專(zhuān)利名稱(chēng)：一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于道路工程中廢舊瀝青混合料的再生利用，具體涉及一種滲透性能優(yōu)良的廢舊 瀝青混合料再生劑及其制備方法。
技術(shù)背景瀝青路面使用一定年限后，需要進(jìn)行大中修或改建，大量翻挖、銑刨下來(lái)的廢舊瀝青混 合料將被廢棄， 一方面造成環(huán)境污染，另一方面浪費(fèi)了大量不可再生資源，造成資源浪費(fèi)和 巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如將廢棄的舊瀝青混合料，經(jīng)回收、破碎、篩分后，將其與部分新集料和 部分新瀝青重新拌和，用于瀝青路面的鋪筑，不僅能夠節(jié)約大量的瀝青、砂石等原材料，節(jié) 省工程投資，而且有利于處置廢料、保護(hù)環(huán)境，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)、環(huán)境效益。 然而，舊瀝青混合料在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，在熱、氧、紫外線的作用下，瀝青的化學(xué)組成和膠 體結(jié)構(gòu)已發(fā)生了明顯的變化，表現(xiàn)為飽和分和芳香份減少，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)增加，使瀝青的性 能劣化，再生瀝青混合料的性能難以滿足相關(guān)規(guī)范的要求。為解決上述問(wèn)題，在廢舊瀝青混合料熱再生時(shí)， 一般通過(guò)添加適當(dāng)?shù)脑偕鷦?，以使舊瀝 青混合料的性能得到較好的恢復(fù)。為此，國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)了多種廢舊瀝青混合料再生劑，但這 些再生劑在研制過(guò)程中均以人工加速老化瀝青或從廢舊瀝青混合料中回收的老化瀝青為對(duì) 象，將再生劑與這些老化瀝青充分混合均勻，通過(guò)性能測(cè)試來(lái)評(píng)價(jià)其再生效果。這種評(píng)價(jià)方 法與實(shí)際情況差異很大。實(shí)際的廢舊瀝青混合料的再生過(guò)程是經(jīng)回收、破碎、篩分的舊瀝青混合料預(yù)熱后加入瀝青拌和機(jī)中，再加入再生劑、新集料和新瀝青，拌和45 60秒，出料， 然后進(jìn)行攤鋪、碾壓。由于舊瀝青混合料集料表面的瀝青老化后，輕組分的揮發(fā)和化學(xué)組分 的轉(zhuǎn)化，使瀝青膜外表層的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高，而拌合和機(jī)中的拌合時(shí)間很短，再生劑 很難在短時(shí)間內(nèi)通過(guò)老化瀝青膜外表層滲透進(jìn)入瀝青膜中，再生劑與老化瀝青難以均勻混 合，導(dǎo)致再生劑對(duì)老化瀝青性能的改善作用不能充分發(fā)揮，從而使再生瀝青混合料的性能難 以得到較好的恢復(fù)。因此，現(xiàn)有各種再生劑用于舊瀝青混合料的實(shí)際再生效果并不理想。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑及其制備方法，采用 該再生劑制備的再生瀝青混合料路用性能優(yōu)良。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑， 其特征是它由重油、催化裂化油漿和滲透劑組成；各原料所占質(zhì)量百分比為重油20 45%、 催化裂化油漿50 75%、滲透劑1 5%。所述的重油是減壓重油，其軟化點(diǎn)為35 45。C，針入度大于200。所述的催化裂化油漿中芳香烴組份的質(zhì)量含量大于55%。3所述的滲透劑是糠醛。上述一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑的制備方法，其特征是它包括步驟如下1) 按各原料所占質(zhì)量百分比為重油20 45%、催化裂化油漿50 75%、滲透劑1 5%， 選取重油、催化裂化油漿和糠醛原料，備用；2) 分別加熱重油和催化裂化油漿至120 140。C;3) 將催化裂化油漿加入重油中，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在100 200 rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20 40min， 保持溫度為120 140°C;4) 加入糠醛，保持溫度為120 140°C，在100 200rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10 20min，得 到滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑。