TWI805436B

TWI805436B - 冷拌冷鋪瀝青混合鋪面料及其製作方法

Info

Publication number: TWI805436B
Application number: TW111125407A
Authority: TW
Inventors: 湯博宇
Original assignee: 湯博宇
Priority date: 2022-07-06
Filing date: 2022-07-06
Publication date: 2023-06-11
Also published as: TW202403150A

Abstract

本發明為有關一種冷拌冷鋪瀝青混合鋪面料及其製作方法，係將既有路面鋪設的瀝青混凝土鋪面(AC)進行刨除後，予以輾碎成瀝青混凝土渣料後進行回收，且進行添加界面混凝劑，予以對瀝青混凝土渣料進行包裹及固化，而易於與水性物質融溶接合，並添加緩凝劑進行冷拌，以供減緩已預冷拌後該瀝青混凝土渣料之固化速度，則再添加水性光硬化型樹脂進行冷拌，以供各原料顆粒間易於接合、黏結，以預冷拌完成成瀝青混凝土鋪面料之製程，而瀝青混凝土鋪面料無需使用燃料進行加熱，即以冷鋪方式鋪設於預定路面上，達到降低二氧化碳、熱量等排放量，並可節約用電量之目的。

Description

冷拌冷鋪瀝青混合鋪面料及其製作方法

本發明係提供一種冷拌冷鋪瀝青混合鋪面料及其製作方法，尤指無需加熱處理進行瀝青混合料製作之方法，係於刨除回收之瀝青混凝土渣料中予以添加界面混凝劑、緩凝劑及水性光硬化型樹脂等原料，透過冷拌作業完成瀝青混凝土面料(AC)，再利用冷鋪作業鋪設於預定路面，而可達到冷拌、冷鋪瀝青混凝土面料之目的。

按，隨著生活習慣的變化、生活環境空間的變遷，使得人們在日常生活中的衣、食、住、行、娛樂等生活所需，在進行生產、製造的作業時，容易產生高排碳量、高廢氣量及大量廢棄物、污染物等，存在於生活環境空間中，導致空氣、水及土壤等均受到嚴重污染，進而造成地球暖化嚴重，更影響所有動、植物的生存、成長環境空間及人們的身體、心靈健康等，因此讓人們對於環保意識逐漸重視，在日常生活中儘量減少二氧化碳及熱量等排放量，以可減緩對生活環境的污染、破壞等，避免對人們的身心及生活環境等造成嚴重不良的影響。

在日常生活中『行』的交通方面，道路是通往任何地點必須的路徑，少部分係以混凝土或砂礫、土石等鋪設的鄉間小道，而舉凡市區道路、郊區道路、一般公路、高速公路或者巷弄街道等道路，則大都是鋪設瀝青混凝土鋪面(AC)道路，以方便人、車等行進；然，常見的瀝青混凝土鋪面道路，在一段時間後，因日曬雨淋、車輛重壓、車輪輾壓等，容易造成瀝青混凝鋪面的損毀，且瀝青混凝土因長時間後造成老化，其軟化點及黏度等將隨使用時間而增加，亦導致路面因而斷裂、凹陷或破損等現象，即必須將舊有的瀝青混凝土鋪面予以刨除後，重新再鋪設，以確保人、車的用路安全。

