本發(fā)明涉及公路建設(shè)
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及溫拌再生瀝青混合料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來，我國公路建設(shè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，至2015年底，全國高速公路通車總里程已經(jīng)達(dá)到12.5萬公里，由于瀝青路面具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和一定的彈性、塑性變形能力，同時(shí)有高度的減振性，行車平穩(wěn)舒適、噪聲低，不揚(yáng)塵等特點(diǎn)，所以已修和待建的高等級(jí)公路大部分為瀝青路面，特別是高速公路，90％以上為瀝青路面。據(jù)估算，從現(xiàn)在起每年約有12％的瀝青路面需要翻修。目前，我國對(duì)瀝青路面的大、中修基本上是以刨除舊瀝青路面再加鋪新的瀝青路面為主。這種做法會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的瀝青混合料廢棄物，如果采用拋棄的方式處理舊瀝青混合料，不僅會(huì)造成環(huán)境的污染，也是一種極大的資源浪費(fèi)。同時(shí)，大量新石料的開采也會(huì)帶來嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境破壞。瀝青混合料的再生利用是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、符合可持續(xù)發(fā)展要求的路面修復(fù)技術(shù)。多年來，世界各國廣泛進(jìn)行瀝青混合料再生利用的試驗(yàn)研究，取得豐碩的成果。瀝青混合料再生利用技術(shù)已成為當(dāng)代公路建設(shè)中的重大科學(xué)技術(shù)之一?，F(xiàn)有廠拌熱再生就是其中比較有代表性的瀝青再生技術(shù)，廠拌熱再生對(duì)舊料的處理一般以如下方式進(jìn)行：通過第二烘干筒將舊料加熱至一定溫度后，與新集料拌和，通過添加一些瀝青再生劑，恢復(fù)舊瀝青的性能，經(jīng)過多年的實(shí)踐，廠拌熱再生瀝青混合料的性能優(yōu)良，一直被廣泛應(yīng)用。結(jié)合瀝青混合料熱再生技術(shù)及溫拌技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將溫拌瀝青混合料技術(shù)用于廢舊瀝青混合料再生的技術(shù)，可稱之為溫拌再生技術(shù)，即將外加劑、新礦料、新瀝青、廢舊瀝青混合料在低于熱再生20～30℃左右的溫度下進(jìn)行拌和再生，降低再生時(shí)的加熱溫度、節(jié)能減排、減少瀝青及再生劑的老化、擴(kuò)大舊料的利用比例，能集中體現(xiàn)節(jié)能減排與廢物利用的優(yōu)勢(shì)。廠拌溫再生技術(shù)是在廠拌熱再生技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其生產(chǎn)及工藝與廠拌熱再生相似，但是，廠拌溫再生技術(shù)由于溫拌劑的加入，降低了拌和溫度，節(jié)約了能源，同時(shí)也能夠更大比例的添加舊料。廠拌熱再生技術(shù)與廠拌溫再生技術(shù)這兩種方法中都需要針對(duì)廢舊瀝青混合料配備專門加熱烘干系統(tǒng)，即第二烘干筒，由此增加的設(shè)備成本高達(dá)數(shù)百萬元，且加熱烘干系統(tǒng)通常需要使用燃料對(duì)廢舊瀝青混合料進(jìn)行加熱，能耗高。此外，根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，廢舊瀝青混合料的單獨(dú)加熱還存在一些問題：如廢舊瀝青混合料加熱溫控困難，容易導(dǎo)致過度老化甚至發(fā)生燃燒，影響再生混合料性能；加熱產(chǎn)生大量的瀝青煙，污染環(huán)境，并影響拌和設(shè)備的除塵功能，增加成本；加熱后的廢舊瀝青混合料粘附性強(qiáng)，輸送和清理困難等。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于此，有必要提供一種低成本、低能耗，且保證所制溫拌再生瀝青混合料性能的溫拌再生瀝青混合料的制備方法，避免舊瀝青混合料的二次加熱，直接投放到新料中參與拌和。