一种抗辙裂性能优异的再生路面及其制备方法技术

本发明专利技术属于道路修复技术领域，具体来说，涉及到一种抗辙裂性能优异的再生路面及其制备方法。其制备方法包括：废旧料热回收，废旧料筛分，重新调整回收石料集配，废旧料粘结剂A的配置，再生混合料表面含砂雾封层喷洒。与现有技术相比，本发明专利技术在石料拌和时添加了短切碳纤维废丝，有利于提高再生混合料高低温性能；含砂雾封层有效的解决了再生路面水损害频发及再生路面抗滑性能不足的问题；制得的再生混合料乳化沥青破乳均匀，粘聚力大，混合料高低温性能提升显著。

A regenerative pavement with excellent anti cracking performance and its preparation method

The invention belongs to the field of road repair technology, in particular, relates to a regeneration road with excellent anti cracking performance and a preparation method thereof. The preparation methods include: waste material heat recovery, waste material sieving, re adjustment of recycled stone collection, the configuration of waste binder A, and the spray on the surface of the regenerated mixture with sand fog seal. Compared with the existing technology, the present invention adds short cut carbon fiber waste in the mixing of stone material, which helps to improve the high and low temperature performance of the regenerated mixture, and the sand fog sealing layer effectively solves the problem of frequent damage to the recycled pavement water and the insufficient anti skid performance of the recycled pavement; the produced regenerated mixture emulsified asphalt is even demulsified and cohesive force. The high and low temperature performance of the mixture is significant.

