法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2017-01-04
授权
授权
2015-08-12
实质审查的生效 IPC(主分类):C04B26/26 申请日:20150401
实质审查的生效
2015-07-15
公开
公开
技术领域
本发明属于道路工程技术领域，涉及一种厂拌热再生沥青混合料的制备方法。
背景技术
厂拌热再生沥青混合料因其性能与热拌沥青混合料接近，已经越来越广泛应用于我国公 路沥青路面养护维修建设中。然而，常规的拌合工艺中，一般先将旧料和新集料单独加热， 然后将旧料与新集料在拌缸中混合，接着添加新沥青拌合。这种拌合工艺，没有考虑到新集 料与旧料(有沥青裹附)的差异，造成拌合后的再生混合料中新集料与旧料被新沥青裹附情 况不同，混合料的均匀性差，常常出现大粒径的新集料拌合后仍然未充分裹附沥青，而呈现 出花白料的现象。旧料掺配率越高，该现象越严重。
发明内容
本发明的目的是提供一种含再生剂的厂拌热再生沥青混合料的制备方法，以获得再生效 率高、沥青裹附均匀、性能稳定且满足热拌沥青混合料性能要求的热再生沥青混合料。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种含再生剂的厂拌热再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、将沥青路面回收料(RAP)加热后加入到1号拌合缸中；
(2)、将再生剂加热后加入到步骤(1)所得产物的拌合缸中拌合；
(3)、将新集料加热后加入到2号拌合缸中；
(4)、将第一部分新沥青加热后加入到步骤(3)所得产物的拌合缸中拌合；
(5)、将步骤(2)所得产物转移到步骤(4)所得产物的拌合缸中，并加入剩余新沥青进 行拌合；
(6)、将矿粉加入到步骤(5)所得产物的拌合缸中拌合；
(7)、将步骤(6)所得拌合后的混合料出锅、成型；
其中：RAP、新集料、矿粉、新沥青及再生剂的质量百分比为：25～80wt％的RAP、1～4wt％ 的矿粉、1～6wt％的新沥青、0.1～0.4wt％的再生剂，其余为新集料，其总质量满足100％；新 沥青分两次加入，第一部分新沥青与剩余新沥青加入的比例按照RAP与新集料获得相同沥青 膜厚度时的比表面积比值确定。
所述步骤(1)的RAP加热温度为60～110℃，1号拌合缸内温度保持在165～175℃。
所述步骤(2)的再生剂加热温度为60～80℃；拌合时间为8～10s，室内小型拌锅拌合时 间为60～90s。
所述再生剂为芳烃油类热再生常用再生剂。
所述步骤(3)的新集料加热温度为180～200℃，2号拌合缸内温度保持在165～175℃。
所述新集料为石灰岩、玄武岩或辉绿岩等常用筑路材料。
所述步骤(4)的第一部分新沥青加热温度为155～170℃(普通沥青取低值，改性沥青取 高值)；所述拌合时间为8～10s，室内小型拌锅拌合时间为60～90s。
所述步骤(5)的剩余新沥青加入后拌合时间为36～40s，室内小型拌锅拌合时间为60～90s。
所述步骤(6)的拌合时间为8～10s，室内小型拌锅拌合时间为60～90s；所述矿粉在室内 小型拌锅加入时需加热到180～200℃。
所述矿粉为石灰岩矿粉。
所述步骤(7)的出锅温度为160～175℃，成型温度为155～170℃。
本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明中，厂拌热再生是将原沥青路面分层铣刨回收的RAP通过添加新沥青、再生剂、 新集料的方式进行厂拌热再生；一方面通过RAP与再生剂在1号拌合缸中单独拌合，充分增 加了再生剂与旧沥青的接触，有效提高了旧沥青再生效率；另一方面通过新集料与一定比例 新沥青在2号拌合缸中单独拌合，兼顾了RAP和新集料对沥青吸附能力不同的特点，保证了 新集料表面粘附足够厚度的沥青膜，有效解决了再生料中极易出现花白料的问题。
本发明方法中的双缸拌合为同步拌合，即RAP和再生剂在1号拌合缸中拌合，同时新集 料与一定比例新沥青在2号拌合缸中拌合，总的拌合时间与常规拌合工艺相同。
本发明的双缸拌合工艺较常规拌合工艺，RAP掺配率可达50％甚至更高，显著提高了 RAP的再生利用率，且再生料拌合过程中可有效避免花白料的出现，新沥青的添加量减少， 同时再生沥青混合料的性能能够达到新的热拌沥青混合料的性能要求，并可直接用于沥青路 面上、中面层的铺筑；具有明显的经济和社会效益。
本发明方法具有易于实现、旧料再生效率高、新沥青用量少、有效防止再生混合料中花 白料的出现、再生混合料更均匀、性能更好的优点。
附图说明
图1是本发明实施例的含再生剂的厂拌热再生沥青混合料的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
