一种高掺RAP精分料的sup25沥青混合料和制备方法

本发明属于公路施工材料，具体涉及一种高掺rap精分料的sup25沥青混合料和制备方法。

背景技术：

1、随着公路建设进入全面养护时代，我国每年养护大中修产生的沥青混合料回收料(也称为再生沥青混合料，简称rap)近2亿吨，rap的高效资源化再生利用已经成为公路养护的发展趋势。近年来，随着沥青路面的再生技术的发展，按照再生温度分为热再生沥青混合料、冷拌再生沥青混合料和温拌再生沥青混合料，目前研究较多的是热再生沥青混合料。目前，厂拌热再生沥青混合料中rap料(沥青混合料回收料)掺量在10％～30％范围内为比较成熟的技术，掺量在30％以上则为高掺量。我国对于高掺量厂拌热再生沥青混合料的研究处于起步阶段，鉴于rap料本身的复杂性，当前提高rap料掺量的障碍主要包括技术标准、变异性和路用性能限制等。因此控制rap料的质量稳定性是关键。

2、superpave是一个相对较新的、内容广泛的沥青混合料设计和分析体系，也是美国公路战略研究计划(shrp)的一个成果，且superpave沥青混合料具有众多优点，目前superpave技术的引进和应用在我国已经较为普遍，并且越来越多的省份出台了地方标准。而rap中富含老化沥青，老化沥青呈现针入度下降的现象，说明材料变硬，沥青稠度变大，故其高温性能变好；且软化点升高，粘度变大，热稳定性升高；将rap料应用于sup结构中能进一步加强其优越的高温稳定性。

3、在既有专利中，厂拌热再生rap相关专利多是使用的传统rap料，如“一种高掺量rap厂拌ac-25热再生沥青混合料及其制备方法”(cn202211583124.8)，使用废机油来作为再生剂，一定程度减少了新沥青的用量，但是仅采用常规分离的rap料；“一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法”(cn202010514745.5)通过性能决定最佳rap沥青用量，但也仅采用常规分离的rap料；或者仅使用了部分集料且并未使用热再生技术，如“一种rap新细集料全再生沥青路面功能层材料及其制备方法”(cn202210223987.8)，仅使用了0-4.75mm的rap新细集料，将其与乳化沥青混合提高冷再生混合料性能；“一种rap新细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法”(cn202310817927.3)也仅使用了rap新细集料，且冷再生rap混合料性能相较于热再生混合料较差。上述发明所使用的传统rap料，存在大量假颗粒、变异性较大等问题，对沥青混合料级配影响较大，易对青混合料的性能产生不利影响。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的上述问题，本发明提供了一种高掺rap精分料的sup25沥青混合料，其包含以下原料：rap精分料、新集料、再生剂和新沥青。

2、进一步地，所述rap精分料在sup25沥青混合料中的掺量高于30％。

3、进一步地，所述rap精分料如下得到：对rap料进行油石精细分离，得到16-25mm、10-16mm、5-10mm、3-5mm、0-3mm的五档料，对其进行测试以满足superpave设计要求，并且选择沥青含量为5-9％左右(优选7％左右)的0-3mm档料、沥青含量≤3％的3-5mm档料以及沥青含量≤2％的5mm以上的精分料作为所需的rap精分料。

4、进一步地，所述新集料由20-28mm新粗集料、10-20mm新粗集料、10-15mm新粗集料、5-10mm新粗集料和0-3mm新细集料组成。

5、进一步地，所述新集料为石灰岩石料。

6、进一步地，所述再生剂为ra-75型号再生剂。

7、进一步地，所述新沥青为普通道路石油沥青和sbs改性沥青，例如70号道路石油沥青、90号道路石油沥青，i-d型sbs改性沥青、i-c型sbs改性沥青，优选70号道路石油沥青、90号道路石油沥青等。

8、进一步地，所述sup25沥青混合料按重量份包含rap精分料40-80份、新集料20-60份，并且所述sup25沥青混合料中再生剂的含量为所述rap精分料中沥青含量的10％，新沥青的含量为所述sup25沥青混合料所需的总沥青用量减去所述rap精分料中的沥青含量的量。

