一种改性再生沥青混合料及其加工工艺的制作方法

文档序号:27909523发布日期:2021-12-11 07:47阅读:94来源:国知局

1.本技术涉及沥青混合料的技术领域,尤其是涉及一种改性再生沥青混合料及其加工工艺。


背景技术:

2.我国公路经过十多年的迅速发展,将有大量的沥青路面进入大、中修期,沥青路面再生与传统的沥青路面维修方式相比,能够节约大量的沥青、砂石等原材料,节省工程投资,同时有利于处理废料、保护环境,因而具有显著的经济效益和社会、环境效益;随着人们对环保、社会效益的关注,以及技术的进步,沥青路面再生利用技术越来越受到人们的重视。
3.现有的公开号为cn112227143a的中国专利公开了一种沥青混合料路面热再生施工方法;其包括以下步骤:清扫干净路面,对路面进行加热,使路面旧沥青混合料层软化;对软化后的旧沥青混合料层进行耙松,喷洒再生剂及热沥青;并将旧沥青混合料收集成带状堆放,得到再生旧沥青混合料;对再生旧沥青混合料进行再次加热,提高再生旧沥青混合料的温度;向再生旧沥青混合料添加新沥青混合料,经加热搅拌均匀后,得到再生沥青混合料;将再生沥青混合料输送至摊铺机进行摊铺施工。
4.针对上述中的相关技术,发明人认为目前的沥青混合料铺设路面容易受到车辙病害,而当车辙病害严重时会影响路面的使用寿命,因此现今的回收沥青再生混合料的抗车辙病害性仍有待改进,以延长再次使用时的使用寿命。


技术实现要素:

5.为了提高再生沥青混合料的抗车辙性能,延长再生沥青混合料铺设路面的使用寿命,本技术提供一种改性再生沥青混合料及其加工工艺。
6.第一方面,本技术提供的一种改性再生沥青混合料采用如下的技术方案:一种改性再生沥青混合料,所述再生沥青混合料包括如下重量份数的组分:50

60份回收沥青旧料;10

12份沥青新料;8

10份粗集料;2

4份填料;2

3份再生剂;9

12份羟基甲基聚苯乙烯树脂;1

3份二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺;2

3份瓜尔胶。
7.通过采用上述技术方案,二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺中的甲氧基与羟基甲基聚苯乙烯树脂中的羟基在高温下发生高度交联,综合性能优异,与沥青旧料、沥青新料进一步共混,在瓜尔胶的存在下产生较强结合力,使得到的再生沥青混合料之间紧密结合,粗集料
和填料的进一步添加提高耐冲击性能和韧性,由此进一步提高沥青混合料的抗车辙性能。
8.优选的,按重量份数计,所述再生沥青混合料还包括6

8份棕榈酸异丙酯和1

2份偏硼酸钡。
9.通过采用上述技术方案,棕榈酸异丙酯具有较高的润滑渗透性,还可提高偏硼酸钡的分散性,且棕榈酸异丙酯和瓜尔胶可协同增稠增粘,稳固内部结构的同时,通过偏硼酸钡的同步添加还可较好地提升沥青混合料的抗热性,以减少沥青混合料铺设路面在户外高温情况下导致融化产生流动的情况,继而减少车辙的产生。
10.优选的,按重量份数计,所述再生沥青混合料还包括2

3份丁吡胶乳。
11.通过采用上述技术方案,丁吡胶乳与棕榈酸异丙酯混合后再与沥青混合料共混产生融合,引进了吡啶基团,增加了极性,通过温度的升高再下降,使丁吡胶乳分布于沥青混合料中再固化成微观小和均匀分布的颗粒,由此大大提高沥青混合料各组分之间的连结强度,从而增强再生沥青混合料的韧性,提升再生沥青混合料的抗车辙性和整体质量。
12.优选的,所述羟基甲基聚苯乙烯树脂和二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺的重量份数比为5:1。
13.通过采用上述技术方案,经试验证明,羟基甲基聚苯乙烯树脂和二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺的重量份数比为5:1时,对提升再生沥青混合料的抗车辙性具有较好的效果,原因可能是,当二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺用量过多,体系中羟基含量较少,二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺发生自交联,导致耐冲击性变差,抗车辙性降低;二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺用量少,交联反应不完全,体系硬度变差,也会导致抗车辙性的降低。
14.优选的,所述再生剂包括如下重量份数的原料:15

