一种乳化沥青冷再生混合料及其制备方法和应用技术

本申请涉及道路材料的技术领域，具体公开了一种乳化沥青冷再生混合料及其制备方法和应用。乳化沥青冷再生混合料以下重量份数的原料：粒径为10

【技术实现步骤摘要】
一种乳化沥青冷再生混合料及其制备方法和应用


[0001]本申请涉及道路材料的
，更具体地说，它涉及一种乳化沥青冷再生混合料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]乳化沥青冷再生技术是将废旧沥青路面材料进行破碎、筛分后加入一定量的乳化沥青和新集料充分拌和，将拌和后的混合料摊铺在道路基层上并进行碾压，使其达到沥青路面性能要求的一项技术，乳化沥青冷再生存在工艺简单且废旧沥青材料再利用率高的优点，有利于减少资源浪费。
[0003]但是乳化沥青冷再生混合料在施工时进行充分压实后仍存在较大的空隙率，常温压实后空隙率大于12％，较大的空隙率造成混合料的整体性不佳，尤其在初期养生完成时很难取出完整的芯样，存在乳化沥青冷再生混合料的早期强度不高的问题。

技术实现思路

[0004]为了提高乳化沥青冷再生混合料的早期强度，本申请提供一种乳化沥青冷再生混合料及其制备方法和应用。
[0005]第一方面，本申请提供一种乳化沥青冷再生混合料，采用如下的技术方案：一种乳化沥青冷再生混合料，包括以下重量份数的原料：粒径为10
‑
20mm的回收沥青集料30
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40份，粒径为0
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10mm的回收沥青集料45
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55份，粒径为10
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20mm的石灰岩10
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15份，矿粉2
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5份，乳化沥青2
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5份，水泥1
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3份，水3
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7份，和空心玻璃微球5
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10份，所述空心玻璃微球的制备方法包括以下步骤：S1：将玻璃粉体、碳酸钠、聚乙烯醇缩甲醛和水按照3:2:(0.5
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1):1的重量比混合球磨8
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10h，加入碳化硅作为发泡剂，进行搅拌1
‑
2h，得到稳定的泡沫浆料，然后通过喷雾造粒法制备出微球坯体，然后通过在800
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900℃煅烧得到空心玻璃微球。
[0006]通过采用上述技术方案，通过调整回收沥青集料、石灰岩、矿粉之间的颗粒级配，来降低混合料的空隙率，在混合料的强度形成过程中，一部分强度的增强来自于水泥的水化反应，一部分强度的增强来自于乳化沥青破乳使混合料的强度增强，水泥和乳化沥青将其他集料进行粘结形成具有一定刚性的混合料；空心玻璃微球由于其自身的球形结构，使其具有较好的流动性，能够进一步与回收沥青集料、石灰岩、矿粉协同配合形成良好填充效果，降低混合料的空隙率，提高混合料
的早期强度；另外，空心玻璃微球与其他原料相比，具有较轻的质量，在混合料拌合过程中，部分空心玻璃微球漂浮于混合料的最外层，有效减少混合料中的水分挥发，有利于增强混合料的施工和易性，增强混合料的可工作时间。
[0007]优选的，所述空心玻璃微球的制备方法还包括以下步骤：S2：将空心玻璃微球的表面进行疏水改性，先将硅烷偶联剂和水按照1:100的质量比混合得到硅烷偶联剂水溶液，然后加入空心玻璃微球超声搅拌5
‑
10min，硅烷偶联剂水溶液与空心玻璃微球的重量比为10：(2
‑
4)，将空心玻璃微球捞出烘干，得到疏水改性后的空心玻璃微球。
[0008]通过采用上述技术方案，由于乳化沥青混合料在实际使用中，通常需要先将其拌合好后再运输到施工现场，这需要混合料具有良好的施工和易性；空心玻璃微球经疏水改性后，使空心玻璃微球在其他集料的空隙中流动时不易将水分带走，保证混合料中的水分保持在较为稳定的状态，从而提高混合料的施工和易性。
[0009]优选的，所述空心玻璃微球的粒径为25
‑
40μm。
[0010]通过采用上述技术方案，空心玻璃微球的粒径在25
‑
40μm的范围内，能够和回收沥青集料、石灰岩、矿粉之间形成良好的颗粒级配，有效降低混合料在压制后的空隙率，提高乳化沥青混合料的早期强度。
[0011]优选的，所述石灰岩为煅烧不完全的石灰岩。
[0012]通过采用上述技术方案，煅烧不完全的石灰岩具有石灰岩本身的粒径尺寸，与其他集料形成良好的颗粒级配，填充空隙；另外，本身石灰岩的主要成分为碳酸钙，石灰岩经过煅烧后部分碳酸钙转化为氧化钙，煅烧不完全的石灰岩与其他原料一同加水拌合后，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙包裹在乳化沥青的外侧有利于降低乳化沥青的氧化和老化速度，延长乳化沥青混合料的耐久性。
