專利名稱：:Industrializedheatregenerationasphaltmixtureandpreparationmethodthereof的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種熱再生浙青混合料，特別涉及一種工廠化熱再生浙青混合料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著市政建設(shè)的推進(jìn)，對(duì)道路使用功能和行車質(zhì)量、道路建設(shè)環(huán)境保護(hù)及道路材料綜合再生利用等提出了新的課題。而大規(guī)模的道路建設(shè)，道路翻修所產(chǎn)生的大量舊料混凝土等材料既污染了環(huán)境，堆放處理也相當(dāng)困難，而且廢舊料的堆放、運(yùn)輸處理還要花很多的資金。為了變廢成寶，節(jié)約能源及保護(hù)環(huán)境，各國(guó)均重視回收再利用得到的舊浙青混凝土(混合料)碎塊，將其破碎、篩分，再與新加礦料、浙青及再生劑適當(dāng)配合，經(jīng)加熱攪拌制得熱再生浙青混合料。在加工廠完成上述過程制得的產(chǎn)品又稱為工廠化熱再生浙青混合料。然而，早期開發(fā)的再生浙青混合料必須使用再生劑，采用的再生劑含有較多輕質(zhì)成分，得到的再生浙青混合料在使用初期能滿足性能要求，但由于再生浙青容易老化，降低了再生浙青路面的正常使用壽命。公開號(hào)為1657480A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種再生浙青混凝土及其加工方法。其中該再生浙青混凝土中再生劑的使用量較大，而且新浙青的添加量也大，為5-7%(w/)，成本較高；另外，其未披露使用的舊浙青混合料的破碎、篩分情況；而加工方法則采用了連續(xù)式雙滾筒再生浙青拌和機(jī)拌和；更重要的是該文件未公開制得的再生浙青混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)，按其公開的內(nèi)容制得的最終產(chǎn)品質(zhì)量令人懷疑。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一即是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可以不使用再生劑，且性能良好的工廠化熱再生浙青混合料。本發(fā)明的工廠化熱再生浙青混合料，其包括下列重量百分比的組分4492%的新集料、13%的礦粉、550%的舊浙青混合料以及1.73.0%的新浙青結(jié)合料，其中舊浙青混合料中粒徑015mm的細(xì)料與粒徑1525mm的粗料的重量比為10.52。其中，為制得一定粒徑標(biāo)準(zhǔn)的浙青混合料，如粗粒式AC-25和中粒式AC-20浙青混合料，按常規(guī)，對(duì)新集料、礦粉等材料的粒徑有一定的要求，如新集料最大粒徑不超過25mm；礦粉粒徑小于0.6mm，礦粉中0.075mm以下部分不應(yīng)小于75%等。本發(fā)明所說的“新集料”概念同一般浙青混合料(非再生浙青混合料)中的集料，是指在混合料中起骨架和填充作用的粒料，又可稱礦料、石料或骨料等，通常包括碎石、礫石、機(jī)制砂、石屑、砂等；相對(duì)于本發(fā)明中的舊浙青混合料，其初次使用，故謂之“新集料”。由于集料中較粗的粒料主要承受著外部應(yīng)力的作用，細(xì)料則起填充作用，故其粒徑有一定的級(jí)配要求，按《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)規(guī)定，通常將其分為粒徑05mm的細(xì)料，與粒徑525mm的粗料，其用量根據(jù)集料實(shí)際級(jí)配來調(diào)整，本發(fā)明新集料中細(xì)料與粗料的重量比優(yōu)選為0.30.71。[0008]本發(fā)明所說的“礦粉”起到補(bǔ)充填骨架空隙之用，故又稱填料，其通常由石灰?guī)r等堿性石料經(jīng)磨細(xì)加工得到的，在浙青混合料中起填料作用的是以碳酸鈣為主要成分的礦物質(zhì)粉末。本發(fā)明所說的“新浙青結(jié)合料”概念同一般浙青混合料(非再生浙青混合料)中的浙青結(jié)合料，是指在浙青混合料中起膠結(jié)作用的浙青類材料(含添加的外摻劑、改性劑等)的總稱，故又可直接稱浙青；相對(duì)于本發(fā)明中的舊浙青混合料，其初次使用，故謂之“新浙青結(jié)合料”。浙青的用量太少，會(huì)影響浙青的粘結(jié)性和集料表面的浙青膜厚；太多，則大大增加成本。本發(fā)明所說的“舊浙青混合料”是指從舊浙青路面上經(jīng)翻挖或銑刨收集得到，由石油浙青與集料砂石等組成的混合材料，簡(jiǎn)稱為浙青舊料。而由于舊浙青混合料中集料破壞以粗料為主，且在銑刨破碎過程中，由于機(jī)械物理作用產(chǎn)生較多的細(xì)料。