一种高性能再生沥青混凝土的制作方法与流程

本发明涉及沥青混凝土，具体为一种高性能再生沥青混凝土的制作方法。

背景技术：

1、再生沥青混凝土(reclaimed asphalt pavement，rap)是一种使用旧沥青混凝土进行再生利用的材料。它是通过将旧的沥青混凝土进行破碎、筛分和加热等工艺处理后再次混合与新的沥青和矿料组成的混凝土，对沥青路面的大修基本上是铣刨原有路面后加铺新的沥青路面，因此会产生相当数量的回收沥青路面材料，回收的沥青路面材料为旧沥青，称为铣刨料，每年翻修产生的铣刨料超过数万吨，并呈逐年上升趋势，不仅占用土地资源、引发环境污染，还会造成资源的巨大浪费。铣刨料中除沥青存在部分老化情况外，砂、石性能并未失效，因此，通过对铣刨料进行回收再生利用，可以节省大量的砂石材料和沥青。

2、经检索现有公开号为cn 106007491 b的常温再生沥青混合料及其制备方法，常温再生沥青混合料，主要由按照重量百分比计的以下组分制作而成：再生沥青1.4～1.8％；集料38.2～38.6％；废旧沥青混合料60～60.4％。其中，再生沥青是由甲基苯乙烯类再生剂改性的基质沥青。上述常温再生沥青混合料可通过如下方法制作而成：基质沥青与甲基苯乙烯类再生剂在90～130℃条件下拌合并保温，得到再生沥青。再生沥青与集料、废旧沥青混合料在120～140℃条件下拌合，得到所述常温再生沥青混合料。本发明提供的常温再生沥青混合料实现了在相对较低的温度下对废旧沥青进行再生的目的，并且具有较好的路用性能和环保、经济效益。

3、虽然前述技术方案更加环保，但是再生沥青与基质废旧沥青只是简单的拌合，由于废旧沥青长时间接触空气氧化，并接受侵蚀和碾压，自身不仅失去性质，同时质量比也会比基质沥青更低最后会因质量问题浮于融合后的沥青表面，这就导致拌合后的沥青表面还是废旧沥青，并不能起到融合作用，也不能使得再生沥青正常使用。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高性能再生沥青混凝土的制作方法，具备将基质沥青和废旧沥青更充分的融合，再生沥青实际使用时性能更高等优点，解决了上述技术的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能再生沥青混凝土的制作方法，包括以下步骤：

5、步骤一、收集材料：将旧沥青混凝土收集，并清理旧沥青混凝土表面污渍，清洗完成后干燥备用；

6、步骤二、破碎废料：将收集旧沥青混凝土破碎为块体，块体的体积为2cm3-6cm3；

7、步骤三、材料分离：旧沥青混凝土块体平铺送入烘箱，启动烘箱融化旧沥青混凝土块表面附着的沥青，将老旧沥青和混凝土分离；

8、步骤四、分类收集：老旧沥青与混凝土块分离后单独存储，混凝土块继续打碎为1cm3-2 cm3颗粒后另存；

9、步骤五、将老旧沥青分离后冷却半固态，半固态旧沥青团与新型沥青团以1:9的比例融合，得到备用沥青；

10、步骤六、向步骤五中加入纤维材料，并将融合纤维材料后的备用沥青与混凝土颗粒混合得到再生沥青混凝土。

11、优选的，所述步骤一中清理旧沥青混凝土还包括以下步骤：

12、s1.1、将旧沥青混凝土堆积为底部直径2m-3m，高度为1m的锥型堆，每堆间距3-5m；

13、s1.2、喷洒活性剂和洗涤剂，每堆旧沥青混凝土喷洒500ml-800ml的活性剂和洗涤剂；

14、s1.3、使用高压清洗水枪，对清洗区域进行高压水冲洗，水枪射速为150米/秒，清洗时间为3min-5min；

15、s1.4、反复进行冲洗，直到旧沥青混凝土表面的污渍能见度小于3％；

16、s1.5、清洗完成后，摊开晾晒确保旧沥青混凝土表面彻底干燥。

17、通过上述技术方案，采用锥型堆积和高压清洗技术，用于清除旧沥青混凝土表面的污渍，提高清洁效率，缩短清洗时间，并且能够减少对环境的影响，进一步的喷洒活性剂和洗涤剂有助于分解和清除沥青混凝土表面的油污和附着物，提高清洁效果，同时能够改善再生沥青混凝土的质量和性能，更进一步的在清洗完成后，晾晒旧沥青混凝土表面确保彻底干燥，有助于避免在后续制备再生沥青混凝土过程中出现水分对材料性能的影响，确保再生沥青混凝土的质量。