傳統將舊有的瀝青混凝土鋪面刨除後，即予以棄置，也導致造成環境的污染，相當不符合環保意念及訴求，因此，有關單位研究將已刨除的舊有瀝青混凝土鋪面刨除後，將其回收再利用，採用40%的瀝青混凝土回收渣料、添加60%的瀝青混凝土新料，並添加重油作為再生劑使瀝青混凝土中的黏度降低(降低至3,900cP~8,100cP之間)以符合使用瀝青混凝土的法規標準；惟，一般應用瀝青混凝土進行道路鋪面時，都是透過以燃料(如：重油、煤油或天然氣等)加熱瀝青混凝土及砂石等原料，使其保持預定之溫度進行預拌，供預拌瀝青混凝土可擁有緩衝時間而達到預拌之效果，但在瀝青混凝土的預拌加熱過程中，所需之燃料用量相當大、溫度相當高，則所排放的廢氣量也大，且高溫對周邊物體、植物等也產生間接影響，對環境污染的情況相當嚴重；又，瀝青混凝土所添加之砂石佔比、用量亦相當大，取得砂石過程也會造成河川、山坡及林地等破壞，但利用瀝青混凝土鋪設路面時，係一般道路建設常用之原料，因此在鋪設瀝青混凝土路面時，造成對環境污染的情況也相當嚴重。

而透過燃料加熱進行預拌瀝青混凝土時，若採用天然氣作為燃料，天然氣主要成份為甲烷(CH₄)，則一度天然氣中甲烷(CH₄)的mole(莫耳)數〔n〕；透過「理想氣體方程式」：PV=Nrt，假設P=1atm+300mmH₂O(用戶出口壓力)=104,267N/m2，且一度天然氣體積V=1m3、1J=1N˙mR=8.314J/mole。K，T=293。K(20℃)，所以n=42.8mole(莫耳)，前述之N：牛頓；J：焦耳。

則甲烷(CH₄)之燃燒方程式：CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O，即可知1mole(莫耳)的天然氣燃燒(假設完全燃燒)會產生1mole(莫耳)的二氧化碳〔CO₂〕(分子量12+16＊2=44)。

因此，一度天然氣燃燒所產生的二氧化碳〔CO₂〕為42.8mole(莫耳)，換算重量為：42.8mole=42.8mole＊44g/mole=1,883.2g≒1.88Kg。

故在進行道路鋪設瀝青混凝土鋪面(AC)時，在瀝青混凝土中添加砂石進行加熱，每噸砂石加熱即需耗用約14度天然氣，所以產生一噸的瀝青混凝土鋪面料時，所產生二氧化碳〔CO₂〕的排放量約為：14＊1.88=26.32Kg；是以，就北北基在一年整修道路鋪面，所需的瀝青混凝土鋪面料約1,500,000噸用料，即二氧化碳〔CO₂〕排放量約為39,480,000Kg，約等於39,480噸。

再者，使用天然氣加熱時，所使用每度天然氣所釋放的熱值約為9000Kcal，即每噸瀝青混凝土鋪面料生產需要釋放約126000Kcal，且瀝青混凝土鋪面料在加熱至所需溫度後、至運送到工地進行道路鋪設後，待瀝青混凝土鋪面料冷卻到常溫，其間瀝青混凝土的所有熱值均飄散至空氣環境中，依據上列北北基在一年中使用瀝青混凝土鋪面料進行道路鋪設，供計排放熱值約為1.89E11Kcal，亦即大約為1890億Kcal的熱值能量。

因此，可知在進行道路鋪設瀝青混凝土鋪面時，因加熱瀝青混凝土鋪面料所排放的二氧化碳〔CO₂〕量、熱值能量等均相當可觀，也直接造成對空氣及生活環境的污染，實不可忽視。

是以，如何解決目前採用瀝青混凝土鋪設路面，對環境造成破壞之問題與困擾，且排放廢氣、高溫等，則造成對環境影響等之麻煩與缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，發明人有鑑於上述之問題與缺失，乃搜集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷創設及修改，始設計出此種冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料及其製作方法的發明專利誕生者。

本發明之主要目的乃在於該冷拌冷鋪瀝青混合鋪面料及其製作方法，係將既有路面鋪設的瀝青混凝土鋪面(AC)進行刨除後，予以輾碎成瀝青混凝土渣料後進行回收，且進行添加界面混凝劑，予以對瀝青混凝土渣料進行包裹及固化，而易於與水性物質融溶接合，並添加緩凝劑進行冷拌，以供減緩已預冷拌後該瀝青混凝土渣料之固化速度，則再添加水性光硬化型樹脂進行冷拌，以供各原料顆粒間易於接合、黏結，以預冷拌完成成瀝青混凝土鋪面料之製程，而瀝青混凝土鋪面料無需使用燃料進行加熱，即以冷鋪方式鋪設於預定路面上，達到降低二氧化碳、熱量等排放量，並可節約用電量之目的，進而具備節能減碳之功效，以及可符合環保訴求。