20份松香树脂;5

6份糠醛油;3

4份亚磷酸三苯酯;1

2份poe

g

mah;2

3份烯丙基丁基醚。
15.通过采用上述技术方案,松香树脂和糠醛油与沥青混合料相容性好,提高沥青混合料各组分稳定性,通过亚磷酸三苯酯和poe

g

mah反应,提高再生剂的再生效果,降低再生沥青混合料的粘度、增大针入度和延度,提高耐高温性,改善沥青旧料因老化导致粘度增大,路面易开裂的问题,针对性地提高再生沥青混合料的抗车辙性。
16.优选的,所述poe

g

mah和烯丙基丁基醚的重量份数比为2:3。
17.通过采用上述技术方案,经试验证明,当增粘物和扩散剂的重量份数比为2:3时,再生剂的扩散能力和粘合性能较为理想,一方面使再生剂可与沥青混合料充分混匀,另一方面实现再生剂和沥青混合料的稳定结合,达到提高沥青混合料再生性能并针对性提高抗车辙性的目的。
18.第二方面,本技术提供一种改性再生沥青混合料的加工工艺,采用如下的技术方案:一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为80

90℃条件下搅拌反应30

40min;将松香树脂和糠醛油在80

90℃下搅拌25

30min得到的混
合物继续加入,搅拌10

15min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在70

80℃条件下搅拌反应40

50min,得到改性混合物;在120

150℃条件下,以250

300r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌60

80min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以800

1000r/min的搅拌速度搅拌3

4h,得到再生沥青混合料。
19.优选的,所述s2还包括如下步骤:将6

8份棕榈酸异丙酯、2

3份丁吡胶乳和1

2份偏硼酸钡在80

90℃条件下共混,搅拌35

45min得到共混物;将9

12份羟基甲基聚苯乙烯树脂、1

3份二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和2

3份瓜尔胶在70

80℃条件下搅拌反应40

50min;再加入共混物,继续搅拌20

30min,得到改性混合物。
20.综上所述,本技术包括以下有益技术效果:1.二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺中的甲氧基与羟基甲基聚苯乙烯树脂中的羟基在高温下发生高度交联,综合性能优异,与沥青旧料、沥青新料进一步共混,在瓜尔胶的存在下产生较强结合力,使得到的再生沥青混合料之间紧密结合,粗集料和填料的进一步添加提高耐冲击性能和韧性,由此进一步提高沥青混合料的抗车辙性能;2.采用丁吡胶乳和棕榈酸异丙酯产生协同作用,使丁吡胶乳分布于沥青混合料中再固化成微观小和均匀分布的颗粒,提高沥青混合料各组分之间的连结强度;棕榈酸异丙酯具有较高的润滑渗透性,还可提高偏硼酸钡的分散性,且棕榈酸异丙酯和瓜尔胶可协同增稠增粘,稳固内部结构的同时,通过偏硼酸钡的同步添加还可较好地提升沥青混合料的抗热性,以减少沥青混合料铺设路面在户外高温情况下导致融化产生流动的情况,继而减少车辙的产生;3.再生剂中松香树脂和糠醛油提高与沥青混合料的相容性及组分稳定性,由亚磷酸三苯酯和poe