18、优选的，所述步骤二中破碎旧沥青混凝土还包括以下步骤：

19、s2.1、准备破碎机或者其他适合破碎旧沥青混凝土的设备，设备选用颚式破碎机；

20、s2.2、根据旧沥青混凝土的材料特性和需求，确定破碎设备的参数，包括转速、破碎机板的间距；

21、s2.3、将收集的旧沥青混凝土块体送入破碎设备，破碎后块体的体积为2cm3-6cm3；

22、s2.4、破碎后的废料需要通过筛网进行筛分，得到满足要求的体积的块体；

23、s2.5、将符合要求的废料块体收集起来，堆放于无水干燥区域。

24、通过上述技术方案，通过使用颚式破碎机等专业设备进行破碎，能够更好地适应旧沥青混凝土的破碎需求，提高破碎效率和成品质量，

25、优选的，所述s2.2中颚式破碎机的转速为150/分钟-300转/分钟，所述s2.2中破碎机板的间距为10-30毫米。

26、通过颚式破碎机的转速范围宽，可以根据旧沥青混凝土的不同特性和需要进行调整，适应性强，从而能够更快速的破碎旧沥青混凝土。

27、优选的，所述s2.4中筛网直径为3cm-5cm。

28、通过上述技术方案，利用筛网进行二次筛分，避免过大的碎块混入其中。

29、优选的，所述步骤五中半固态旧沥青团与新型沥青团融合时还包括以下步骤：

30、s3.1、将半固态的老旧沥青预先加热至可搅拌的状态；

31、s3.2、对新型沥青进行加热处理，使其成为合适的融合状态；

32、s3.3、启动混合机，将半固态的老旧沥青按照1:9的比例与新型沥青混合均匀。

33、通过对半固态的老旧沥青和新型沥青进行预先加热处理，降低材料的黏度，使其更加易于搅拌和混合，按照1:9的比例将半固态的老旧沥青与新型沥青混合均匀，控制再生沥青混凝土的成分比例，确保混合物的质量和稳定性，由于新型沥青即基质沥青占比远超老旧沥青，因此老旧沥青对成型的沥青影响程度最低，同时半固态形状下沥青并非液态不具有上浮能力，从而使得老旧沥青与新型沥青完全融合。

34、优选的，所述半固态的老旧沥青加热温度为130℃-150℃。

35、通过将老旧沥青加热至130-150℃避免温度过高使得沥青释放有毒物质，同时也能使沥青以半固态形式流动。

36、优选的，所述半固态旧沥青团与新型沥青团还需要添加活性组分，所述活性组分添加包括以下步骤：

37、s4.1、在将半固态旧沥青团与新型沥青团混合时加入改性剂；

38、s4.2、加入沥青总量0.5％-2％的热稳定剂，热稳定剂包括抗氧化剂和抗老化剂。

39、优选的，所述改性剂包括丁苯橡胶、聚丙烯改性剂、聚乙烯改性剂、丁苯橡胶共聚物和改性茚香酸，所述抗氧化剂包括氧化铜和过氧化苯甲酸，所述抗老化剂包括苯酚类、二苯胺类、2，5-二叔丁基对苯二胺、红外吸收剂和紫外吸吸收剂。

40、优选的，所述步骤六中纤维材料包括碳纤维，所述碳纤维添加比例为当前阶段备用沥青总重量5％-8％。

41、通过在沥青混凝土中加入碳纤维，碳纤维具有非常高的拉伸和弯曲强度，能够有效增加混凝土的整体强度和耐久性，同时利用碳纤维耐腐蚀性能，能够提高再生沥青混凝土的抗腐蚀能力，延长使用寿命，进一步的相比传统的钢筋等材料，碳纤维更轻，能够降低混凝土结构的自重，对结构变形和施工要求带来好处，更进一步的利用碳纤维的纤维形状使得成型后的混凝土抗裂性能更好，能够有效控制混凝土的裂缝扩展，提高结构的稳定性和耐久性。

42、与现有技术相比，本发明提供了一种高性能再生沥青混凝土的制作方法，具备以下有益效果：

43、1、本发明通过过对半固态的老旧沥青和新型沥青进行预先加热处理，降低材料的黏度，使其更加易于搅拌和混合，按照1:9的比例将半固态的老旧沥青与新型沥青混合均匀，控制再生沥青混凝土的成分比例，确保混合物的质量和稳定性，由于新型沥青即基质沥青占比远超老旧沥青，因此老旧沥青对成型的沥青影响程度最低，同时半固态形状下沥青并非液态不具有上浮能力，从而使得老旧沥青与新型沥青完全融合，达到了将基质沥青和废旧沥青更充分的融合的有益效果。

44、2、本发明通过沥青混凝土中加入碳纤维，碳纤维具有非常高的拉伸和弯曲强度，能够有效增加混凝土的整体强度和耐久性，同时利用碳纤维耐腐蚀性能，能够提高再生沥青混凝土的抗腐蚀能力，延长使用寿命，进一步的相比传统的钢筋等材料，碳纤维更轻，能够降低混凝土结构的自重，对结构变形和施工要求带来好处，更进一步的利用碳纤维的纤维形状使得成型后的混凝土抗裂性能更好，能够有效控制混凝土的裂缝扩展，提高结构的稳定性和耐久性，达到了再生沥青实际使用时性能更高的有益效果。