一種瀝青路面再生方法
2023-06-17 02:04:51
一種瀝青路面再生方法
【專利摘要】本發明公開了一種瀝青路面再生方法，包括如下內容：（1）對舊有瀝青路面進行銑刨破碎，將舊路面材料回收至瀝青罐，加熱，攪拌均勻；（2）向步驟（1）的混合物中加入無機結合料和有機添加劑，攪拌均勻；（3）向步驟（2）的混合物中加入的瀝青再生劑和熱熔瀝青，攪拌均勻，即得到再生瀝青混合料；（4）將再生瀝青混合料進行攤鋪，壓實，即完成瀝青路面的再生處理。該方法工藝簡單，再生效果好，成本低，適用於工業應用。本發明方法在瀝青路面再生領域有著廣闊的前景。
【專利說明】 一種瀝青路面再生方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種浙青路面再生方法。
【背景技術】
[0002]目前，我國90%以上的高等級公路在修建時均採用半剛性材料作為浙青路面基層和底基層。按照浙青路面的設計壽命(15?20年)，我國目前已修建的許多公路將陸續進入修復養護階段，如果採取傳統的方法，將銑刨下來的大量廢舊浙青混合料廢棄，一方面造成環境汙染，另一方面是對資源的極大浪費。浙青路面的再生技術是將舊浙青路面經過翻挖、回收、破碎、篩分後，與再生劑、新浙青材料、新礦料等按一定比例重新拌和成混合料，使之能夠滿足一定的路用性能並用其重新鋪築路面的一套工藝技術。浙青路面的再生技術包括廠拌冷再生、現場冷再生、廠拌熱再生和現場熱再生技術。其中路面熱再生技術可以保證再生路面較高的路用性能；路面冷再生技術作為一項綠色環保技術，但缺點是控制施工質量難度大，一般需要加鋪浙青面層做罩面處理。
[0003]CN1580130A公開了一種廢浙青再生劑，包括輕質油分、樹脂、防老劑和抗紫外線助劑等。該廢浙青再生劑可以使老化的廢浙青在再生後達到原浙青技術指標要求，但該再生劑中的輕質油分易揮發，穩定性較差，並且其中未涉及再生劑對再生浙青混合料的性能影響。
[0004]CNlO 1845227A公開了一種普通浙青再生劑及其製備和應用。該再生劑是將基質浙青、再生油、增塑劑和高溫穩定劑經加熱至110°c?135°C，混合、攪拌後製得。應用時先將老化浙青加熱，再向其中添加製得的普通浙青再生劑，然後加熱攪拌得到再生浙青。該普通浙青再生劑可以使老化浙青起到較好的再生效果，但該再生劑常溫下為粘稠液體，且添加量為30%以上，增加了現場再生過程的難度，並且該發明未涉及再生劑對老化浙青混合料的再生效果。
[0005]CN1757828A公開了一種通過添加泡沫浙青實現浙青現場冷再生的方法，該方法是先在單獨的浙青罐中利用高溫熱熔浙青添加發泡劑製備出泡沫浙青，在施工時先將混合料回收至攪拌筒，添加水泥和混合料一起混合，最後噴灑先前製備的泡沫浙青並攪拌混勻。該方法可以有效地完成浙青路面的再生，但在施工過程中需要用導熱油將5t的浙青罐加熱，利用高溫熱熔浙青生產出泡沫浙青，再完成浙青路面的再生，增大了現場施工機組的熱負荷和操作難度。
【發明內容】
[0006]針對現有技術的不足，本發明提供一種浙青路面再生方法，該方法工藝簡單，再生效果好，成本低，適用於工業應用。
[0007]本發明浙青路面再生方法，包括如下內容:(I)對舊有浙青路面進行銑刨破碎，將舊路面材料回收至浙青罐，加熱，攪拌均勻；(2)向步驟(I)的混合物中加入無機結合料和有機添加劑，攪拌均勻；(3)向步驟(2)的混合物中加入的浙青再生劑和熱熔浙青，攪拌均勻，即得到再生浙青混合料；(4)將再生浙青混合料進行攤鋪，壓實，即完成浙青路面的再生處理。
[0008]本發明方法中，步驟(I)的加熱溫度為130?170°C。
[0009]本發明方法中，步驟(3)的攪拌溫度為110?150°C。
[0010]本發明方法中，無機結合料為石料、石英砂、沸石粉、活性礬土、陶粒砂、碳酸鈣砂、礦粉、水泥、機制砂、粉煤灰、矽鋁酸鈉、活性氧化鋁、蛭石、消石灰、膨潤土或活性炭中的一種或多種。其中石料的粒度為10?30mm，石英砂、沸石粉、活性礬土、陶粒砂、碳酸鈣砂、礦粉、水泥、機制砂、粉煤灰、矽鋁酸鈉、活性氧化鋁、蛭石、消石灰、膨潤土或活性炭的粒度小於 3mm η
[0011]本發明方法中，有機添加劑為重氮乙酸乙酯、烷基醇醚羧酸鈉、偶氮二甲醯胺、N, N-二亞硝基五次甲基四胺和偶氮二異丁腈中的一種或多種；其中烷基醇醚羧酸鈉的結構式為 R (OCH2CH2) n0CH2C00Na, R 為 C12 ?C18 的烷基，n=3 ?9。
[0012]本發明方法中，所述的浙青為道路石油浙青，如70號、90號和110號等道路浙青。
[0013]本發明方法中，按再生浙青混合料質量為基準，加入45%?98.6%的舊浙青路面材料，0.5%?20%的無機結合料，0.5%?20%的有機添加劑，0.2%?10%的浙青再生劑，
0.2%?5%的熱熔浙青。
[0014]本發明方法中，浙青再生劑以重量份計包括:椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉(DMSS) 0.2?10份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉(MES) 0.5?10份，酸
0.1?3份，水77?100份。
