[發明專利]一種摻加舊料的高模量瀝青混合料、制備方法及混合料試件制備方法

有效

• 申請號: 201310042952.5
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103113044A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 趙永利;馬濤;耿磊
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;C04B18/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明屬于道路建筑材料領域，具體涉及一種摻加舊料的高模量瀝青混合料及其制備方法。

背景技術

目前我國高速公路建設步伐加快，道路的養護維修任務隨之加劇。每年，在道路重建、翻修或者養護過程中會產生數以千萬噸計的道路舊料（RAP），如何合理有效的處理道路舊料，在道路發展的同時如何有效的保護生態環境，將成為必須面對的問題。據已有研究經驗，利用瀝青再生技術對道路舊料進行再生利用，將是解決道路舊料問題的有效方法。傳統瀝青混合料再生的研究思路是通過添加再生劑，使老化變硬的瀝青軟化，從而恢復其性能，但再生的混合料中舊料摻加比例不高，一般在10%～25%左右，且再生的混合料抗疲勞性能較差，使用壽命較短。由此可見，在一定程度上，傳統的舊料再生方法暫時緩解不了大規模利用舊料的難題。

另外，我國道路車輛中重載車輛較多，重交通現象普遍，在重載交通下，瀝青路面的早期破壞嚴重。典型的重交通下路面損壞類型有高溫車轍和水損害兩大類。因此，如何有效的提高瀝青混合料材料抗變形能力及結合料與集料間的粘結力，成為是否能解決路面車轍問題和水損壞問題的關鍵。

高模量瀝青混合料的概念起源于法國，采用低標號瀝青作為主要粘結料，具有高瀝青用量、低空隙率、連續級配的設計特點。高模量瀝青混合料具有優異的力學性能和良好的疲勞性能，同時因其模量較高，具有優異的抗車轍性能，因此可用在長壽命瀝青路面結構中并減薄路面厚度，降低工程造價。由此可見，提高路面材料的模量，是解決路面車轍問題的有效技術手段。

目前我國對于高模量瀝青混合料研究的主要思路是通過使用高模量添加劑來提高混合料的模量。歐洲許多國家的高模量瀝青混合料主要采用低標號硬質瀝青作為粘結料，而路面舊料中的瀝青在經多年使用后老化，變硬變脆，其針入度明顯減小。在歐洲，如法國、西班牙、意大利等國，近年來開始研究摻加舊料的高模量瀝青混合料，但在我國目前還沒有這項研究，且我國使用低標號硬質瀝青的條件還不成熟，從而需要研究適合我國實際情況的摻加舊料的高模量瀝青混合料。

因此，如何實現舊料的高比例回收和提高路面材料模量的雙重目標，是道路舊料回收利用中急需解決的問題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種利用TLA改性瀝青作為新添加的膠結料，摻加了路面舊料的高模量瀝青瀝青混合料。這種道路鋪筑材料具有較高的模量、優異的力學性能，良好的抗車轍能力及疲勞性能，同時低溫性能及水穩定性滿足我國規范中的要求。

本發明的另一個目的是提供一種制備本發明的摻加舊料的高模量瀝青混合料的方法，本方法是在法國瀝青混合料的設計方法基礎之上，結合我國瀝青混合料設計規范提出的。

本發明提供了一種摻加舊料的高模量瀝青混合料，采用以下技術方案：

一種摻加舊料的高模量瀝青混合料，其特征在于：由集料、礦粉和TLA改性瀝青組成，其中集料由路面銑刨后的舊料和新集料組成，TLA改性瀝青由基質瀝青和湖瀝青制備，其中舊料占高模量瀝青混合料總質量的30%~70%；將舊料中的老化瀝青與TLA改性瀝青看作粘結料整體，則粘結料與集料的質量比為4.5%~6.5%，?TLA改性瀝青占高模量瀝青混合料的質量分數為4.3%~6.1%；湖瀝青占TLA改性瀝青總質量的30%～50%；礦粉占高模量瀝青混合料總質量的0.5%~4%；余量為新集料。

基質瀝青占高模量瀝青混合料總質量的的2.2%~4.3%，湖瀝青占高模量瀝青混合料總質量的1.3%~3.1%。

所述舊料為舊路面中、下面層銑刨料。

其中基質瀝青為70^#、90^#或110^#瀝青。

其中湖瀝青為特立尼達湖瀝青。

本發明還提供了一種摻加舊料的高模量瀝青混合料的制備方法，該方法包括將占高模量瀝青混合料總質量30%～70%的RAP預熱，預熱溫度為120℃~140℃；新集料在180℃~190℃下加熱；將RAP、新集料、礦粉填料和加熱后呈液態的TLA改性瀝青混合，在165℃~175℃的溫度范圍內攪拌1min~2min。

所述的舊料在常溫下粉碎，將粉碎后的舊料與加熱后呈液態的基質瀝青按質量比3：7～1：1進行混合；將混合后的TLA改性瀝青在140℃~160℃下邊加熱邊攪拌，至湖瀝青完全與基質瀝青融合，變為液態；將TLA改性瀝青放入140℃~160℃的烘箱中培育15~20min，得到湖瀝青質量分數為30%～50%的TLA改性瀝青。