【技术领域】
本发明涉及沥青混合料的技术领域,特别涉及一种节能环保沥青混合料及其制备工艺。
背景技术:
沥青混合料是将大小不同粒径的矿质骨料、填料,根据工程需要,按最佳级配原则组配,与适当的沥青材料搅拌均匀而成的混合物叫做沥青混合料,是沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称。沥青混凝土混合料(简称ac),是由适当比例的粗集料、细集料及填料与沥青在严格控制条件下拌和的沥青混合料;沥青碎石混合料(简称am)是由适当比例的粗集料、细集料、及填料(或不加填料)与沥青拌和的沥青混合料。沥青混合料经浇注或铺筑成型,硬化后成为具有一定强度的固体,称为沥青混凝土。沥青混凝土路面铺装,可以有效地缓和行车载荷对路基的冲击作用,具有很好的行车舒适性,便于维修。
使用过程中,由于加热和各种自然因素的作用,沥青逐渐老化,胶体结构改变,导致沥青针入度减小、粘度增大,延度降低。沥青的老化削弱了沥青与骨料颗粒的粘结力,造成沥青混凝土路面的硬化,进而使路面粒料脱落、松散,降低了道路耐久性,而路面维修、翻新都会有大量的沥青路面旧料产生,将此旧料直接废弃,不仅不利于环境的治理,还导致能源浪费,为了能使沥青路面旧料再生利用,有必要提出一种节能环保沥青混合料及其制备工艺,不仅能够节约大量的沥青、砂石等原材料,同时还有利于处理废料、保护环境。
技术实现要素:
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种节能环保沥青混合料及其制备工艺,其旨在解决现有技术中沥青路面旧料直接废弃,不利于环境的治理,同时造成可利用材料浪费的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出了一种节能环保沥青混合料,包括回收旧料、新料、沥青、再生剂和高粘改性剂,所述的回收旧料为道路铣刨、破碎并过筛去除杂土后的旧沥青混合料,由石屑、碎石和铣刨料组成,所述的再生剂用量为回收旧料总质量的6~7.5%,所述的新料由粗集料、细集料、填料、玄武岩纤维和光触媒颗粒组成,所述的玄武岩纤维用量为混合料总质量的0.3~0.5%,所述的光触媒颗粒用量为混合料总质量的20~25%,所述的高粘改性剂用量为混合料总质量的0.8~1.2%。
作为优选,所述的石屑规格为0~4.75mm,所述的碎石为粒径范围在4.75mm~26.5mm的集料,所述的石屑和碎石洁净、干燥、无风化、无杂质,并有颗粒级配,所述的铣刨料的含水量<4%,大于31.5mm的超粒径颗粒含量≤15%。
作为优选,所述的光触媒颗粒由不同粒径的多孔型陶粒负载纳米tio2构成。
作为优选,对于交通流量大的路面,所述的回收旧料用量为混合料总质量的28~33%;对于交通流量不大的路面,所述的回收旧料用量为混合料总质量的48~52%。
作为优选,所述的节能环保沥青混合料的合成级配范围如下表所示:
作为优选,所述的节能环保沥青混合料的合成级配范围如下表所示:
本发明还提出了一种节能环保沥青混合料的制备工艺,包括如下步骤:
a)回收废旧的废料,废料通过铣刨、破碎并过筛去除杂土,得到旧沥青混合料;
b)分别对旧沥青混合料、构成新料的粗集料、细集料、填料及沥青进行加热;
c)旧沥青混合料加热后提升并筛分,经筛分后的旧沥青混合料投入再生剂干拌,投入加热后的粗集料、细集料、填料干拌,之后加入玄武岩纤维干拌,投入高粘改性剂干拌,之后依次加入沥青、光触媒颗粒进行湿拌。
作为优选,所述的步骤b中粗集料、细集料、填料在热料仓中采用燃烧机明火式加热,加热温度为170~180℃,所述的旧沥青混合料在烘箱中采用非明火式烘烤加热,加热温度为138~142℃,所述的沥青加热温度为160~165℃。
作为优选,所述的步骤c中投入再生剂后干拌时间为10s,投入粗集料、细集料、填料后干拌时间为10s,加入玄武岩纤维后干拌时间为10s,投入高粘改性剂后干拌时间15s,加入沥青、光触媒颗粒后的湿拌时间为35s。
