一种RAP细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法与流程

一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法
技术领域
1.本发明属于公路沥青路面材料技术领域，具体为一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法。


背景技术：

2.沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力，使路面平整少尘、不透水、经久耐用。因此，沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面，沥青路面的沥青类结构层本身，属于柔性路面范畴，但其基层除柔性材料外，也可采用刚性的水泥混凝土，或半刚性的水硬性材料。
3.目前，随着公路建设进入全面养护时代，rap的高效资源化再生利用已经成为公路养护的发展趋势，目前国内主要通过厂拌热再生技术对rap进行回收利用，但是，rap细集料沥青含量较高且变异性较大，经历了长期服役的路面沥青老化严重，通过厂拌热再生难以有效、稳定的对其进行再生，且在再生后生产的沥青路面铺设材料抗滑耐磨性、抗疲劳性和抗高温性较差，且容易发生低温开裂现象，因此提出一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法，有效的解决了目前国内主要通过厂拌热再生技术对rap进行回收利用，但是，rap细集料沥青含量较高且变异性较大，经历了长期服役的路面沥青老化严重，通过厂拌热再生难以有效、稳定的对其进行再生，且在再生后生产的沥青路面铺设材料抗滑耐磨性、抗疲劳性和抗高温性较差，且容易发生低温开裂现象的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料180-200份、填料40-60份和乳化沥青60-80份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20-40份、热塑性聚合物5-15份、玄武岩纤维20-30份、聚酯纤维5-10份及掺合料10-20份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂5-10份、抗氧化剂2-10份、促进剂2-10份及增强剂10-20份。
6.优选的，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料180份、填料60份和乳化沥青60份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体40份、热塑性聚合物5份、玄武岩纤维30份、聚酯纤维5份及掺合料20份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂5份、抗氧化剂10份、促进剂2份及增强剂20份。
7.优选的，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料200份、填料40份和乳化沥青80份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20份、热塑性聚合物15份、玄武岩纤维20份、聚酯纤维10份及掺合料10份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂10
份、抗氧化剂2份、促进剂10份及增强剂10份。
8.优选的，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料190份、填料50份和乳化沥青70份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体30份、热塑性聚合物10份、玄武岩纤维25份、聚酯纤维8份及掺合料15份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂7份、抗氧化剂6份、促进剂6份及增强剂15份。
9.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，包括所述的沥青路面功能层铺设材料，具体包括以下制备步骤：步骤一、集料组份制备，将准备的细集料、填料和乳化沥青依次放入混料罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得集料组份，以作备用；步骤二、聚合组份制备，将准备的预聚体、热塑性聚合物、玄武岩纤维、聚酯纤维及掺合料依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得聚合物组份，以作备用；步骤三、改性组份制备，将准备的界面剂、抗氧化剂、促进剂及增强剂依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得改性组份，以作备用；步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三制备的集料组份、聚合组份和改性组份依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得沥青路面铺设材料成品。
10.优选的，步骤一中，所述集料组份中还添加有黑色染料，所述黑色染料的质量组份为20-30份，且对集料组份进行混合搅拌时，搅拌速度为120-150r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为150-170℃。
11.优选的，步骤二中，所述聚合组份中还添加有棉杆纤维和聚乙烯，所述棉杆纤维的质量组份为10-20份，所述聚乙烯的质量组份为5-10份，且对聚合组份进行混合搅拌时，搅拌速度为180-200r/min，搅拌时间为30min，同时进行加热，加热温度为100-120℃。
12.优选的，步骤三中，所述改性组件中还添加有引发剂和稀释剂，所述引发剂的质量组份为8-14份，所述稀释剂的质量组份为3-7份，且对改性组份进行换和搅拌时，搅拌速度为80-100r/min，搅拌时间为10min，在室温下进行搅拌。
13.优选的，步骤四中，对填料组份、聚合组份和改性组份进行混合搅拌时，搅拌速度为150-180r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为160-180℃。
