[发明专利]一种RAP-钢渣热再生沥青混合料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种RAP‑钢渣热再生沥青混合料及其制备方法和应用，所述制备方法包括(1)一次再生：将RAP细集料与沥青再生剂混合，在不超过60℃条件下进行再生，使得RAP细集料中老化沥青的软化点降低15％以上，获得再生RAP细集料；(2)二次热再生：将再生RAP细集料加热至130℃～150℃，钢渣粗集料加热至200℃～220℃，并趁热添加新沥青、矿粉，混合即为RAP‑钢渣热再生沥青混合料；其中再生RAP细集料占集料总量的15wt％～45wt％，钢渣占集料总量的55wt％～85wt％，该方法采用两次再生处理，能够明显提升RAP细集料利用率，其掺量超过30wt％制备的沥青混合料路用性能同样良好。

技术领域

本发明属于公路沥青路面技术领域，更具体地，涉及一种RAP-钢渣热再生沥青混合料及其制备方法和应用。

背景技术

沥青混合料经施工、服役及回收后会产生大量旧沥青混合料，这些旧沥青混合料将会对环境和土壤造成很大污染，而旧沥青混合料中虽沥青有所老化导致性能下降，但其集料性能还有很大利用价值，沥青混合料的再生利用有利于减少天然集料的开采，是一种经济、环保、符合可持续发展要求的路面修复技术，也是现有研究中一个热点。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。

目前研究较多的是温拌再生沥青混合料，温拌沥青混合料是通过在新沥青中添加温拌剂，降低沥青的高温黏度从而实现回收旧沥青混合料RAP能够在低于150℃下拌和，但其主要是利用旧沥青混合料中集料的性能，新沥青添加量较大，成本较高，而旧沥青混合料中集料本身被沥青胶结料包裹，且其中还混有破碎的纯沥青胶结料，具有很好的再利用价值。

而热再生沥青混合料是将沥青再生剂加入到回收旧沥青混合料RAP中并加热至150℃-180℃的高温下与新沥青和矿料进行拌和再生，热再生能够使旧沥青混合料中老化沥青的性能得到一定的恢复，但是现有热再生技术常采用170℃-180℃的高温处理进行热再生，在170℃-180℃的热再生过程中沥青容易二次老化，导致热再生沥青混合料的路用性能较差，使得回收旧沥青混合料RAP的掺量较低，一般掺量不超过集料的30wt％，如专利CN113511842A中旧沥青混合料替代集料占比为27-29％，虽然CN109021595A中旧沥青混合料添加比例超过30wt％，但大量研究表明，RAP掺量超过30wt％制备的沥青混合料抗滑性能明显下降。另外，虽然冷拌再生沥青混合料避免了高温造成的沥青二次老化问题，但其路用性能差，难以在要求高的沥青路面中使用。因此，研究一种RAP高掺量且路用性能良好的热再生沥青混合料，利于充分利用回收旧沥青混合料中沥青和集料的性能，最大程度地发挥其再利用价值。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种RAP-钢渣热再生沥青混合料及其制备方法和应用，其目的在于采用RAP细集料和钢渣粗集料完全取代天然集料制备热再生沥青混合料，并通过两次再生处理来提升热再生沥青混合料路用性能，其中RAP细集料先加沥青再生剂在不超过60℃条件下先进行一次再生，使老化沥青软化点降低15％以上，获得再生RAP细集料，再采用二次热再生处理制备热再生沥青混合料，二次热再生可使老化沥青性能得到进一步恢复，其中再生RAP细集料采用130℃～150℃加热处理能够避免150℃以上高温造成RAP中沥青二次老化，利于提高RAP掺量，而钢渣粗集料采用200℃～220℃加热处理可减少钢渣粉体积膨胀，提升钢渣粉安定性，同时使得制备的热再生沥青混合料路用性能良好，由此解决以高掺量RAP细集料和钢渣粗集料完全取代天然集料制备的沥青混合料路用性能较差的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了小粒径RAP-钢渣热再生沥青混合料的制备方法，其包括以下步骤：

(1)一次再生制备再生RAP细集料：将回收筛选获得的RAP细集料与沥青再生剂混合，在不超过60℃条件下进行再生，使得RAP细集中老化沥青的软化点降低15％以上、针入度提升30％以上或者延度提升50％以上，获得再生RAP细集料；