[0015]本發明方法中，所述的椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉的結構式為RC0NHCH2CH20C0CHCH(SO3Na) COONa，其中 R 為 C12 ?C15 的烷基。
[0016]本發明方法中，所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉的結構式為RO(CH2CH20)3C0CH2CH(SO3Na) COONa，其中 R 為 C12 ?C14 的烷基。
[0017]本發明方法中，所述的酸為C1?C6的有機弱酸或無機弱酸，有機弱酸選自甲酸、乙酸、丙酸、草酸和酒石酸中的一種或多種，無機弱酸選自矽酸、碳酸和硼酸中的一種或多種。
[0018]本發明方法中，浙青再生劑中可以根據實際應用需要加入其它添加劑，如抗剝落劑、抗老化劑和聚合物改性劑等。
[0019]本發明浙青再生劑的製備方法為:按配比將椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉和水加入容器，攪拌升溫至70?90°C，加入酸，恆溫攪拌，0.5?2小時，即得本發明的浙青再生劑。
[0020]本發明方法中，無機結合料具有較強吸附性，既補充了舊路面材料中相應粒度石料的缺失，同時增大了浙青與石料的結合力。本發明方法所使用的浙青再生劑中，DMSS和MES的復配性和分散性好，與有機添加劑協同作用，與老化的浙青充分交融，使凝聚起來的浙青質溶解而分散在油分中，降低了舊浙青的粘度，調節浙青的膠體結構，改善其流變性質，使浙青從脆硬狀態轉變為軟塑形態，可以在機械力和熱的作用下充分分散，與新浙青和新集料均勻混合，提高和改善再生浙青混合料的性能。本發明方法中，浙青再生劑的加入，降低了拌合溫度，減少了有害氣體的產生，節約了能耗。本發明方法中，所用原料易採集，生產成本低，穩定性好，對環境和人體刺激性小，易於工業應用。【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例對本發明作進一步的說明，但不因此限制本發明。
[0022]實施例1
將椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C15) 0.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C14) 8.5份和水90.8份加入容器，攪拌升溫至72°C，加入甲酸0.2份，恆溫攪拌0.5小時，得到浙青再生劑。
[0023]對舊有浙青路面進行銑刨破碎，將舊浙青路面材料回收至浙青罐，加熱至150°C，攪拌均勻。按再生浙青混合料質量為基準，向浙青罐中加入10%的石料(粒度為10~30mm)、7%的水泥(粒度小於3mm)、0.6%的重氮乙酸乙酯、0.5%的偶氮二甲醯胺，攪拌均勻，向浙青罐中以噴灑的方式加入8.5%的浙青再生劑、4.5%的熱熔浙青，在115°C充分攪拌，即得到再生浙青混合料。
[0024]實施例2
將椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C12) 5.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C12) 4.5份和水89.1份加入容器，攪拌升溫至80°C，加入乙酸0.9份，恆溫攪拌I小時，得到浙青再生劑。
[0025]對舊有浙青路面進行銑刨破碎，將舊浙青路面材料回收至浙青罐，加熱至155°C，攪拌均勻。按再生浙青混合料質量為基準，向浙青罐中加入5%的石料(粒度為10~30mm)、7%的機制砂(粒度小於3 mm)、5%的偶氮二甲醯胺、1%的烷基醇醚羧酸鈉(R為14，n=8)，攪拌均勻，向浙青罐中以噴灑的方式加入5.5%的浙青再生劑、3%的熱熔浙青,在125°C充分攪拌，即得到再生浙青混合料。
[0026]實施例3
將椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C14) 9份、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C13) 0.7份和水87.9份加入容器，攪拌升溫至85°C，加入硼酸2.4份，恆溫攪拌1.5小時，得到浙青再生劑。
[0027]對舊有浙青路面進行銑刨破碎，將舊浙青路面材料回收至浙青罐，加熱至160°C，均勻攪拌。按再生浙青混合料質量為基準，向浙青罐中加入2%的水泥(粒度小於3mm)、3.5%的石料(粒度為10~30mm)、5%的烷基醇醚羧酸鈉(R為16，n=6)、8.5%的偶氮二異丁腈，攪拌均勻，向浙青罐中以噴灑的方式加入3%的浙青再生劑、2%的熱熔浙青,在135°C充分攪拌，即得到再生浙青混合料。
[0028]實施例4
將椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C12) 7.5份、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉(R為C15) 6.5份和水84份加入容器，攪拌升溫至89°C，加入丙酸2份，恆溫攪拌1.5小時，得到浙青再生劑。