一種溫拌再生瀝青混合料的制備方法，所述溫拌再生瀝青混合料的原料組分包括舊瀝青混合料、溫拌再生瀝青、外摻新集料和填料，其中，所述溫拌再生瀝青包括外摻新瀝青和溫拌再生復(fù)合劑；該制備方法包括如下步驟：(1)獲取所述舊瀝青混合料，所述舊瀝青混合料包括舊瀝青和舊集料；(2)對(duì)所述舊瀝青混合料進(jìn)行抽提和篩分，獲取所述舊瀝青的含量和性能指標(biāo)，以及所述舊集料的級(jí)配；所述舊瀝青的含量和性能指標(biāo)(主要包括針入度、延度、軟化點(diǎn)和135℃運(yùn)動(dòng)粘度)，以及所述舊集料的級(jí)配的獲取方法可參照本領(lǐng)域規(guī)范《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行；(3)根據(jù)所述舊瀝青的含量和性能指標(biāo)及所述溫拌再生瀝青混合料的目標(biāo)性能指標(biāo)，獲取所述溫拌再生瀝青與所述溫拌再生瀝青混合料的重量比以及所述溫拌再生瀝青中所述外摻新瀝青和溫拌再生復(fù)合劑的重量比；根據(jù)所述舊集料的級(jí)配和所述溫拌再生瀝青混合料的目標(biāo)級(jí)配，獲取所述舊瀝青混合料與所述外摻新集料的重量比，以及所述舊瀝青混合料與所述填料的重量比；各摻量和重量比的獲得方法可參照本領(lǐng)域規(guī)范《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行；(4)將所述外摻新集料加熱至190～210℃；將所述溫拌再生瀝青加熱至155～170℃；(5)按照所述舊瀝青混合料與所述外摻新集料的重量比，將常溫下的所述舊瀝青混合料與所述填料和加熱至190～210℃的所述外摻新集料進(jìn)行拌和，得混合物；按照所述溫拌再生瀝青的摻量，將加熱至155～170℃的所述溫拌再生瀝青投加到所述混合物中拌和，即可。本發(fā)明溫拌再生瀝青混合料的制備方法，通過加入由外摻新瀝青和溫拌再生復(fù)合劑組成的溫拌再生瀝青，可以在加入常溫的舊瀝青混合料時(shí)，迅速降低和均勻舊瀝青混合料和溫拌再生瀝青的粘度，并促進(jìn)二者的融合，使二者得以充分拌合。同時(shí)，采用特定溫度預(yù)熱的溫拌再生瀝青和外摻新集料，可獲得較為適宜的拌合溫度，進(jìn)一步促進(jìn)各原料的充分拌合，制得滿足路用性能的溫拌瀝青混合料，且制備方法易于控制，工藝穩(wěn)定。此外，采用本發(fā)明的制備方法，使舊瀝青混合料可以不進(jìn)行預(yù)熱，直接在常溫下添加，避免了舊瀝青混合料加熱導(dǎo)致的二次老化，解決了以往加熱舊瀝青混合料產(chǎn)生的如粘料，失火，排放大量瀝青煙、成品料不合格以及瀝青煙污染除塵布袋等一系列問題，同時(shí)還能夠節(jié)能環(huán)保，無需添加第二烘干桶，大大減少設(shè)備改造的成本，適用面廣。本發(fā)明所述填料可采用本領(lǐng)域常規(guī)填料，如礦粉、水泥中的一種或多種。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫拌再生瀝青，以重量份計(jì)，包括：外摻新瀝青95～97份溫拌再生復(fù)合劑3～5份。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外摻新瀝青為石油瀝青或改性瀝青。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫拌再生復(fù)合劑包括溫拌劑和再生劑。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫拌劑和再生劑的重量比為0.5～1.5：1.5～5。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫拌劑為表面活性劑；所述再生劑為輕組分再生劑。所述溫拌再生復(fù)合劑通過以表面活性劑作為溫拌劑達(dá)到溫拌的效果，具體可采用如脂肪酸甘油酯、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、蔗糖酯中的一種或多種，配合外摻新瀝青中飽和分及芳香分達(dá)到恢復(fù)舊瀝青性能的效果；另外通過采用輕組分再生劑達(dá)到促使新舊瀝青快速融合的效果，具體可采用如有機(jī)溶劑或芳烴油。本發(fā)明進(jìn)一步對(duì)溫拌再生瀝青中的溫拌再生復(fù)合劑種類和配比進(jìn)行了篩選，由此可獲得更優(yōu)的降低和均勻舊瀝青混合料和溫拌再生瀝青的粘度的效果，促進(jìn)二者的融合。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述外摻新集料包括重量比為2～4：0.5～1.5：4～6：22～24的10mm<粒徑<20mm的碎石、5≤粒徑≤10mm的碎石、3mm<粒徑<5mm的碎石與粒徑≤3mm的石屑。在其中一個(gè)實(shí)施例中，步驟(5)為：按照所述舊瀝青混合料與所述外摻新集料的重量比，將常溫下的所述舊瀝青混合料與所述填料和加熱至190～210℃的所述外摻新集料進(jìn)行拌和10～20s，得混合物；按照所述溫拌再生瀝青的摻量，將加熱至155～170℃的所述溫拌再生瀝青投加到所述混合物中拌和35～40s，即可。通過合理控制各步驟拌合的時(shí)間，可以獲得較為適宜的溫拌再生瀝青混合料的出廠溫度(一般為125～145℃)，便于其性能的發(fā)揮以及后續(xù)施工工藝的進(jìn)行。本發(fā)明還提供所述的溫拌再生瀝青混合料的制備方法制備得到的溫拌再生瀝青混合料。本發(fā)明還提供一種溫拌再生瀝青混合料的施工工藝，采用所述的溫拌再生混合料進(jìn)行施工，該施工工藝包括如下步驟：將所述的溫拌再生混合料均勻地?cái)備佋诼访嫔?