一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法

摘要

本发明目的是提供了一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，能够充分使旧沥青加热激活，节约能源同时控制加热温度和时间，有效防止沥青二次老化，获得的沥青再生料的某些性能超过原有沥青，突出微波加热再生沥青的优势。一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，包括以下步骤：将铣刨下来的旧沥青混合料按照进行级配筛分归类；将旧沥青混合料与石墨粉充分混合；将级配筛分的旧沥青混合料分别在不同微波条件下进行加热激活，拌合过程中按规定顺序加入新旧沥青混合料进行加热搅拌，完成后即可得再生沥青混合料。

权利要求

1.一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.将铣刨下来的旧沥青混合料按照进行级配筛分归类；

S2.将旧沥青混合料与石墨粉充分混合，石墨粉添加量根据以下公式计算：式中：X为石墨粉添加量；

为掺量系数；

M1为某种粒径旧沥青混合料质量；

为旧沥青混合料中沥青含量；

S3.将级配筛分的旧沥青混合料分别在不同微波条件下进行加热激活，拌合过程中按规定顺序加入新旧沥青混合料进行加热搅拌，完成后即可得再生沥青混合料；

将铣刨下来的旧沥青混合料按照＞9.5mm，2.36 9.5mm，＜2.36mm三种集配区间进行筛~分；＞9.5mm的旧沥青混合料 为0.35 0.4；2.36 9.5mm的旧沥青混合料 为0.3 0.35；＜~ ~ ~

2.36mm的旧沥青混合料 为0.2 0.3；

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＞9.5mm的旧沥青混合料，摊铺厚度取25mm，微波加热功率取4kW，微波频率为3000MHz，加热时间为100s；2.36 9.5mm的旧沥青混合料，摊铺厚度取20mm，微波加热功率取4kW，微波~频率为2500MHz，加热时间为90s；<2.36mm的旧沥青混合料，摊铺厚度取15mm，微波加热功率取3kW，微波频率为2500MHz，加热时间为80s；

＞9.5mm的旧沥青混合料选取石墨粉规格为500目，2.36 9.5mm的旧沥青混合料选取石~墨粉规格为300目，＜2.36mm的旧沥青混合料选取石墨粉规格为200目。

2.根据权利要求1所述的一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，其特征在3

于:石墨粉的电阻率为8.0μΩm，热导率为140W/mK，体积密度为1.75g/cm ，热膨胀系数为‑6

2.4×10 /℃。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，其特征在于: 先把＞9.5mm的旧沥青混合料、新沥青和新集料倒入在沥青拌合机中搅拌80s，再添加2.36 9.5mm的旧沥青混合料搅拌30s，最后添加＜2.36mm的旧沥青混合料搅拌90s。

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说明书

一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，属于旧沥青再生技术领域。

背景技术

[0002] 由于沥青路面具有良好的路用性能和行车舒适性，目前我国绝大部分高等级公路路面均采用沥青路面，21世纪以来我国高速公路建设高速发展，随之产生的公路养护工程与服务也不断扩充规模，很多建设较早的高速公路需要进行大修。沥青路面在养护维修和改扩建过程中会产生大量的废旧沥青混合料（RAP, Reclaimed Asphalt Pavement），这些废旧沥青混合料不仅占用土地资源，还导致环境污染，危害周围居民健康。随着绿色、环保、节能等理念渐渐深入人心，旧沥青路面的再生技术受到了广泛的关注。将废旧沥青混合料进行再生循环利用，不仅可以减少道路建造对石料、沥青的需求，降低筑路成本，对矿产资源和环境保护也有着重要意义，是道路交通可持续发展的重要途径。

[0003] 热再生技术已经在国内很多地方得到了应用，目前热再生激活旧沥青混合料的方式主要有两种：分别是明火加热、热风循环加热。但是这两种方式都存在不同程度的缺陷：明火加热是利用火焰直接对沥青路面进行加热，加热温度难以控制，火焰与沥青路面直接接触，容易引起沥青混合料的二次老化；热风循环加热是利用燃料对空气进行加热，再通过风嘴喷射热空气到旧沥青混合料表面进行加热，加热效率低，对于下层沥青混合料难以进行激活，且容易产生热风泄漏，浪费能量。

[0004] 两种加热方式产生的再生沥青混合料具有更高的黏度和刚度，沥青激活程度较低，其工作性通常较差，难以在现场压实，并且容易出现开裂、松散和其它与耐久性相关的路面病害，从而降低路面的使用寿命。所以研究废旧沥青再生就显得尤为重要。