本發(fā)明的有益效果如下1) 基于瀝青在老化過(guò)程中，由于受熱的作用，輕組分揮發(fā)，導(dǎo)致飽和份含量明顯減少， 同時(shí)受熱、氧和紫外線作用，其化學(xué)組分由芳香份逐漸轉(zhuǎn)化為膠質(zhì)和瀝青質(zhì)，芳香份含量也 明顯減少，導(dǎo)致化學(xué)組成和膠體結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯變化。本發(fā)明以重油和催化裂化油漿為再生 劑的主要成分，依靠重油的高飽和份含量和催化裂化油漿的高芳香烴份含量(催化裂化油漿中 芳香烴組份的質(zhì)量含量大于55%)來(lái)還原老化瀝青的化學(xué)組成，恢復(fù)其膠體結(jié)構(gòu)，從而改善 其性能；采用該再生劑制備的再生瀝青混合料路用性能優(yōu)良。2) 依據(jù)相似相溶的原理，糠醛對(duì)含芳環(huán)物質(zhì)的溶解性要大于飽和烴。由于舊瀝青混合 料集料表面老化瀝青膜的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量較高，而膠質(zhì)和瀝青質(zhì)以芳環(huán)結(jié)構(gòu)的化合物為主， 本發(fā)明在再生劑中加入適量的糠醛，利用糠醛對(duì)膠質(zhì)、瀝青質(zhì)的良好相溶性，使再生劑容易 滲透進(jìn)入舊集料表面老化瀝青膜中，實(shí)現(xiàn)在較短時(shí)間內(nèi)再生劑與老化瀝青之間的良好混合， 從而使老化瀝青的化學(xué)組成和膠體結(jié)構(gòu)得到恢復(fù)，瀝青混合料的性能得到很好的改善；本發(fā) 明再生劑的滲透性能優(yōu)良。3) 既減少了廢舊瀝青混合料對(duì)環(huán)境的污染，又節(jié)約了資源。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不 僅僅局限于下面的實(shí)施例。 實(shí)施例1:稱(chēng)取已加熱至130。C的重油(軟化點(diǎn)42。C，針入度大于200) 25份(質(zhì)量份，下同)和 已加熱至130'C的芳香烴質(zhì)量含量為58%的催化裂化油漿72份，在13(TC土5。C溫度、150 ipm 的轉(zhuǎn)速下攪拌30min,然后加入3份糠醛，保持溫度和轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌15min，即制得滲透性 能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑。將本發(fā)明所制再生劑0.15份、舊瀝青混合料29.85份、新集料67.45份和新瀝青2.55份 在拌和機(jī)中拌和，加料順序及工藝為舊瀝青混合料經(jīng)破碎、篩分后加熱至145°C，加入已 預(yù)熱至15(TC的再生劑，然后加入己預(yù)熱至18(TC的新集料和預(yù)熱至150。C的新瀝青，拌和 55秒。制得的再生瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度12.7kN，流值2.7mm，浸水殘留穩(wěn)定度90.6%,常規(guī)劈裂強(qiáng)度1.17MPa，凍融劈裂強(qiáng)度比85.6%，車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度1520次/mm;良好的性能說(shuō) 明采用該再生劑制備的再生瀝青混合料路用性能優(yōu)良，也說(shuō)明該再生劑的再生效果好，也說(shuō) 明本發(fā)明的再生劑具有良好的滲透性。 對(duì)比實(shí)施例1:稱(chēng)取已加熱至13(TC的重油(軟化點(diǎn)42°C，針入度大于200) 25.8份和已加熱至13(TC 的芳香烴質(zhì)量含量為58%的催化裂化油漿74.2份，在13(TC士5'C溫度、150ipm的轉(zhuǎn)速下攪 拌30min，即制得廢舊瀝青混合料再生劑。將該對(duì)比實(shí)施例的再生劑0.15份、舊瀝青混合料 29.85份、新集料67.45份和新瀝青2.55份在拌和機(jī)中拌和，加料順序及工藝同實(shí)施例1 。制 得的再生瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度11.3kN，流值2.3mm，浸水殘留穩(wěn)定度77.3%，常規(guī)劈 裂強(qiáng)度1.03MPa，凍融劈裂強(qiáng)度比78.2%，車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度980次/mm。