g

mah反应可提高再生剂的再生效果,降低再生沥青混合料的粘度、增大针入度和延度,提高耐高温性,改善沥青旧料因老化导致粘度增大,路面易开裂的问题,针对性地提高再生沥青混合料的抗车辙性。
具体实施方式
21.以下对本技术作进一步详细说明。
22.本技术中,回收沥青旧料为从路面翻修,进行破碎和筛分所得;沥青新料为浙江高登道路沥青有限公司生产;粗集料为粒径大于2.36mm的碎石;填料为s95矿粉;羟基甲基聚苯乙烯树脂由金锦乐化学有限公司生产;松香树脂由厦门海钜化工有限公司生产;糠醛油为中国石油大庆炼化公司的650sn糠醛精制油;亚磷酸三苯酯为江苏普乐司生物科技有限公司生产,型号101

02

0;poe

g

mah由沈阳四维集团生产。
23.以下实施方式中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
实施例
24.实施例1本技术公开了一种改性再生沥青混合料及其加工工艺;一种改性再生沥青混合
料,包括如下组分:回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料、再生剂、羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺、瓜尔胶;其中,再生剂包括如下重量份数的原料:15份松香树脂;5份糠醛油;3份亚磷酸三苯酯;1份poe

g

mah;2份烯丙基丁基醚。
25.一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为80℃条件下搅拌反应30min;将松香树脂和糠醛油在80℃下搅拌25min得到的混合物继续加入,搅拌10min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在70℃条件下搅拌反应40min,得到改性混合物;在120℃条件下,以250r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌60min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以800r/min的搅拌速度搅拌3h,得到再生沥青混合料。
26.各组分含量如下表1所示。
27.实施例2本技术公开了一种改性再生沥青混合料及其加工工艺;一种改性再生沥青混合料,包括如下组分:回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料、再生剂、羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺、瓜尔胶;其中,再生剂包括如下重量份数的原料:20份松香树脂;6份糠醛油;4份亚磷酸三苯酯;2份poe

g

mah;3份烯丙基丁基醚。
28.一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为90℃条件下搅拌反应40min;将松香树脂和糠醛油在90℃下搅拌30min得到的混合物继续加入,搅拌15min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在80℃条件下搅拌反应50min,得到改性混合物;在150℃条件下,以300r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌80min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以1000r/min的搅拌速度搅拌4h,得到再生沥青混合料。
29.各组分含量如下表1所示。
30.实施例3本技术公开了一种改性再生沥青混合料及其加工工艺;一种改性再生沥青混合料,包括如下组分:回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料、再生剂、羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺、瓜尔胶;其中,再生剂包括如下重量份数的原料:18份松香树脂;6份糠醛油;3份亚磷酸三苯酯;2份poe

g

mah;3份烯丙基丁基醚。
31.一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为85℃条件下搅拌反应35min;将松香树脂和糠醛油在85℃下搅拌28min得到的混合物继续加入,搅拌12min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在75℃条件下搅拌反应45min,得到改性混合物;
在130℃条件下,以280r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌70min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以900r/min的搅拌速度搅拌4h,得到再生沥青混合料。
32.各组分含量如下表1所示。
33.实施例4本技术公开了一种改性再生沥青混合料及其加工工艺;一种改性再生沥青混合料,包括如下组分:回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料、再生剂、羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺、瓜尔胶、棕榈酸异丙酯、偏硼酸钡、丁吡胶乳;其中,再生剂包括如下重量份数的原料:15份松香树脂;5份糠醛油;3份亚磷酸三苯酯;1份poe

g

mah;2份烯丙基丁基醚。
34.一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为80℃条件下搅拌反应30min;将松香树脂和糠醛油在80℃下搅拌25min得到的混合物继续加入,搅拌10min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在70℃条件下搅拌反应40min;再将棕榈酸异丙酯、丁吡胶乳和偏硼酸钡在80℃条件下共混,搅拌35min得到共混物加入,继续搅拌20min,得到改性混合物;在120℃条件下,以250r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌60min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以800r/min的搅拌速度搅拌3h,得到再生沥青混合料。
35.各组分含量如下表1所示。
36.实施例5本技术公开了一种改性再生沥青混合料及其加工工艺;一种改性再生沥青混合料,包括如下组分:回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料、再生剂、羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺、瓜尔胶、棕榈酸异丙酯、偏硼酸钡、丁吡胶乳;其中,再生剂包括如下重量份数的原料:20份松香树脂;6份糠醛油;4份亚磷酸三苯酯;2份poe