发明内容

[0005] 本发明目的是提供了一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，能够充分使旧沥青加热激活，节约能源同时控制加热温度和时间，有效防止沥青二次老化，获得的沥青再生料的某些性能超过原有沥青，突出微波加热再生沥青的优势。

[0006] 本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

[0007] 一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，包括以下步骤：

[0008] S1.将铣刨下来的旧沥青混合料按照进行级配筛分归类;

[0009] S2.将旧沥青混合料与石墨粉充分混合，石墨粉添加量根据以下公式计算：

[0010]

[0011] 式中：X为石墨粉添加量；

[0012] α为掺量系数；

[0013] M1为某种粒径旧沥青混合料质量；

[0014] α1为旧沥青混合料中沥青含量；

[0015] S3.将级配筛分的旧沥青混合料分别在不同微波条件下进行加热激活，拌合过程中按规定顺序加入新旧沥青混合料进行加热搅拌，完成后即可得再生沥青混合料。

[0016] 上述一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法基础上，将铣刨下来的旧沥青混合料按照＞9.5mm，2.36 9.5mm，＜2.36mm三种集配区间进行筛分。~

[0017] 上述一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法基础上，＞9.5mm的旧沥青混合料α为0.35 0.4；2.36 9.5mm的旧沥青混合料α为0.3 0.35；＜2.36mm的旧沥青混合料α~ ~ ~为0.2 0.3。
~

[0018] 上述一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法基础上，＞9.5mm的旧沥青混合料选取石墨粉规格为500目，2.36 9.5mm的旧沥青混合料选取石墨粉规格为300目，＜~2.36mm的旧沥青混合料选取石墨粉规格为200目，石墨粉的电阻率为8.0μΩm，热导率为‑6
140W/mK，体积密度为1.75g/cm3，热膨胀系数为2.4×10 /℃。

[0019] 上述一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法基础上，＞9.5mm的旧沥青混合料，摊铺厚度取25mm，微波加热功率取4kW，微波频率为3000MHz，加热时间为100s；2.369.5mm的旧沥青混合料，摊铺厚度取20mm，微波加热功率取4kW，微波频率为2500MHz，加热~
时间为90s；<2.36mm的旧沥青混合料，摊铺厚度取15mm，微波加热功率取3kW，微波频率为
2500MHz，加热时间为80s。

[0020] 上述一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法基础上，先把＞9.5mm的旧沥青混合料、新沥青和新集料倒入在沥青拌合机中搅拌80s，再添加2.36 9.5mm的旧沥青混~合料搅拌30s，最后添加＜2.36mm的旧沥青混合料搅拌90s。

[0021] 本发明的优点在于：

[0022] 本发明将旧沥青混合料分档归类，通过外掺不同规格石墨后依次摊铺加热，三种不同粒径的旧沥青混合料分别控制不同加热时间和加热功率等因素，能够使不同粒径旧沥青混合料充分被加热激活，同时防止沥青温度过高造成二次老化。经过多次实验，本方法所加热的旧沥青混合料激活程度高，且老化程度低，有效防止沥青二次老化。在制作再生沥青混合料时，加入再生剂分批对不同粒径旧沥青混合料进行混合搅拌，此种加热顺序能够使加热激活后的新、旧沥青混合料能充分混合，不至于分层，保证再生沥青混合料的路用性能。

附图说明

[0023] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

[0024] 图1为本发明方法处理后三种旧沥青混合料升温速率。

具体实施方式

[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0026] 正如本发明背景技术所述：现有再生沥青混合料具有更高的黏度和刚度，沥青激活程度较低，其工作性通常较差，难以在现场压实，并且容易出现开裂、松散和其它与耐久性相关的路面病害，从而降低路面的使用寿命。为了解决上述问题，本发明采用如下方案：

[0027] 一种用于旧沥青混合料微波加热激活的再生方法，包括以下步骤：

[0028] S1.将铣刨下来的旧沥青混合料按照进行级配筛分归类;

[0029] S2.将旧沥青混合料与石墨粉充分混合，石墨粉添加量根据以下公式计算：

[0030]

[0031] 式中：X为石墨粉添加量；

[0032] α为掺量系数；

[0033] M1为某种粒径旧沥青混合料质量；

[0034] α1为旧沥青混合料中沥青含量；

[0035] S3.将级配筛分的旧沥青混合料分别在不同微波条件下进行加热激活，拌合过程中按规定顺序加入新旧沥青混合料进行加热搅拌，完成后即可得再生沥青混合料。

[0036] 实施例1

[0037] S1 、将铣刨下来的旧沥青混合料按照＞9.5mm，2.36 9.5mm，＜2.36mm三种粒径进~行筛分,将三种粒径旧沥青混合料分别放入烘箱中恒温60℃，烘干2h，烘干完成后密封存放；

