水發(fā)泡溫拌瀝青再生混合料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水發(fā)泡溫拌瀝青再生混合料及其制備方法，引進(jìn)瀝青發(fā)泡設(shè)備生產(chǎn)瀝青混合料，將水發(fā)泡瀝青溫拌技術(shù)用于廢舊瀝青混合料再生，不僅制備出的瀝青混合料性能穩(wěn)定，而且可以有效地降低再生時(shí)的加熱溫度、減少瀝青的老化、擴(kuò)大舊料的利用比例，充分體現(xiàn)廢物利用、節(jié)能減排、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】水發(fā)泡溫拌瀝青再生混合料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及綠色環(huán)保材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及浙青混合料的制備方法，尤其涉及 一種水發(fā)泡溫拌浙青再生混合料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 浙青混合料的再生利用能有效處置廢料，減少新材料的開采量，節(jié)約大量的浙青 和砂石材料，有利于環(huán)境保護(hù)，節(jié)省工程投資。溫拌浙青再生技術(shù)是一種新型的筑路技術(shù)， 具有節(jié)能、環(huán)保和舊料再利用等特點(diǎn)，避免了熱拌再生和冷再生的缺陷。引進(jìn)浙青發(fā)泡設(shè)備 是生產(chǎn)浙青混合料溫拌的新途徑，將水發(fā)泡浙青溫拌技術(shù)用于廢舊浙青混合料再生，可以 有效地降低再生時(shí)的加熱溫度、減少浙青的老化、擴(kuò)大舊料的利用比例，充分體現(xiàn)了廢物利 用、節(jié)能減排、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，在綠色、環(huán)保和節(jié)能日益成為全球發(fā)展主旋律的今天，更具 有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，公開了溫拌浙青的方法及溫拌劑等。在這些技術(shù)中，一是采用軟硬浙 青結(jié)合料進(jìn)行調(diào)和，如殼牌公司的WAM-Foam技術(shù)；二是采用Aspha-Min (即浙青-礦物法， 在歐洲注冊(cè)名稱為Eurovia)，是一種添加合成沸石技術(shù)；三是基于乳化平臺(tái)的溫拌技術(shù)； 四是有機(jī)添加劑溫拌技術(shù)。但是上述四種類型浙青混合料溫拌技術(shù)均存在不足：
[0004] (1) WAM-Foam是通過軟浙青的加入，使得調(diào)和浙青的粘度降低，達(dá)到降溫的目的， 但制備調(diào)和浙青的工藝比較復(fù)雜，否則會(huì)降低浙青混合料的使用性能，限制該技術(shù)在國(guó)內(nèi) 的推廣應(yīng)用。
[0005] (2)基于乳化平臺(tái)的溫拌技術(shù)和Aspha-Min (浙青-礦物法）兩種溫拌技術(shù)均是 由于水的存在，進(jìn)而提高浙青混合料的較低溫度下施工和易性，但過多水的存在是否對(duì)拌 和生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響，是否對(duì)浙青混合料水穩(wěn)定性能等產(chǎn)生不利影響仍有待進(jìn)一步研究證 實(shí)。
[0006] (3)有機(jī)添加劑來實(shí)現(xiàn)溫拌技術(shù)，施工生產(chǎn)比較方便，但目前有機(jī)添加劑產(chǎn)品種類 較多，但由于技術(shù)保密等關(guān)系，很多添加劑的成分尚不是很清楚，而且增加了施工造價(jià)。
[0007] 為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明由此而來。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的第一方面的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種水發(fā)泡 溫拌浙青混合料制備方法，該方法工藝時(shí)間短、能源耗費(fèi)低、操作簡(jiǎn)單易控，制備過程環(huán)保 無污染，且制備出的產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，材料性能優(yōu)良。
[0009] 為解決上述第一方面的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水發(fā)泡溫拌浙青再生混合料的 制備方法，具體包括如下步驟：
[0010] (1)回收浙青路面材料RAP的回收和預(yù)處理：破碎篩分，然后100?110°C烘干加 執(zhí)，
[0011] (2)新集料處理：將石料進(jìn)行破碎分級(jí)后，145?170°C烘干加熱，
[0012] (3)將步驟（1)的回收浙青路面材料和步驟（2)得到的處理后的新集料進(jìn)行混合，