由于對(duì)比實(shí)施例1中的再生劑未摻加滲透劑，與實(shí)施例l相比，使用該對(duì)比實(shí)施例l的 再生劑制備的再生瀝青混合料的性能明顯降低。說(shuō)明對(duì)比實(shí)施例1的滲透性差，而本發(fā)明的 再生劑具有良好的滲透性。實(shí)施例2:稱(chēng)取已加熱至140'C的重油(軟化點(diǎn)38卩，針入度大于200) 30份和已加熱至140"C的 芳香烴質(zhì)量含量為65%的催化裂化油漿66份，在130。Ci5"C溫度、140 rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌 30min，然后加入4份糠醛，保持溫度和轉(zhuǎn)速繼續(xù)攪拌15min，即制得滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝 青混合料再生劑。將所制再生劑0.2份、舊瀝青混合料39.8份、新集料57.7份和新瀝青2.3份在拌和機(jī)中 拌和，加料順序及工藝為舊瀝青混合料經(jīng)破碎、篩分后加熱至145'C，加入已預(yù)熱至15(TC 的再生劑，然后加入己預(yù)熱至19(TC的新集料和預(yù)熱至155'C的新瀝青，拌和55秒。制得的 再生瀝青混合料的馬歇爾穩(wěn)定度13kN，流值2.5mm，浸水殘留穩(wěn)定度87.6%,常規(guī)劈裂強(qiáng)度 1.24MPa，凍融劈裂強(qiáng)度比84.7%，車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度2413次/mm;良好的性能說(shuō)明采用該再生 劑制備的再生瀝青混合料路用性能優(yōu)良，也說(shuō)明該再生劑的再生效果好，也說(shuō)明本發(fā)明的再 生劑具有良好的滲透性。對(duì)比實(shí)施例2:稱(chēng)取已加熱至14(TC的重油(軟化點(diǎn)38°C，針入度大于200) 31.3份和已加熱至140°C 的芳香烴質(zhì)量含量為65%的催化裂化油漿68.7份，在13(TC士5'C溫度、140rpm的轉(zhuǎn)速下攪 拌30min，即制得廢舊瀝青混合料再生劑。將該再生劑0.2份、舊瀝青混合料39.8份、新集 料57.7份和新瀝青2.3份在拌和機(jī)中拌和，加料順序及工藝實(shí)施例2。制得的再生瀝青混合 料的馬歇爾穩(wěn)定度11.6kN,流值2.2111111，浸水殘留穩(wěn)定度76.9%，常規(guī)劈裂強(qiáng)度1.13MPa， 凍融劈裂強(qiáng)度比78.7%，車(chē)轍動(dòng)穩(wěn)定度1624次/mm。由于對(duì)比實(shí)施例2中的再生劑未摻加滲透劑，與實(shí)施例2相比，使用該對(duì)比實(shí)施例2的 再生劑制備的再生瀝青混合料的性能明顯降低。說(shuō)明對(duì)比實(shí)施例2的滲透性差，而本發(fā)明的 再生劑具有良好的滲透性。實(shí)施例3:5一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑的制備方法，它包括步驟如下1) 按各原料所占質(zhì)量百分比為重油20%、催化裂化油漿75%、滲透劑5%，選取重油、 催化裂化油漿和糠醛原料，備用；所述的重油是減壓重油，其軟化點(diǎn)為35'C，針入度為210; 所述的催化裂化油漿中芳香烴組份的質(zhì)量含量為56%;所述的滲透劑是糠醛(分子式(:511402， 又稱(chēng)2-呋喃甲醛)；2) 分別加熱重油和催化裂化油漿至12(TC;3) 將催化裂化油漿加入重油中，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在100 rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))的轉(zhuǎn)速下攪拌 20min，保持溫度為120°C;4) 加入糠醛，保持溫度為120。C，在100rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10min，得到滲透性能優(yōu)良 的廢舊瀝青混合料再生劑。