【技术实现步骤摘要】
一种抗辙裂性能优异的再生路面及其制备方法
本专利技术属于道路修复
，具体来说，涉及到一种抗辙裂性能优异的再生路面及其制备方法。
技术介绍
沥青路面由于行车舒适优异、抗滑性强、耐久性较好、易于施工及养护方便等优点，继而成为公路路面的主要结构类型。目前国内的沥青路面通车时间大多都达到一二十年了，有的甚至时间更久，很多路面出现了大面积路面破坏，现有的养护修复方法难以从根本上解决问题。而路面再生则提供了很好的解决方案，路面再生既避免了现有路面废旧料的浪费所导致的污染，也可以有效的解决资源，相比于铺筑新路，路面再生更绿色、经济、环保。目前沥青路面再生主要为热再生和冷再生两种。热再生的优点在于铺筑后路面有接近于新路面的性能，但是工程量大、施工周期长、成本高。而且目前的路面热再生不论是厂拌热再生还是就地热再生，其热再生后混合料得高低温性能相比于未热再生的路面均有所降低，当原路面材料(RAP)掺量达到40％时，其低温性能及疲劳性能就有明显的降低，高温性能也有所降低，因此，目前的热再生方法中，RAP料的掺量均少于30％，难以完全实现废物资源化再利用的初衷，只能部分上进行再利用。相比于热再生，冷再生可以有效的提高再生路面的低温性能，但是冷再生路面的效果受乳化沥青影响较大，很多冷再生混合料高温性能不高，尤其防水性能和抗滑性能不佳，常常需要在冷再生路面上加铺一层罩面层，无形中增加了工程量。
技术实现思路
为了有效的克服热再生路面对原路面材料利用率不足、冷再生路面高温性能不佳及防水性能和抗滑性能不足的问题，本专利技术开发了一种抗辙裂性能优异的再生路面及其制备方法。本专利技术所述的一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，所述制备方法具体包括如下步骤：1)用热再生设备将废旧路面进行烘烤，得到废旧沥青路面废旧料，于室温下干燥路面废旧料，通过室内标准筛筛分得到废旧料的集配；2)按照工程设计的集配要求，添加新料，使得调整后新旧混合料符合路面集配要求，所需细料用水泥、矿粉、高吸水性树脂聚丙烯酸酯和短切碳纤维废丝混合物替代，组合成的符合集配的石料即为再生路面所用的石料，所用的矿粉量为细料总量减去最佳水泥用量和最佳高吸水树脂聚丙烯酸酯用量后的质量；3)取一定量的上述石料在60℃烘箱中加热至恒重，得出含水量x；4)根据上述含水量确定再生混合料用水量和高吸水树脂聚丙烯酸酯用量y；5)分别添加石料总质量的0.5％、1％、1.5％、2％四种水泥含量，来考察胶黏剂粘聚力变化情况及混合料表面是否团结脆化来确定最佳水泥含量；6)将所需水泥、矿粉添加到上述石料中，用拌和设备拌和均匀，拌和均匀后喷洒外加水量z并使得石料表面均匀润湿，石料表面润湿均匀后，喷洒粘结剂A并持续拌和60～120s，即可得到再生混合料；7)将再生混合料摊铺在路面并用摊铺设备整平压实，摊铺后的再生混合料固化完全后，在上述混合料表面喷洒一层含砂雾封层，含砂雾封层所用粘结剂B由阳离子乳化沥青和非离子水性环氧树脂乳液及水性环氧固化剂组成，阳离子乳化沥青固含量为65％，非离子水性环氧树脂乳液中的水性环氧树脂固含量为50％，水性环氧树脂固化剂固含量为50％，阳离子乳化沥青和非离子水性环氧树脂及水性环氧固化剂总质量比为2～4：1，金刚砂尺寸小于2mm，用量为粘结剂B的10％，摊铺于粘结剂B上，摊铺量为1～1.2kg/m2，带粘结剂B彻底干燥固化后，即得到抗折裂性能优异的再生路面。本专利技术所述的一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，所述高吸水树脂聚丙烯酸酯的用量y为粘结剂A中含水量的10％。本专利技术所述的一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，所述粘结剂A为石料质量的4.5％～6.5％，由非离子型乳化沥青和非离子型双组份水性环氧树脂组成，非离子型双组份水性环氧树脂包括非离子型水性环氧树脂和非离子水性环氧树脂固化剂，其中非离子型乳化沥青的固含量为65％，非离子型水性环氧树脂的固含量为50％，非离子水性环氧树脂固化剂含量为50％，非离子型乳化沥青和非离子型双组份水性环氧树脂质量比为3～4：1。本专利技术所述的一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，所述外加水量z的确定方法是通过添加石料1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％和10％的外加水，并添加粘结剂A，制备成的混合料进行抗车辙性能测试，抗车辙性能最佳的含水量即为外加水量z的值。本专利技术所述的一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，所述短切碳纤维废丝长度为3～5mm，用量为石料用量的0.1％～1％。再生混合料摊铺后固化时间的确定根据室外温度的不同而有所变化，一般再生混合料表面没有明显的粘结性时即可进行粘结剂B的喷洒。与现有技术相比，本专利技术所述的增韧型水性环氧树脂胶黏剂及其制备方法具有如下优点：可以更有效地利用原有路面废旧料，而且各项性能均高于热再生路面性能；避免了目前冷再生路面防水性能和抗滑性能不足的问题，也进一步的提高了再生路面的高低温性能；采用非离子乳化沥青，避免了阳离子乳化沥青中乳化剂对水性环氧树脂破乳的不利影响，有效的延长了再生料的可拌合时间，提高了粘聚力，有效提升了混合料高低温性能；短切碳纤维废丝的加入，可以有效的提高混合料的高低温性能及抗水损性能，含砂雾封层相比普通乳化沥青含砂雾封层防水性能有明显的提高。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述的抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法作进一步说明，但是本专利技术的保护范围并不限于此。本实施例均为实验室状态下的测试值，为了更好的对比与现有再生路面性能的差别，本实验过程中所测试的试件所用的石料均为路面废旧料，并与新路面混合料性能做了对比。实施例1最佳水泥含量的确定:1)废旧集料级配的确定为了准确的确定石料集配，将路面废旧料抽提筛分。原路面采用的AC-13集配，筛分结果如表1所示。表1沥青路面废旧料筛分结果分别称取上述废旧料10kg四份编号为A、B、C、D，ABCD中分别添加水泥50g、100g、150g、200g，然后在ABCD四种石料中添加800g矿粉，使得ABCD石料均能满足AC-13的集配要求，然后ABCD中均添加50g高吸水树脂聚丙烯酸酯和20g短切碳纤维废丝(约3mm长)，在搅拌锅中分别将ABCD中石料与水泥、吸水树脂和碳纤维废丝搅拌均匀。向上述石料中分别添加自来水，直到自来水可以均匀的润湿所有石料且没有水析出即可，ABCD添加水量在600～800g即可达到上述效果，即可得到待拌石料。2)粘结剂A的配制将65％的固含量的非离子乳化沥青864g、50％的固含量的非离子水性环氧树脂140g、50％的固含量的脂肪胺类水性环氧固化剂140g混合后搅拌2min，即可得到粘结剂A。按照同样方法配置4份，分别用于ABCD四组石料。3)混合料拌和将粘结剂A喷洒在待拌石料ABCD四组石料上，拌和锅中搅拌120s，将上述混合料分别倒入四个车辙板模具(300*300*50mm)中，室温干燥放置24h。观察混合料表面是否有裂纹，并测试抗车辙性能和小梁弯曲试验。结果见表2。实施例2不同类型乳化沥青考察:试验方法与实施例1相同，水泥用量选择1％(100g)，乳化沥青用量相同，类型选择阳离子乳化沥青(试验编号E)，固含量为65％。测试其抗车辙性能和小梁弯曲试验。实验结果如表2。实施例3不同水性环氧树脂用量考察:试验本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：1)用热再生设备将废旧路面进行烘烤，得到废旧沥青路面废旧料，于室温下干燥路面废旧料，通过室内标准筛筛分得到废旧料的集配；2)按照工程设计的集配要求，添加新料，使得调整后新旧混合料符合路面集配要求，所需细料用水泥、矿粉、高吸水性树脂聚丙烯酸酯和短切碳纤维废丝混合物替代，组合成的符合集配的石料即为再生路面所用的石料；3)取上述石料在60℃烘箱中加热至恒重，得出含水量x；4)根据上述含水量确定再生混合料用水量和高吸水树脂聚丙烯酸酯用量y；5)分别添加石料总质量的0.5％、1％、1.5％、2％四种水泥含量，来考察胶黏剂粘聚力变化情况及混合料表面是否团结脆化来确定最佳水泥含量；6)将所需水泥、矿粉添加到上述石料中，用拌和设备拌和均匀，拌和均匀后喷洒外加水量z并使得石料表面均匀润湿，石料表面润湿均匀后，喷洒粘结剂A并持续拌和60～120s，即可得到再生混合料；7)将再生混合料摊铺在路面并用摊铺设备整平压实，摊铺后的再生混合料固化完全后，在上述混合料表面喷洒一层含砂雾封层，含砂雾封层所用粘结剂B由阳离子乳化沥青和非离子水性环氧树脂乳液及水性环氧固化剂组成，阳离子乳化沥青固含量为65％，非离子水性环氧树脂乳液中的水性环氧树脂固含量为50％，水性环氧树脂固化剂固含量为50％，阳离子乳化沥青与非离子水性环氧树脂和水性环氧固化剂质量之和比为2～4：1，金刚砂尺寸小于2mm，用量为粘结剂B的10％，摊铺于粘结剂B上，摊铺量为1～1.2kg/m...