因此在舊料使用之前，本發(fā)明將舊料進(jìn)行篩分，分類成與新集料類似的規(guī)格，更利于保證最終產(chǎn)品的性能。從經(jīng)濟(jì)角度來考慮，在浙青混合料中摻入的舊料比例越高，則生產(chǎn)成本越低。但舊料摻入比例上限除了受再生設(shè)備限制外，其本身的性能也會(huì)影響。如舊料中的浙青老化程度很大，或舊料摻入比例太高則需添加較多的再生劑來恢復(fù)其性能，而再生劑的價(jià)格相對(duì)比較昂貴，成本較高，可能造成得不償失；其次舊料中的集料經(jīng)受了長(zhǎng)期的荷載和環(huán)境作用，可能造成強(qiáng)度、堅(jiān)固性等力學(xué)性能降低，并且由于舊料中可能進(jìn)入了較多的泥或其他雜質(zhì)，在一定程度上影響新浙青混合料的性能。因此，在利用舊料之前，通常對(duì)舊料進(jìn)行全面的分析，對(duì)其中的舊浙青和舊集料有一定的性能要求。例如，本領(lǐng)域通用的標(biāo)準(zhǔn)是舊浙青60°c動(dòng)力粘度不大于800Pas(浙青路面工廠熱拌再生之臺(tái)灣經(jīng)驗(yàn)，《上海公路》2004年第1期)；而本發(fā)明舊浙青混合料中的粗料及細(xì)料則采用下列標(biāo)準(zhǔn)[《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)]<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>而本發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，更優(yōu)選符合下列要求的舊料細(xì)料<0.075mm部分塑性指數(shù)不大于9%，尤其是不大于4%。所述“<0.075mm部分塑性指數(shù)”是指該部分處在可塑狀態(tài)的含水量變化范圍，反映其可塑性的大小，測(cè)試方法參見JTJ051-93《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中(T0118-93)。由于其越高，說明舊料中含有較多的粘性顆粒，可能影響浙青與集料的粘附性能。故選擇上述指標(biāo)在一定范圍的舊浙青混合料，并控制其中細(xì)料的摻量，可以更好地降低其對(duì)再生浙青混合料性能的影響。本發(fā)明中所說的粒徑大小是根據(jù)行內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩分所得的近似數(shù)據(jù)，具體而言，其中新、舊料中細(xì)料粒徑“05mm”是指集料中100%通過9.5mm，在4.75mm篩上的篩余小于10%；“0-15_”是指集料中100%通過16_，在13.2mm篩上的篩余小于10%，而粗料粒徑“5-25”是指集料中100%通過31.5mm，在26.5mm篩上的篩余小于10%,4.75mm篩通過率小于15%；“15-25”是指集料中100%通過31.5_，在26.5mm篩上的篩余小于10%，13.2mm篩通過率小于15%。在本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，上述工廠化熱再生浙青混合料包括下列重量百分比的組分54-67%的新集料、13%的礦粉、3040%的舊浙青混合料以及1.73.0%的新浙青結(jié)合料。當(dāng)然，更佳地，本發(fā)明再生浙青混合料還可以包括再生劑。所說“再生劑”是指為使舊浙青軟化，并改善其路用性能，在舊浙青中摻入的一種含浙青質(zhì)少，含芳香分高的物質(zhì)。本發(fā)明可使用任何現(xiàn)有的再生劑，如GF系列的芳烴油、橡膠芳烴油等富含芳烴的石油化工產(chǎn)品。由于本發(fā)明對(duì)舊料進(jìn)行破碎、篩分，因此大大降低該再生劑占整個(gè)再生浙青混合料的重量百分比，通常不超過0.4%。本發(fā)明要解決的另一問題是提供上述的工廠化熱再生浙青混合料的制備方法。本發(fā)明的制備方法包括下列步驟①將舊浙青混合料在干燥筒內(nèi)加熱至80100°C，將新集料在另一筒內(nèi)加熱至190210°C；②將步驟①加熱后的舊浙青混合料、新集料，以及礦粉加入拌缸拌和；③將新浙青混合料加熱至155165°C，加入步驟②得到的混合物中拌和。本發(fā)明制備方法包括拌和溫度的控制和投料的次序。在熱再生過程中，對(duì)舊料的加熱溫度及新集料加熱的控制非常重要。舊料加熱溫度太低，進(jìn)入攪拌缸吸收的熱量太多，導(dǎo)致拌和溫度太低，影響產(chǎn)品質(zhì)量；反之，舊料加熱溫度太高，舊浙青容易分解，并且熔化的浙青會(huì)部分粘住提升機(jī)、計(jì)量系統(tǒng)，影響正常工作。由于現(xiàn)有再生料的加熱溫度一般為80°C左右，而舊料是通過吸收新集料的熱量而升溫，為保證再生混合料能達(dá)到足夠高的溫度就必須首先提高新集料的加熱溫度，但集料溫度過高會(huì)導(dǎo)致舊料浙青與新集料接觸產(chǎn)生藍(lán)煙現(xiàn)象，影響產(chǎn)品質(zhì)量，也不利于環(huán)保。