實(shí)施例4:一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑的制備方法，它包括步驟如下1) 按各原料所占質(zhì)量百分比為重油45%、催化裂化油漿50%、滲透劑5%，選取重油、 催化裂化油漿和糠酸原料，備用；所述的重油是減壓重油，其軟化點(diǎn)為45°C，針入度大于200;所述的催化裂化油漿中芳香烴組份的質(zhì)量含量為68%;所述的滲透劑是糠醛；2) 分別加熱重油和催化裂化油漿至140°C;3) 將催化裂化油漿加入重油中，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在200rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌40min，保持溫 度為140°C;4) 加入糠醛，保持溫度為14(TC，在200 rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20min，得到滲透性能優(yōu)良 的廢舊瀝青混合料再生劑。實(shí)施例5:一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑的制備方法，它包括步驟如下1) 按各原料所占質(zhì)量百分比為重油45%、催化裂化油漿54%、滲透劑1%，選取重油、 催化裂化油漿和糠醛原料，備用；所述的重油是減壓重油，其軟化點(diǎn)為4(TC，針入度為250; 所述的催化裂化油漿中芳香烴組份的質(zhì)量含量為60%;所述的滲透劑是糠醛；2) 分別加熱重油和催化裂化油漿至13(TC;3) 將催化裂化油漿加入重油中，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在150 rpm(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù))的轉(zhuǎn)速下攪拌 30min，保持溫度為130°C;4) 加入糠醛，保持溫度為13(TC，在150rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌15min，得到滲透性能優(yōu)良 的廢舊瀝青混合料再生劑。
權(quán)利要求
1. 一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑，其特征是它由重油、催化裂化油漿和滲透劑組成；各原料所占質(zhì)量百分比為重油20～45％、催化裂化油漿50～75％、滲透劑1～5％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑，其特征在于所 述的重油是減壓重油，其軟化點(diǎn)為35 45°C，針入度大于200。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑，其特征在于所 述的催化裂化油漿中芳香烴組份的質(zhì)量含量大于55% 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑，其特征在于所 述的滲透劑是糠醛。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑的制備方法，其特征是它包括步驟如下1) 按各原料所占質(zhì)量百分比為重油20 45%、催化裂化油漿50 75%、滲透劑1 5%， 選取重油、催化裂化油漿和糠醛原料，備用；2) 分別加熱重油和催化裂化油漿至120 140。C;3) 將催化裂化油漿加入重油中，開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，在100 200rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌20 40min， 保持溫度為120 14(TC;4) 加入糠醛，保持溫度為120 140°C，在100 200rpm的轉(zhuǎn)速下攪拌10 20min，得到滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑及其制備方法。一種滲透性能優(yōu)良的廢舊瀝青混合料再生劑，其特征是它由重油、催化裂化油漿和滲透劑組成；各原料所占質(zhì)量百分比為重油20～45％、催化裂化油漿50～75％、滲透劑1～5％。本發(fā)明的再生劑的滲透性能優(yōu)良，采用該再生劑制備的再生瀝青混合料路用性能優(yōu)良。
文檔編號(hào)C04B24/00GK101519286SQ20091006143
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2009年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者余前喜, 余劍英, 吳少鵬, 張啟斌, 張?jiān)伱? 張恒龍, 董華均, 斌 陳 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué);湖北長(zhǎng)江路橋股份有限公司