CN105859175A - 一种大比例rap料厂拌温再生沥青混合料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂及生产方法，将再生剂、沥青粘附性增强剂、防老化剂混合后在温度为90℃～110℃的条件下搅拌5min～10min，得到复合再生剂；将回收破碎后的旧沥青路面材料、新集料、复合再生剂、温拌沥青按照程序方法生产出再生沥青混合料。本发明通过温拌剂和复合再生剂的加入，保证混合料性能的基础上大大提高了废旧沥青混合料的用量，同时施工温度较传统热拌热铺低20‑40℃，提高了沥青混凝土的施工和易性。
Description
技术领域
本发明属于道路沥青混合料技术领域，具体涉及一种大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料和复合再生剂的制备方法。
技术背景
在我国，沥青混凝土路面的大范围建设是从20世纪80年代开始，而公路的一般使用年限为10-15年。现阶段，有大量公路已经到了使用年限，全国每年约有12％的高等级公路需要大修，保守估计每年沥青路面废弃料220万吨。加之人们关心的环境问题不容忽视，同时沥青这种不可再生资源需要更加珍惜，能否最大限度的对旧料回收利用已经成为行业里一个热门话题。
目前，对于沥青路面再生利用最常见的方法是厂拌热再生，虽然与传统的沥青混合料生产相比有很大优点，但是厂拌热再生沥青混合料还是存在着旧料添加率低；再生混合料沥青老化严重；混合料生产耗能高；有害气体排放量大；混合料拌合施工温度要求高等弊端。因此为了降低能耗；提高旧料利用率；减小环境污染；降低RAP料中旧沥青在高温加热下的二次老化，因此，找到一种既能提高RAP料的掺加比例，同时保证混合料路用性能生产工艺具有很大价值。
在再生剂的开发上，目前国内外均有相当数量的研究和实践，由于大部分采用共聚树脂与轻质油的混溶物，这样必然存在两个问题，第一是成本太高，人们宁愿采用新的沥青重新铺筑，也不愿意使用再生剂对沥青废料进行回收利用，这也是我国废旧沥青混合料再生技术落后的原因之一，第二，由于再生剂中的轻质油分，使再生后的沥青感温性及抗老化性差，我国石化工业每年会产生各种废料，大多经简单处理被排放或燃烧，不仅造成环境的负担，而且这些废料中含有大量有用的物质，只因现在技术无法处理而造成巨大浪费，因此，从成本。环境以及废物利用考虑，我们从炼厂的废料中进行选择，真正的做到以废治废，变废为宝。
发明内容
本发明所要解决在于针对再生混合料生产过程中RAP料添加比例小的技术问题。该生产工艺可以更大限度上利用回收料，该方法中RAP料的回收利用率达到70％以上。同时，降低RAP料中沥青的二次老化，保证沥青混合料路用性能的同时，达到节能减排的效果。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂，组分为再生剂、沥青粘附性增强剂和防老化剂，制备方法为：
制备复合再生剂：将再生剂、沥青粘附性增强剂和防老化剂混合后，在温度为150℃～160℃的条件下搅拌5min～10min，得到复合再生剂；所述复合再生剂中再生剂的质量含量为80％～85％，沥青粘附性增强剂的质量含量为1％～10％，防老化剂的质量含量为5％～10％。
而且，所述再生剂的芳香分46％，饱和分43％，胶质10％，沥青质1％.
