一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410313072.1

申请日:

2014.07.03

公开号:

CN104119032A

公开日:

2014.10.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C04B 26/26申请日:20140703|||公开

IPC分类号:

C04B26/26

主分类号:

C04B26/26

申请人:

同济大学; 合肥市重点工程建设管理局

发明人:

李立寒; 祁文洋; 张明杰; 葛斌; 沈龙泉; 杜亚斌; 高海云

地址:

200092 上海市杨浦区四平路1239号

优先权:

专利代理机构:

上海正旦专利代理有限公司 31200

代理人:

张磊

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内容摘要

本发明公开了一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,该再生方法为将RAP与新集料、矿粉、新沥青及再生剂等新加材料按照一定的掺量(质量分数)、拌合工艺进行拌合,形成再生SBS沥青混合料。其中,RAP及各类新加材料的掺量分别为:30%~60%的RAP、1%~4%的矿粉、1%~6%的新沥青、0.08%~0.2%的再生剂,其余为新集料,其总重量满足100%。同时,本发明公开了RAP及各类新加材料的拌合工艺,包括:预热温度、添加顺序、拌合温度、拌合时间等。据此,大幅提高了RAP的再生利用率,且再生SBS沥青混合料的性能能够达到新拌SBS改性沥青混合料的性能要求。

权利要求书

权利要求书
1.  一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于具体步骤如下:
(1)、将RAP加热到130~150℃烘干后,加入到拌合锅中,拌合锅内温度保持在175~185℃;
(2)、将再生剂加热到60~100℃后,加入到步骤(1)所得产物的拌合锅中拌合30~60s;
(3)、将新集料加热到180~190℃后,加入到步骤(2)所得产物的拌合锅中拌合60~90s;
(4)、将新沥青加热到165~175℃后,加入到步骤(3)所得产物的拌合锅中拌合60~90s;
(5)、将矿粉加热到180~190℃后,加入到步骤(4)所得产物的拌合锅中拌合60~90s;
(6)、将步骤(5)所得拌合后的混合料在170~185℃下出锅,在165~180℃成型;
其中: RAP、新集料、矿粉、新沥青及再生剂的质量百分比为: 30wt%~60wt%的RAP、1wt%~4wt%的矿粉、1wt%~6wt%的新沥青、0.08wt%~0.2wt%的再生剂,其余为新集料,其总质量满足100%。

2.  根据权利要求1所述的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于所述RAP为原SBS沥青路面分层铣刨回收的老化SBS沥青混合料。

3.  根据权利要求1所述的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于所述新沥青为高粘度改性沥青,其主要成分为橡胶类改性剂、增容组分与基质沥青。

4.  根据权利要求1所述的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于所述再生剂是由极性化合物、初级酸、次级酸以及饱和烃组成,其中,极性化合物含量与饱和烃含量的比值不小于0.5。

