아스팔트 혼합물 및 그를 이용한 포장구조 |
| CN103864374A (zh) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 中国石油天然气股份有限公司 | 半柔性路面基层材料及其制备方法 |
| CN111138116A (zh) * | 2020-01-09 | 2020-05-12 | 北京建筑大学 | 一种聚醚型聚氨酯混凝土铺装材料及其制备方法 |
| CN111807764A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-10-23 | 北京首发公路养护工程有限公司 | 一种全玄武岩微表处材料及其制备方法 |
| CN114853390A (zh) * | 2022-05-12 | 2022-08-05 | 泰州职业技术学院 | 改性乳化沥青冷拌重复再生集料路面修补料及其制备方法 |
| CN116285393A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-06-23 | 江苏现代路桥有限责任公司 | 一种高储存稳定性不粘轮改性乳化沥青及其制备方法 |
| CN116102781A (zh) * | 2023-02-20 | 2023-05-12 | 交通运输部公路科学研究所 | 一种聚氨酯路面再生方法及其应用 |
| CN116332567A (zh) * | 2023-03-07 | 2023-06-27 | 南京苏嘉建设工程有限公司 | 一种沥青混凝土及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 聚氨酯橡胶沥青混合料应用研究;王亮;;天津建设科技;20160229(第01期);第64-67页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117902870A (zh) | 2024-04-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101948623A (zh) | 橡胶粉改性乳化沥青及其制备方法以及由此制得的ca砂浆 | |
| CN104610768A (zh) | 一种沥青再生剂及其制备方法和应用 | |
| CN101173106A (zh) | 用于水泥沥青砂浆的橡胶粉-沥青乳液及其制备方法 | |
| CN109650781B (zh) | 一种中低温温拌高摩阻薄层罩面沥青混合料及其制备方法 | |
| CN113636786B (zh) | 一种乳化沥青厂拌冷再生沥青混合料及其制备方法 | |
| CN104559254A (zh) | 一种早强型废旧沥青路面冷再生用乳液、其制备方法及其应用 | |
| CN106519715B (zh) | 一种地沟油基改性生物沥青、生物沥青混合料及其制备方法 | |
| CN109336456B (zh) | 一种赤泥基沥青混合料温拌剂及其制备方法 | |
| CN114873953B (zh) | 水性环氧树脂乳化沥青冷拌钢渣混合料及其制备方法 | |
| CN112694304A (zh) | 路面改扩建沥青路面冷再生与旧沥青路面冷接缝粘结剂 | |
| CN112062504A (zh) | 冷拌混凝土及其制备方法 | |
| CN103739872B (zh) | 一种废旧sbs改性沥青再生利用方法 | |
| CN109267452B (zh) | 基于路面回收料冷再生的混合料及其制备方法和用途 | |
| CN106630769A (zh) | 一种可用于重交通道路中面层的改性乳化沥青冷拌冷铺混合料及其制备方法 | |
| CN111116137A (zh) | 一种将建筑弃土经过泡沫化工艺加工后的再利用方法 | |
| CN117902870B (zh) | 一种再生废旧聚醚型聚氨酯混凝土及其制备方法 | |
| CN112280323A (zh) | Rap大比例掺量的沥青再生剂的制备方法 | |
| CN114276049B (zh) | 一种环保型沥青-水泥复合材料、制备方法及施工工艺 | |
| CN113998922B (zh) | 一种渗固再生型极薄磨耗层及其施工方法 | |
| CN112876156A (zh) | 高模量沥青混凝土及其制备方法 | |
| CN115322581B (zh) | 一种温拌重载沥青注浆材料及其制备方法 | |
| CN115011129B (zh) | 一种usp多功能复合再生改性沥青混合料及其制备方法 | |
| CN114179219B (zh) | 一种高原地区酸性集料沥青混凝土的制备方法及沥青混凝土 | |
| CN113831069B (zh) | 一种可常温施工的路面自密实快速修补材料及其制备方法与施工工艺 | |
| CN111499252B (zh) | 一种冷拌冷铺沥青添加剂及沥青混合料的制备方法 |
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 |