[0029]對舊有浙青路面進行銑刨破碎，將舊浙青路面材料回收至浙青罐，加熱至165°C，攪拌均勻。按再生浙青混合料質量為基準，向浙青罐中加入0.5%的石料(粒度為10~30mm),0.5%的礦粉(粒度小於3mm)、0.5%的水泥(粒度小於3mm)、5%的重氮乙酸乙酯，3.5%的偶氮二甲醯胺、6.5%的烷基醇醚羧酸鈉(R為12，11=9)、2%的隊^二亞硝基五次甲基四胺，攪拌均勻，向浙青罐中以噴灑的方式加入0.5%的浙青再生劑、0.5%的熱熔浙青,在145°C充分攪拌，即得到再生浙青混合料。[0030]本試驗採用90A浙青，將再生浙青混合料泵送至攤鋪槽進行攤鋪，攤鋪成型後使用輪胎式壓路機進行初壓，鋼輪壓路機進行終壓，即可完成路面的再生處理。
[0031]舊浙青路面材料和再生混合料的級配見表1，將實施例1、2、3、4中得到的四種再生浙青混合料分別製成馬歇爾試件，對再生混合料進行性能測試，結果見表2。
[0032]表1舊浙青路面材料和再生混合料的級配。
【權利要求】
1.一種浙青路面再生方法，其特徵在於包括如下內容:(1)對舊有浙青路面進行銑刨破碎，將舊路面材料回收至浙青罐，加熱，攪拌均勻；(2)向步驟(I)的混合物中加入無機結合料和有機添加劑，攪拌均勻；(3)向步驟(2)的混合物中加入的浙青再生劑和熱熔浙青，攪拌均勻，即得到再生浙青混合料；(4)將再生浙青混合料進行攤鋪，壓實，即完成浙青路面的再生處理。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(I)的加熱溫度為130?170°C。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(3)的攪拌溫度為110?150°C。
4.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的無機結合料為石料、石英砂、沸石粉、活性礬土、陶粒砂、碳酸鈣砂、礦粉、水泥、機制砂、粉煤灰、矽鋁酸鈉、活性氧化鋁、蛭石、消石灰、膨潤土或活性炭中的一種或多種。
5.按照權利要求4所述的方法，其特徵在於:所述的石料的粒度為10?30mm;石英砂、沸石粉、活性礬土、陶粒砂、碳酸鈣砂、礦粉、水泥、機制砂、粉煤灰、矽鋁酸鈉、活性氧化鋁、蛭石、消石灰、膨潤土或活性炭的粒度小於3mm。
6.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的有機添加劑為重氮乙酸乙酯、烷基醇醚羧酸鈉、偶氮二甲醯胺、N，N-二亞硝基五次甲基四胺和偶氮二異丁腈中的一種或多種。
7.按照權利要求6所述的方法，其特徵在於:烷基醇醚羧酸鈉的結構式為R(OCH2CH2)n0CH2C00Na, R 為 C12 ?C18 的烷基，n=3 ?9。
8.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:所述的熱熔浙青為道路石油浙青，選自70號、90號和110號道路浙青中的一種或幾種。
9.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:按再生浙青混合料質量為基準，加入45%?98.6%的舊浙青路面材料，0.5%?20%的無機結合料，0.5%?20%的有機添加劑，0.2%?10%的浙青再生劑,0.2%?5%的熱熔浙青。
10.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於:浙青再生劑以重量份計包括:椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉0.2?10份，脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉0.5?10份，酸0.1?3份，水77?100份。
11.按照權利要求10所述的方法，其特徵在於:所述的椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉的結構式為RC0NHCH2CH20C0CHCH(SO3Na) COONa，其中R為C12?C15的烷基；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉的結構式為RO (CH2CH20)3C0CH2CH (SO3Na) COONa，其中R為C12?C14的烷基。
12.按照權利要求10所述的方法，其特徵在於:所述的酸為C1?C6的有機弱酸或無機弱酸，有機弱酸選自甲酸、乙酸、丙酸、草酸和酒石酸中的一種或多種，無機弱酸選自矽酸、碳酸和硼酸中的一種或多種。
13.按照權利要求1或10所述的方法，其特徵在於:浙青再生劑的製備方法，包括如下內容:按配比將椰油酸單乙醇醯胺磺基琥珀酸單酯二鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚磺基琥珀酸單酯二鈉和水加入容器，攪拌升溫至70?90°C，加入酸，恆溫攪拌，0.5?2小時，得到浙青再生劑。
【文檔編號】C08K3/34GK103774537SQ201210411162
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月25日 優先權日:2012年10月25日
【發明者】陳闖, 寧愛民, 李志軍, 範思遠, 張靜 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院