【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路面材料资源回收再利用。
技术介绍
1、我国公路经过多年的快速、持续建设，通车里程达近500万公里，已位居世界前列。每年有大量的公路进入大中修养护阶段，其中废旧路面材料再利用问题尤为突出。
2、(1)公路大中修养护会产生大量废旧路面材料。
3、(2)沥青路面所需的沥青、砂石等材料是不可再生资源。
4、(3)沥青、砂石等宝贵的筑路材料，在使用一段时间后，尽管其整体的路用性能已经不能满足路面使用要求，但是作为材料本身而言还有很高的利用价值，完全可以通过再生利用，使其重新满足路用性能的要求。因此，亟需将旧沥青路面材料再生利用，减少新筑路材料用量，降低污染和能耗。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种冷再生沥青混合料、其制备方法及应用，可以实现旧沥青路面材料再生利用，减少新筑路材料用量，降低固废污染和能耗，提高冷再生沥青混合料性能。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、冷再生沥青混合料，其特征在于：按重量份由100份再生沥青混合料和5.31-26.6份粘结料组成；
4、再生沥青混合料按重量份由85-100份旧沥青混合料和0-15份新粗集料组成；
5、粘结料按重量份由3-8.5份改性乳化沥青、2.31-18.1份复合改性材料组成；
6、复合改性材料按重量份由0.1-1份偶联剂、0.01-0.1份活性有机改性剂、0.1-1份非活性水性高分子改性剂、0.1-1
7、改性乳化沥青按重量份由1.5-8份乳化沥青、1-5份乳化sbs沥青和0.5-1份乳化胶粉沥青组成；
8、乳化胶粉沥青中胶粉质量含量为8-16％，胶粉中橡胶烃的质量含量大于50％；
9、乳化sbs沥青：sbs为线型sbs，苯乙烯质量含量为28-32％，硬度70-80绍尔a；sbs质量掺量为2.5-5.5％，乳化sbs沥青软化点为65-75℃，乳化剂为慢裂快凝型乳化剂，如lg501s/岳化791h。
10、非活性水性高分子改性剂为聚丙烯酰胺和/sbr胶乳，sbr胶乳为阳离子型、固含量为60-66％。
11、纳米无机改性材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、中空纳米二氧化硅或蒙脱石中的一种或多种；
12、纳米碳酸钙粒径80-100纳米，中空纳米二氧化硅粒径10-50纳米。
13、无机活性材料包括水泥、表面有机化硅藻土或粉煤灰中的一种或多种。
14、活性有机改性剂包括双组份水性环氧树脂或单组份水性聚氨酯或丙烯酸共聚物乳液中的一种或多种；丙烯酸共聚物乳液为市售常规全丙烯酸共聚物乳液。
15、双组份水性环氧树脂为聚乙二醇改性环氧树脂乳液；聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇1000；环氧树脂为e-44或e-51。
16、偶联剂包括乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
17、冷再生沥青混合料的制备方法包括以下步骤：
18、(1)按重量配比将再生沥青混合料与纳米无机改性材料混合并搅拌均匀后加入无机活性材料；
19、(2)在步骤(1)的混合物中加入与水混合的偶联剂；
20、(3)将非活性水性高分子改性剂和活性有机改性剂加入改性乳化沥青中搅拌均匀；
21、(4)将步骤(3)的产物加入步骤(2)的产物中混合均匀；得到冷再生沥青混合料。
22、本专利技术方法制备的冷再生沥青混合料在公路路面材料中的应用。
23、本专利技术改性乳化沥青按一定比例由乳化沥青、乳化sbs沥青和乳化胶粉沥青组成，通过多种乳化沥青的复配使用，在降低材料成本的同时，提高沥青的高、低温性能、粘附性和耐久性。只所以选择多种乳化沥青复配使用是因为普通乳化沥青，由于其高、低温性能、抗疲劳性能差，不能完全满足特殊条件下对沥青性能的要求，需要通过添加改性剂进行改性，如sbr、sbs、胶粉等可以改善上述性能。
24、sbs是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，具有硬段苯乙烯段和软段丁二烯段，从而具有高温100℃和低温-80℃两个玻璃化转变温度，因而兼具塑性和弹性，对沥青的高、低温性能改善都比较明显。
25、无机活性材料如水泥、表面有机化硅藻土或粉煤灰一是可生成凝胶体等提高混合料粘结强度；同时其含有或可以生成氢氧化钙，与活性有机改性剂含有或生成的羧酸及改性乳化沥青乳液破乳相互反应，形成有机无机复合粘结料。羧酸与氢氧化钙发生反应时形成的钙盐，可以增强沥青与粗集料颗粒之间的粘结力，从而提高冷再生沥青混合料的整体粘结力。
26、旧沥青混合料是将现有沥青路面面层铲削后进行油石分离后得到的混合物。油石分离是指将包裹在石子外部的沥青剥离下来，形成石子和废旧沥青的混合物。
27、乳化sbs改性沥青是将sbs改性沥青经沥青乳化机作用以微滴状态分散于含有沥青乳化剂的水中形成水包油的沥青乳液。