[0013]另外，乳化沥青混合料在施工碾压的过程中，部分空心玻璃微球被压碎，玻璃微球的主要成分中含有碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙接触后生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，一方面，碳酸钙沉淀进一步对碾压后的混合料路面进行填充，降低空隙率，提高其早期强度；另一方面，乳化沥青混合料被碾压后，破坏了乳化沥青自身的水包油结构，水分逐渐蒸发，使混合料形成具有一定强度的沥青路面，在碾压结束的养护过程中，氢氧化钠能够与乳化沥青表面的水分反应产生氢气和氧化钠，氢气具有导热系数高的优点且能够快速挥发，快速将混合料中的水分带走，从而实现乳化沥青的快速破乳，大幅度增强乳化沥青混合料的早期强度。
[0014]优选的，所述煅烧不完全的石灰岩为在950
‑
990℃的条件下煅烧3
‑
7分钟得到的石灰岩。
[0015]通过采用上述技术方案，将石灰岩在950
‑
990℃的条件下煅烧3
‑
7分钟得到的煅烧不完全石灰岩，既保证了石灰岩的骨架结构和颗粒尺寸，与其他原料形成良好的颗粒级配，又使石灰岩中的部分碳酸钙转化成氧化钙，在拌合时与水反应生成氢氧化钙，为乳化沥青的快速破乳提供了条件，从而提高混合料的早期强度。
[0016]优选的，所述回收沥青集料为改性回收沥青集料，所述回收沥青集料的制备方法包括以下步骤：将回收沥青集料加热至160
‑
180℃，然后加入聚全氟乙丙烯作为改性剂，聚全氟乙
丙烯与回收沥青集料的重量比为(1
‑
2):10，在170
‑
180℃温度下搅拌20min，烘干、破碎得到改性回收沥青集料。
[0017]通过采用上述技术方案，改性后的回收沥青集料有助于增强其与其他原料之间的相容性，聚全氟乙丙烯的加入有助于增强回收沥青集料的耐磨性和力学性能，且聚全氟乙丙烯具有良好的不粘性和润滑性，使混合料不易粘附在输送混合料的容器上，使混合料具有良好的施工和易性。
[0018]第二方面，本申请提供一种乳化沥青冷再生混合料的制备方法，采用如下的技术方案：一种乳化沥青冷再生混合料的制备方法，将粒径为10
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20mm的回收沥青集料、粒径为0
‑
10mm的回收沥青集料、粒径为10
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20mm的石灰岩、矿粉、乳化沥青、水泥、水和空心玻璃微球按照上述配比进行拌合得到混合料。
[0019]通过采用上述技术方案，通过调整原料之间的颗粒级配降低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳化沥青冷再生混合料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：粒径为10
‑
20mm的回收沥青集料30
‑
40份，粒径为0
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10mm的回收沥青集料45
‑
55份，粒径为10
‑
20mm的石灰岩10
‑
15份，矿粉2
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5份，乳化沥青2
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5份，水泥1
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3份，水3
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7份，和空心玻璃微球5
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10份，所述空心玻璃微球的制备方法包括以下步骤：S1：将玻璃粉体、碳酸钠、聚乙烯醇缩甲醛和水按照3:2:（0.5
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1）:1的重量比混合球磨8
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10h，加入碳化硅作为发泡剂，进行搅拌1
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2h，得到稳定的泡沫浆料，然后通过喷雾造粒法制备出微球坯体，然后通过在800
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900℃煅烧得到空心玻璃微球。2.根据权利要求1所述的一种乳化沥青冷再生混合料，其特征在于：所述空心玻璃微球的制备方法还包括以下步骤：S2：将空心玻璃微球的表面进行疏水改性，先将硅烷偶联剂和水按照1:100的质量比混合得到硅烷偶联剂水溶液，然后加入空心玻璃微球超声搅拌5
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10min，硅烷偶联剂水溶液与空心玻璃微球的重量比为10：（2
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4），将空心玻璃微球捞出烘干，得到疏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成良，吴珂华，李振，魏衍伟，吴聪慧，杨勇，董波，周勇，高稳成，袁连旺，
申请(专利权)人：山东省高速养护集团有限公司，
类型：发明
国别省市：