【技术特征摘要】
1.一种抗辙裂性能优异的再生路面的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括如下步骤：1)用热再生设备将废旧路面进行烘烤，得到废旧沥青路面废旧料，于室温下干燥路面废旧料，通过室内标准筛筛分得到废旧料的集配；2)按照工程设计的集配要求，添加新料，使得调整后新旧混合料符合路面集配要求，所需细料用水泥、矿粉、高吸水性树脂聚丙烯酸酯和短切碳纤维废丝混合物替代，组合成的符合集配的石料即为再生路面所用的石料；3)取上述石料在60℃烘箱中加热至恒重，得出含水量x；4)根据上述含水量确定再生混合料用水量和高吸水树脂聚丙烯酸酯用量y；5)分别添加石料总质量的0.5％、1％、1.5％、2％四种水泥含量，来考察胶黏剂粘聚力变化情况及混合料表面是否团结脆化来确定最佳水泥含量；6)将所需水泥、矿粉添加到上述石料中，用拌和设备拌和均匀，拌和均匀后喷洒外加水量z并使得石料表面均匀润湿，石料表面润湿均匀后，喷洒粘结剂A并持续拌和60～120s，即可得到再生混合料；7)将再生混合料摊铺在路面并用摊铺设备整平压实，摊铺后的再生混合料固化完全后，在上述混合料表面喷洒一层含砂雾封层，含砂雾封层所用粘结剂B由阳离子乳化沥青和非离子水性环氧树脂乳液及水性环氧固化剂组成，阳离子乳化沥青固含量为65％，非离子水性环氧树脂乳液中的水性环氧树脂固含量为50％，水性环氧树脂固化剂固含量为50％，阳离子乳化沥青与...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆建青，杜素军，蔡丽娜，谢邦柱，庞瑾瑜，刘哲，郭东红，任文晋，宋杰华，宋磊，彭振宇，罗强，牛东强，
申请(专利权)人：山西省交通科学研究院，
类型：发明
国别省市：山西,14