[发明专利]一种基于旧路面铣刨料的高模量沥青混合料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于旧路面铣刨料的高模量沥青混合料及其制备方法，属于道路工程技术领域。该高模量沥青混合料包含以下按质量份计的原材料：旧路面铣刨料中的贫油粗组分(粒径大于4.75mm)35％‑75％，旧路面铣刨料中的富油细组分(粒径小于4.75mm)25％‑65％，改性再生剂0.1％‑2％，新集料0‑20％，矿粉0‑3％，新沥青0‑3％，其总质量满足100％。该方法制备的沥青混合料具有较高的模量、优异的力学性能，良好的抗车辙能力、耐久性及水稳定性，实现了旧沥青路面铣刨料中的贫油粗集料100％回收利用，富油细集料的100％资源化利用，充分挖掘出旧沥青路面铣刨料的潜在价值，实现路面的超长寿命、行车安全性和经济性。

技术领域

本发明属于道路工程技术领域，涉及一种高模量沥青混合料，尤其涉及一种基于旧路面铣刨料的高模量沥青混合料及其制备方法。

背景技术

沥青路面铣刨料(以下简称RAP)的回收利用已经成为国内外公认的节约资源、减少环境污染的有效途径，目前RAP料回收沥青技术主要有就地热再生、工厂化热再生、就地冷再生和工厂化冷再生等。不同技术都有各自的适应性和优缺点，但工厂化热再生是能够实现RAP料中老化沥青性能回复、集料分级利用、再生混合料性能相对均一的再生技术。

目前，工厂化热再生一般将RAP料筛分为两档料或三档料，再按照设计级配合成、预热，加入沥青或再生剂预拌、与新鲜混合料混合，运输到现场进行摊铺、碾压，完成 RAP料的再生利用。这样的过程中主要有存在以下弊端：一方面旧混合料由于富油细料的存在，在预热的过程中与设备易于产生粘连，影响过程均匀性；另一方面旧混合料的预热和拌和时间短，影响了再生剂与老化沥青的作用，这样的结果不仅影响了老化沥青粘结性恢复充当粘结剂的作用，同时由于老化沥青有别于集料或沥青，形成既不具备集料强度、又不具备沥青粘结性的“异物”，从而影响了混合料的均匀性，极易出现再生沥青路面松散和坑槽等病害；还有受到工艺和产能限制，再生混合料中旧料的添加比例一般为10％-25％左右，主要应用于路面的较低层位，且再生的混合料抗疲劳性能较差，使用寿命较短。由此可见，在一定程度上，传统的旧料再生方法暂时缓解不了大规模利用旧料的难题。

另外，随着国民经济高速发展而带来的交通量迅速增长，车辆大型化，超载严重及道路渠化等，使沥青路面面临严峻的考验，许多路面在通车后不久，甚至当年就出现不同程度的车辙、拥包、泛油等高温抗剪切能力不足的病害，严重影响了道路的服务质量和使用寿命。

近年来，为适应道路建设的发展要求，克服沥青路面因混合料高温抗剪切能力不足而产生的车辙病害，也出现了一些新的材料，如高模量沥青混合料这种结构越来越受到业界的关注。高模量沥青混合料的概念起源于法国，采用低标号沥青作为主要粘结料，具有高沥青用量、低空隙率、连续级配的设计特点。高模量沥青混合料具有优异的力学性能和良好的疲劳性能，同时因其模量较高，具有优异的抗车辙性能，因此可用在长寿命沥青路面结构中并减薄路面厚度，降低工程造价。由此可见，提高路面材料的模量，是解决路面车辙问题的有效技术手段。

沥青混合料的模量主要取决于粘结料的性能，欧洲许多国家的高模量沥青混合料主要采用低标号硬质沥青(针入小于10)作为粘结料。目前我国对于高模量沥青混合料研究的主要思路是通过在粘稠沥青中掺加高模量添加剂来提高混合料的模量，由于高模量添加剂价格高、添加比例大，导致高模量沥青混合料的生产成本大大高于传统沥青混合料，在一定程度上阻碍了技术的推广。

然而，沥青路面旧料中的沥青在经多年使用后老化，变硬变脆，其针入度大幅减小，沥青标号降低。如果将旧沥青路面中的老化沥青作为一种低标号硬质沥青，并辅以高效的再生工艺，用作高模量沥青混合料的胶结料，不但拓宽了路面旧料的使用途径和利用率，也可大幅度改善新建或养护工程中沥青路面的高温抗车辙能力，提高路面的使用寿命和行车舒适性。

因此，如何提高旧沥青路面铣刨料的再生质量和路面材料模量的双重目标，是道路旧料回收利用中急需解决的问题。

发明内容