用于再生沥青混合料的温拌再生剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及沥青再生技术领域，特别是一种用于再生沥青混合料的温拌再生剂及其制备方法。

背景技术

目前，沥青路面常见的再生方式主要有厂拌热再生、就地热再生、厂拌冷再生、就地冷再生和全深式再生五种。其中，厂拌热再生技术由于具有适用范围广、操作灵活精确、施工质量易于保证等优点被国内普遍采用。但厂拌热再生技术仍存在能耗高、环境污染大的问题，而且由于再生温度高，回收路面材料中的老化沥青容易二次老化，所以再生沥青混合料中回收路面材料的掺量低，其中的老化沥青利用率低，再生成本高。

发明内容

针对背景技术的问题，本发明提供一种用于再生沥青混合料的温拌再生剂及其制备方法，以解决现有技术中对再生沥青混合料进行再生处理时能耗高、污染大、回收的老化沥青利用率低、成本高的问题。

为实现本发明的目的，本发明提供了一种用于再生沥青混合料的温拌再生剂，所述再生沥青混合料中包括新沥青和老化沥青，将新沥青在再生沥青混合料中所占质量百分比记为A，将老化沥青在再生沥青混合料中所占质量百分比记为B，其创新点在于：所述温拌再生剂由温拌组分和再生组分组成，所述温拌组分与再生组分的质量份数比为a:b，其中a=（A+B）×0.0214，b=B×0.07；所述温拌组分为油酸二乙醇酰胺；所述再生组分包括的原料组分及质量份数为：植物沥青69.96份，环烷油13.82份，环氧大豆油11.91份，抗剥落剂2.18份，抗氧剂1010为2.13份。

还提供一种针对上述温拌再生剂的制备方法，包括：

1）在搅拌机里加入温拌组分，在温度40℃的条件下以600r/min的转速搅拌3-5min；

2）将温度逐渐升至60℃，将以下原料组分植物沥青、环烷油、、环氧大豆油、抗剥落剂和抗氧剂1010顺次加入搅拌机内，每添加一种原料组分即以900r/min的转速搅拌10-15min，然后再添加后一原料组分；

3）继续搅拌至混溶物混合均匀。

本发明的原理如下：

现有技术中，从节约成本出发，对路面的养护通常需要对回收路面材料进行再生处理，回收路面材料的主要成分为老化沥青和集料，再生处理的过程会对回收路面材料以及新加入的沥青、集料进行拌合处理，其过程中，还会加入再生剂来恢复老化沥青的路用性能。然而，现有技术中，由于热再生处理过程中的拌合温度较高，老化沥青容易二次老化，直接降低了回收路面材料的参配比例，导致回收路面材料的回收利用率低，路面养护再生的成本高；另一方面，由于拌合温度高（通常在160℃），不仅能耗高，而且各个组分在较高的温度下产生的苯并(a)芘（BaP）、多环芳香烃PAHs（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons）等有害物质的含量较高，严重污染环境。

本发明中，温拌组分中的油酸二乙醇酰胺属于亲油型非离子表面活性剂，能够降低沥青自身粘聚性、提高沥青延度以及改善沥青与集料间相容性，增加了沥青混合料的施工和易性；再生组分中的植物沥青主要作用是改善老化沥青的流变特性，而且植物沥青中含有大量的高级脂肪酸还能够起到润滑沥青的作用，环烷油和环氧大豆油的主要作用是补充沥青老化后缺失的轻质油分、增加沥青的塑性；上述温拌组分和再生组分的结合，相互作用，能显著降低再生沥青混合料的拌合温度（降低到140℃），大大降低了由于高温造成的沥青二次老化，可明显提高回收路面材料的参量，提高其利用率，降低路面再生养护成本；同时，拌合温度降低不仅降低了能耗，还减少了有害物质的排放量，有利于减少环境污染。而在再生剂中采用植物沥青代替现有技术的矿物沥青，也进一步降低了有害物质的排放，有利于保护环境。

采用本发明的方法，具有以下的有益效果：能提高回收路面材料的参量，降低生产能耗，节约成本，还能有效减少环境污染。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

本实施例中，所述再生沥青混合料中包括新沥青和老化沥青，将新沥青在再生沥青混合料中所占质量百分比记为A，将老化沥青在再生沥青混合料中所占质量百分比记为B，上述新沥青和老化沥青在再生沥青混合料中的质量百分比均可采用现有技术获取，所述温拌再生剂由温拌组分和再生组分组成，所述温拌组分与再生组分的质量份数比为a:b，其中a=（A+B）×0.0214，b=B×0.07；所述温拌组分为油酸二乙醇酰胺；所述再生组分包括的原料组分及质量份数为：植物沥青69.96份，环烷油13.82份，环氧大豆油11.91份，抗剥落剂2.18份，抗氧剂1010为2.13份。

针对上述温拌再生剂的制备方法包括：

1）在搅拌机里加入温拌组分，在温度40℃的条件下以600r/min的转速搅拌3-5min；

2）将温度逐渐升至60℃，将以下原料组分植物沥青、环烷油、、环氧大豆油、抗剥落剂和抗氧剂1010顺次加入搅拌机内，每添加一种原料组分即以900r/min的转速搅拌10-15min，然后再添加后一原料组分；

3）继续搅拌至混溶物混合均匀。

采用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对本发明制备的温拌再生剂的苯并(a)芘（BaP）含量、18种多环芳香烃PAHs（Polycyclic Aromatic Hydrocarbons）总量、邻苯二甲酸酯含量进行检测，BaP含量为1.5mg/kg，PAHs含量为23.7mg/kg，均符合国家标准，且未检测到邻苯二甲酸酯。

另外，通过三大指标实验和混合料路用性能研究，测试温拌再生剂对于老化沥青的再生恢复效果：采用室内模拟制备老化沥青（沥青老化18h），采用最佳油石比4.2%进行测试，回收路面材料掺量40%，温拌再生剂掺量3%（总沥青，相当于占老化沥青的7.5%），拌合温度采用140℃。并同时测定了老化沥青和再生沥青混合料的三大指标数据。

三大指标数据如下表：

通过上表可以看到，通过添加温拌再生剂，再生沥青混合料的拌合温度从现有技术采用的160℃降温到140℃，回收路面材料的参量提高到40%（现有技术中最高只能达到30%）的情况下，老化沥青的性能得到较好的恢复，再生沥青混合料的针入度、软化点温度和延度指标都较好地达到了技术规范要求。