[0013] (4)水發(fā)泡浙青的制備：加熱浙青，使浙青有足夠的流動(dòng)性，打開氣閥和水閥，設(shè) 定發(fā)泡設(shè)備溫度為150_1701：，氣壓10(^&1'，加入1.5%?2%的水，將浙青加入發(fā)泡設(shè)備 內(nèi)，啟動(dòng)設(shè)備，讓浙青充分發(fā)泡，膨脹率不小于10%，半衰期不小于8s，得到水發(fā)泡浙青；
[0014] (5)拌和：將步驟（4)得到的水發(fā)泡浙青和步驟（3)得到的混合物在135?155°C 拌合均勻出料。
[0015] 本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟（4)中，對(duì)于改性浙青需要預(yù)先加熱到至少 145°C，對(duì)于基質(zhì)浙青需要預(yù)先加熱到至少135°C。
[0016] 本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟（1)中的回收浙青路面材料RAP要進(jìn)行兩次破 碎處理，以避免大尺寸浙青路面材料的存在。
[0017] 本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟（5)中，新集料與回收浙青路面材料干拌2?3s 后噴入水發(fā)泡浙青，然后濕拌50-60s，水發(fā)泡浙青的噴入時(shí)間控制在8?10s以內(nèi)。
[0018] 本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟（5)中，為了盡快排除拌和過程產(chǎn)生的水汽，拌 和鍋需打開孔徑不小于30cm的排氣口，排氣口的設(shè)置高度稍大于混合料拌合區(qū)高度，以便 氣體順利排出。
[0019] 本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，所述步驟（5)中的最后出料的改性浙青混合料不低于 135 °C進(jìn)行攤鋪，普通浙青混合料不低于120°C進(jìn)行攤鋪。
[0020] 本發(fā)明所要解決的第二方面的技術(shù)問題是提供一種水發(fā)泡溫拌浙青再生混合料， 其包括回收浙青路面材料RAP 15-30%，新集料65. 5-81 %，浙青4-4. 5%。
[0021] 水發(fā)泡溫拌浙青混合料制備方法的原理是：對(duì)回收的浙青路面材料（RAP)進(jìn)行加 熱，當(dāng)表面溫度達(dá)到一定溫度時(shí)，表面的舊浙青開始軟化、熔融，在與新的熱集料拌和過程 中，舊浙青的一部分轉(zhuǎn)移到新集料的表面，同時(shí)新、舊集料的溫度也趨于一致，舊浙青裹覆 在新、舊集料表面的薄膜也趨于均勻。在高溫浙青中注入少量水，浙青就會(huì)產(chǎn)生大量微細(xì)的 泡沫，從而使浙青膨脹，此時(shí)浙青的物理和力學(xué)性質(zhì)會(huì)暫時(shí)發(fā)生變化，其粘度顯著降低，和 易性增加，可以在較低的溫度下充分裹覆集料，實(shí)現(xiàn)水發(fā)泡浙青溫拌混合料的生產(chǎn)。按預(yù) 定比例加入水發(fā)泡浙青，在攪拌過程中，水發(fā)泡浙青將均勻地裹覆到新、舊集料的表面，同 時(shí)與原有的舊浙青緊密結(jié)合。由于新集料、水發(fā)泡浙青和舊浙青的溫度已經(jīng)一致，約達(dá)到 150°C _160°C，水發(fā)泡浙青與舊浙青的界面間發(fā)生滲透和交換，集料表面最后的浙青膜是由 混合均勻的新舊浙青組成，舊浙青的成分和性能得到改善，再生得以進(jìn)行。還可添加預(yù)定數(shù) 量的礦粉，吸附浙青，形成合理厚度的浙青膜，最后經(jīng)過一段時(shí)間的攪拌，浙青混合料進(jìn)一 步攪拌均勻，同時(shí)新舊浙青進(jìn)一步調(diào)和均勻，最終得到與新浙青混合料品質(zhì)相當(dāng)?shù)脑偕?合料。
[0022] 為了得到浙青混合料中各種礦料質(zhì)量比例，首先須將RAP料進(jìn)行抽提，分離出浙 青和礦料，運(yùn)用干篩法對(duì)礦料進(jìn)行篩分，得到RAP料各篩孔孔徑的通過篩分百分率。
[0023] 根據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E20-2011)中T0725規(guī)定的試 驗(yàn)方法，將新集料進(jìn)行篩分，得到各篩孔孔徑的通過篩分百分率，結(jié)合RAP料的篩分結(jié)果， 調(diào)整礦料的質(zhì)量比例，繪制礦料組成級(jí)配曲線，滿足《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004)中相應(yīng)熱拌浙青混合料礦料級(jí)配規(guī)定的級(jí)配范圍。
[0024] 本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：（1)將回收浙青路面材料（RAP)運(yùn)至浙青拌和 廠（站），經(jīng)破碎、篩分，以一定的比例與新集料和水發(fā)泡浙青等拌制成溫拌再生混合料，經(jīng) 攤鋪機(jī)攤鋪并由壓路機(jī)壓實(shí)成型，可解決廢棄物的堆置問題，減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)資源的再 生利用，增加舊料的利用率。適用于對(duì)各等級(jí)公路回收浙青路面材料（RAP)進(jìn)行水發(fā)泡溫 拌再生利用，再生后的浙青混合料根據(jù)其性能和工程情況，可用于各等級(jí)公路浙青面層及 柔性基層。
