[發明專利]一種RAP-鋼渣熱再生瀝青混合料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310533030.8
• 申請日: 2023-05-12
• 公開（公告）號: CN116462449A
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 宋建軍;吳少鵬;卓武極;余俊林;宋昱;劉聲威;陳安琪;覃華龍;張羽
• 申請（專利權）人: 湖北鄂東長江公路大橋有限公司;武漢理工大學;寧波天意卓越新材料科技有限公司;湖北環宇化工有限公司
• 主分類號: C04B26/26
• 分類號: C04B26/26;C04B20/04;C04B18/16;C04B18/14;E01C23/06;C04B111/72
• 代理公司: 武漢臻誠專利代理事務所(普通合伙) 42233
• 代理人: 胡星馳

本發明公開了一種RAP?鋼渣熱再生瀝青混合料及其制備方法和應用，所述制備方法包括(1)一次再生：將RAP細集料與瀝青再生劑混合，在不超過60℃條件下進行再生，使得RAP細集料中老化瀝青的軟化點降低15％以上，獲得再生RAP細集料；(2)二次熱再生：將再生RAP細集料加熱至130℃～150℃，鋼渣粗集料加熱至200℃～220℃，并趁熱添加新瀝青、礦粉，混合即為RAP?鋼渣熱再生瀝青混合料；其中再生RAP細集料占集料總量的15wt％～45wt％，鋼渣占集料總量的55wt％～85wt％，該方法采用兩次再生處理，能夠明顯提升RAP細集料利用率，其摻量超過30wt％制備的瀝青混合料路用性能同樣良好。

技術領域

本發明屬于公路瀝青路面技術領域，更具體地，涉及一種RAP-鋼渣熱再生瀝青混合料及其制備方法和應用。

背景技術

瀝青混合料經施工、服役及回收后會產生大量舊瀝青混合料，這些舊瀝青混合料將會對環境和土壤造成很大污染，而舊瀝青混合料中雖瀝青有所老化導致性能下降，但其集料性能還有很大利用價值，瀝青混合料的再生利用有利于減少天然集料的開采，是一種經濟、環保、符合可持續發展要求的路面修復技術，也是現有研究中一個熱點。近年來，隨著瀝青路面的再生技術的發展，按照再生溫度分為熱再生瀝青混合料、冷拌再生瀝青混合料和溫拌再生瀝青混合料。

目前研究較多的是溫拌再生瀝青混合料，溫拌瀝青混合料是通過在新瀝青中添加溫拌劑，降低瀝青的高溫黏度從而實現回收舊瀝青混合料RAP能夠在低于150℃下拌和，但其主要是利用舊瀝青混合料中集料的性能，新瀝青添加量較大，成本較高，而舊瀝青混合料中集料本身被瀝青膠結料包裹，且其中還混有破碎的純瀝青膠結料，具有很好的再利用價值。

而熱再生瀝青混合料是將瀝青再生劑加入到回收舊瀝青混合料RAP中并加熱至150℃-180℃的高溫下與新瀝青和礦料進行拌和再生，熱再生能夠使舊瀝青混合料中老化瀝青的性能得到一定的恢復，但是現有熱再生技術常采用170℃-180℃的高溫處理進行熱再生，在170℃-180℃的熱再生過程中瀝青容易二次老化，導致熱再生瀝青混合料的路用性能較差，使得回收舊瀝青混合料RAP的摻量較低，一般摻量不超過集料的30wt％，如專利CN113511842A中舊瀝青混合料替代集料占比為27-29％，雖然CN109021595A中舊瀝青混合料添加比例超過30wt％，但大量研究表明，RAP摻量超過30wt％制備的瀝青混合料抗滑性能明顯下降。另外，雖然冷拌再生瀝青混合料避免了高溫造成的瀝青二次老化問題，但其路用性能差，難以在要求高的瀝青路面中使用。因此，研究一種RAP高摻量且路用性能良好的熱再生瀝青混合料，利于充分利用回收舊瀝青混合料中瀝青和集料的性能，最大程度地發揮其再利用價值。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種RAP-鋼渣熱再生瀝青混合料及其制備方法和應用，其目的在于采用RAP細集料和鋼渣粗集料完全取代天然集料制備熱再生瀝青混合料，并通過兩次再生處理來提升熱再生瀝青混合料路用性能，其中RAP細集料先加瀝青再生劑在不超過60℃條件下先進行一次再生，使老化瀝青軟化點降低15％以上，獲得再生RAP細集料，再采用二次熱再生處理制備熱再生瀝青混合料，二次熱再生可使老化瀝青性能得到進一步恢復，其中再生RAP細集料采用130℃～150℃加熱處理能夠避免150℃以上高溫造成RAP中瀝青二次老化，利于提高RAP摻量，而鋼渣粗集料采用200℃～220℃加熱處理可減少鋼渣粉體積膨脹，提升鋼渣粉安定性，同時使得制備的熱再生瀝青混合料路用性能良好，由此解決以高摻量RAP細集料和鋼渣粗集料完全取代天然集料制備的瀝青混合料路用性能較差的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了小粒徑RAP-鋼渣熱再生瀝青混合料的制備方法，其包括以下步驟：

(1)一次再生制備再生RAP細集料：將回收篩選獲得的RAP細集料與瀝青再生劑混合，在不超過60℃條件下進行再生，使得RAP細集中老化瀝青的軟化點降低15％以上、針入度提升30％以上或者延度提升50％以上，獲得再生RAP細集料；