g

mah;3份烯丙基丁基醚。
37.一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为90℃条件下搅拌反应40min;将松香树脂和糠醛油在90℃下搅拌30min得到的混合物继续加入,搅拌15min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在80℃条件下搅拌反应50min;再将棕榈酸异丙酯、丁吡胶乳和偏硼酸钡在90℃条件下共混,搅拌45min得到共混物加入,继续搅拌30min,得到改性混合物;在150℃条件下,以300r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌80min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以1000r/min的搅拌速度搅拌4h,得到再生沥青混合料。
38.各组分含量如下表1所示。
39.实施例6
本技术公开了一种改性再生沥青混合料及其加工工艺;一种改性再生沥青混合料,包括如下组分:回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料、再生剂、羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺、瓜尔胶、棕榈酸异丙酯、偏硼酸钡、丁吡胶乳;其中,再生剂包括如下重量份数的原料:18份松香树脂;6份糠醛油;3份亚磷酸三苯酯;2份poe

g

mah;3份烯丙基丁基醚。
40.一种改性再生沥青混合料的加工工艺,包括如下步骤:s1.再生剂的制备;首先将亚磷酸三苯酯、poe

g

mah和烯丙基丁基醚在温度为85℃条件下搅拌反应35min;将松香树脂和糠醛油在85℃下搅拌28min得到的混合物继续加入,搅拌12min,得到再生剂;s2.再生沥青混合料的制备;将羟基甲基聚苯乙烯树脂、二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶在75℃条件下搅拌反应45min;再将棕榈酸异丙酯、丁吡胶乳和偏硼酸钡在85℃条件下共混,搅拌40min得到共混物加入,继续搅拌25min,得到改性混合物;在130℃条件下,以280r/min的转速将回收沥青旧料与s1制得的再生剂混合搅拌70min,再加入沥青新料、粗集料、填料以及改性混合物,以900r/min的搅拌速度搅拌4h,得到再生沥青混合料。
41.各组分含量如下表1所示。
42.实施例7与实施例1的区别在于,一种改性再生沥青混合料的组分还包括棕榈酸异丙酯和偏硼酸钡,各组分含量如下表2所示。
43.实施例8与实施例7的区别在于,将棕榈酸异丙酯替换为环氧树脂,各组分含量如下表2所示。
44.实施例9与实施例7的区别在于,将偏硼酸钡替换为碳酸钙,各组分含量如下表2所示。
45.实施例10与实施例1的区别在于,羟基甲基聚苯乙烯树脂和二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺的重量份数比为5:1,各组分含量如下表2所示。
46.实施例11与实施例1的区别在于,再生剂的原料中,poe

g

mah和烯丙基丁基醚的重量份数比为2:3,即2份poe

g

mah,3份烯丙基丁基醚,各组分含量如下表2所示。
47.实施例12与实施例4的区别在于,将丁吡胶乳替换为丁苯胶乳,各组分含量如下表2所示。
48.实施例13与实施例1的区别在于,再生剂采用常州路必思新材料科技有限公司生产的沥青再生剂lbs

3,货号lbs

rz。
49.对比例对比例1与实施例1的区别在于,一种改性再生沥青混合料的原料包括回收沥青旧料、沥青新料、粗集料、填料和再生剂;其中,再生剂采用常州路必思新材料科技有限公司生产的沥
青再生剂lbs

