一种再生半柔性路面材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高效利用废弃沥青混凝土的再生半柔性路面材料及其制备方法。具体涉及一种老化沥青改性再生剂及其制备方法，其特征在于各组分按质量比为基础油：增弹组分：增粘组分：增渗组分=100：20-50：10-30：5-25；同时利用该再生剂制备了一种半柔性路面材料，其中各组分按质量比为矿料：新沥青：改性再生剂：水泥砂浆：纤维=100：0.8-2.0：5-12：20-30：0.25-0.5。本发明专利技术具有耐老化、高承载的特性，在部分重载交通路段，可补充悬浮密实型的普通再生沥青混凝土存在耐久性、承载力不足的问题，扩大再生类沥青路面的应用范围。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种高效利用废弃沥青混凝土的再生半柔性路面材料及其制备方法。具体涉及一种老化沥青改性再生剂及其制备方法，其特征在于各组分按质量比为基础油：增弹组分：增粘组分：增渗组分=100：20-50：10-30：5-25；同时利用该再生剂制备了一种半柔性路面材料，其中各组分按质量比为矿料：新沥青：改性再生剂：水泥砂浆：纤维=100：0.8-2.0：5-12：20-30：0.25-0.5。本专利技术具有耐老化、高承载的特性，在部分重载交通路段，可补充悬浮密实型的普通再生沥青混凝土存在耐久性、承载力不足的问题，扩大再生类沥青路面的应用范围。【专利说明】
本专利技术属于材料
，具体涉及一种高效利用废弃浙青混凝土的再生半柔性路面材料及其制备方法。
技术介绍
我国公路交通规模发展迅猛，截止2012年，公路交通总里程已达423.8万公里，高速公路9.62万公里，均在世界前列。其中，服役超十年的公路181万公里，超五年的358万公里，这些服役多年的路面已经逐渐出现不同程度的破坏，因此，我国在未来几年将迎来公路翻修高峰期，届时将产生数亿吨的废弃浙青混凝土(RAP);此外，与公路建设规模相比，我国的原油储量仅占全球的1.2%，石油浙青资源少且品质低，导致国内的新浙青价格一直呈上涨趋势，供新建路面的新浙青越来越少。目前，可消纳废弃浙青混凝土并缓解浙青资源紧张的途径主要依靠浙青再生技术，如现场热再生、厂拌热再生、现场冷再生、厂拌冷再生等。然而，冷再生技术仅是利用乳化浙青将废弃浙青混凝土颗粒进行粘结，再生后的材料性能差，仅能用于道路的下面层或基层；热再生技术利用再生剂恢复了老化浙青的粘弹性，制备出悬浮密实型的浙青混凝土，但是现阶段我国的再生剂只通过油分及树脂对老化浙青组分进行调和，导致部分用于面层的再生材料易再次老化，材料耐久性存在问题，此外，悬浮结构的再生路面已逐渐不能满足未来逐渐增加的渠道化、重载化路段对道路的承载力要求。因此，目前传统的浙青再生技术的问题共性在于:再生后的道路材料由于自身抵抗二次老化性能差 ，而难以实现大规模的在道路面层上使用，翻修中的大量面层建设仍需要耗费新浙青、砂石材料，未根本解决我国的资源问题；再生手段仅局限于将RAP制成非骨架结构的路面形式，难以满足重载交通路段的材料性能需求。半柔性路面结构由于在浙青混合料中分散高模量水泥网络，而使其具备了刚柔并济的材料性能，目前我国已逐渐展开了相关的研究与应用，但制备半柔性路面的原材料仅局限于新集料及新浙青，浪费资源。本专利采用RAP制备半柔性路面材料，可缓解废弃浙青混凝土堆积及浙青资源紧缺的现状，解决常规再生手段难以应用于面层及重交通路段的问题，迄今为止，国内外尚未见到将RAP材料用于半柔性路面制备的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决再生后的废弃浙青混凝土抗老化性能差、承载能力不足而难以大规模在道路面层上利用的问题，提供一种可高效利用废弃浙青混凝土的再生半柔性路面材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案如下:—种老化浙青改性再生剂，其特征在于各组分按质量比为基础油:增弹组分:增粘组分:增渗组分=100:20-50:10-30:5-25 ;所述的基础油为减二线抽出油或减三线抽出油；所述增弹组分为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物；所述增粘组分为C9石油树脂或萜烯树脂；所述增渗组分为羧化聚乙烯蜡。