[发明专利]一种低温再生沥青粘结剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及道路工程领域，具体涉及一种低温再生沥青粘结剂及其应用。

背景技术

我国公路建设迅速，高等级公路通车总里程已经跃居世界第二位，并正以每3年新建1×104km的速度增长。由于交通荷载及自然因素的综合作用，沥青路面经过一定年限的使用，其面层慢慢变薄并逐渐老化，会出现诸如网裂、沉陷、车辙、拥包等各种病害并逐步扩展，严重影响行车安全。沥青混凝土路面一般设计年限为15年，实际上，通常使用年限仅10年左右，也就是说，每隔10～15年，沥青混凝土路面就需要翻修一次。以往维护处理的方法就是对出现病害的路面进行铣刨，然后重新铺筑，这样会造成三大问题：一是堆放占用场地并造成环境污染；二是浪费了大量的不可再生的石油资源，重新铺筑沥青混凝土路面所需的大量沥青和石料将使我们面临巨大的资源压力；三是破坏生态环境。因此，如何处置每年数千万吨沥青混凝土路面废料将成为必须面对和解决的问题。采用废旧沥青混合料再生应用技术，重复利用沥青混凝土路面废料，是从根本上解决上述问题的有效途径。如能对废旧沥青混合料进行回收，重新加热，通过实验分析并按需要加入适量沥青、再生剂和集料进行拌和，就可以再次作为新沥青混合料用于路面结构，这样，既可节省大量的原材料，从而节约自然资源，保护生态环境，又能满足路面的使用要求。

目前，废旧沥青混合料的冷再生技术主要采用乳化沥青或者泡沫沥青作为胶结料，废旧混合料再生生产时要加入一定量的水泥，通过水泥的水化反应来去除胶结料中的水分，同时提高再生混合料的强度。原有的沥青和新加入的沥青没用充分发挥应有的作用，对混合料强度真正起重要作用的是水泥。这种再生混合料的技术指标达不到现行规范沥青混合料技术指标的要求，其再生混合料属于无机结合料稳定类材料，只能用于道路的基层。

现有废沥青混合料冷再生乳化沥青和泡沫沥青存在以下问题：一是只利用了废沥青混合料中的石料而更为宝贵的沥青资源没有得到应用；二是乳化沥青和泡沫沥青再生混合料属于无机结合料，路用性能不如沥青混合料，只能用于道路的基层。因此乳化沥青和泡沫沥青冷再生工艺对废旧沥青混合料只是利用了矿料，而价值更高的沥青资源并没有得到充分利用，对废旧沥青混合料资源的再生利用不够彻底，还具有较大的开发利用空间。

此外，现有乳化沥青冷再生技术还存在生产工艺复杂，易破乳，施工和易性差，强度上升慢等问题；泡沫沥青再生技术存在半衰期短，施工和易性差的问题，这都是本领域技术人员在废旧沥青混合料的冷再生技术领域所面临的技术难题。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术问题，充分利用废旧沥青混合料中的沥青资源，本发明研究开发废沥青混合料低温再生技术，低温再生沥青粘结剂在60-80℃条件下(相比冷再生(20-60℃))，可以对废旧沥青混合料的沥青和矿料全面再生，而且对废旧沥青混合料全部利用无需添加新集料来调整级配，充分发挥废旧沥青混合料资源的循环利用价值。

具体的，本发明涉及以下技术方案：

1、一种低温再生沥青粘结剂，其由以下重量份的组分组成：60-70份石油沥青，30-40份芳烃油，1-3份热塑性弹性体，0.3-0.5份表面活性剂。

优选的，石油沥青为70#或90#优质道路沥青。经试验，本发明所述沥青粘结剂，只能用石油沥青，不可用煤沥青和天然沥青代替。

石油沥青在低温再生沥青粘结剂制备过程中作为液相介质环境，提供再生剂所需的胶质、芳香份，补充废沥青混合料中老化沥青损失的芳香份和胶质，其用量不易过多，过多影响有低温再生剂的再生品质，太少又无法提供良好的介质环境，并影响再生沥青混合料的粘结性能和路用性能。

优选的，芳烃油为低凝环烷基润滑油精制过程中的抽出油，优选的芳烃油凝点低于-15℃，富含芳烃，芳烃含量大于70％，25℃粘度小于50mm²/s,闪点大于180℃；更优选的，芳烃油为常二线或常三线低凝抽出油。

发明人发现，芳烃油是低温再生沥青粘结剂的渗透再生剂，也是老化沥青补充的关键组分，对老化沥青具有渗透再生能力，其用量越多，再生剂的再生效果越好，所得到的再生沥青混合料的低温性能越好，但用量过多，会影响再生粘结剂的粘附性能、粘附强度，导致再生沥青混合料的强度下降，高温性能差。

优选的，热塑性弹性体是苯乙烯系热塑性弹性体，包括SBS、SBR等，更优选的，热塑性弹性体是星型SBS4303或线性SBS501等。