本發明之另一目的乃在於該冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料，係包括瀝青混凝土渣料、界面混凝劑、緩凝劑及水性光硬化型樹脂等，而瀝青混凝土渣料係回收自路面刨除之瀝青混凝土渣料；則添加之界面混凝劑係供將瀝青混凝土渣料進行包裹及固化，其包括碳酸鈣、碳酸鎂、石粉、玻璃粉、水泥及碳灰等物質原料；且添加之緩凝劑係供預拌後之該瀝青混凝土渣料減緩固化，係包括海菜粉及水等物質原料；至於添加之水性光硬化型樹脂係供瀝青混凝土、界面混凝劑及緩凝劑之各原料顆粒間易於接合、黏結，係包括環氧樹脂、矽丙烯酸共聚樹脂及水等物質原料。

本發明之又一目的乃在於該瀝青混凝土渣料係將既有路面鋪設的瀝青混凝土鋪面(AC)進行刨除後，予以輾碎成瀝青混凝土渣料後，進行回收再利用。

本發明之再一目的乃在於該瀝青混凝土中添加之界面混凝劑係包括25%重量百分比(wt)之碳酸鈣〔CaCO₃〕、15%重量百分比(wt)之碳酸鎂〔MgCO₃〕、20%重量百分比(wt)之石粉、10%重量百分比(wt)之玻璃粉、25%重量百分比(wt)之水泥及5%重量百分比(wt)之碳灰等物質原料；且石粉及玻璃粉之粉末粒徑為200μm以下；而添加之緩凝劑係包括0.6%重量百分比(wt)之海菜粉及99.4%重量百分比(wt)之水等物質原料；以及添加之水性光硬化型樹脂係包括30%重量百分比(wt)之環氧樹脂、 15%重量百分比(wt)之矽丙烯酸共聚樹脂及55%重量百分比(wt)之水等物質原料。

[第1圖]係為本發明之流程圖。

為達成上述目的與功效，本發明所採用之技術手段及其構造、實施之方法等，茲繪圖就本發明之較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全瞭解。

請參閱第1圖所示，係為本發明之流程圖，由圖中所示可以清楚看出，本發明之冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料，係包括瀝青混凝土渣料、界面混凝劑、緩凝劑及水性光硬化型樹脂，其中：

該瀝青混凝土渣料係回收自路面刨除之瀝青混凝土渣料。

該界面混凝劑係包括碳酸鈣、碳酸鎂、石粉、玻璃粉、水泥及碳灰等物質原料。

該緩凝劑係包括海菜粉及水等之物質原料。

該水性光硬化型樹脂係包括環氧樹脂、矽丙烯酸共聚樹脂及水等物質原料。

而上述於該瀝青混凝土料渣中添加界面混凝劑，係供將該瀝青混凝土渣料進行包裹及固化；且添加緩凝劑係供預拌後之該瀝青混凝土渣料減緩固化；至於添加水性光硬化型樹脂係供瀝青混凝土、界面混凝劑及緩凝劑之各原料顆粒間易於接合、黏結。

且上述該瀝青混凝土混合鋪面料中添加之界面混凝劑係包括25%重量百分比(wt)之碳酸鈣〔CaCO₃〕、15%重量百分比(wt)之碳酸鎂〔MgCO₃〕、20%重量百分比(wt)之石粉、10%重量百分比(wt)之玻璃粉、25%重量百分比(wt)之水泥及5%重量百分比(wt)之碳灰等物質原料；且石粉及玻璃粉之粉末粒徑為200μm以下。

