废旧沥青混合料静态无损粒化方法技术

本发明专利技术公开了一种废旧沥青混合料静态无损粒化方法，用于废旧沥青的回收再利用。该方法过程包括：步骤一，浆料配比，将高铝炉渣与钛石膏按照3∶2配比后加水形成混合浆料，所述混合浆料浸没容器内的物料，步骤二，对混合浆料吸水，将吸水垫完全覆盖于容器内混合浆料表面，连接真空吸水机后开动真空吸水机，容器内多余水分被吸水垫吸附并由真空吸水机外排；步骤三，静置养护；步骤四，将养护后的物料进行振动破解和振动筛分即可。该方法，原料为生产钛白粉废料和另外一种废料‑‑高铝炉渣，可以变废为宝，资源再利用，且生成的钙矾石膨胀体对环境无任何污染，整个过程都是环保的，有利于产业的发展。

【技术实现步骤摘要】
废旧沥青混合料静态无损粒化方法
本专利技术属于公路工程建筑垃圾再利用领域，涉及一种废旧沥青混合料(简称RAP：recycleasphaltpavement)破碎新工艺方法，属于废旧沥青资源二次利用技术。
技术介绍
经过大规模的公路投资建设，我国路网规模已居世界首位，伴随着公路建设的日益发展和更新，交通量的不断增加，尤其是重型以及超重型荷载货车的大量涌现，使得我国公路需要不断的翻修甚至重建，据初步统计，我国仅干线公路的大、中修工程每年就产生RAP料超过1.6亿吨。目前我国公路路面材料循环利用率约30％，远低于发达国家90％以上的利用率水平。因此，加快公路路面废旧材料的循环利用对节约资源、降低排放及保护环境具有极其重要的作用。由于技术的限制，在公路工程中，铣刨出来的RAP料(废旧沥青混合料)，直接废弃会造成巨大的资源浪费，并且会造成环境污染。随着对环境保护和可持续发展的重视，沥青路面热再生技术，包括厂拌热再生技术和就地热再生技术发展迅速，今些年来在我国公路养护中得到了较为广泛的应用，这是也就是本专利技术所涉及的再利用
早期厂拌热再生对RAP的掺量有着较为严格的限制，尤其应用于路面面层时，一般要求RAP的掺量不超过20％。随着技术的发展和社会的需求，人们开始尝试和研究在再生混合料中掺入更多的RAP料，RAP料的掺量增长到30％以上，甚至达到50％。而在就地热再生中，RAP料的掺量更是达到80％以上。因此，高RAP料掺量已成为当前我国沥青路面再生利用的发展趋势。现有的废旧沥青再利用环节存在的主要问题是：沥青路面使用过程中，在行车荷载和气候因素的双重作用下，沥青会发生老化，从而导致粘结性迅速下降，集料会发生破碎，从而导致级配严重破坏，故使用再生沥青材料的沥青路面在长期的运营过程中会产生裂缝、水损坏及车辙等路面病害并使其性能降低。针对再生沥青再利用问题的解决方案，目前大部分是从使用环节着手解决，例如利用再生沥青铺设的沥青路面在使用过程中必须定期对其进行养护及改造工作。当路面病害较轻时，可以使用罩面、微表处等处理方式；当路面病害较重时，通常的做法是将旧沥青路面铣刨，再在上面重新铺筑沥青混合料。本专利技术从废旧沥青再利用的工艺前端入手，即，从RAP料的破碎、理化入手解决再利用中存在的问题，与现有的采用破碎机进行物理破解的方式完全不同。例如，现有技术中，当前，普遍采用的是颚式破碎机和反击式破碎机等机器进行破碎，这两种破碎方式成本低但其破碎效果不佳。颚式破碎机被广泛应用于开山采石的破碎中，当其应用在RAP料的破碎中会夹碎石子，破坏RAP料的原有级配；反击式破碎机由于主轴转速较高，应用在RAP料的破碎中打击块和缓冲板磨损会比较快，同时也会打碎石子，破坏RAP料的原有级配。这些破碎机工作原理都是通过挤压或者敲击的方式进行破碎，然而RAP料是由粘性的沥青将各种规格的集料粘结在一起，挤压或者敲击对于沥青粘度作用不明显，因此破碎的程度较低，无法达到级配要求。以下通过对本专利技术的问题、本质和效果进行详细的说明。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，本专利技术提供一种基于内应力、胀力的破碎方法，通过浸泡、化学反应产生内应力，对现有的大块RAP料，尤其是粒径超过20cm的大块RAP料进行有效的、高效的破碎的方法及设备系统。本专利技术的目的通过如下技术方案来实现：废旧沥青混合料静态无损粒化方法，其特征在于，按顺序进行以下步骤：步骤一，浆料配比，将高铝炉渣与钛石膏按照3∶2配比后加水形成混合浆料，然后将混合浆料倒入容器内，所述混合浆料浸没容器内的物料，步骤二，对混合浆料吸水，将吸水垫完全覆盖于容器内混合浆料表面，连接真空吸水机后开动真空吸水机，通过真空吸水机的抽力将吸水垫紧密压在浆体表面，容器内多余水分被吸水垫吸附并由真空吸水机外排，直至浓缩到预定程度；步骤三，静置养护，在室温下静置不少于7天；步骤四，将养护后的物料进行振动破解和振动筛分即可。在步骤四中，对开裂后的物料使用振动开裂机或者旋转破碎机进行振动破解，使用振动筛分机进行筛分。所述振动开裂机包括一个外壳围合而成的竖向设置的通道，上端为入料口，下端为出料口，并在入料口和出料口之间的通道内设置两个挡板，挡板之间交错设置，并在外壳的外部固定有偏心电机。所述旋转破碎机的罐体内部中央有旋转盘体，该罐体的顶部为入料口，底部为出料口，罐体的内壁上镶嵌有铸铁耐磨板，该旋转盘体由位于下方的调速变频电机驱动。所述振动筛分机为新乡先锋机械公司的一款型号为3YZ-1236的振动筛分机。所述旋转盘体的直径大于为入料口直径的1.5～2倍，转速大于120r/min。所述振动筛分机按照应用的粒级分类分为：＞20mm、10-20mm、5-10mm和0-5mm四级分类。所述物料为RAP料。所述RAP为料粒径超过20cm的大块物料。本专利技术的有益效果是：本专利技术原理是要通过化学方法对大块RAP料进行处理，运用抽真空方式对物料仓内的多余水分进行排除，将处理所需浆体进入大块RAP料的孔隙中，并且充满，当化学反应开始后，7天内可以全部形成钙矾石膨胀体，将RAP料胀散，就可以达到破碎的目的，而且还不会破坏被沥青包裹的集料，同时也会将沥青分散开，避免其粘结成团，对避免再生沥青的后期使用不利。同时，该方法，原料为生产钛白粉废料和另外一种废料--高铝炉渣，可以变废为宝，资源再利用，且生成的钙矾石膨胀体对环境无任何污染，整个过程都是环保的，有利于产业的发展。本专利技术尤其适用于粒径超过20cm的大块RAP料的破碎，且产生的破碎效果均匀一致性强。整个过程生热量小，基本不会产生对沥青造成老化的高温状态，所以破碎后的沥青的性能保持较好。附图说明图1为物料仓与真空吸水机的安装示意图。图2为振动开裂机和振动筛分机的原理图。如图3为试件养生1天后的SEM断面结构图。如图4为试件养生3天后的SEM断面结构图。如图5为试件养生7天后的SEM断面结构图。如图6为试件养生14天后的SEM断面结构图。如图7为试件养生21天后的SEM断面结构图。图8为扫描电镜的元素分析图。图9为实施例二中破解部分的原理图。图中：1真空吸水机，2混凝土吸水垫，3物料仓，4振动开裂机，41挡板，42偏心电机，5振动筛分机，6集料器，7旋转破碎机，71入料口，72出料口，73铸铁耐磨板，74旋转盘体，75电机，76防护壳。具体实施方式本专利技术的原理在于，利用工业废渣━钛石膏结合高铝炉渣，并将工业废渣━钛石膏结合高铝炉渣有效的掺入沥青RAP料中，产生钙矾石并形成膨胀体。钙矾石(AFt相，3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O)为钛石膏结合高铝炉渣的水化产物，属于钙铝硫酸盐矿物，是一种无色到黄色的矿物晶体，其含量约占水泥水化产物的7％。AFt之所以能够膨胀，是因为它在形成过程中结合和吸附了32个水分子，这使得AFt的固相体积增大125％左右。其中，钛石膏溶解产生和Ca2+，高铝炉渣矿物产生OH-和这些离子通过浓度差扩散聚集在一起，分三个步形成AFt：第一步：第二步：[Al(OH)6]3-+3Ca2++12H2O→{Ca3Al(OH)6·12H2O}3+第三步：钙矾石这种物质并不稳定，主要有AFt和AFm两种基本类型，反应初期生成的是AFt，随着温度的逐渐升高，AFt会转化为AFm，当温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.废旧沥青混合料静态无损粒化方法，其特征在于，按顺序进行以下步骤：步骤一，浆料配比，将高铝炉渣与钛石膏按照3∶2配比后加水形成混合浆料，然后将混合浆料倒入容器内，所述混合浆料浸没容器内的物料，步骤二，对混合浆料吸水，将吸水垫完全覆盖于容器内混合浆料表面，吸水垫连接真空吸水机后开动真空吸水机，通过真空吸水机的抽力将吸水垫紧密压在浆体表面，容器内多余水分被吸水垫吸附并由真空吸水机外排，直至浓缩到预定程度；步骤三，静置养护，在室温下静置不少于7天；步骤四，将养护后的物料进行振动破解和振动筛分即可。

