一种再生沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术属于再生沥青混合料技术领域，具体涉及一种再生沥青混合料及其制备方法，采用不饱和聚酯（UPE）树脂、环氧大豆油丙烯酸酯（AESO）与过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）复配制备再生剂，而后在再生沥青混合料的制备过程中加入再生剂进行增强。本发明专利技术制备的改性再生沥青混合料环境友好，具有很好的力学性能、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性。水稳定性。水稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种再生沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术属于再生沥青混合料
，具体涉及一种改性再生沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]旧沥青混合料（简称旧料）中添加适量的再生剂可以有效提高沥青路面的低温抗裂性或疲劳性能。目前研究的再生剂主要是改性植物油和反应性生物油。再生剂通过机械拌和作用以微液滴形式分散在旧料颗粒表面，附着在沥青上，在外力作用下形成包裹旧料的再生剂膜，然后通过扩散作用向旧沥青内部运动，并与旧沥青混合，进而恢复旧沥青的性能。植物油可以提高老化沥青的针入度，改善老化沥青疲劳性能和低温抗裂性能，但高温抗车辙性能会降低；生物油可以消除老化沥青的开裂，改善老化沥青低温抗裂性能和抗高温车辙性能，但抗疲劳性能会降低。对植物油及生物油改性或者添加其它改性剂，可全面恢复再生沥青混合料的各项性能。纤维添加剂的研究相对较少，其中废旧轮胎纤维研究较为成熟，橡胶纤维可与沥青中的油分发生反应，从而对旧沥青起到增强作用，提高再生沥青混合料的抗疲劳性能和水稳定性。
[0003]本专利技术采用常见的商用热固性树脂——不饱和聚酯树脂（UPE）与生物油基树脂——环氧大豆油丙烯酸酯（AESO）复配，作为旧沥青的再生剂；另一方面，在再生沥青体系中引入过氧化苯甲酸叔丁酯（TBPB）作为引发剂，使得树脂自发聚合，并在沥青混合料内部形成憎水性的三维交联网状结构，对沥青起到了增强作用。同时，为进一步提高沥青混合料的抗裂性，采用化纤纺织工业下脚料——聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）废纤为增强体，提升再生沥青混合料的各项路用性能。对于高旧料含量的再生沥青混合料而言，PET废纤对沥青有良好的吸附作用，可提高混合料的内部粘聚力，有效减少水分对沥青与集料界面的浸泡，提高其水稳定性，PET废纤在沥青混合料内部能够形成良好的联结和加筋效果，构成空间网状结构，降低骨料之间的“相对滑移”，改善再生沥青混合料高低温性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有再生剂的不足，提供一种复配再生剂的再生沥青混合料及其制备方法。本专利技术制备的再生沥青混合料具有很好的力学性能、高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种再生沥青混合料，所述再生沥青混合料由旧沥青混合料、新沥青、玄武岩集料、矿粉及PET废纤和再生剂组成，其中，旧沥青混合料的组分为旧集料和旧沥青，再生沥青混合料级配类型采用AC
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20，旧沥青混合料占再生沥青混合料集料与矿粉总质量的45%，旧沥青混合料按粒径分为9~20mm、0~9mm两档，玄武岩集料按粒径分为10~20mm、5~10mm、3~5mm、0~3mm四档，各档新旧集料与矿粉按质量比例（9~20mm 旧集料﹕0~9mm旧集料﹕10~20mm玄武岩集料﹕5~10mm玄武岩集料﹕3~5mm玄武岩集料﹕0~3mm玄武岩集料﹕矿粉=40:5:25:8:4:
15:3）配成目标级配（级配曲线如图1所示），其中9~20mm旧集料对应的是9~20mm旧沥青混合料中除去旧沥青后剩余的重量，0~9mm旧集料对应的是0~9旧沥青混合料中除去旧沥青后剩余的重量；沥青总用量占所用集料（旧集料+玄武岩集料）质量的比例（油石比）为3.0%~5.0%，其中沥青总用量包括旧沥青与新沥青，UPE树脂、AESO树脂替代等量的新沥青进行计算；粒径为9~20mm档的旧沥青混合料中油石比为2.8%（即旧沥青与旧集料的质量比为2.8%，沥青含量2.7%），粒径为0~9mm档的旧沥青混合料中油石比为4.6%（沥青含量4.4%）；再生剂由不饱和聚酯树脂、环氧大豆油丙烯酸酯以及过氧化苯甲酸叔丁酯复配制备，其中不饱和聚酯树脂用量为沥青总质量的3%~9%，PET废纤用量为沥青总质量的0.2%~0.6%。
[0006]所述的PET废纤为非织造纺织工业产生的下脚料筛分制备得到，PET废纤长度为1mm以下。
[0007]再生剂的制备过程包括以下步骤：（1）不饱和聚酯树脂用量为沥青总质量的3%~9%；（2）环氧大豆油丙烯酸酯的用量占不饱和聚酯树脂质量的5%~20%；（3）过氧化苯甲酸叔丁酯的用量占不饱和聚酯树脂质量的1%~3%。