[0038] S2、取＞9.5mm的旧沥青混合料250g，根据公式称取8g500目石墨粉，与沥青混合料充分混合，取2.36 9.5mm的旧沥青混合料500g，根据公式称取14g300目石墨粉，与沥青混合~料充分混合，取＜2.36mm的旧沥青混合料250g，根据公式称取6.75g200目石墨粉，与沥青混合料充分混合；

[0039] S3、将＞9.5mm的旧沥青混合料均匀摊铺在坩埚上，摊铺厚度取25mm，微波加热功率取4kW，微波频率为3000MHz，加热时间设定为100s，把坩埚放入微波加热设备中开启加热，加热完成后取出待用；

[0040] S4、将2.36 9.5mm的旧沥青混合料均匀摊铺在坩埚上，摊铺厚度取20mm，微波加热~功率取4kW，微波频率为2500MHz，加热时间设定为90s，把坩埚放入微波加热设备中开启加热，加热完成后取出待用；

[0041] S5、将＜2.36mm的旧沥青混合料均匀摊铺在坩埚上，摊铺厚度取15mm，均匀摊铺在坩埚上，微波加热功率取3kW，微波频率为2500MHz，加热时间为80s，把坩埚放入微波加热设备中开启加热，加热完成后取出待用。

[0042] S6、分别再次称取三种粒径旧料50g，使用三氯乙烯对旧沥青混合料中的沥青进行溶解并抽提，采用旋转蒸发法，抽提完成后对旧集料进行筛分，根据筛分结果按旧沥青相同集配准备新沥青集料，具体集料集配与旧沥青相同，根据抽提出的沥青确定沥青油石比，新沥青混合料的油石比也相同。

[0043] S7 、根据抽提结果，称取新沥青、新集料共1000g，使用新沥青胶浆，将新集料放入烘箱加热至190℃备用，新沥青放入烘箱中加热至160℃备用。

[0044] S8 、设定沥青拌合机目标温度160℃，开启加热至沥青拌合机达目标温度时，先把＞9.5mm的旧沥青混合料和新沥青、新集料倒入沥青拌合机中搅拌80s，再添加2.36 9.5mm~的旧沥青混合料搅拌30s，最后添加＜2.36mm的旧沥青混合料搅拌90s。

[0045] S9 、取出拌合完成后的再生料，放入马歇尔击实仪中，制作马歇尔标准试块，检测再生沥青混合料的路用性能。

[0046] 实施例2

[0047] S1 、将铣刨下来的旧沥青混合料按照＞9.5mm，2.36 9.5mm，＜2.36mm三种粒径进~行筛分,将三种粒径旧沥青混合料分别放入烘箱中恒温60℃，烘干2h，烘干完成后密封存放；

[0048] S2、称取＞9.5mm的旧沥青混合料250g， 2.36 9.5mm的旧沥青混合料500g，＜~2.36mm的旧沥青混合料250g，与沥青混合料充分混合，旧沥青混合料均匀摊铺在坩埚上，摊铺厚度取25mm，将三种混合料充分混合后放入烘箱中，设置目标温度160℃，使用红外温枪检测温度至160℃时取出。

[0049] S3、分别再次称取三种粒径旧料50g，使用三氯乙烯对旧沥青混合料中的沥青进行溶解并抽提，采用旋转蒸发法，抽提完成后对旧集料进行筛分，根据筛分结果按旧沥青相同集配准备新沥青集料，具体集料集配与旧沥青相同，根据抽提出的沥青确定沥青油石比，新沥青混合料的油石比也相同。

[0050] S4 、根据抽提结果，称取新沥青、新集料共1000g，使用新沥青胶浆，将新集料放入烘箱加热至190℃备用，新沥青放入烘箱中加热至160℃备用。

[0051] S5 、设定沥青拌合机目标温度160℃，开启加热至沥青拌合机达目标温度时，把旧沥青混合料和新沥青、新集料倒入沥青拌合机中搅拌200s。

[0052] S6 、取出拌合完成后的再生料，放入马歇尔击实仪中，制作马歇尔标准试块，检测再生沥青混合料的路用性能。

[0053] 经实验得出，微波加热再生旧沥青混合料的方法，能够充分使旧沥青加热激活，节约能源同时控制加热温度和时间，有效防止沥青二次老化，获得的沥青再生料的动稳定度超过普通再生沥青，具体内容如下表所示，突出微波加热再生沥青的优势。

[0054]

[0055] 由上表可知，微波再生沥青混合料的动稳定度高于普通热再生旧沥青混合料的。

[0056] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。