一种常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法，将塑化剂环氧大豆油、石油树脂和改性剂马来酸酐于95～105℃搅拌以使其混合均匀得到聚合油；在80~100℃条件下，将聚合油以80~100重量份与活性增韧剂1~20重量份在剪切机上快速拌合混溶制得高韧性填充聚合油；再将高韧性填充聚合油降温至30～40℃，加入表面活性剂乙烯基三乙氧基硅烷水溶液并搅拌混合均匀，养生得到常温抗裂再生剂。该常温抗裂再生剂不仅可以充分活化老化沥青，还能与界面增强乳化沥青、预水化水泥共同提高冷再生沥青混合料的抗开裂能力及抗水损害能力。通过本发明专利技术可以使废旧沥青混合料再生后的抗裂性能及抗水损性能优于常规再生沥青路面。能及抗水损性能优于常规再生沥青路面。

【技术实现步骤摘要】
一种常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法


[0001]本专利技术属于常温再生抗裂废旧沥青混合料及冷再生沥青混合料循环利用
，具体涉及一种常温再生抗裂废旧沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]公路沥青路面在翻修过程中会产生巨量的废旧沥青混合料，其主要的处理方法是热再生或冷再生，上述处理方法往往存在沥青再生程度不足、再生混合料性能偏低等问题。因此，如何将废旧沥青混合料中旧沥青有效利用，是一项重要关键技术。
[0003]沥青混合料路面在使用过程中由于外界环境的物理或化学的作用而使沥青发生老化，沥青中化学组成或力学性能均会发生不同程度的改变。一般沥青质含量相对增加，芳香分含量相对减少，易导致沥青变硬，粘附性、粘聚性降低等问题，从而导致废旧沥青混合料再生利用率不高。如何将这部分旧沥青通过活化再生恢复部分或全部原有物化性能，以提高再生沥青混合料路用性能，则需要有相应的处理工艺以及特有的旧沥青路面活化再生剂。
[0004]目前，通过用轻质油分原料作为再生剂可以使沥青发生塑化及其粘合颗粒的能力得以提高。这种常用再生剂的技术原理是降低旧沥青的粘度，其负面作用导致沥青粘附性和内聚性的急剧下降，并且在高温条件下会导致混合料的抗变形能力严重下降。例如，专利号 FR2976288B1公开了一种再生粘结剂(再生剂与粘结剂
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沥青的有机结合材料)，能够较好地对旧沥青进行塑性再生活化，但是该再生粘结剂具有一定的应用局限性，该专利适用于沥青骨料的残余粘结剂含量在3.5％～5.5％之间，即废旧沥青混合料中旧沥青含量在 3.5％～5.5％之间。这就说明，当废旧沥青混合料中旧沥青含量小于3.5％时，由于该专利中再生粘结剂的粘结能力不能充分发挥其作用，致使混合料的性能不足，特别是其抗开裂能力及抗水损能力还有待提高。当废旧沥青混合料中旧沥青含量大于5.5％时，由于混合料本身含有较高的旧沥青，如果再加入再生粘结剂会使其有效粘结成分增加，致使混合料性能偏“软”(导致抗车辙能力下降)，同时后期路面易泛油(导致路面抗滑能力降低)。综上所述，该再生粘结剂再生沥青混合料的抗开裂能力、抗水损害能力以及高温抗变形能力不足，还有待进一步提高。
[0005]因此，研究开发一种能够使废旧沥青混合料再生循环利用的材料工艺技术显得非常必要。

