一种高掺量厂拌热再生沥青混合料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种高掺量厂拌热再生沥青混合料及其制备方法与应用，所述沥青混合料以质量份数计包括：沥青路面回收料60～80份、新沥青2～4份、新集料15～25份、再生剂12～20份、温拌剂6～8份、矿粉3～5份、降粘剂2～4份、丁苯胶乳1～3份和增强纤维1～2份。本发明专利技术提供的高掺量厂拌热再生沥青混合料，能够有效提高RAP料高掺量下的路用性能及其稳定性。料高掺量下的路用性能及其稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高掺量厂拌热再生沥青混合料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于再生沥青混合料
，更具体地，涉及一种高掺量厂拌热再生沥青混合料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]目前，厂拌热再生沥青混合料中RAP料（沥青路面回收料）掺量在10%～30%范围内为比较成熟的技术，掺量在30%以上则为高掺量。我国对于高掺量厂拌热再生沥青混合料的研究处于起步阶段，鉴于RAP料本身的复杂性，当前提高RAP料掺量的障碍主要包括技术标准、变异性和录用性能限制等。因此控制RAP料的质量稳定性是关键。
[0003]厂拌热再生就是将旧沥青路面经过翻挖后运回拌和厂，再集中破碎，根据路面不同层次的质量要求，进行配比设计，确定旧沥青混合料的添加比例，再生剂、新沥青材料、新集料等在拌和机中按一定比例重新拌合成新的混合料，从而获得优良的再生沥青混凝土，铺筑成再生沥青路面。厂拌热再生需要在较高温度下将沥青混合料进行拌和，且再生沥青混合料出料温度通常较普通热拌沥青混合料高5～15℃，使得RAP料的加工温度更高，加重了RAP料中沥青的二次老化，影响了再生沥青混合料的性能。
[0004]为了减少RAP料中沥青的二次老化，需要加入温拌剂来降低RAP料的施工温度，温拌剂本身为一种表面活性剂，其与沥青混合料中其他的易气泡物质一起作用，使得混合料中气泡增多且难以消泡，影响其性能，而另外加入消泡剂又需要调整其用量及稳定性试验，工作繁琐。
[0005]另外RAP料经过长时间的使用，其旧集料也会受损严重甚至形成裂缝，影响其强度，且旧集料表面粘有旧沥青影响其在再生沥青混合料中的分散性，给RAP料掺量的提高增添了变异性。
[0006]综上所述，如何设计一种高掺量厂拌热再生沥青混合料，能够有效提高RAP料高掺量下的路用性能及其稳定性，是目前急需解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于为了解决上述技术问题，而提供一种高掺量厂拌热再生沥青混合料及其制备方法与应用，通过对温拌剂进行表面活性和消泡功能的改进，以及对RAP料中旧集料进行表面处理，综合提高了高掺量厂拌热再生沥青混合料的路用性能及其稳定性。
[0008]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种高掺量厂拌热再生沥青混合料，以质量份数计包括：沥青路面回收料60～80份、新沥青2～4份、新集料15～25份、再生剂12～20份、温拌剂6～8份、矿粉3～5份、降粘剂2～4份、丁苯胶乳1～3份和增强纤维1～2份。
[0009]所述温拌剂的制备方法包括以下步骤：（1）将端含氢硅油和铂催化剂混合均匀，然后在70～90℃、搅拌条件下滴入二乙烯基乙二醇中，反应4～6h后，得加成产物；
（2）将加成产物中的羟基在酸性高锰酸钾溶液条件下氧化成羧基，直至高锰酸钾颜色褪去即停止反应，水洗除杂，得到的氧化产物与18
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羟基十八酸，在90～110℃、浓硫酸（加入量为0.3～0.5%）催化下搅拌反应5～6h，得酯化产物；（3）将酯化产物、壳聚糖与二氯甲烷（其加入量为前两者的3～6倍）混合，然后在10～40℃滴加DCC（N,N'
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二环己基碳二亚胺）/DMAP（4
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二甲氨基吡啶）的二氯甲烷（其加入量为DCC、DMAP两者总量的2～4倍）溶液，搅拌反应6～12h，即得所述温拌剂。
[0010]进一步地，所述沥青路面回收料来源于AC
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13、AC
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20以及AC
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25沥青路面中的一种或者多种，所述新沥青为SBS改性沥青，所述新集料为粒径1～10mm的玄武岩或者石灰岩，所述再生剂为芳烃油，所述矿粉为石灰岩矿粉或者高炉矿渣，所述降粘剂为EC
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120，所述增强纤维为木质素纤维、碳纤维或者聚酯纤维。
[0011]进一步地，所述端含氢硅油、二乙烯基乙二醇、18
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羟基十八酸、壳聚糖的摩尔比为（2.1～2.2）：1：（1.1～2.3）：（1.1～2.3）。
[0012]进一步地，步骤（1）中，所述铂催化剂为氯铂酸或者卡尔斯特铂金催化剂，其加入量以铂计为3～20ppm；端含氢硅油的含氢量为3～5%，其粘度为20～40cs；步骤（2）中，高锰酸钾与加成产物的摩尔比为4:（2～5），酸性高锰酸钾溶液的浓度为0.5～3%；步骤（4）中，酯化产物、壳聚糖、DCC、DMAP的摩尔比为1：（1.1～1.3）：（1.2～1.4）：（0.1～0.2）。
