一种高掺量RAP厂拌AC-25热再生沥青混合料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高掺量RAP厂拌AC

【技术实现步骤摘要】
一种高掺量RAP厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及公路施工材料
，具体涉及一种高掺量RAP厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料及其制备方法。

技术介绍

[0002]我国国家公路网络发展迅速，截止2021年全国公路总里程达到501.25万公里。近年来，公路沥青路面相继进入维修养护阶段。由于技术和理念等诸多原因，公路养护往往不被重视，许多公路因错过最佳养护时机导致沥青路面结构功能和服务功能迅速下降，最终不得不采取高昂的费用进行大修。许多旧沥青路面大修过程中产生的废旧沥青混合料通常被作为垃圾来处理，不仅占据大量土地，对环境也造成巨大污染。而废旧沥青混合料(RAP)中的大量石料与3％到5％旧沥青均有十分庞大的回收利用前景也尚未被挖掘。沥青路面热再生是将已经需要维修养护的路面经过破碎，铣刨得到RAP添加再生剂后使其恢复部分性能，再与新集料进行混合后重新搅拌得到符合路用性能的新沥青混合料。沥青路面热再生使旧沥青的性能恢复，节省了沥青用量，大大的降低了生产成本，同时对废料的处理以及环境保护作出了极大的贡献。
[0003]回收利用RAP的关键在于恢复其路用性能。传统的再生剂使用的成分是矿物油均来源于石油的提取物，使用再生剂仍需消耗石油资源。这样一来节约资源的效益就会大打折扣。随着石油资源的过度开采，再生剂的成本也越来越高，环保型再生剂的开发已经成为当务之急。
[0004]另外，RAP掺量越高筑路成本就越低，然而过高的RAP掺量会降低再生沥青混合料的路用性能。目前广泛应用的厂拌热再生混合料的RAP掺量为10％
‑
25％，想要提高RAP的掺量就需要有更加优异的拌和工艺与级配设计。目前在我国的实际路面应用中RAP的掺量不会超过30％，掺量再提高就会影响路面的正常使用。这很大程度上限制了RAP更高效率的回收利用，所以找到一种可以实现RAP更高掺量的技术方法就迫在眉睫了。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对现有技术的上述不足，提供一种高掺量RAP厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料及其制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种高掺量RAP厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料的制备方法，包括以下步骤：
[0008]S1、对RAP进行离心抽提和旋转蒸发得到回收旧沥青，对其进行针入度、延度、软化点和粘度进行测定；
[0009]S2、将步骤S1得到的回收旧沥青中分别添加不同含量的再生剂，评价不同含量再生剂对回收旧沥青的性能恢复程度，确定再生剂的最佳掺量；
[0010]S3、对回收的RAP进行破碎筛分，跟据厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料类型，确定不同
粒径RAP的配比，在此基础上设计一条接近级配中值的最优集配曲线；
[0011]S4、对RAP进行取样，采用燃烧法沥青含量测试仪对该RAP样品进行粒径变化分析，并测定所述RAP的油石比；
[0012]S5、根据RAP燃烧前后的级配曲线的变化，分析得出RAP在熔融过程中的每一段粒径的集料的增减的情况，在步骤S3中确定的级配曲线的基础上，将每一段集料的配比根据RAP的变化进行增减，设计数组优化级配，制作马歇尔试件；
[0013]根据RAP破碎筛分结果，细料会多于粗料，应在RAP掺量设计时使细料比例多于粗料，来尽最大效益地利用回收的RAP。在上述粗料细料比例的基础上进行级配设计，根据燃烧法分析RAP燃烧后的粒径变化可知，RAP在融化后会使级配曲线向上移动，得到的沥青混合料细料多于熔融前，若是使用熔融前的筛分曲线进行级配设计就会大大降低再生沥青混合料的稳定性。所以，需要尽量改变再生混合料的级配曲线，使其在RAP发生熔融后级配也能趋于良好。本制备方法使用的是试配法，在进行级配调整的过程中，为了得到良好的级配，就需要在新设计的配合比中减少新集料中的细料，来削减RAP在熔融过程增加的细料，使热再生混合料整体级配曲线下移，逐渐调整直到级配良好，再生混合料符合实际路用的要求。
[0014]S6、进行马歇尔稳定度试验，确定热再生沥青混合料的油石比OAC1和OAC2，根据OAC1和OAC2综合决定，最佳沥青总用量OAC＝(OAC1+OAC2)/2，对比添加再生剂前后的最佳沥青用量；
[0015]S7、根据确定好的矿料级配、再生剂掺量、沥青用量及木质素纤维掺量，制备高掺量厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料。