【技术特征摘要】
1.废旧沥青混合料静态无损粒化方法，其特征在于，按顺序进行以下步骤：步骤一，浆料配比，将高铝炉渣与钛石膏按照3∶2配比后加水形成混合浆料，然后将混合浆料倒入容器内，所述混合浆料浸没容器内的物料，步骤二，对混合浆料吸水，将吸水垫完全覆盖于容器内混合浆料表面，吸水垫连接真空吸水机后开动真空吸水机，通过真空吸水机的抽力将吸水垫紧密压在浆体表面，容器内多余水分被吸水垫吸附并由真空吸水机外排，直至浓缩到预定程度；步骤三，静置养护，在室温下静置不少于7天；步骤四，将养护后的物料进行振动破解和振动筛分即可。2.根据权利要求1所述的废旧沥青混合料静态无损粒化方法，其特征在于，在步骤四中，对开裂后的物料使用振动开裂机或者旋转破碎机进行破解，使用振动筛分机进行筛分。3.根据权利要求2所述的废旧沥青混合料静态无损粒化方法，其特征在于，所述振动开裂机包括一个外壳围合而成的竖向设置的通道，上端为入料口，下端为出料口，并在入料口和出料口之间的通道内设置两个挡板，挡板之间交错设置，并在外壳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵之仲，柳泓哲，黎奎，王娜，李颖，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东,37