一种铣刨料制备的冷补沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术本发明专利技术属于道路工程技术领域，特别涉及一种铣刨料制备的冷补沥青混合料及其制备方法。所述铣刨料制备的冷补沥青混合料，包括以下组分，原料按质量份计，改性乳化沥青10

【技术实现步骤摘要】
一种铣刨料制备的冷补沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术本专利技术属于道路工程
，特别涉及一种铣刨料制备的冷补沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，我国的高等级公路已普遍进入了大规模维修养护阶段，每年产生的沥青路面铣刨料（RAP）约为2.2亿吨，并且这一数值仍呈上升趋势。尽管整体性能已经不能满足使用要求，但RAP自身仍具有很高的利用价值，将其再利用于道路建设中可减少新集料和新沥青的用量，符合低碳环保的绿色道路建养理念。然而，即使是目前应用最广、效果最优的RAP厂拌热再生技术，仍有诸多技术问题有待解决，如生产工艺复杂、RAP二次老化、再生沥青混合料疲劳性能和低温性能不足，等等。
[0003]新
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旧沥青间的混溶程度决定着再生沥青混合料的性能，若新
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旧沥青混溶不充分，RAP在沥青混合料中仅作为“黑色集料”使用，将降低有效沥青含量，从而增加再生沥青路面早期裂缝的风险。厂拌热再生沥青混合料的生产工艺决定了其无法为新
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旧沥青提供充足的混溶时间，这也是影响再生沥青混合料的疲劳性能和低温性能的主要原因。以RAP替代新集料制备可存储型冷拌冷铺再生混合料具有较好的发展潜力：首先，RAP具有水稳定性和高温稳定性优势，可为冷拌冷铺再生混合料提供抵抗水损坏和抗车辙病害能力；其次，冷拌冷铺再生混合料在使用前的存储期内，将可为新
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旧沥青的混溶——也即旧沥青的功能恢复提供充足的时间，由此RAP中的旧沥青得以较大程度的发挥作用，使得添加少量新沥青成为可能，从而进一步节省成本；再次，冷拌冷铺再生混合料可常温生产，利于环保，且可避免废料的二次加热老化；最后，冷拌冷铺再生混合料可实现RAP的100%利用，从而节省生产工序及石料成本。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种铣刨料制备的冷补沥青混合料及其制备方法，以提高旧沥青路面铣刨料的循环利用价值。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种铣刨料制备的冷补沥青混合料，包括以下组分，原料按质量份计，改性乳化沥青10
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25%、烘干粗铣刨料30
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40%、烘干细铣刨料30
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40%和水泥10
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15%；所述烘干细铣刨料的粒径控制在0
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10mm, 所述烘干粗铣刨料的粒径控制在10
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20mm；且所述烘干粗铣刨料和烘干细铣刨料的质量相等。
[0006]进一步的，所述改性乳化沥青的制备方法包括以下步骤：（1）硫磺改性的基质沥青的制备：首先对基质沥青进行搅拌加热到130℃，在加热搅拌的过程中分三批次的加入柴油稀释剂，使得沥青液融化均匀，然后再搅拌的条件下加入15%的硫磺粉末，反应2小时，冷却到室温得到硫磺改性的基质沥青；（2）乳化剂的制备：将木质素与四乙烯戊胺溶解到碱性溶液中，搅拌加热到100℃，
然后加入与四乙烯戊胺等摩尔量的甲醛，反应3.3小时，得到反应溶液利用盐酸将pH调节到3左右，最终的反应溶液放在保温箱内80℃保温；（3）将步骤1中的硫磺改性的基质沥青加入胶体磨中，利用玻璃棒搅拌，去除泡沫，然后加入反应2中得到的反应溶液，胶体磨剪切30S后，得到改性的乳化沥青，将改性的乳化沥青放在保温箱内80℃保温。
[0007]进一步的优选的，所述步骤1中的基质沥青、柴油稀释剂和硫磺粉末的质量比为2:1:0.2，所述步骤2中的木质素和四乙烯戊胺的质量比为1:1.3。
[0008]进一步的，所述烘干细铣刨料和烘干粗铣刨料的制备方法如下：铣刨料为沥青路面养护工程中表层路面铣刨下来的废旧的沥青混合料，将铣刨料在100℃下进行充分干燥，然后利用方孔筛进行筛分，得到粒径在0
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10mm的细铣刨料和粒径在10
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20mm的粗铣刨料。