[0016]进一步的，步骤S3中，所述再生剂为废机油，其型号为5W30，动态粘度为9.3～12.5Pa
·
S。
[0017]进一步的，步骤S4中，对破碎的RAP分成两挡0～13mm和13～30mm，将两档按比例与新集料、矿粉进行级配合成。
[0018]进一步的，步骤S5中，马歇尔试件制备方法为：将热再生沥青混合料用小铲在搅拌锅中拌匀后，分别称取每个试件需要的混合料1200g放入容器中，放入烘箱保温到击实温度145℃～150℃；将混合料转入至试模中，用大螺丝刀周边插捣15次，中间捣10次；将试模连同混合料一起放入击实仪中双面击实75次得到马歇尔试件，采用计算法测试不同油石比下热再生沥青混合料的稳定度、流值、空隙率和沥青饱和度。
[0019]进一步的，稳定度不低于8KN，流值1.5mm～4.0mm，空隙率3.0％～6.0％，沥青饱和度VFA55％～70％。
[0020]进一步的，步骤S6中，根据热再生沥青混合料的毛体积密度、稳定度、流值、孔隙度VV、骨料间隙度VMA、沥青饱和度VFA进行最佳沥青含量的计算。
[0021]进一步的，步骤S7中制备高掺量厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料的具体工艺为：
[0022]S1、预热，将质量份数为52～67份新集料和质量份数为1.5～4份的矿粉放入铁盘中以165℃～170℃的温度放入烘箱中预热2h～4h；将质量份数为30～40份的RAP倒入搅拌锅中，将RAP中旧沥青质量的0～8％的废机油倒入搅拌锅中搅拌90s，使旧沥青与再生剂充分接触融合后以140℃～150℃预热2h～2.5h；
[0023]S2、拌和，按顺序进行拌和，先将预热后的新集料倒入搅拌锅中与预热完的RAP混
合，将预热好的新沥青加入搅拌锅中拌和90s后，加入预热好的矿粉加入搅拌锅后，再次搅拌90s后，加入2～4
‰
木质素纤维完成拌和；
[0024]S3、保温，拌和好的混合料放入烘箱中保温至145℃～150℃，即制得高掺量厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料。
[0025]本专利技术还提供一种高掺量厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料，采用上述制备方法得到。
[0026]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0027](1)本专利技术的厂拌AC
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高掺量RAP厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、对RAP进行离心抽提和旋转蒸发得到回收旧沥青，对其进行针入度、延度、软化点和粘度进行测定；S2、将步骤S1得到的回收旧沥青中分别添加不同含量的再生剂，评价不同含量再生剂对回收旧沥青的性能恢复程度，确定再生剂的最佳掺量；S3、对回收的RAP进行破碎筛分，根据厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料类型，确定不同粒径RAP的配比，在此基础上设计一条接近级配中值的最优集配曲线；S4、对RAP进行取样，采用燃烧法沥青含量测试仪对该RAP样品进行粒径变化分析，并测定所述RAP的油石比；S5、根据RAP燃烧前后的级配曲线的变化，分析得出RAP在熔融过程中的每一段粒径的集料的增减的情况，在步骤S3中确定的级配曲线的基础上，将每一段集料的配比根据RAP的变化进行增减，设计数组优化级配，制作马歇尔试件；S6、进行马歇尔稳定度试验，确定热再生沥青混合料的油石比OAC1和OAC2，根据OAC1和OAC2综合决定，最佳沥青总用量OAC＝(OAC1+OAC2)/2，对比添加再生剂前后的最佳沥青用量；S7、根据确定好的矿料级配、再生剂掺量、沥青用量及木质素纤维掺量，制备高掺量厂拌AC
‑
25热再生沥青混合料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述再生剂为废机油，其型号为5W30，动态粘度为9.3～12.5Pa
·
S。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，对破碎的RAP分成两挡0～13mm和13～30mm，将两档按比例与新集料、矿粉进行级配合成。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S5中，马歇尔试件制备方法为：将热再生沥青混合料用小铲在搅拌锅中拌匀后，分别称取每个试件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，王兴臣，解传凯，刘雅峰，彭超，姚林，吴天昊，王坤，陈壮，赵禹兴，兰宇，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：