，采用雙鋼輪壓路機(jī)和膠輪壓路機(jī)各碾壓2～3遍，成型，即可。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的溫拌再生瀝青混合料及其制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例11、原料1.1新集料中，粗集料采用10mm<粒徑<20mm的碎石、5≤粒徑≤10mm的碎石和3mm<粒徑<5mm的碎石，細(xì)集料采用粒徑≤3mm的石屑。所有集料的技術(shù)指標(biāo)均滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。1.2舊瀝青混合料(RAP材料)，采用瀝青路面中面層回收料。RAP材料經(jīng)銑刨回收、干燥后，進(jìn)行抽提和篩分，獲取其中舊瀝青的含量和性能指標(biāo)，以及舊集料的級(jí)配。按照舊集料的級(jí)配，將RAP材料分為0～4.75mm和4.75～19.0mm兩檔。分別將每檔舊瀝青混合料中舊瀝青和舊集料進(jìn)行分離，舊瀝青進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè)，舊集料進(jìn)行篩分和密度測(cè)試。檢測(cè)結(jié)果如表1和2所示。表1RAP材料中舊瀝青的性能指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果檢測(cè)項(xiàng)目試驗(yàn)條件與方法檢測(cè)結(jié)果針入度(0.1mm)25℃,100g,5s22延度(cm)5cm/min,15℃4.3軟化點(diǎn)(℃)環(huán)球法63.0135℃運(yùn)動(dòng)黏度(Pa.s)布氏旋轉(zhuǎn)粘度試驗(yàn)1.240表2RAP材料各檔中舊瀝青含量及舊集料密度檢測(cè)結(jié)果1.3溫拌再生瀝青根據(jù)RAP材料中舊瀝青的含量和性能指標(biāo)，配制了相應(yīng)的溫拌再生瀝青，以重量份計(jì)，包括：70#石油瀝青96份、溫拌再生復(fù)合劑4份(包括溫拌劑1份，輕組分再生劑3份)，其檢測(cè)指標(biāo)如表3所示。表3溫拌再生瀝青技術(shù)指標(biāo)(70#)同時(shí)，采用熱拌設(shè)計(jì)規(guī)范(《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》)，根據(jù)RAP材料中舊瀝青的含量和性能指標(biāo)，獲取70#瀝青的摻量；根據(jù)RAP材料中舊集料的級(jí)配和所需溫拌再生瀝青混合料的目標(biāo)級(jí)配，獲取RAP材料與所述外摻新集料的重量比，以及RAP材料與填料礦粉和水泥的重量比。最終得出：本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料中各原料的生產(chǎn)配合比為：RAP材料：10mm<粒徑<20mm的碎石：5≤粒徑≤10mm的碎石：3mm<粒徑<5mm的碎石：粒徑≤3mm的石屑：礦粉：水泥：油石比＝30％：30％：10％：23％：1％：1％：4.3％，其中，油石比是指舊瀝青和70#石油瀝青的重量之和，與，新集料和礦粉、水泥的重量之和的比值。本發(fā)明對(duì)比了采用現(xiàn)有的熱拌設(shè)計(jì)規(guī)范(《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》)和溫拌驗(yàn)證進(jìn)行本發(fā)明溫拌再生瀝青混合料中各原料的生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，結(jié)果如表4所示。表4由表4可知，采用熱拌設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行本發(fā)明溫拌再生瀝青混合料中各原料的生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，制得的溫拌再生瀝青混合料性能更優(yōu)。2.溫拌再生瀝青混合料的制備溫拌再生瀝青混合料采用間歇式拌和設(shè)備拌制，在正式生產(chǎn)前，先進(jìn)行試拌試鋪，以確定拌合時(shí)間、加熱溫度等參數(shù)，并對(duì)拌合好的混合料進(jìn)行攤鋪，了解混合料的質(zhì)量情況。最終得出的制備方法包括以下步驟：2.1將10mm<粒徑<20mm的碎石、5≤粒徑≤10mm的碎石、3mm<粒徑<5mm的碎石、粒徑≤3mm的石屑按上述配合比混合后，得新集料，加熱至200～210℃保溫；2.2將上述溫拌再生瀝青加熱至155～165℃保溫；2.3按照上述配合比將常溫下的RAP材料投加至步驟2.2的溫拌再生瀝青中,拌和12s；再按照上述配合比加入步驟2.1的新集料以及礦粉和水泥，拌合35s，即可，出廠溫度為130℃左右。3.溫拌再生瀝青混合料的施工工藝將2中制得的溫拌再生瀝青混合料進(jìn)行路面施工，步驟如下：3.1攤鋪溫拌再生瀝青混合料的攤鋪采用非接觸式平衡梁找平方式，松鋪系數(shù)初定為1.2。