说明书

说明书一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法
技术领域
本发明属于道路工程领域,具体涉及一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法。 
背景技术
SBS改性沥青路面具有优良的性能,已经广泛应用于我国高等级公路沥青路面建设。然而,SBS改性沥青路面在使用一定时间后也将发生老化而引起路面病害,需要养护维修,在此过程中将产生大量的回收老化SBS沥青混合料(RAP),而该类材料仍具有极高的利用价值。 
在SBS改性沥青混合料热再生技术的工程应用中,目前还存在以下问题亟待解决:RAP的再生利用率较低,其掺量(质量分数)一般不超过30%;再生SBS沥青混合料的性能无法达到新拌SBS改性沥青混合料的性能要求。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法。该再生方法中,RAP的掺配比例为30~60%,且再生SBS沥青混合料的性能达到新拌SBS改性沥青混合料的性能要求。 
本提出的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,具体步骤如下: 
(1)、将RAP加热到130~150℃烘干后,加入到拌合锅中,拌合锅内温度保持在175~185℃;
(2)、将再生剂加热到60~100℃后,加入到步骤(1)所得产物的拌合锅中拌合30~60s;
(3)、将新集料加热到180~190℃后,加入到步骤(2)所得产物的拌合锅中拌合60~90s;
(4)、将新沥青加热到165~175℃后,加入到步骤(3)所得产物的拌合锅中拌合60~90s;
(5)、将矿粉加热到180~190℃后,加入到步骤(4)所得产物的拌合锅中拌合60~90s;
(6)、将步骤(5)所得拌合后的混合料在170~185℃下出锅,在165~180℃成型;
其中: RAP、新集料、矿粉、新沥青及再生剂的质量百分比为: 30wt%~60wt%的RAP、1wt%~4wt%的矿粉、1wt%~6wt%的新沥青、0.08wt%~0.2wt%的再生剂,其余为新集料,其总质量满足100%。
本发明中,所述的RAP为原SBS沥青路面分层铣刨回收的老化SBS沥青混合料。 
本发明中,所述的新沥青选用高粘度改性沥青,如RST高粘度改性沥青,其主要成分为橡胶类改性剂、增容组分与基质沥青。 
本发明中,所述的再生剂是由极性化合物、初级酸、次级酸以及饱和烃组成,如CYCLOGEN L型沥青再生剂,其中,极性化合物含量与饱和烃含量的比值不小于0.5。 
本发明的有益效果:本发明的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,RAP的掺量最高达到60%,显著提高了RAP的再生利用率,且再生SBS沥青混合料的性能能够达到新拌改性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。本发明具有明显的经济和社会效益。 
附图说明
图1是实施例的RAP、新集料和矿粉的合成级配曲线图。 
具体实施方式
以下结合具体实施例及附图对本发明做进一步的说明。 
实施例1:RAP为六武高速公路K642处桥面铺装沥青上面层铣刨的AC-13SBS沥青混合料,其使用时间为27个月。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5.2%。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中旧沥青性能指标试验材料类型针入度/0.1mm软化点/℃10℃延度/cm旧沥青3563.610.3
新集料选用0-3mm、3-5mm、5-10mm三档玄武岩集料,矿粉选用石灰岩矿粉。针对各档新集料及矿粉进行相对密度的测试及筛分试验,相对密度测试结果见表3,筛分试验结果见表4。
表3 新集料和矿粉相对密度试验结果 

表4 新集料和矿粉的筛分结果

新沥青选用RST高粘度改性沥青,RST高粘度改性沥青是由中石化A-70#与RST高粘度改性剂配制,RST高粘度改性剂掺量为9%。
再生剂选用CYCLOGEN L型沥青再生剂。 
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,合成级配曲线见图1。 
将上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂按照一定的掺量、拌合工艺进行拌合。其中,RAP及各类新加材料的掺量分别为:60%的RAP、36.36%的新集料、2%的矿粉、1.52%的新沥青、0.12%的再生剂。 
上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的拌合工艺,包括以下步骤: 
(1)、将RAP加热到150℃后加入到拌合锅中,拌合锅内温度保持在180℃;
(2)、将再生剂加热到60℃后,加入到拌合锅中拌合60s;
(3)、将新集料加热到180℃后,加入到拌合锅中拌合60s;
(4)、将新沥青加热到175℃后,加入到拌合锅中拌合60s;
(5)、将矿粉加热到180℃后,加入到拌合锅中拌合60s,形成再生SBS沥青混合料。
针对上述再生SBS沥青混合料分别进行车辙试验、冻融劈裂试验及低温弯曲试验等性能试验,试验结果见表5,同时将《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中新拌SBS改性沥青混合料的技术标准列于表5。可见,上述再生SBS沥青混合料的性能达到新拌SBS改性沥青混合料的性能要求。 
表5 再生SBS沥青混合料性能试验结果 试验材料动稳定度/(次·mm-1)残留强度比/%破坏应变/μm热再生SBS沥青混合料873086.92684技术标准≥2800≥80≥2500

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1、(10)申请公布号 CN 104119032 A (43)申请公布日 2014.10.29 C N 1 0 4 1 1 9 0 3 2 A (21)申请号 201410313072.1 (22)申请日 2014.07.03 C04B 26/26(2006.01) (71)申请人同济大学 地址 200092 上海市杨浦区四平路1239号 申请人合肥市重点工程建设管理局 (72)发明人李立寒 祁文洋 张明杰 葛斌 沈龙泉 杜亚斌 高海云 (74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司 31200 代理人张磊 (54) 发明名称 一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法 (57) 摘要 本发明公开了。

