[发明专利]一种机械发泡沥青温拌再生混合料的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于道路工程材料技术领域，涉及一种机械发泡沥青温拌再生混合料的制备方法。

【背景技术】

废旧沥青混合料只是在功能上有所降低，沥青有所老化，集料性能还可以利用。因此，通过对废旧沥青混合料的回收，在加入适当的新沥青和新集料，加热拌和均匀完全可以作新沥青混合料应用于路面结构。这样解决了废旧沥青混合料污染环境，也可以节约大量的石料和石油资源，石料、沥青资源的重复使用对我国的可持续发展有十分重要的意义。

再生利用主要在沥青路面原地热再生、沥青路面原地冷再生、厂拌热再生、厂拌冷再生等方法。这些方法在一定程度上都有不足之处和存在着缺点，冷再生沥青混合料与热拌再生沥青混合料相比，热拌再生沥青混合料的质量相比会更好，但热拌再生沥青混合料的集料加热温度和拌和温度都高于普通热拌沥青混合料，因此耗能大。在拌和过程中由于温度高，沥青容易老化，在施工过程中沥青烟很大，影响施工人员的健康。在重视节能环保的今天，需要找到一种更好的方法解决这一问题。

在常规热拌热再生沥青混合料的拌合工艺中，一般先将旧料和新集料单独加热，然后将旧料与新集料在拌缸中混合，接着一次性将新沥青添加到拌合缸中拌合，造成拌合后的再生混合料中新集料与旧料被沥青裹附的情况不同，混合料的均匀性差，常常出现大粒径的新集料拌合后仍然未充分裹附沥青，而呈现出花白料的现象。

结合国内外的发展现状和工程的具体要求，以及我国的实际情况，从根本上改变过去热拌再生沥青混合料的缺点，发挥温拌再生沥青混合料节能减排和安全环保的效果，加快消化吸收研究推广WMA技术，具有显著的经济效益和社会效益。

【发明内容】

为了实现再生沥青温拌的目的及解决常规厂拌再生混合料生产过程中产生花白料的问题，本发明提供了一种机械发泡沥青温拌再生混合料的制备方法，该温拌再生沥青混合料利用表面活性剂水溶液进行沥青发泡，改善发泡沥青性能提升再生沥青混合料温拌效果，同时采用RAP与新集料分别与机械发泡沥青进行拌合工艺，改善发泡沥青与新旧集料裹附效果，此本发明采用如下技术方案：

一种机械发泡沥青温拌再生混合料的制备方法，步骤如下：

(1)机械发泡沥青的制备：加热沥青，使沥青具备足够的流动性，将沥青加入加热至试验温度的发泡腔中，同时喷入沥青质量2.5％非离子表面活性剂水溶液和气压100bar的空气，使热沥青在发泡腔内充分接触发泡；

(2)将经过破碎筛分为两档的旧料RAP加热至80-90℃投入拌合缸，加入一定量步骤(1)制备机械发泡沥青进行拌合；

(3)将加热至160-180℃的新集料加入至步骤(2)拌合产物中，同时加入一定量步骤(1)制备的机械发泡沥青进行拌合；

(4)在步骤(3)拌合产物中加入矿粉进行拌合，出料。

其中，混合料的各组分的质量百分比：旧料RAP30％-50％，机械发泡沥青2.5％-3.6％，矿粉1％-4％，其余为新集料；机械发泡沥青分两次加入，步骤(2)和步骤(3)的机械发泡沥青加入比例可根据旧料RAP添加比例核算RAP与新集料获得相同沥青膜厚度时的比表面积比值确定。

进一步，所述步骤(1)沥青加热温度为140-160℃，发泡腔的试验温度与沥青加热温度相同。

进一步，所述步骤(1)非离子表面活性剂水溶液中非离子表面活性剂和水的质量比为3:97。

进一步，所述步骤(1)非离子表面活性剂包括壬基酚聚氧乙烯醚，辛基酚聚氧乙烯醚，十二烷基酚聚氧乙烯醚、聚甘油丁二酸月桂酸酯、聚甘油丁二酸酯、聚甘油月桂酸酯、聚甘油月桂酸乳酸酯、聚甘油乳酸酯的一种或者几种。

进一步，所述步骤(2)中旧料RAP的最大粒径小于再生混合料的最大工程直径。

进一步，所述步骤(2)拌合时间为8-10s，室内小型拌合锅拌合时间为60-90s。

进一步，所述步骤(3)拌合时间为35-38s，室内小型拌合锅拌合时间为90-120s。

进一步，所述步骤(4)拌合时间为8-10s，室内小型拌合锅拌合时间为60-90s。

本发明利用非离子表面活性剂水溶液对热沥青进行发泡处理，一方面降低界面的表面张力，改善沥青发泡效果，进而提升发泡沥青混合料的性能；另一方面非离子表面活性剂水溶液在沥青泡沫破裂后，仍具有一定“水膜”润滑作用，使沥青更容易对集料进行裹附，有利于新旧沥青融合提升再生沥青混合料性能。同时本发明还对旧料和新集料与机械发泡沥青分步拌合，进一步改善发泡沥青与新旧集料裹附效果，从而避免花白料的产生。