采用一臺(tái)福格勒S1800-2伸縮攤鋪機(jī)，攤鋪寬度為3.55m，攤鋪機(jī)行走速度控制在2.5～3.5m/min，攤鋪機(jī)夯錘振動(dòng)頻率設(shè)為40Hz。3.2碾壓在不產(chǎn)生嚴(yán)重推移和裂縫的前提下，初壓、復(fù)壓都盡可能在高的溫度下進(jìn)行，碾壓原則為“緊跟、慢壓、高頻、低幅”。初壓要求壓路機(jī)緊跟攤鋪機(jī)碾壓，初壓后檢查平整度，有嚴(yán)重缺陷時(shí)要進(jìn)行修整乃至返工，一般采用雙鋼輪壓路機(jī)或和膠輪壓路機(jī)各碾壓2～3遍，碾壓時(shí)驅(qū)動(dòng)輪面向攤鋪機(jī)，從外側(cè)向中心碾壓，在超高路段則由低向高碾壓。為檢驗(yàn)本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的溫拌效果，對(duì)各個(gè)階段的溫度進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如表5所示。表5溫拌再生瀝青混合料施工溫度檢測(cè)項(xiàng)目出廠溫度(℃)攤鋪溫度(℃)初壓溫度(℃)終壓溫度(℃)技術(shù)要求150130～140＞110＞70實(shí)測(cè)結(jié)果140～155130～14511573根據(jù)工程完成后路面檢測(cè)結(jié)果，本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的性能能夠滿足規(guī)范要求，且路面各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)也符合技術(shù)要求。同時(shí)，采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，該混合料水穩(wěn)定性能較好，滿足設(shè)計(jì)要求。采用車轍試驗(yàn)對(duì)本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料抗車轍能力較強(qiáng)，滿足設(shè)計(jì)要求。實(shí)施例2本實(shí)施例一種溫拌再生瀝青混合料，采用的原料及制備方法同實(shí)施例1，區(qū)別在于：采用組成為改性瀝青97份、溫拌再生劑3份(包括溫拌劑1.1份，再生劑1.9份)的溫拌再生瀝青對(duì)實(shí)施例1中1.2的RAP材料進(jìn)行回收。采用熱拌設(shè)計(jì)規(guī)范得出的溫拌再生瀝青混合料中各原料的生產(chǎn)配合比為：RAP材料：10mm<粒徑<13mm的碎石：5≤粒徑≤10mm的碎石：3mm<粒徑<5mm的碎石：粒徑≤3mm的石屑：水泥：油石比＝33％：37％：5％：23％：2％：4.7％。該溫拌再生瀝青混合料的制備方法包括以下步驟：2.1將10mm<粒徑<13mm的碎石、5≤粒徑≤10mm的碎石、3mm<粒徑<5mm的碎石、粒徑≤3mm的石屑按上述配合比混合后，得新集料，加熱至190～200℃保溫；2.2將上述溫拌再生瀝青加熱至160～170℃保溫；2.3按照上述配合比將常溫下的RAP材料投加至步驟2.2的溫拌再生瀝青中,拌和20s；再按照上述配合比加入步驟2.1的新集料以及礦粉和水泥，拌合40s，即可，出廠溫度為145℃左右。將本實(shí)施例的溫拌再生瀝青混合料按照實(shí)施例1的方法進(jìn)行施工，并對(duì)施工各個(gè)階段的溫度進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如表6所示。表6溫拌再生瀝青混合料施工溫度檢測(cè)項(xiàng)目出廠溫度(℃)攤鋪溫度(℃)初壓溫度(℃)終壓溫度(℃)技術(shù)要求160140～150＞130＞90實(shí)測(cè)結(jié)果15014013295根據(jù)工程完成后路面檢測(cè)結(jié)果，本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的性能能夠滿足規(guī)范要求，且路面各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)也符合技術(shù)要求。同時(shí)，采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的水穩(wěn)定性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，該混合料水穩(wěn)定性能較好，滿足設(shè)計(jì)要求。采用車轍試驗(yàn)對(duì)本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明，本實(shí)施例溫拌再生瀝青混合料抗車轍能力較強(qiáng)，滿足設(shè)計(jì)要求。以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁1 2 3