室内试验实施例：实验所用RAP为同种来源同种粒径的材料，首先对RAP进行取样， 然后对试样进行抽提试验，试验测得该RAP的沥青含量为4.55％。针对抽提试验获得的旧集 料进行筛分试验，试验结果见表1。采用旋转蒸发方法对抽提试验后的旧沥青进行回收，并 进行性能指标测试，测试结果见表2。
表1 RAP中旧集料矿料级配
表2 RAP中旧沥青性能指标测试结果
新集料采用石灰岩，矿粉选用石灰岩矿粉。针对新集料进行相对密度的测试，测试结果 见表3。
表3新集料相对密度试验结果
新沥青选用SBS改性沥青，其性能指标测试结果见表4。
表4 SBS改性沥青性能指标测试结果
再生剂选用SJRZ-01型国产沥青再生剂。
将RAP、新集料、矿粉进行级配合成，合成级配满足《公路沥青路面施工技术规范》 JTG F40-2004的级配范围要求。
如图1所示，图1是本发明实施例的含再生剂的厂拌热再生沥青混合料的制备方法的工 艺流程图。将上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂分别按照双缸拌合工艺、常规拌合 工艺进行拌合。其中，RAP及各类新加材料的质量百分比分别为：48.77％的RAP、47.15％的 新集料、1.61％的矿粉、2.20％的新沥青、0.27％的再生剂。
上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的双缸拌合工艺，包括以下步骤：
(1)、将RAP加热到110℃后，加入到1号拌合缸中，拌合缸内温度保持在175℃；
(2)、将再生剂加热到80℃，加入到1号拌合缸中拌合90s；
(3)、将新集料加热到180℃后，加入到2号拌合缸中，拌合缸内温度保持在175℃；
(4)、将一半新沥青加热到170℃后，加入到2号拌合缸中拌合90s；
(5)、将1号拌合缸中的产物转移到2号拌合缸中；
(6)、将剩余另一半新热沥青加入到2号拌合缸中，拌合90s；
(7)、将矿粉加热到180℃后，加入到2号拌合缸中拌合90s；
(8)、将步骤(7)所得拌合后的混合料在165～175℃下出锅，在160～170℃成型。
上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的常规拌合工艺，包括以下步骤：
(1)、将RAP加热到110℃后，加入到1号拌合锅中，拌合锅内温度保持在175℃；
(2)、将再生剂加热到80℃后，加入到1号拌合锅中拌合90s；
(3)、将新集料加热到180℃后，加入到1号拌合锅中；
(4)、将新沥青加热到170℃后，加入到1号拌合锅中拌合90s；
(5)、将矿粉加热到180℃后，加入到1号拌合缸中拌合90s，形成再生沥青混合料。
针对上述分别按照双缸拌合工艺、常规拌合工艺获得的再生沥青混合料进行室内马歇尔 试件参数的测试，试验结果见表5。可见，双缸拌合工艺下拌合的再生混合料新旧料融合性 更好，马歇尔试件的密实性更好。
表5再生沥青混合料马歇尔试件参数结果
实施例2
室内试验实施例：实验所用RAP为同种来源同种粒径的材料，首先对RAP进行取样， 然后对试样进行抽提试验，试验测得该RAP的沥青含量为4.55％。针对抽提试验获得的旧集 料进行筛分试验，试验结果见表6。采用旋转蒸发方法对抽提试验后的旧沥青进行回收，并 进行性能指标测试，测试结果见表7。
表6 RAP中旧集料矿料级配
表7 RAP中旧沥青性能指标测试结果
新集料采用石灰岩，矿粉选用石灰岩矿粉。针对新集料进行相对密度的测试，测试结果 见表8。
表8新集料相对密度试验结果
新沥青选用SBS改性沥青，其性能指标测试结果见表9。
表9 SBS改性沥青性能指标测试结果
再生剂选用SJRZ-01型国产沥青再生剂。
将RAP、新集料、矿粉进行级配合成，合成级配满足《公路沥青路面施工技术规范》 JTG F40-2004的级配范围要求。
如图1所示，图1是本发明实施例所示含再生剂的厂拌热再生沥青混合料的制备方法的 工艺流程图。将上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂分别按照双缸拌合工艺、常规拌 合工艺进行拌合。其中，RAP及各类新加材料的质量百分比分别为：48.92％的RAP、47.30％ 的新集料、1.61％的矿粉、1.90％的新沥青、0.27％的再生剂。
上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的双缸拌合工艺，包括以下步骤：
(1)、将RAP加热到110℃后，加入到1号拌合缸中，拌合缸内温度保持在175℃；
(2)、将再生剂加热到80℃，加入到1号拌合缸中拌合90s；
(3)、将新集料加热到180℃后，加入到2号拌合缸中，拌合缸内温度保持在175℃；
(4)、将一半新沥青加热到170℃后，加入到2号拌合缸中拌合90s；
(5)、将1号拌合缸中的产物转移到2号拌合缸中；
(6)、将剩余另一半新热沥青加入到2号拌合缸中，拌合90s；
(7)、将矿粉加热到180℃后，加入到2号拌合缸中拌合90s；