3,货号lbs

rz,各组分含量如下表3所示。
50.对比例2与实施例1的区别在于,将羟基甲基聚苯乙烯树脂替换为酚醛树脂,各组分含量如下表3所示。
51.对比例3与实施例1的区别在于,将二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺替换为苯胺,各组分含量如下表3所示。
52.对比例4与实施例1的区别在于,将瓜尔胶替换为羟乙基纤维素,各组分含量如下表3所示。
53.对比例5与实施例1的区别在于,将松香树酯替换为聚氯乙烯树脂。
54.对比例6与实施例1的区别在于,将亚磷酸三苯酯替换为聚苯酯。
55.对比例7与实施例1的区别在于,将poe

g

mah替换为聚马来酸酐。
56.表1 实施例1

6的组分含量表 实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6回收沥青旧料506055506055沥青新料101211101211粗集料81098109填料243243再生剂233233羟基甲基聚苯乙烯树脂9121191211二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺132132瓜尔胶232232榈酸异丙酯///687偏硼酸钡///122丁吡胶乳///233
表2 实施例7

13的组分含量表 实施例7实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12实施例13回收沥青旧料50505050505050沥青新料10101010101010粗集料8888888填料2222222再生剂2222222羟基甲基聚苯乙烯树脂99910999二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺1112111瓜尔胶2222222榈酸异丙酯/环氧树脂666////偏硼酸钡/碳酸钙111////丁吡胶乳/丁苯胶乳///////
表3 对比例1

4的组分含量表

对比例1对比例2对比例3对比例4回收沥青旧料50505050沥青新料10101010粗集料8888填料2222再生剂2222羟基甲基聚苯乙烯树脂/酚醛树脂/999二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺/苯胺/111瓜尔胶/羟乙基纤维素/222
性能检测试验测试方法:将各实施例和对比例的沥青混合料制成300mm
×
300mm
×
50mm的车辙试件,进行室内车辙试验;按照jtge20

2011中的t0719

2011,温度60℃,轮压0.7mpa,试验轮往返碾压速度为42次/min,测试60min,试件轮碾成型后常温放置12h,进行动稳定度的测试,测试结果如下表4所示;动稳定度越大,则抗车辙性能越好。
57.表4 各实施例和对比例的动稳定度测试结果表 动稳定度(次/mm)实施例11252实施例21395实施例31324实施例41601实施例51743实施例61678实施例71543实施例81482实施例91496实施例101288实施例111271实施例121544实施例131125对比例11023对比例21179对比例31208对比例41189对比例51210对比例61192对比例71206综上所述,可以得出以下结论:1.根据实施例1和实施例7

9并结合表4可知,棕榈酸异丙酯和偏硼酸钡的协同添加可较好地提升再生沥青混合料的抗车辙性。
58.2.根据实施例1和实施例10并结合表4可知,当羟基甲基聚苯乙烯树脂和二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺的重量份数比为5:1时,可有效提高再生沥青混合料的抗车辙性。
59.3.根据实施例1和实施例11

13并结合表4可知,当poe

g

mah和烯丙基丁基醚的重量份数比为2:3,可一定程度上提高再生沥青混合料的抗车辙性;且本技术中丁吡胶乳以及特定的再生剂的添加均可有效提高再生沥青混合料的抗车辙性。
60.4.根据实施例1和对比例1并结合表4可知,本技术的技术方案制得的再生沥青混合料具有较好的抗车辙性。
61.5.根据实施例1和对比例2

4并结合表4可知,羟基甲基聚苯乙烯树脂二烯丙基氨基甲氧基乙酰苯胺和瓜尔胶的共同添加对提高再生沥青混合料的抗车辙性具有协同作用。
62.6.根据实施例1和对比例5

7并结合表4可知,以松香树酯、亚磷酸三苯酯和poe

g

mah的共同添加作为再生剂,可针对性地提高再生沥青混合料的抗车辙性。
63.本具体实施方式仅仅是对本技术的解释,并非依此限制本技术的保护范围,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施方式做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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