9、进一步地，所述sup25沥青混合料按重量份包含rap精分料41份、新集料59份。

10、进一步地，所述sup25沥青混合料按重量份包含rap精分料41份、新集料59份、再生剂0.15份和新沥青1.93-3.43份。

11、进一步地，所述rap精分料按重量份数包含15重量份的0-3mm档料、6重量份的3-5mm档料和各自为10重量份的5mm以上的精分料。

12、进一步地，所述sup25沥青混合料按重量份包含rap精分料80份、新粗集料16份、新细集料4份。

13、进一步地，所述sup25沥青混合料按重量份包含rap精分料80份、新粗集料16份、再生剂0.15份、新沥青2.5份和新细集料4份。

14、进一步地，所述rap精分料按重量份数包含14.5重量份的0-3mm档料、16重量份的3-5mm档料、15重量份的5-10mm档料、18.5重量份的10-16mm档料和16重量份的16-25mm档料。

15、进一步地，所述新集料按重量份数包含20-28mm新粗集料14-20份、10-20mm新粗集料0-22份、10-15mm新粗集料0-8.5份、5-10mm新粗集料0-11.5份和0-3mm新细集料4-8份。

16、进一步地，所述新集料按重量份数包含20-28mm新粗集料20份、10-20mm新粗集料22份、10-15mm新粗集料7份、5-10mm新粗集料6份和0-3mm新细集料4份。

17、进一步地，所述新集料按重量份数包含20-28mm新粗集料16份、10-20mm新粗集料19份、10-15mm新粗集料8份、5-10mm新粗集料10份和0-3mm新细集料6份。

18、进一步地，所述新集料按重量份数包含20-28mm新粗集料14份、10-20mm新粗集料17份、10-15mm新粗集料8.5份、5-10mm新粗集料11.5份和0-3mm新细集料8份。

19、进一步地，所述新集料由20-28mm新粗集料组成。

20、如本文所述的高掺rap精分料的sup25沥青混合料可以由本领域技术人员根据实际情况采用常规技术来制备。例如可以将所述高掺rap精分料的sup25沥青混合料的原料用旋转压实仪成型，用马歇尔试验方法成型等。

21、进一步地，本发明还提供了一种示例性的制备如本文所述的高掺rap精分料的sup25沥青混合料的方法，其包括使用拌合楼,将3mm以上的rap精分料与新集料一起上料，采用低位加热滚筒加热至180℃，并通过振动筛精细计量后与未预热的0-3mm档精分料混合，搅拌60秒，而后同时加入预热至170℃的新沥青和再生剂，170℃拌和120秒，即得到高掺rap精分料的sup25沥青混合料。

22、进一步地，3mm以上rap精分料的预热温度可以是165-185℃。

23、进一步地，新集料的预热温度可以是165-185℃。

24、进一步地，新沥青的预热温度可以是155-175℃。

25、进一步地，所述拌和可以在155-175℃下进行。

26、本发明的有益效果

27、本发明旨在提供一种高掺rap精分料的sup25沥青混合料，并具备以下功能：

28、(1)高效利用大量再生沥青混合料(rap)：传统的rap料一般采用二次破碎筛分方法进行分类利用，其存在大量的团聚假颗粒，导致级配不可控且变异性大。而本发明采用大型油石精细分离成套设备，通过物理碰撞作用，对rap进行油石精细分离，将常规rap分离成16-25mm、10-16mm、5-10mm、3-5mm、0-3mm五档料(统称为rap精分料)，解决了rap料存在大量假颗粒、变异性较大问题，得到具有稳定级配的rap精分料，对于优化路面结构中的级配，提高路面的密实性和稳定性具有重要作用。其中贫油的精分料(3mm以上)因级配稳定且旧沥青含量大幅减少(含油量≤3％或≤2％)，可直接充当新集料实现高价值应用，而富油的精分料(0-3mm)因富含大量碰撞剥离出来的旧沥青(含油量一般为5-9％左右)，可以减少再生混合料中新沥青添加量。

29、(2)本发明充分利用了精细分离的五档rap精分料，用五档精分料对新集料部分进行替换，实现了rap精分料的高效利用，减少了对沥青和石料等不可再生资源的消耗，避免了旧料废弃带来的环保问题，同时还降低了公路工程造价。

30、(3)提高rap热再生混合料掺量：本发明设计的rap精分料掺比为40-80％，属于高掺量(掺量大于30％)热再生沥青混合料，且采用旧沥青10％的ra-75再生剂，减少了对沥青和石料等的使用，有效降低了公路工程造价。

31、(4)提高沥青路面的高温稳定性：本发明通过三种精细配方设计和材料组合对比最终制备得出的高掺精分料厂拌sup-25热再生沥青混合料，可用于道路下面层，起到提高道路高温稳定性，延长道路的使用寿命的作用。

32、(5)采用厂拌热再生施工工艺，工艺成熟、混合料混合均匀、再生质量稳定可靠；无需现场加热，可连续快速施工，节约时间、提高施工效率。