[发明专利]一种再生混凝土集料预处理方法

说明书

本发明公开了一种以地沟油残渣作为预处理材料的再生混凝土集料表面预处理技术。这种预处理工艺有三项关键指标：地沟油残渣的掺量、养生时间和养生温度，本发明通过设计正交试验调整上述指标，对预处理工艺的效果进行优化。该处理工艺可以有效改善再生混凝土集料的表面特性，降低沥青的用量，在实现两种废弃物综合利用和沥青混合料路用性能提高的同时有效降低道路建设的成本，为道路建设的可持续发展提供新的途径。

技术领域

本发明属于道路工程材料领域，涉及一种新型的再生混凝土集料表面预处理方法及其应用。

背景技术

建筑物的建设与拆除会产生大量建筑垃圾，目前大部分建筑垃圾的处理方式仍然是被运往郊区或乡村露天堆放或填埋。这种简单的建筑垃圾处理方式不仅污染环境、浪费土地，还会造成巨大的资源浪费。另一方面，道路建设特别是沥青路面建设需要耗用大量玄武岩、花岗岩、石灰岩等天然集料。而天然集料作为不可再生资源，大量的消耗会对植被，土壤和水源等自然环境造成不利的影响。因此，若能实现建筑垃圾替代天然集料在道路工程中的应用，就能在一定程度上缓解我国公路高速发展对基础材料的需求压力，同时减少建筑垃圾处理成本及其对环境的影响。建筑垃圾中最为常见的再生混凝土集料是指建筑垃圾经分拣、剔筋、破碎、分级后形成的粒径小于40mm的集料。再生混凝土集料的物理力学性能相比于天然集料较差，具体表现为压碎值和洛杉矶磨耗值较天然集料低，而孔隙率和吸水率较天然集料高。因此采用再生混凝土集料部分替代天然集料后会对沥青混合料的路用性能造成不利的影响，增加沥青的用量，提高建设成本，限制了再生混凝土集料的掺量的提高。

研究表明，再生混凝土集料表面裹附一层多孔、疏松的水泥砂浆，是造成再生混凝土集料吸水率高、强度低的主要原因，进而影响掺配再生混凝土集料的沥青混合料水稳定，并增加了沥青用量。

近年来，国内外开展了再生混凝土集料用于沥青混合料的预处理方法研究，主要形成了高温煅烧、表面裹附两类方法。但是从经济成本和实现的便利性方面来考虑已有的预处理方法的推广仍有一定的难度。

发明内容

本发明的目的是提出一种经济环保的再生混凝土集料预处理方法，采用废弃物地沟油残渣作为预处理材料对再生混凝土集料表面进行预处理，以有效降低沥青混合料的沥青用量，同时也降低沥青路面的建设成本；处理方法简单可行，可在实际工程中进行大范围推广。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：

一种再生混凝土集料预处理方法，包括以下步骤：

步骤1：将粗再生混凝土集料或细再生混凝土集料置于烘箱中，在180℃条件下烘4小时，使残留的水分完全蒸发并保持干燥状态。

该步骤的处理温度比高温煅烧预处理工艺低，便于实际操作，有利于降低能源消耗；因为高温煅烧处理的目的是，在950℃以上的高温环境中，使再生混凝土集料表面的碳酸钙分解为氧化钙，从而使再生混凝土集料表面更为密实，以提高其抗水损害能力；而本发明只需将再生混凝土集料残留的水分完全蒸发并保持干燥状态，在较低温度下即可实现。

步骤2：将步骤1中烘干的再生混凝土集料倒入沥青混合料拌和锅中，对于粗再生混凝土集料加入1％～3％的地沟油残渣，对于细再生混凝土集料加入3％～5％的地沟油残渣，在140℃条件下搅拌90秒，使地沟油残渣充分浸润再生混凝土集料的表面。

步骤3：将步骤2中的预处理过后的再生混凝土集料转移至烘箱中，对于粗、细再生混凝土集料均在140～180℃下养生1～2小时，得到预处理后的再生混凝土集料。

本发明中，粗再生混凝土集料粒径为4.75～13.2mm，细再生混凝土集料粒径为0～4.75mm；粗再生混凝土集料主要由表面被水泥砂浆包裹的石灰岩和玄武岩集料以及少量的水泥砂浆块组成，细再生混凝土集料主要由破碎的细粒再生石灰岩和玄武岩集料以及大量的水泥砂浆颗粒组成。