因此，在再生浙青混合料生產(chǎn)過程中，根據(jù)新、舊料摻配比例，控制新集料和舊料的加熱溫度，將其調(diào)節(jié)在上述最佳溫度范圍之內(nèi)。優(yōu)選地在步驟③中還可以加入再生劑。更佳地，本發(fā)明采用現(xiàn)有配備有順流式干燥滾筒的間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備來完成。這種方式的核心部分為烘干和加熱舊料用的順流式干燥筒。該干燥筒內(nèi)，明火在一特定的燃燒室燃燒，產(chǎn)生溫度很高的氣流，該氣流順著材料流動(dòng)的方向?qū)εf材料進(jìn)行烘干和加熱，避免了明火直接接觸舊料，保護(hù)了舊料中的浙青成分。該方式有以下優(yōu)點(diǎn)①新骨料可以篩分，且新舊材料都由計(jì)量稱來控制給配，生產(chǎn)出來的浙青砼質(zhì)量較好。②舊料的加熱控制更加平穩(wěn)。③舊料的利用比例高，最大可達(dá)50%。④再生量達(dá)50%時(shí)，設(shè)備生產(chǎn)率不受影響。⑤廢氣排放在限制的范圍之內(nèi)。本發(fā)明采用德國(guó)AMMANN帶有順流式干燥滾筒的間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備配備。本發(fā)明的工廠化熱再生浙青混合料可以不用再生劑、且能節(jié)約大量浙青和砂石材料，節(jié)省工程投資，大大降低成本，變廢成寶，節(jié)約能源；制得的混合料無論在高低溫性能，還是抗水損害性能方面，都不遜于新拌浙青混合料。具體實(shí)施方式下面用實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不受其限制。實(shí)施例13和對(duì)比實(shí)施例AC-25再生浙青混合料配方<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>制備方法為采用德國(guó)AMMANN帶有順流式干燥滾筒的間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備配備。①將舊浙青混合料在順流式干燥滾筒內(nèi)加熱至80100°C，將新集料在熱烘干滾筒內(nèi)加熱至190210°C；②將步驟①加熱后的舊浙青混合料、新集料，以及礦粉加入拌缸拌和15秒；③將新浙青混合料加熱至155165°C，加入再生劑以及步驟②得到的混合物中拌和60秒出料。其中，對(duì)比實(shí)施例不添加舊料。實(shí)施例45AC-25型號(hào)再生浙青混合料配方<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>制備方法同實(shí)施例1-3，其中，步驟③中不加入再生劑。上面實(shí)施例中的百分比均為重量百分比。其中材料產(chǎn)地為新集料細(xì)料(規(guī)格03_，05mm)江蘇宜興，浙江湖州；粗料(規(guī)格35mm，510mm，515mm，1020mm，1025mm，1525mm)江蘇宜興，浙江湖州，安徽和縣，南京茅迪；礦粉江蘇宜興；新浙青泰州棟華70#浙青，韓國(guó)SK70#浙青，中石化鎮(zhèn)海70#浙青，日本加德士70#浙青，殼牌70#浙青；再生劑中石化GF-7芳烴油，上海煉油廠GF-15橡膠芳烴油；另外，本發(fā)明選用性能指標(biāo)都復(fù)合上述標(biāo)準(zhǔn)的舊浙青混合料，其中，實(shí)施例1-3、6-7中細(xì)料的<0.075mm部分塑性指數(shù)為4%，而實(shí)施例4_5中細(xì)料的<0.075mm部分塑性7指數(shù)為8.96%。下面通過試驗(yàn)實(shí)施例和應(yīng)用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明工廠化熱再生浙青混合料進(jìn)行性能試驗(yàn)評(píng)價(jià)。試驗(yàn)實(shí)施例1根據(jù)《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052-2000)和《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)，對(duì)本發(fā)明工廠化熱再生浙青混合料進(jìn)行了室內(nèi)試驗(yàn)研究，以AC-25再生浙青混合料為例，取實(shí)施例13和對(duì)比實(shí)施例對(duì)各種不同摻量的再生浙青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行比較，結(jié)果如下表。