本发明的有益效果:与现有技术相比,本发明提供的一种节能环保沥青混合料及其制备工艺,采用旧沥青混合料、再生剂的配方,不仅能够节约大量的沥青、砂石等原材料,同时还有利于处理废料,避免污染环境,符合目前提倡的建设节约型、可持续发展的时代主流;加入了高粘改性剂提高了沥青的高温稳定性,降低了沥青的温度敏感性,可显著改善沥青的高温抗剪切变形能力,高粘改性剂和玄武岩纤维均由显著的增稠作用,可显著提高改性后沥青的粘度,增强沥青的抵抗永久变形能力,有助于延长沥青混凝土路面的使用寿命;加入了光触媒颗粒,可通过由不同粒径的多孔型陶粒负载纳米tio2构成的光触媒颗粒,性质稳定,光催化性能好,在光照的条件下会产生催化作用,将有害气体氧化分解掉,可有效缓解汽车尾气排放问题,有助于提高空气环境质量。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过实施例,对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
本发明实施例提供一种节能环保沥青混合料,包括回收旧料、新料、沥青、再生剂和高粘改性剂,所述的回收旧料为道路铣刨、破碎并过筛去除杂土后的旧沥青混合料,由石屑、碎石和铣刨料组成,所述的再生剂用量为回收旧料总质量的6~7.5%,所述的新料由粗集料、细集料、填料、玄武岩纤维和光触媒颗粒组成,所述的玄武岩纤维用量为混合料总质量的0.3~0.5%,所述的光触媒颗粒用量为混合料总质量的20~25%,所述的高粘改性剂用量为混合料总质量的0.8~1.2%。
具体地,所述的石屑规格为0~4.75mm,所述的碎石为粒径范围在4.75mm~26.5mm的集料,所述的石屑和碎石洁净、干燥、无风化、无杂质,并有颗粒级配,所述的铣刨料的含水量<4%,大于31.5mm的超粒径颗粒含量≤15%,所述的光触媒颗粒由不同粒径的多孔型陶粒负载纳米tio2构成。
进一步地,对于交通流量大的路面,所述的回收旧料用量为混合料总质量的28~33%;对于交通流量不大的路面,所述的回收旧料用量为混合料总质量的48~52%。
更进一步地,所述的节能环保沥青混合料的合成级配范围如下表所示:
在本发明实施例中,所述的节能环保沥青混合料的合成级配范围如下表所示:
本发明实施例还提出了一种节能环保沥青混合料的制备工艺,包括如下步骤:
a)回收废旧的废料,废料通过铣刨、破碎并过筛去除杂土,得到旧沥青混合料。
b)分别对旧沥青混合料、构成新料的粗集料、细集料、填料及沥青进行加热。
其中,粗集料、细集料、填料在热料仓中采用燃烧机明火式加热,加热温度为170~180℃,所述的旧沥青混合料在烘箱中采用非明火式烘烤加热,加热温度为138~142℃,所述的沥青加热温度为160~165℃。
c)旧沥青混合料加热后提升并筛分,经筛分后的旧沥青混合料投入再生剂干拌,投入加热后的粗集料、细集料、填料干拌,之后加入玄武岩纤维干拌,投入高粘改性剂干拌,之后依次加入沥青、光触媒颗粒进行湿拌。
其中,投入再生剂后干拌时间为10s,投入粗集料、细集料、填料后干拌时间为10s,加入玄武岩纤维后干拌时间为10s,投入高粘改性剂后干拌时间15s,加入沥青、光触媒颗粒后的湿拌时间为35s。
本发明一种节能环保沥青混合料及其制备工艺,采用旧沥青混合料、再生剂的配方,不仅能够节约大量的沥青、砂石等原材料,同时还有利于处理废料,避免污染环境,符合目前提倡的建设节约型、可持续发展的时代主流;加入了高粘改性剂提高了沥青的高温稳定性,降低了沥青的温度敏感性,可显著改善沥青的高温抗剪切变形能力,高粘改性剂和玄武岩纤维均由显著的增稠作用,可显著提高改性后沥青的粘度,增强沥青的抵抗永久变形能力,有助于延长沥青混凝土路面的使用寿命;加入了光触媒颗粒,可通过由不同粒径的多孔型陶粒负载纳米tio2构成的光触媒颗粒,性质稳定,光催化性能好,在光照的条件下会产生催化作用,将有害气体氧化分解掉,可有效缓解汽车尾气排放问题,有助于提高空气环境质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。