而上述該瀝青混凝土混合鋪面料中添加之緩凝劑係包括0.6%重量百分比(wt)之海菜粉及99.4%重量百分比(wt)之水等物質原料。

又，上述該瀝青混凝土混合鋪面料中添加之水性光硬化型樹脂係包括30%重量百分比(wt)之環氧樹脂、15%重量百分比(wt)之矽丙烯酸共聚樹脂及55%重量百分比(wt)之水等物質原料。

至於上述本發明冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料製作方法，係依據下列步驟實施：

(A01)將既有路面鋪設的瀝青混凝土鋪面〔AC〕進行刨除後，予以輾碎成瀝青混凝土渣料後進行回收。

(A02)在輾碎後之瀝青混凝土渣料中添加界面混凝劑，藉由界面混凝劑將該瀝青混凝土渣料進行包裹及固化，且易於與水性物質融溶接合。

(A03)將已添加界面混凝劑之瀝青混凝土渣料中，再添加緩凝劑進行冷拌，以供減緩已預冷拌後瀝青混凝土渣料之固化速度。

(A04)將已添加界面混凝劑、緩凝劑之瀝青混凝土渣料中，再添加水性光硬化型樹脂進行冷拌，以供界面混凝劑、緩凝劑及瀝青混凝土渣料的各原料顆粒間易於接合、黏結，以預冷拌成瀝青混凝土鋪面料。

(A05)完成瀝青混凝土鋪面混合料之冷拌製程。

(A06)該瀝青混凝土鋪面混合料無需使用燃料進行加熱，即以冷鋪方式鋪設於預定路面上。

上述本發明冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料製作方法，係在常溫的環境中進行冷溫預拌，並未進行加熱升溫，即不需使用燃料進行加熱，(如：重油、煤油或天然氣等)，且不會排放廢氣及高溫等，則不會造成對環境的污染、破壞等缺失；而冷溫預拌完成之瀝青混凝土混合鋪面料，再採用常溫冷鋪方式，予以鋪設在預定路面上，亦可避免因高溫造成周邊動、植物等影響或損壞等，且鋪設後不會產生大量熱值釋放到空氣環境中，可有效避免對空氣環境造成污染。

又，本發明冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料製作方法，因採用冷拌作業製作瀝青混凝土混合鋪面料，因屬水性物質原料且不需加熱處理，則於生產力瀝青混凝土混合鋪面料過程中，不必使用排氣風車(100Hp)、乾燥機(50Hp)、提升機(30Hp)、震動篩(30Hp)、瀝青儲存槽(150Hp)，共約360Hp=270KW的電能，而瀝青混凝土混合鋪面料工廠每小時約生產100噸瀝青混凝土混合鋪面料，若以需求1,500,000噸之瀝青混凝土混合鋪面料，即瀝青混凝土鋪面料工廠需要作業15000小時，即可節約電力約4050000 度的電，即為本發明採用冷拌作業製作瀝青混凝土混合鋪面料具備無法預期之功效；且因本發明採用冷拌作業製作瀝青混凝土混合鋪面料，不使用傳統製作瀝青混凝土混合鋪面料所需的柏油進行膠合，則本發明採用冷拌製作瀝青混凝土混合鋪面料可達到無毒、無味及無臭等效能，更可符合環保訴求、友善生活環境等。

上所述僅為本發明之較佳實施例而已，非因此即侷限本發明之專利範圍，故舉凡運用本發明說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本發明之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本發明上述冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料及其製作方法於實際實施、使用時，為確實能達到其功效及目的，故本發明誠為一實用性優異之創作，為符合發明專利之申請要件，爰依法提出申請，盼審委早日賜准本案，以保障發明人之辛苦創作，倘若鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，發明人定當竭力配合，實感德便。

Claims

一種冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料，係包括瀝青混凝土渣料、界面混凝劑、緩凝劑及水性光硬化型樹脂，其中：