[0008]改性再生沥青混合料的制备过程包括以下步骤：（1）玄武岩集料按粒径分为10~20mm、5~10mm、3~5mm、0~3mm四档，各档玄武岩集料与矿粉按比例（10~20mm : 5~10mm : 3~5mm : 0~3mm : 矿粉= 25 : 8 : 4 : 15 : 3）用电子秤分别称取，各档玄武岩集料放置在同一托盘，矿粉另外放置在一托盘，然后将玄武岩集料与矿粉放入180℃烘箱预热4h；（2）旧沥青混合料按粒径分为9~20mm、0~9mm两档，各档旧沥青混合料按质量比例（9~20mm旧集料 : 0~9mm旧集料 = 40 : 5）用电子秤分别称取，两档旧沥青混合料放置在同一托盘，放入130℃烘箱预热2h；（3）称取PET废纤，其用量为沥青总质量的0.2%~0.6%；（4）称取不饱和聚酯树脂、环氧大豆油丙烯酸酯、过氧化苯甲酸叔丁酯复配制备再生剂，不饱和聚酯树脂用量为沥青总质量的3%~9%，环氧大豆油丙烯酸酯用量为不饱和聚酯质量的5%~20%，过氧化苯甲酸叔丁酯用量为不饱和聚酯树脂质量的1%~3%；（5）将旧沥青混合料与预热的各档玄武岩集料、环氧大豆油丙烯酸酯和过氧化苯甲酸叔丁酯的混合料，一同放入180℃拌和锅中拌和60 s；（6）将不饱和聚酯树脂、PET废纤和新沥青在150℃下熔融共混，并用高速旋转剪切法使沥青与其混合均匀，剪切速率为1000r/min，搅拌10min；（7）往拌和锅中加入新石油沥青（沥青总用量占所用新旧集料总质量的3.0%~5.0%，新沥青用量等于沥青总用量减去旧沥青质量和UPE 树脂、AESO树脂质量）、不饱和聚酯树脂与PET废纤的混合物，拌和60 s；（8）往拌和锅中加入预热好的矿粉，拌和60 s；（9）混合料拌和好后，立即取出装模，击实成型，自然放置冷却12h即可脱模。
[0009]本专利技术的有益效果在于：1）与现有技术相比，本专利技术最主要的区别在于，再生剂的复配方法不同，使用的再生剂不同。本专利技术采用UPE
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AESO
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TBPB作为再生剂的主要复配成分，其改性机理为:如图2（UPE、AESO在TBPB引发作用下的反应机理图）所示，AESO含有两种类型官能团：一是能发生
自由基交联的C=C双键，在引发剂作用下可以发生自聚合；二是含有羟基、环氧基团和碳氧双键，石油沥青的主要成分是不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物，AESO与其有很好的相容性，且能润湿再生集料的表面。另一方面，UPE具有与AESO类似的C=C结构，固化过程中不会有副产物生成。在120℃~130℃的环境下，UPE和AESO会发生聚合反应。C=C结构转化为C
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C结构，形成三维交联网状结构，对沥青起到了增强作用。
[0010]2）将PET废纤用于增强再生沥青混合料，PET废纤对沥青有吸附作用，可提高混合料的内部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种再生沥青混合料，其特征在于：所述再生沥青混合料由旧沥青混合料、新沥青、玄武岩集料、矿粉、再生剂和PET废纤组成，其中，旧沥青混合料的组分为旧集料和旧沥青，再生沥青混合料级配类型采用AC
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20，玄武岩集料按粒径分为10~20mm、5~10mm、3~5mm、0~3mm四档，旧沥青混合料按粒径分为9~20mm、0~9mm两档，各档旧沥青混合料、各档玄武岩集料与矿粉按质量比例9~20mm旧集料 : 0~9mm旧集料 : 10~20 mm玄武岩集料: 5~10mm玄武岩集料 : 3~5mm玄武岩集料 : 0~3mm玄武岩集料 : 矿粉=40 : 5 : 25 : 8 : 4 : 15 : 3配成目标级配，其中9~20mm旧集料对应的是9~20mm旧沥青混合料中除去旧沥青后剩余的重量，0~9mm旧集料对应的是0~9mm旧沥青混合料中除去旧沥青后剩余的重量；沥青总质量占旧集料和玄武岩集料总质量的3.0%~5.0%；粒径为9~20mm档的旧沥青混合料中油石比为2.8%，粒径为0~9mm档的旧沥青混合料中油石比为4.6%；再生剂由不饱和聚酯树脂、环氧大豆油丙烯酸酯以及过氧化苯甲酸叔丁酯复配制备，其中不饱和聚酯树脂用量为沥青总质量的3%~9%；PET废纤用量为沥青总质量的0.2%~0.6%，其中沥青总质量为新沥青、旧沥青、不饱和聚酯树脂、环氧大豆油丙烯酸酯的质...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱仁辉，孙琳莉，郑小燕，刘文地，吴伟剑，蔡清槟，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：