2、一种高RAP掺量的SBS沥青混 合料再生方法,该再生方法为将RAP与新集料、矿 粉、新沥青及再生剂等新加材料按照一定的掺量 (质量分数)、拌合工艺进行拌合,形成再生SBS沥 青混合料。其中,RAP及各类新加材料的掺量分别 为:30%60%的RAP、1%4%的矿粉、1%6%的新沥 青、0.08%0.2%的再生剂,其余为新集料,其总重 量满足100%。同时,本发明公开了RAP及各类新 加材料的拌合工艺,包括:预热温度、添加顺序、 拌合温度、拌合时间等。据此,大幅提高了RAP的 再生利用率,且再生SBS沥青混合料的性能能够 达到新拌SBS改性沥青混合料的性能要求。 (51)Int.Cl. 权利要求书。

3、1页 说明书3页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 (10)申请公布号 CN 104119032 A CN 104119032 A 1/1页 2 1.一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于具体步骤如下: (1)、将RAP加热到130150烘干后,加入到拌合锅中,拌合锅内温度保持在 175185; (2)、将再生剂加热到60100后,加入到步骤(1)所得产物的拌合锅中拌合3060s; (3)、将新集料加热到180190后,加入到步骤(2)所得产物的拌合锅中拌合 6090s; (4)、将新沥青加热到16517。

4、5后,加入到步骤(3)所得产物的拌合锅中拌合 6090s; (5)、将矿粉加热到180190后,加入到步骤(4)所得产物的拌合锅中拌合6090s; (6)、将步骤(5)所得拌合后的混合料在170185下出锅,在165180成型; 其中: RAP、新集料、矿粉、新沥青及再生剂的质量百分比为: 30wt%60wt%的RAP、 1wt%4wt%的矿粉、1wt%6wt%的新沥青、0.08wt%0.2wt%的再生剂,其余为新集料,其总质 量满足100%。 2.根据权利要求1所述的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于所 述RAP为原SBS沥青路面分层铣刨回收的老化SBS沥青混合料。 3.。

5、根据权利要求1所述的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于所 述新沥青为高粘度改性沥青,其主要成分为橡胶类改性剂、增容组分与基质沥青。 4.根据权利要求1所述的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,其特征在于所 述再生剂是由极性化合物、初级酸、次级酸以及饱和烃组成,其中,极性化合物含量与饱和 烃含量的比值不小于0.5。 权 利 要 求 书CN 104119032 A 1/3页 3 一种高 RAP 掺量的 SBS 沥青混合料再生方法 技术领域 0001 本发明属于道路工程领域,具体涉及一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法。 背景技术 0002 SBS改性沥青路面具有优。

6、良的性能,已经广泛应用于我国高等级公路沥青路面建 设。然而,SBS改性沥青路面在使用一定时间后也将发生老化而引起路面病害,需要养护维 修,在此过程中将产生大量的回收老化SBS沥青混合料(RAP),而该类材料仍具有极高的利 用价值。 0003 在SBS改性沥青混合料热再生技术的工程应用中,目前还存在以下问题亟待解 决:RAP的再生利用率较低,其掺量(质量分数)一般不超过30%;再生SBS沥青混合料的性 能无法达到新拌SBS改性沥青混合料的性能要求。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法。该再生方法 中,RAP的掺配比例为3060%,且再生SBS沥青混。

7、合料的性能达到新拌SBS改性沥青混合料 的性能要求。 0005 本提出的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,具体步骤如下: (1)、将RAP加热到130150烘干后,加入到拌合锅中,拌合锅内温度保持在 175185; (2)、将再生剂加热到60100后,加入到步骤(1)所得产物的拌合锅中拌合3060s; (3)、将新集料加热到180190后,加入到步骤(2)所得产物的拌合锅中拌合 6090s; (4)、将新沥青加热到165175后,加入到步骤(3)所得产物的拌合锅中拌合 6090s; (5)、将矿粉加热到180190后,加入到步骤(4)所得产物的拌合锅中拌合6090s; (6)、将步骤。