[0013]本专利技术还提供了一种高掺量厂拌热再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：S1、采用抽提试验分离沥青路面回收料中的旧沥青和旧集料，测定旧沥青的质量含量，对旧集料进行筛分试验，检验沥青路面回收料的原级配，对沥青路面回收料、新集料、矿粉进行级配合成，通过马歇尔试验确定新沥青用量；S2、将筛分得到的旧集料分为通过2.36mm筛网的旧集料（细集料）和未过2.36mm筛网的旧集料（粗集料），对通过2.36mm筛网的旧集料的表面喷涂膨胀性材料，对未过2.36mm筛网的旧集料的表面喷涂隔绝性材料，完成旧集料的表面处理；S3、将旧沥青、未过2.36mm筛网的旧集料、新沥青、新集料、再生剂，在120～130℃条件下拌和40～60s，然后加入温拌剂、丁苯胶乳和增强纤维，降温至95～120℃条件下继续拌和50～75s；S4、降温至70～90℃，加入通过2.36mm筛网的旧集料，拌和20～40s，然后升温至100～120℃继续拌和10～20 s，即得再生沥青混合料成品。
[0014]进一步地，所述膨胀性材料的原料组成包括：6～10份聚甲基丙烯酸甲酯、3～6份聚丙烯、5～8份尼龙、2～4份蛭石粉、2～5份硅酸钠、3～6份氯化钙；所述隔绝性材料的原料组成包括聚苯乙烯和丙酮，两者质量比为1：（5～10）。
[0015]进一步地，所述膨胀性材料的喷涂方法为：先将蛭石粉、硅酸钠与水混合制成混合物一，将氯化钙与水混合制成混合物二，往通过2.36mm筛网的旧集料的表面同时喷洒混合液一和混合液二，干燥；将聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、尼龙在180～200℃熔融混合成混合物三，然后喷入通过2.36mm筛网的旧集料的表面，冷却干燥后即可。
[0016]所述隔绝性材料的喷涂方法为：将聚苯乙烯和丙酮混合均匀后直接喷涂，其喷入量为0.5～2%。
[0017]进一步地，所述混合液一中水的加入量为硅酸钠的6～12倍，混合液二中水的加入量为氯化钙的5～10倍，混合物一、混合物二混合物三的喷入量分别为0.2～0.4%、0.1～0.2%、0.4～0.8%。
[0018]进一步地，所述膨胀性材料的原料还包括4～7份沸石粉，沸石粉与聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯、尼龙在180～200℃熔融混合成混合物三；所述隔绝性材料的原料还包括沸石粉，聚苯乙烯与沸石粉的质量比为1：（0.05～0.1）。
[0019]进一步地，沸石粉经过以下处理后再使用：将沸石粉置于木质素磺酸钠溶液中浸渍1～2h，然后蒸发水分即可，沸石粉与木质素磺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高掺量厂拌热再生沥青混合料，其特征在于：以质量份数计包括：沥青路面回收料60～80份、新沥青2～4份、新集料15～25份、再生剂12～20份、温拌剂6～8份、矿粉3～5份、降粘剂2～4份、丁苯胶乳1～3份和增强纤维1～2份；所述温拌剂的制备方法包括以下步骤：（1）将端含氢硅油和铂催化剂混合均匀，然后在70～90℃、搅拌条件下滴入二乙烯基乙二醇中，反应4～6h后，得加成产物；（2）将加成产物中的羟基在酸性高锰酸钾溶液条件下氧化成羧基，得到的氧化产物与18
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羟基十八酸，在90～110℃、浓硫酸催化下搅拌反应5～6h，得酯化产物；（3）将酯化产物、壳聚糖与二氯甲烷混合，然后在10～40℃滴加DCC/DMAP的二氯甲烷溶液，搅拌反应6～12h，即得所述温拌剂。2.根据权利要求1所述的高掺量厂拌热再生沥青混合料，其特征在于：所述新沥青为SBS改性沥青，所述新集料为粒径1～10mm的玄武岩或者石灰岩，所述再生剂为芳烃油，所述矿粉为石灰岩矿粉或者高炉矿渣，所述降粘剂为EC
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120，所述增强纤维为木质素纤维、碳纤维或者聚酯纤维。3.根据权利要求1所述的高掺量厂拌热再生沥青混合料，其特征在于：所述端含氢硅油、二乙烯基乙二醇、18
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羟基十八酸、壳聚糖的摩尔比为（2.1～2.2）：1：（1.1～2.3）：（1.1～2.3）。4.根据权利要求1所述的高掺量厂拌热再生沥青混合料，其特征在于：步骤（1）中，所述铂催化剂为氯铂酸或者卡尔斯特铂金催化剂，其加入量以铂计为3～20ppm；步骤（4）中，酯化产物、壳聚糖、DCC、DMAP的摩尔比为1：（1.1～1.3）：（1.2～1.4）：（0.1～0.2）。5.一种根据权利要求1所述的高掺量厂拌热再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、采用抽提试验分离沥青路面回收料中的旧沥青和旧集料，测定旧沥青的质量含量，对旧集料进行筛分试验，检验沥青路面回收料的原级配，对沥青路面回收料、新集料、矿粉进行级配合成，通过马歇尔试验确定新沥青用量；S2、将筛分得到的旧集料分为通过2.36mm筛网的旧集料和未过2.36mm筛网的旧集料，对通过2.36mm筛网的旧集料的表面喷涂膨胀性材料，对未过2.36mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊恒敏，赵洋，熊影，黎萍，温燕青，彭光贤，
申请(专利权)人：江西省宏发路桥建筑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：