該瀝青混凝土渣料係回收自路面刨除之渣料；

該界面混凝劑係供將該瀝青混凝土渣料進行包裹及固化，則包括碳酸鈣、碳酸鎂、石粉、玻璃粉、水泥及碳灰；

該緩凝劑係供預拌後之該瀝青混凝土渣料減緩固化，為包括海菜粉及水；及

該水性光硬化型樹脂係供該瀝青混凝土、該界面混凝劑及該緩凝劑之各原料顆粒間易於接合、黏結，係包括環氧樹脂、矽丙烯酸共聚樹脂及水。
如請求項1所述冷拌冷鋪之瀝青混合鋪面料，其中該瀝青混凝土渣料係將既有路面鋪設的瀝青混凝土鋪面(AC)進行刨除後，予以輾碎成瀝青混凝土渣料後，進行回收再利用。
如請求項1所述冷拌冷鋪之瀝青混合鋪面料，其中該界面混凝劑係包括25%重量百分比(wt)之該碳酸鈣〔CaCO₃〕、15%重量百分比(wt)之該碳酸鎂〔MgCO₃〕、20%重量百分比(wt)之該石粉、10%重量百分比(wt)之該玻璃粉、25%重量百分比(wt)之該水泥及5%重量百分比(wt)之該碳灰；且該石粉及該玻璃粉之粉末粒徑為200μm以下。
如請求項1所述冷拌冷鋪之瀝青混合鋪面料，其中該緩凝劑係包括0.6%重量百分比(wt)之該海菜粉及99.4%重量百分比(wt)之該水。
如請求項1所述冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料，其中該水性光硬化型樹脂係包括30%重量百分比(wt)之該環氧樹脂、15%重量百分比(wt)之該矽丙烯酸共聚樹脂及55%重量百分比(wt)之該水。
一種冷拌冷鋪瀝青之混合鋪面料製作方法，係依據下列步驟實施：(A01)將既有路面鋪設的瀝青混凝土鋪面(AC)進行刨除後，予以輾碎成瀝青混凝土渣料後進行回收；(A02)在輾碎後之該瀝青混凝土渣料中添加界面混凝劑，藉由該界面混凝劑將該瀝青混凝土渣料進行包裹及固化，且易於與水性物質融溶接合；(A03)將已添加該界面混凝劑之該瀝青混凝土渣料中，再添加緩凝劑進行冷拌，以供減緩已預冷拌後該瀝青混凝土渣料之固化速度，而該緩凝劑係包括0.6%重量百分比(wt)之海菜粉及99.4%重量百分比(wt)之水；(A04)將已添加該界面混凝劑、該緩凝劑之該瀝青混凝土渣料中，再添加水性光硬化型樹脂進行冷拌，以供該界面混凝劑、該緩凝劑及該瀝青混凝土渣料的各原料顆粒間易於接合、黏結，以預冷拌成瀝青混凝土鋪面料；(A05)完成該瀝青混凝土混合鋪面料之冷拌製程；及(A06)該瀝青混凝土混合鋪面料無需使用燃料進行加熱，即以冷鋪方式鋪設於預定路面上。
如請求項6所述冷拌冷鋪瀝青之混合料製作方法，其中該步驟(A02)之該界面混凝劑係包括25%重量百分比(wt)之碳酸鈣〔CaCO₃〕、15%重量百分比(wt)之碳酸鎂〔MgCO₃〕、20%重量百分比(wt)之石粉、10%重量百分比(wt)之玻璃粉、25%重量百分比(wt)之水泥及5%重量百分比(wt)之碳灰；且該石粉及該玻璃粉之粉末粒徑為200μm以下。
如請求項6所述冷拌冷鋪瀝青之混合料製作方法，其中該步驟(A04)之該水性光硬化型樹脂係包括30%重量百分比(wt)之環氧樹脂、15%重量百分比(wt)之矽丙烯酸共聚樹脂及55%重量百分比(wt)之水。