上述老化浙青改性再生剂，其制备方法包括以下步骤:I)将基础油加热至160-170°C，3000-5000r/min剪切速率下依次添加增弹组分、增粘组分和增渗组分，持续30-50min ；2)放置在150°C -160°C烘箱中发育40_60min，得到老化浙青改性再生剂；其中，各组分按质量比为:基础油:增弹组分:增粘组分:增渗组分=100:20-50:10 -30:5 -25。一种再生半柔性路面材料，其特征在于各组分按质量比为矿料:新浙青:改性再生剂:水泥砂浆:纤维=100:0.8-2.0:5-12:20-30:0.25-0.5 ;所述矿料由废弃浙青粗集料、新集料及填料组成；所述的新浙青为1-D改性浙青；所述改性再生剂为上述方案制备的老化浙青改性再生剂。上述再生半柔性路面材 料的方案中，所述矿料的组成按质量比为废弃浙青粗集料、新集料、填料的质量比为100:120-200:3-6 ;其中废弃浙青粗集料为2.36mm的筛上部分，包含 RAP-1 O 13.2mm)、RAP-2 (9.5 -13.2mm)、RAP-3 (4.75 -9.5mm)、RAP-4(2.36 -4.75mm)四种规格，按质量比为 RAP-1:RAP-2:RAP-3:RAP-4=100:50 -150:30 -90:30-90混合使用；其中新集料为玄武岩或灰绿岩中的一种或两种，包含5-10mm、10-15mm两种规格,按质量比5-IOmm新集料:10-15mm新集料=100:50-90混合使用；填料为石灰石矿粉或岩浆岩中的强基性岩磨细的矿粉。上述再生半柔性路面材料的方案中，所述水泥砂浆的组成按质量比为水泥:粉煤灰:废弃浙青细集料:膨胀剂:早强剂:减水剂:水=100:10-30:20-50:5-10:0.1-3:0.1-3:40-80 ;其中水泥为42.5或52.5硅酸盐水泥；粉煤灰为一级粉煤灰或二级粉煤灰；废弃浙青细集料为2.36mm筛下部分；膨胀剂为硫酸钙类膨胀剂；早强剂为硫酸钠、硫酸钙、亚硝酸钠、三乙醇胺、乙二醇中的任意一种或其任意的混合物；减水剂为聚羧酸减水剂或萘系减水剂。上述再生半柔性路面材料的方案中，所述纤维为聚丙烯腈纤维或聚酯纤维。一种再生半柔性路面材料的制备方法，包括以下步骤:I)将新浙青及老化浙青改性再生剂在165-175°C下加热；2)将矿料、新浙青、老化浙青改性再生剂和纤维在170°C-180°C下搅拌90s-180s，摊铺及碾压温度为165-175°C，得到多孔再生浙青基体；3)基体冷却后，将水泥砂浆倾倒至表面，使砂浆均匀流淌至基体空隙，刮平表面浆体，覆盖洒水养生3-7d即可得到高效利用废弃浙青混凝土的再生半柔性路面材料；其中，各组分按质量比为矿料:新浙青:改性再生剂:水泥砂浆:纤维=100:0.8-2.0:5-12:20-30:0.25-0.5 ;所述矿料由废弃浙青粗集料、新集料及填料组成；所述的新浙青为1-D改性浙青；所述改性再生剂为上述方案所述的老化浙青改性再生剂。上述路面材料的制备方法中，所述矿料的组成按质量比为废弃浙青粗集料、新集料、填料的质量比为100:120-200:3-6 ;所述废弃浙青粗集料为2.36mm的筛上部分，包含 RAP-1 O 13.2mm)、RAP-2 (9.5 -13.2mm)、RAP_3 (4.75 -9.5mm)、RAP_4 (2.36 -4.75mm)四种规格，按质量比为 RAP-1:RAP-2:RAP-3:RAP-4=100:50 -150:30 -90:30 -90混合使用；所述的新集料为玄武岩或灰绿岩中的一种或两种，包含5-10mm、10-15mm两种规格，按质量比为5-IOmm新集料:10-15mm新集料=100:50-90混合使用；填料为石灰石矿粉或岩浆岩中的强基性岩磨细的矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种老化沥青改性再生剂，其特征在于各组分按质量比为基础油：增弹组分：增粘组分：增渗组分=100：20～50：10～30：5～25；所述的基础油为减二线抽出油或减三线抽出油；所述增弹组分为苯乙烯?丁二烯?苯乙烯嵌段共聚物；所述增粘组分为C9石油树脂或萜烯树脂；所述增渗组分为羧化聚乙烯蜡。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢先启，丁庆军，赵明宇，邓利明，沈凡，黄小霞，张勇，陆超，卢吉，李扬，黄奎，谢磊，
申请(专利权)人：武汉市市政建设集团有限公司，武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：