(8)、将步骤(7)所得拌合后的混合料在165～175℃下出锅，在160～170℃成型。
上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的常规拌合工艺，包括以下步骤：
(1)、将RAP加热到110℃后，加入到1号拌合锅中，拌合锅内温度保持在175℃；
(2)、将再生剂加热到80℃后，加入到1号拌合锅中拌合90s；
(3)、将新集料加热到180℃后，加入到1号拌合锅中；
(4)、将新沥青加热到170℃后，加入到1号拌合锅中拌合90s；
(5)、将矿粉加热到180℃后，加入到1号拌合缸中拌合90s，形成再生沥青混合料。
针对上述分别按照双缸拌合工艺、常规拌合工艺获得的再生沥青混合料进行室内马歇尔 试件参数的测试，试验结果见表10。可见，双缸拌合工艺下拌合的再生混合料新旧料融合性 更好，马歇尔试件的密实性更好。
表10再生沥青混合料马歇尔试件参数结果
实施例3
室内试验实施例：实验所用RAP为同种来源不同粒径的材料，分别计作RAP1(0～16mm)， RAP2(0～25mm)。首先分别对两种RAP进行取样，然后对试样进行抽提试验，试验测得 RAP1的沥青含量为4.55％，RAP2的沥青含量为3.45％。针对抽提试验获得的旧集料进行筛 分试验，试验结果见表11和12。采用旋转蒸发方法对抽提试验后的旧沥青进行回收，并进 行性能指标测试，测试结果见表13。
表11 RAP1中旧集料矿料级配
表12 RAP2中旧集料矿料级配
表13 RAP中旧沥青性能指标测试结果
新集料采用石灰岩，矿粉选用石灰岩矿粉。针对新集料进行相对密度的测试，测试结果 见表14。
表14新集料相对密度试验结果
新沥青选用70#基质沥青，其性能指标测试结果见表15。
表15 70#基质沥青性能指标测试结果
再生剂选用SJRZ-01型国产沥青再生剂。
将RAP1、RAP2、新集料、矿粉进行级配合成，合成级配满足《公路沥青路面施工技术 规范》JTG F40-2004的级配范围要求。
如图1所示，图1是本发明实施例的含再生剂的厂拌热再生沥青混合料的制备方法的工 艺流程图。将上述RAP1、RAP2与新集料、矿粉、新沥青、再生剂分别按照双缸拌合工艺、 常规拌合工艺进行拌合。其中，RAP1、RAP2及各类新加材料的质量百分比分别为：19.61％ 的RAP1、19.61％RAP2、56.45％的新集料、2.37％的矿粉、1.74％的新沥青、0.22％的再生剂。
上述RAP1、RAP2与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的双缸拌合工艺，包括以下步骤：
(1)、将RAP1、RAP2加热到110℃后，加入到1号拌合缸中，拌合缸内温度保持在175℃；
(2)、将再生剂加热到80℃，加入到1号拌合缸中拌合90s；
(3)、将新集料加热到180℃后，加入到2号拌合缸中，拌合缸内温度保持在175℃；
(4)、将一半新沥青加热到160℃后，加入到2号拌合缸中拌合90s；
(5)、将1号拌合缸中的产物转移到2号拌合缸中；
(6)、将剩余另一半新热沥青加入到2号拌合缸中，拌合90s；
(7)、将矿粉加热到180℃后，加入到2号拌合缸中拌合90s；
(8)、将步骤(7)所得拌合后的混合料在160～170℃下出锅，在155～165℃成型。
上述RAP1、RAP2与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的常规拌合工艺，包括以下步骤：
(1)、将RAP1、RAP2加热到110℃后，加入到1号拌合锅中，拌合锅内温度保持在175℃；
(2)、将再生剂加热到80℃后，加入到1号拌合锅中拌合90s；
(3)、将新集料加热到180℃后，加入到1号拌合锅中；
(4)、将新沥青加热到160℃后，加入到1号拌合锅中拌合90s；
(5)、将矿粉加热到180℃后，加入到1号拌合缸中拌合90s，形成再生沥青混合料。
针对上述分别按照双缸拌合工艺、常规拌合工艺获得的再生沥青混合料进行室内马歇尔 试件参数的测试，试验结果见表16。可见，双缸拌合工艺下拌合的再生混合料新旧料融合性 更好，马歇尔试件的密实性更好。
表16再生沥青混合料马歇尔试件参数结果
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉 本领域技术人员显然可以容易的对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用 到其他实施例中，而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例。本领域技术 人员根据本发明的原理，不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范 围之内。
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