[0025] (2)水發(fā)泡溫拌再生浙青技術(shù)可以降低再生浙青混合料的拌和溫度，由于生產(chǎn)溫 度的降低，用于加熱浙青與集料的燃油消耗和排放減少，進(jìn)而減少溫室氣體的排放，有利于 工人健康和保護(hù)環(huán)境并能夠降低浙青混合料生產(chǎn)成本，大量節(jié)約能源。實(shí)驗(yàn)表明，水發(fā)泡溫 拌再生混合料在拌和過程中有害氣體氮氧化合物下降72. 6%，二氧化硫下降了 75. 2%，溫 室氣體二氧化碳下降了 60%?？梢?，水發(fā)泡溫拌再生浙青混合料中的節(jié)能減排效果也十分 明顯。
[0026] (3)浙青發(fā)泡設(shè)備只需一次性投入，無需每次生產(chǎn)時(shí)購(gòu)買溫拌材料，而且能降低 WMA的生產(chǎn)成本，能得到"一勞永逸"的效果。在浙青混合料熱拌生產(chǎn)過程中，該設(shè)備能夠使 浙青充分發(fā)泡，膠結(jié)料以泡沫浙青的形式噴入拌缸與集料拌和成浙青混合料，泡沫浙青比 浙青粘度降低，和易性增加，可以在較低的溫度下充分裹覆集料，降低浙青混合料的拌和溫 度，實(shí)現(xiàn)浙青發(fā)泡溫拌混合料生產(chǎn)。
[0027] (4)混合料生產(chǎn)溫度的降低，減少了生產(chǎn)過程中浙青的老化，增加了浙青路面的使 用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明的水發(fā)泡溫拌浙青再生混合料的制備方法及后續(xù)的運(yùn)輸攤鋪流程 圖。
[0029] 圖2為拌和好的成品料卡車裝料的順序一實(shí)施例示意圖。
[0030] 圖3為拌和好的成品料卡車裝料的順序又一實(shí)施例示意圖。

【具體實(shí)施方式】：
[0031] 為進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選方案進(jìn)行描述，但是應(yīng) 當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。
[0032] -、機(jī)械設(shè)備：
[0033]

【權(quán)利要求】
1. 一種水發(fā)泡溫拌浙青再生混合料的制備方法，具體包括如下步驟： (1) 回收浙青路面材料RAP的回收和預(yù)處理：破碎篩分，然后100?110°c烘干加熱， (2) 新集料處理：將石料進(jìn)行破碎分級(jí)后，145?170°C烘干加熱， (3) 將步驟（1)的回收浙青路面材料和步驟（2)得到的處理后的新集料進(jìn)行混合， (4) 水發(fā)泡浙青的制備：加熱浙青，使浙青有足夠的流動(dòng)性，打開氣閥和水閥，設(shè)定發(fā) 泡設(shè)備溫度為150-170°C，氣壓lOObar，加入1. 5%?2%的水，將浙青加入發(fā)泡設(shè)備內(nèi)，啟 動(dòng)設(shè)備，讓浙青充分發(fā)泡，膨脹率不小于10%，半衰期不小于8s，得到水發(fā)泡浙青； (5) 拌和：將步驟⑷得到的水發(fā)泡浙青和步驟（3)得到的混合物在135?155°C拌合 均勻出料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1)中的回收浙青路面材料 RAP要進(jìn)行兩次破碎處理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（4)中，對(duì)于改性浙青需要 預(yù)先加熱到至少145°C，對(duì)于基質(zhì)浙青需要預(yù)先加熱到至少135°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（5)中，新集料與回收浙青 路面材料干拌2?3s后噴入水發(fā)泡浙青，然后濕拌50-60S，水發(fā)泡浙青的噴入時(shí)間控制在 8?10s以內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（5)中，為了盡快排除拌和 過程產(chǎn)生的水汽，拌和鍋需打開孔徑不小于30cm的排氣口，排氣口的設(shè)置高度稍大于混合 料拌合區(qū)高度，以便氣體順利排出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（5)中的最后出料的改性浙 青混合料不低于135°C進(jìn)行攤鋪，普通浙青混合料不低于120°C進(jìn)行攤鋪。
7. -種水發(fā)泡溫拌浙青再生混合料，其特征在于，其包括回收浙青路面材料 RAP 15-30%，新集料 65. 5-81%，浙青 4-4. 5%。
【文檔編號(hào)】C04B38/10GK104086218SQ201410335980
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】沈菊男, 陳建新, 范文忠 申請(qǐng)人:蘇州交通工程集團(tuán)有限公司, 蘇州科技學(xué)院, 蘇州市公路學(xué)會(huì)