8、(5)所得拌合后的混合料在170185下出锅,在165180成型; 其中: RAP、新集料、矿粉、新沥青及再生剂的质量百分比为: 30wt%60wt%的RAP、 1wt%4wt%的矿粉、1wt%6wt%的新沥青、0.08wt%0.2wt%的再生剂,其余为新集料,其总质 量满足100%。 0006 本发明中,所述的RAP为原SBS沥青路面分层铣刨回收的老化SBS沥青混合料。 0007 本发明中,所述的新沥青选用高粘度改性沥青,如RST高粘度改性沥青,其主要成 分为橡胶类改性剂、增容组分与基质沥青。 0008 本发明中,所述的再生剂是由极性化合物、初级酸、次级酸以及饱和烃组成,如 CYCLOGEN。

9、 L型沥青再生剂,其中,极性化合物含量与饱和烃含量的比值不小于0.5。 0009 本发明的有益效果:本发明的一种高RAP掺量的SBS沥青混合料再生方法,RAP的 掺量最高达到60%,显著提高了RAP的再生利用率,且再生SBS沥青混合料的性能能够达到 说 明 书CN 104119032 A 2/3页 4 新拌改性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。本发明具有明 显的经济和社会效益。 附图说明 0010 图1是实施例的RAP、新集料和矿粉的合成级配曲线图。 具体实施方式 0011 以下结合具体实施例及附图对本发明做进一步的说明。 0012 实施例1:RAP为六武高速公路K6。

10、42处桥面铺装沥青上面层铣刨的AC-13SBS沥青 混合料,其使用时间为27个月。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5.2%。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。 0013 表1 RAP中旧集料矿料级配 表2 RAP中旧沥青性能指标 试验材料类型针入度/0.1mm软化点/10延度/cm 旧沥青35 63.6 10.3 新集料选用0-3mm、3-5mm、5-10mm三档玄武岩集料,矿粉选用石灰岩矿粉。针对各档新 集料及矿粉进行相对密度的测试及筛分试验,相。

11、对密度测试结果见表3,筛分试验结果见表 4。 0014 表3 新集料和矿粉相对密度试验结果 表4 新集料和矿粉的筛分结果 说 明 书CN 104119032 A 3/3页 5 新沥青选用RST高粘度改性沥青,RST高粘度改性沥青是由中石化A-70#与RST高粘 度改性剂配制,RST高粘度改性剂掺量为9%。 0015 再生剂选用CYCLOGEN L型沥青再生剂。 0016 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,合成级配曲线见图1。 0017 将上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂按照一定的掺量、拌合工艺进行拌合。 其。

12、中,RAP及各类新加材料的掺量分别为:60%的RAP、36.36%的新集料、2%的矿粉、1.52%的 新沥青、0.12%的再生剂。 0018 上述RAP与新集料、矿粉、新沥青、再生剂的拌合工艺,包括以下步骤: (1)、将RAP加热到150后加入到拌合锅中,拌合锅内温度保持在180; (2)、将再生剂加热到60后,加入到拌合锅中拌合60s; (3)、将新集料加热到180后,加入到拌合锅中拌合60s; (4)、将新沥青加热到175后,加入到拌合锅中拌合60s; (5)、将矿粉加热到180后,加入到拌合锅中拌合60s,形成再生SBS沥青混合料。 0019 针对上述再生SBS沥青混合料分别进行车辙试验、冻融劈裂试验及低温弯曲试验 等性能试验,试验结果见表5,同时将公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中新 拌SBS改性沥青混合料的技术标准列于表5。可见,上述再生SBS沥青混合料的性能达到新 拌SBS改性沥青混合料的性能要求。 0020 表5 再生SBS沥青混合料性能试验结果 试验材料动稳定度/(次mm -1 )残留强度比/%破坏应变/m 热再生SBS沥青混合料8730 86.9 2684 技术标准2800802500 说 明 书CN 104119032 A 1/1页 6 图1 说 明 书 附 图CN 104119032 A 。

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