[0009]一种铣刨料制备的冷补沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：（1）首先对两个搅拌机进行预热，然后将烘干细铣刨料和水泥放置到搅拌机中分别进行加热到80℃，然后逐个加入改性乳化沥青，进行搅拌，搅拌时间为半小时；（2）将烘干细铣刨料和改性乳化沥青的混合料以及水泥和改性乳化沥青的混合料进行混合，搅拌10分钟后加入烘干粗铣刨料，继续搅拌10分钟后得到铣刨料制备的冷补沥青混合料成品；（3）将已经拌和均匀的冷补沥青混合料成品迅速放入旋转压实仪的试模之中，进行成型压实，压力采用800kPa，内部角采用压实次数为80次，以待备用。
[0010]本专利技术的有益效果体现在：（1）在本专利技术中，改性乳化沥青可以补充铣刨料中缺少的沥青，并且利用水泥、烘干细铣刨料、烘干粗铣刨料中的粒径差，实现了小粒径和大粒径填料的逐渐配合，使得整个的冷补沥青混合料形成了骨架密实结构，这种结构具有很好的平衡性，大粒径的集料起到骨架的作用，小粒径的集料在大粒径之间填充起到粘结剂的作用，所以使得混合料具有较强的稳定性。
[0011]（2）本专利技术中的改性乳化沥青可以补充铣刨料中缺失的沥青中，在制备改性乳化沥青的过程中，选用柴油稀释剂的作用在于提供常温拌合功能并补充旧沥青因老化缺失的轻组分，选用改性剂硫磺，硫磺可以和基质沥青发生交联反应，使得基质沥青实现了三维的结构转变；利用木质素、四乙烯戊胺和甲醛发生曼尼希反应，然后将其作为乳化剂可以实现三维结构的沥青的流动性和延展性。
具体实施方式
[0012]下面结合实施例来对本专利技术做进一步的说明。
[0013]实施例1一种铣刨料制备的冷补沥青混合料，包括以下组分，原料按质量份计，改性乳化沥青25%、烘干粗铣刨料30%、烘干细铣刨料30%和水泥15%；所述烘干细铣刨料的粒径控制在0
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10mm, 所述烘干粗铣刨料的粒径控制在10
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20mm。
[0014]所述改性乳化沥青的制备方法包括以下步骤：（1）硫磺改性的基质沥青的制备：首先对基质沥青进行搅拌加热到130℃，在加热搅拌的过程中分三批次的加入柴油稀释剂，使得沥青液融化均匀，然后再搅拌的条件下加
入15%的硫磺粉末，反应2小时，冷却到室温得到硫磺改性的基质沥青；所述基质沥青、柴油稀释剂和硫磺粉末的质量比为2:1:0.2（2）乳化剂的制备：将木质素与四乙烯戊胺溶解到碱性溶液中，搅拌加热到100℃，然后加入与四乙烯戊胺等摩尔量的甲醛，反应3.3小时，得到反应溶液利用盐酸将pH调节到3左右，最终的反应溶液放在保温箱内80℃保温；所述步骤2中的木质素和四乙烯戊胺的质量比为1:1.3；（3）将步骤1中的硫磺改性的基质沥青加入胶体磨中，利用玻璃棒搅拌，去除泡沫，然后加入反应2中得到的反应溶液，胶体磨剪切30S后，得到改性的乳化沥青，将改性的乳化沥青放在保温箱内80℃保温；在本实施例中，铣刨料为沥青路面养护工程中表层路面铣刨下来的废旧的沥青混合料，将铣刨料在100℃下进行充分干燥，然后利用方孔筛进行筛分，得到粒径在0
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10mm的细铣刨料和粒径在10...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铣刨料制备的冷补沥青混合料，其特征在于，包括以下组分，原料按质量份计，改性乳化沥青10
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25%、烘干粗铣刨料30
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40%、烘干细铣刨料30
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40%和水泥10
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15%；所述烘干细铣刨料的粒径控制在0
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10mm, 所述烘干粗铣刨料的粒径控制在10
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20mm；且所述烘干粗铣刨料和烘干细铣刨料的质量相等。2.根据权利要求1所述的铣刨料制备的冷补沥青混合料，其特征在于，所述改性乳化沥青的制备方法包括以下步骤：（1）硫磺改性的基质沥青的制备：首先对基质沥青进行搅拌加热到130℃，在加热搅拌的过程中分三批次的加入柴油稀释剂，使得沥青液融化均匀，然后再搅拌的条件下加入15%的硫磺粉末，反应2小时，冷却到室温得到硫磺改性的基质沥青；（2）乳化剂的制备：将木质素与四乙烯戊胺溶解到碱性溶液中，搅拌加热到100℃，然后加入与四乙烯戊胺等摩尔量的甲醛，反应3.3小时，得到反应溶液利用盐酸将pH调节到3左右，最终的反应溶液放在保温箱内80℃保温；（3）将步骤1中的硫磺改性的基质沥青加入胶体磨中，利用玻璃棒搅拌，去除泡沫，然后加入反应2中得到的反应溶液，胶体磨剪切30S后，得到改性的乳化沥青，将改性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿立涛，徐茜，任瑞波，徐强，周浩，赵品晖，刘悦，党元元，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：