28、乳化胶粉沥青是将胶粉沥青经沥青乳化机作用以微滴状态分散于含有沥青乳化剂的水中形成水包油的沥青乳液。
29、表面有机化硅藻土制备方法为：首先称取硅藻土并烘干至恒重备用。向质量分数为70％的乙醇碱性水溶液中滴入kh550，配置出kh550质量分数1.5％的溶液。在60℃水浴中搅拌1h后，分批量加入烘干的硅藻土并持续搅拌1h。最后将处理过的硅藻土105℃下烘干，即得表面有机化硅藻土。
30、双组份水性环氧树脂为聚乙二醇改性的环氧树脂乳液；聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600或聚乙二醇1000；环氧树脂为e-44或e51。制备过程为：(以聚乙烯二醇1000改性e-44为例)①将peg-1000加热至90℃至完全熔融后，降温至75℃后与e-44在催化剂过硫酸钾的作用下反应6小时得到水性乳化剂；peg-1000与环氧树脂e-44的物质量比为1:2-3:1②将上步得到的乳化剂加入e-44中加热、搅拌反应得到水性乳液(记作组分a)；③将物质量比为1:2-4的e-44和三乙烯四胺加入反应器中同时加入常规稀释剂如无水乙醇，密封60℃反应6小时后蒸除无水乙醇得到水性乳液固化剂(记作组分b)；④组分a和组分b组合使用既为双组份水性环氧树脂。
31、有益效果
32、本专利技术是以旧沥青混合料为基础利用冷再生准备沥青混合料的方法，制备的冷再生沥青混合料克服了现有技术中冷再生沥青混合料由于强度低而导致其应用于路面时存在劈裂强度低、冻融劈裂强度低、马歇尔稳定度低、空隙率大等问题，能够实现在道路工程中尤其是在高等级道路中大规模应用。
33、本专利技术所用的纳米无机改性材料的粒径小，比表面积大，可以提高粘结料对石料的粘附性，对冷拌混合料具有增韧补强作用。
【技术保护点】
1.冷再生沥青混合料，其特征在于：按重量份由100份再生沥青混合料和5.31-26.6份粘结料组成；
2.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：改性乳化沥青按重量份由1.5-8份乳化沥青、1-5份乳化SBS沥青和0.5-1份乳化胶粉沥青组成；
3.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：非活性水性高分子改性剂为聚丙烯酰胺和/SBR胶乳，SBR胶乳为阳离子型、固含量为60-66%。
4.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：纳米无机改性材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、中空纳米二氧化硅或蒙脱石中的一种或多种；
5.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：无机活性材料包括水泥、表面有机化硅藻土或粉煤灰中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：活性有机改性剂包括双组份水性环氧树脂或单组份水性聚氨酯或丙烯酸共聚物乳液中的一种或多种；
7.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：偶联剂包括乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氨丙基三乙
8.权利要求1-7任一项所述的冷再生沥青混合料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
9.权利要求8的方法制备的冷再生沥青混合料在公路路面材料中的应用。
...【技术特征摘要】
1.冷再生沥青混合料，其特征在于：按重量份由100份再生沥青混合料和5.31-26.6份粘结料组成；
2.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：改性乳化沥青按重量份由1.5-8份乳化沥青、1-5份乳化sbs沥青和0.5-1份乳化胶粉沥青组成；
3.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：非活性水性高分子改性剂为聚丙烯酰胺和/sbr胶乳，sbr胶乳为阳离子型、固含量为60-66%。
4.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在于：纳米无机改性材料包括纳米碳酸钙、纳米二氧化硅、中空纳米二氧化硅或蒙脱石中的一种或多种；
5.根据权利要求1所述的冷再生沥青混合料，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国清，王志斌，李彦伟，秦禄生，冯雷，刘延雷，杨肖肖，张善氏，张志强，张丹，孟会林，
申请(专利权)人：太行城乡建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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