技术实现思路

[0006]为了提高冷再生沥青混合料的抗开裂能力、抗水损害能力以及高温抗变形能力，并将废旧沥青混合料中旧沥青充分再生，本专利技术提供了一种常温再生抗裂废旧沥青混合料及其制备方法，该方法制备的再生抗裂废旧沥青混合料，可以使水泥
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液态橡胶
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沥青在冷再生过程中形成强弹性胶结面，从而有效提升冷再生沥青混合料的性能指标。
[0007]本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种常温再生抗裂废旧沥青混合
料的制备方法，其特征在于具体步骤为：
[0008]步骤S1：将环氧塑化剂85～96重量份、树脂1～3重量份和改性剂马来酸酐3～7重量份于95～105℃搅拌剪切30～60min以使其混合均匀得到聚合油，其中环氧塑化剂为环氧大豆油，树脂为石油树脂，平均分子量为500～3000，软化点为70～90℃；
[0009]步骤S2：在80～100℃条件下，将步骤S1制备的聚合油以80～100重量份与活性增韧剂1～20重量份在剪切机上快速拌合混溶制得高韧性填充聚合油，其中活性增韧剂为液态橡胶即在常温下呈黏稠液体状态的橡胶，其分子量在4000～10000；
[0010]步骤S3：将步骤S2制备的高韧性填充聚合油降温至30～40℃，加入表面活性剂质量浓度为1％～20％的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液并搅拌混合均匀，养生30～300min得到产品常温抗裂再生剂；
[0011]步骤S4：将步骤S3制备的常温抗裂再生剂加入到回收的废旧沥青混合料中充分拌合 10～20min，再依次加入预水化水泥、界面增强乳化沥青进行拌合制得常温再生抗裂废旧沥青混合料。
[0012]进一步限定，所述环氧塑化剂主要起到增塑、稳定的作用，优选为环氧大豆油；所述树脂为石油树脂，平均分子量为500～3000，软化点为70～90℃，石油树脂的加入可以改善老化沥青与轻质油分的融合能力，进一步提高再生混合料的稳定性，优选为C5石油树脂。
[0013]进一步限定，所述活性增韧剂为液态橡胶即在常温下呈黏稠液体状态的橡胶，其分子量在4000～10000，优选为端氨基液体丁腈橡胶，这主要是由于其能够与丙烯酸、氯乙酸等原料在一定条件下反应生成界面增强剂，产物具有亲油基团和亲水基团，亲油基团具有液体橡胶性质。此外，环氧大豆油中的环氧基能够与界面增强剂分子结构中的残余活性氨基发生开环反应，形成更加牢固三维互穿网络结构，进一步提高再生沥青的黏韧性，使得废旧沥青路面混合料通过常温抗裂再生剂再生后的性能优于常规沥青路面抗开裂能力。
[0014]进一步限定，所述界面增强乳化沥青的具体制备步骤为：
[0015]步骤S1：将100重量份端氨基液体丁腈橡胶与50～60重量份丙烯酸在85℃条件下回流反应8h，再加入20～40重量份氯乙酸，在85℃条件下继续反应5h制得界面增强剂；
[0016]步骤S2：将制得的界面增强剂与乳化剂、协同乳化剂复配制备乳化沥青皂液，再将乳化沥青皂液加热至70℃并注入胶体磨中，再加入130℃的热熔沥青进行乳化制得界面增强乳化沥青。
[0017]进一步限定，所述预水化水泥是利用水泥在水浴调温的搅拌机中与水产生极小部分水化反应，预水化时间10～30min，再将界面增强剂加入其中充分拌合，对水泥及水化产物进行界面处理，以改善预水化水泥在乳化沥青混合料中的均散效果，并促进界面水泥水化产物
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液态橡胶
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沥青三相复合互穿网络结构的形成，进一步发挥黏结料的刚柔特性，其中水泥用量为废旧沥青混合料质量的1.5％～5％，水用量为废旧沥青混合料质量的1％～7％，界面增强剂掺量为水泥质量的0.5％～1％。
[0018]进一步限定，所述常温抗裂再生剂及界面增强乳化沥青的选择应根据废旧沥青混合料中的旧沥青含量确定，常温抗裂再生剂一般用量为废旧沥青混合料质量的1％～6％，界面增强乳化沥青一般用量为旧沥青混合料质量的3％～9％；当废旧沥青混合料中旧沥青含量小于3％时，常温抗裂再生剂用量宜取低值，界面增强乳化沥青用量宜取高值；当废旧沥青混合料中旧沥青含量大于6％时，常温抗裂再生剂用量宜取高值，界面增强乳化沥青用
量宜取低值。
[0019]利用本专利技术制备的常温抗裂再生剂对废旧沥青混凝土路面进行再生的方法包括：根据《公路沥青路面再生技术规范》中乳化沥青厂拌冷再生的设计要求进行设计，并使用本专利技术的常温再生剂、界面增强乳化沥青及预水化水泥，在0～100℃条件下可以使冷再生混合料中旧沥青的黏弹性得到显著提高，并促使水泥水化产物与再生沥青的结合，进而促进互穿网络过渡层的形成，使得常温抗裂再生剂再生后的废旧沥青路面混合料的抗裂性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法，其特征在于具体步骤为：步骤S1：将环氧塑化剂85～96重量份、树脂1~3重量份和改性剂马来酸酐3～7重量份于95～105℃搅拌剪切30～60min以使其混合均匀得到聚合油，其中环氧塑化剂为环氧大豆油，树脂为石油树脂，平均分子量为500~3000，软化点为70~90℃；步骤S2：在80~100℃条件下，将步骤S1制备的聚合油以80~100重量份与活性增韧剂1~20重量份在剪切机上快速拌合混溶制得高韧性填充聚合油，其中活性增韧剂为液态橡胶即在常温下呈黏稠液体状态的橡胶，其分子量在4000~10000；步骤S3：将步骤S2制备的高韧性填充聚合油降温至30～40℃，再加入表面活性剂质量浓度为1%～20%的乙烯基三乙氧基硅烷水溶液并搅拌混合均匀，养生30～300min得到产品常温抗裂再生剂；步骤S4：将步骤S3制备的常温抗裂再生剂加入到回收的废旧沥青混合料中充分拌合10~20min，再依次加入预水化水泥、界面增强乳化沥青进行拌合制得常温再生抗裂废旧沥青混合料。2.根据权利要求1所述的常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述树脂为C5石油树脂或C9石油树脂。3.根据权利要求1所述的常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述活性增韧剂为端氨基液体丁腈橡胶。4.根据权利要求1所述的常温再生抗裂废旧沥青混合料的制备方法，其特征在于：所述界面增强乳化沥青的制备方法具体步骤为：步骤S1：将100重量份端氨基液体丁腈橡胶与50~60重量份丙烯酸在85℃条件下回流反应8h，再加入20~40重量份氯乙酸，在85℃条件下继续反应5h制得界面增强...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆，侯德华，尚波，李忠玉，刘玉恒，左献宝，
申请(专利权)人：河南省高远公路养护技术有限公司，
类型：发明
国别省市：