而且，所述沥青粘附性增强剂为氨基胺衍生出来的分子量高达30000-40000。
而且，所述防老化剂为糠醛油。
一种大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料的生产方法，步骤如下：
⑴将回收破碎后的旧沥青路面材料按70-90％比例通过皮带传输至热提，进入滚筒，进行加热加热温度110-130℃，称量，储存备用；
⑵将新集料通过拌合机的滚筒加热至190-210℃，通过热提，筛分后进入热料仓，按配比10-30％要求进行称量，至拌锅内；
⑶将回收料加入拌合锅，新旧混合料混合后温度达到120-130℃，然后喷洒复合再生剂，复合再生剂添加量通常为再生沥青混合料中总沥青质量的1％-3％，搅拌10-20s；所述复合再生剂为权利要求1所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂；
⑷按照配比设计过程的设计最佳油石比加入温拌沥青，拌合15s～20s；
⑸将矿粉加入拌合锅，矿粉加入量整体质量的1-2％，拌合10-20s，获得温再生沥青混合料。
而且，所述温拌沥青的制备方法为：将温拌剂和沥青在温度为150℃～160℃的条件下搅拌5min～10min，得到温拌沥青；所述温拌沥青中温拌剂的质量含量为5％～10％。
而且，所述温拌剂为长链脂肪族化合物类温拌剂，熔点在94-114℃之间，碳原子数在22以上的链烷烃；
本发明的优点和积极效果如下：
1、本发明提供的温再生沥青混合料再生方法铣刨料添加比例高，铣刨料的添加比例为70％-90％，可比传统热再生产提高40％-60％，其他部分主要是为了补充混合料的级配，温再生可大大提高旧料的利用率，在保护环境的同时节约生产成本。
2、本发明还提供一种复合再生剂，在生产过程中，通过再生剂和温拌剂的加入，铣刨料主动加热温度为110-120℃，新集料的加热温度为190-210℃,成品料出料温度120-130℃。
3、本发明通过温拌剂的加入，大大降低了旧沥青的粘度达到温拌的效果，出料温度明显降低，同时施工温度较传统热拌热铺低30-40℃，提高了沥青混凝土的施工和易性。
具体的实施方式
为了理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步说明：下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种制备复合再生剂和制备温拌沥青的制备，包括以下步骤：
⑴制备复合再生剂：将再生剂、沥青粘附性增强剂和防老化剂混合后在温度为90℃～110℃的条件下搅拌5min～10min，得到复合再生剂；所述复合再生剂中再生剂的质量含量为80％～85％，沥青粘附性增强剂的质量含量为1％～10％，防老化剂的质量含量为5％～10％；
⑵制备温拌沥青：将温拌剂和沥青在温度为90℃～110℃的条件下搅拌5min～10min，得到温拌沥青；所述温拌沥青中温拌剂的质量含量为5％～10％。
所述复合再生剂的成分为：再生剂质量含量为80％～85％，再生剂为抚顺石油一厂提供，沥青粘附性增强剂为美国埃斯泰尔--沥青抗剥落剂External-2500，其质量含量为1％～10％，所述防老化剂为糠醛油，防老化剂的质量含量为5％～10％。
其中所述沥青粘附性增强剂为美国埃斯泰尔--沥青抗剥落剂External-2500，是由氨基胺衍生出来的分子量高达30000-40000(普通抗剥落剂的分子量约为2000)，具有出色的热稳定性，闪点达到200℃以上，在170℃的条件下存放数周后仍然可以保持原先90％以上的抗剥落性能，同时是低气味、低烟雾的环保产品。
所述防老化剂为糠醛油，别名呋喃甲醛，分子式C5H4O2；C4H3OCHO。
所述再生剂为一种富芳贫蜡的炼厂废料，芳香分46％，饱和分43％，胶质10％，沥青质1％。
所述温拌剂为深圳海川工程科技有限公司开发的有机降黏型温拌剂EC120，其主要成分为长链脂肪族化合物，熔点在94-114℃之间，外观形貌为片粒状固体。其中脂肪族碳氢化合物有：碳原子数在22以上的碳链烷烃及以其作主成分的烷烃混合物。
本发明的主要生产工艺如下：
一、将铣刨的回收料进行破碎和筛分，分成粗细两档，通过抽提试验分析旧料的沥青含量和级配。
二、选择5个油石比，以0.3％为间隔的油石比进行混合料配比设计，利用旋转压实仪在每个所述油石比的条件下成型6个马歇尔试件，然后根据马歇尔设计方法确定温拌再生沥青混合料试样的最佳油石比，所述油石比为温拌再生沥青混合料试样中新沥青的质量与新集料和新矿粉质量之和的比值，所述马歇尔试件的成型温度为110℃～130℃，所述温拌再生沥青混合料试样的具体制备过程为：
⑴将RAP料、新集料(10％-30％)和复合再生剂在温度为120℃～130℃的条件下拌合10-20s，得到混合物X；所述复合再生剂的用量为所述RAP料中旧沥青质量的1％～3％；
⑵在温度为120℃～130℃的条件下，加入温拌沥青，拌合15s～20s，得到混合物Y。温拌沥青的用量按照配比设计过程的设计最佳油石比加入。