各種不同摻量AC-25再生浙青混合料的試驗(yàn)結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>試驗(yàn)實(shí)施例2分別對(duì)舊料摻量為30%的AC-20(實(shí)施例6)和AC-25(實(shí)施例7)再生浙青混凝土進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)[《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTJ052-2000)T0702]，試驗(yàn)結(jié)果見下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>[0066]另外，對(duì)上述AC-20再生浙青混合料進(jìn)行了車轍試驗(yàn)和劈裂試驗(yàn)。結(jié)果示其動(dòng)穩(wěn)定度為1438次/mm，大于規(guī)范要求的1000次/mm；劈裂強(qiáng)度為0.9MPa,大于規(guī)范要求的0.6MPa。由此可見，本發(fā)明再生浙青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及耐久性等均能達(dá)到規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用實(shí)施例1至2005年11月份上海中環(huán)線共使用5萬噸本發(fā)明再生浙青混合料，根據(jù)實(shí)鋪工程鋪筑效果和檢測(cè)數(shù)據(jù)，本發(fā)明再生浙青混合料的各項(xiàng)性能均能滿足規(guī)范要求，并沒有出現(xiàn)令人擔(dān)心的抗裂性能和抗水損害性能不足的問題，某些指標(biāo)如抗車轍性能甚至優(yōu)于一般浙青混合料。根據(jù)中環(huán)線施工過程中的檢測(cè)表明，中面層AC-20再生浙青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度代表值為9.86kN，凍融劈裂強(qiáng)度比為81.6%。目前中環(huán)線已經(jīng)受了一冬一夏的交通荷載考驗(yàn)，路用性能良好。權(quán)利要求一種工廠化熱再生瀝青混合料，其包括下列重量百分比的組分44～92％的新集料、1～3％的礦粉、5～50％的舊瀝青混合料以及1.7～3.0％的新瀝青結(jié)合料，其中舊瀝青混合料中粒徑0～15mm的細(xì)料與粒徑15～25mm的粗料的重量比為0.5～2∶1，其中粒徑“0-15mm”是指集料中100％通過16mm，在13.2mm篩上的篩余小于10％，粒徑“15-25”是指集料中100％通過31.5mm，在26.5mm篩上的篩余小于10％，13.2mm篩通過率小于15％。2.如權(quán)利要求1所述的工廠化熱再生浙青混合料，其特征在于其包括下列重量百分比的組分54-67%的新集料、13%的礦粉、3040%的舊浙青混合料以及1.73.0%的新浙青結(jié)合料。3.如權(quán)利要求1所述的工廠化熱再生浙青混合料，其特征在于所述新集料中粒徑05mm的細(xì)料與粒徑525mm的粗料的重量比為0.30.71。4.如權(quán)利要求1所述的工廠化熱再生浙青混合料，其特征在于所述舊浙青混合料中細(xì)料的<0.075mm部分塑性指數(shù)不大于9%。5.如權(quán)利要求4所述的工廠化熱再生浙青混合料，其特征在于所述舊浙青混合料中細(xì)料的<0.075mm部分塑性指數(shù)不大于4%。6.如權(quán)利要求15任一項(xiàng)所述的工廠化熱再生浙青混合料，其特征在于其還包括再生劑。7.如權(quán)利要求6所述的工廠化熱再生浙青混合料，其特征在于該再生劑占整個(gè)再生浙青混合料的重量百分比不超過0.4%。8.如權(quán)利要求15任一項(xiàng)所述的工廠化熱再生浙青混合料的制備方法，其包括下列步驟①將舊浙青混合料在干燥筒內(nèi)加熱至80100°C，將新集料在另一筒內(nèi)加熱至190210°C；②將步驟①加熱后的舊浙青混合料、新集料，以及礦粉加入拌缸拌和；③將新浙青結(jié)合料加熱至155165°C，加入步驟②得到的混合物中拌和。9.如權(quán)利要求8所述的工廠化熱再生浙青混合料的制備方法，其特征在于在步驟③中還可以加入再生劑。10.如權(quán)利要求8所述的工廠化熱再生浙青混合料的制備方法，其特征在于其采用現(xiàn)有配備有順流式干燥滾筒的間歇強(qiáng)制式拌和設(shè)備來完成。專利摘要文檔編號(hào)C08L95/00GKCN101121822B發(fā)布類型授權(quán)專利申請(qǐng)?zhí)朇N200610029832公開日2010年9月8日申請(qǐng)日期2006年8月9日發(fā)明者YuGuoping,CaiMing,XuMing,ChaiPing,ZhangPing,CaoYadong,JunYan,HanYongqiang,CaoZuguang申請(qǐng)人:ShanghaiConstructAirportRoadwayEngineeringCoLtd導(dǎo)出引文BiBTeX,EndNote,RefMan