⑶然后将新矿粉加入到混合物Y中，在温度为120℃～130℃的条件下拌合15s～25s，得到温拌再生沥青混合料试样。
实施例1
大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料，生产方法如下：
⑴将回收破碎后的旧沥青路面材料(RAP)按70％比例通过皮带传输至热提，进入滚筒，进行加热加热温度110-130℃，称量，储存备用。
⑵将新集料通过拌合机的滚筒加热至190-210℃，通过热提，筛分后进入热料仓，按配比30％要求进行称量，至拌锅内。
⑶将回收料加入拌合锅(新旧混合料混合后温度达到120-130℃)，然后喷洒复合再生剂(用量为所述RAP料中旧沥青质量的1％～3％)，搅拌10-20s。
⑷按照配比设计过程的设计最佳油石比(一般为0.5％-1.5％)加入温拌沥青，拌合15s～20s。
⑸将矿粉(0-3％)加入拌合锅，拌合10-20s。
所述复合再生剂的成分：再生剂质量含量为85％，再生剂为抚顺石油一厂提供，沥青粘附性增强剂为美国埃斯泰尔--沥青抗剥落剂External-2500，其质量含量为0％，所述防老化剂为糠醛油，防老化剂的质量含量为5％。
本发明大比例RAP料厂拌温再生的施工方法与传统的热拌热铺沥青混合料施工方法基本相同。温拌沥青混合料碾压工艺应遵循“紧跟、高频、低幅、匀速、少水”的原则。
为验证本发明大比例RAP料温再生的质量做以下实验。
依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJE20-2011)的相关规定对本发明实施例1的沥青混合料、传统热拌沥青混凝土进行浸水马歇尔稳定度、冻融劈裂强度、混合料密度、渗水系数进行试验所得的试验数据如下表：
同时，对施工现场进行检验，芯样密实，压实度达到试验室标准的97％以上，路面渗水系数和构造物深度均合格。所生产的再生沥青混合料满足《公路沥青路面再生技术规范》(FTGF41-2008)工程级配要求的混合料性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (7)
1.一种大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂，其特征在于：组分为再生剂、沥青粘附性增强剂和防老化剂，制备方法为：
制备复合再生剂：将再生剂、沥青粘附性增强剂和防老化剂混合后，在温度为150℃～160℃的条件下搅拌5min～10min，得到复合再生剂；所述复合再生剂中再生剂的质量含量为80％～85％，沥青粘附性增强剂的质量含量为1％～10％，防老化剂的质量含量为5％～10％。
2.根据权利要求1所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂，其特征在于：所述再生剂的芳香分46％，饱和分43％，胶质10％，沥青质1％。
3.根据权利要求1所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂，其特征在于：所述沥青粘附性增强剂为氨基胺衍生出来的分子量高达30000-40000。
4.根据权利要求1所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂，其特征在于：所述防老化剂为糠醛油。
5.一种大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料的生产方法，其特征在于：步骤如下：
⑴将回收破碎后的旧沥青路面材料按70-90％比例通过皮带传输至热提，进入滚筒，进行加热加热温度110-130℃，称量，储存备用；
⑵将新集料通过拌合机的滚筒加热至190-210℃，通过热提，筛分后进入热料仓，按配比10-30％要求进行称量，至拌锅内；
⑶将回收料加入拌合锅，新旧混合料混合后温度达到120-130℃，然后喷洒复合再生剂，复合再生剂添加量通常为再生沥青混合料中总沥青质量的1％-3％，搅拌10-20s；所述复合再生剂为权利要求1所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂；
⑷按照配比设计过程的设计最佳油石比加入温拌沥青，拌合15s～20s；
⑸将矿粉加入拌合锅，矿粉加入量整体质量的1-2％，拌合10-20s，获得温再生沥青混合料。
6.根据权利要求5所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料的生产方法，其特征在于：所述温拌沥青的制备方法为：将温拌剂和沥青在温度为150℃～160℃的条件下搅拌5min～10min，得到温拌沥青；所述温拌沥青中温拌剂的质量含量为5％～10％。
7.根据权利要求6所述的大比例RAP料厂拌温再生沥青混合料用复合再生剂，其特征在于：所述温拌剂为长链脂肪族化合物类温拌剂，熔点在94-114℃之间，碳原子数在22以上的链烷烃。
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