14.本发明的技术效果和优点：本发明通过新加的乳化沥青与旧细集料表面的旧沥青形成一定的融合，增强了再生旧细集料混合料的整体性，提高了该沥青路面材料的适应性和亲和性，同时还提高沥青路面的强度，在低温情况下，可防止路面开裂，减少温缩裂缝；在沥青集料表面层牢牢的形成一层沥青保护膜，从而大幅提高沥青路面的抗老化能力，在高温时，吸持了部分受热膨胀的沥青，从而防止沥青因炎热气候而产生的泛油和高温流失，提高了高温稳定性，延长路面的使用寿命；加强集料间的粘结能力和对集料的附着力，起到增强沥青混合料的作用；具有良好的分散性，能使沥青等组份在混合料中均匀分散，防止形成胶团状物质而导致的路面油斑；在沥青混合料生产、运输和摊铺的过程中可增加沥青胶浆的稠度及施工的和易性，防止沥青的滴漏和离析；原料易得，制作简单，大大降低了沥青路面的铺设成本。
具体实施方式
实施例
15.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料180份、填料60份和乳化沥青60份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体40份、热塑性聚合物5份、玄武岩纤维30份、聚酯纤维5份及掺合料20份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂5份、抗氧化剂10份、促进剂2份及增强剂20份。
16.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，包括所述的沥青路面功能层铺设材料，具体包括以下制备步骤：步骤一、集料组份制备，将准备的细集料、填料和乳化沥青依次放入混料罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得集料组份，以作备用；步骤二、聚合组份制备，将准备的预聚体、热塑性聚合物、玄武岩纤维、聚酯纤维及掺合料依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得聚合物组份，以作备用；步骤三、改性组份制备，将准备的界面剂、抗氧化剂、促进剂及增强剂依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得改性组份，以作备用；步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三制备的集料组份、聚合组份和改性组份依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得沥青路面铺设材料成品。
17.同时，步骤一中，所述集料组份中还添加有黑色染料，所述黑色染料的质量组份为20份，且对集料组份进行混合搅拌时，搅拌速度为120r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为150℃。
18.另外，步骤二中，所述聚合组份中还添加有棉杆纤维和聚乙烯，所述棉杆纤维的质量组份为10份，所述聚乙烯的质量组份为10份，且对聚合组份进行混合搅拌时，搅拌速度为180r/min，搅拌时间为30min，同时进行加热，加热温度为100℃。
19.并且，步骤三中，所述改性组件中还添加有引发剂和稀释剂，所述引发剂的质量组份为8份，所述稀释剂的质量组份为7份，且对改性组份进行换和搅拌时，搅拌速度为80r/min，搅拌时间为10min，在室温下进行搅拌。
20.还有，步骤四中，对填料组份、聚合组份和改性组份进行混合搅拌时，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为160℃。
实施例
21.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料200份、填料40份和乳化沥青80份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20份、热塑性聚合物15份、玄武岩纤维20份、聚酯纤维10份及掺合料10份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂10份、抗氧化剂2份、促进剂10份及增强剂10份。
22.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，包括所述的沥青路面功能层铺设材料，具体包括以下制备步骤：步骤一、集料组份制备，将准备的细集料、填料和乳化沥青依次放入混料罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得集料组份，以作备用；步骤二、聚合组份制备，将准备的预聚体、热塑性聚合物、玄武岩纤维、聚酯纤维及
掺合料依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得聚合物组份，以作备用；步骤三、改性组份制备，将准备的界面剂、抗氧化剂、促进剂及增强剂依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得改性组份，以作备用；步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三制备的集料组份、聚合组份和改性组份依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得沥青路面铺设材料成品。
23.同时，步骤一中，所述集料组份中还添加有黑色染料，所述黑色染料的质量组份为30份，且对集料组份进行混合搅拌时，搅拌速度为150r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为170℃。
24.另外，步骤二中，所述聚合组份中还添加有棉杆纤维和聚乙烯，所述棉杆纤维的质量组份为20份，所述聚乙烯的质量组份为5份，且对聚合组份进行混合搅拌时，搅拌速度为200r/min，搅拌时间为30min，同时进行加热，加热温度为120℃。
25.并且，步骤三中，所述改性组件中还添加有引发剂和稀释剂，所述引发剂的质量组份为14份，所述稀释剂的质量组份为3份，且对改性组份进行换和搅拌时，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为10min，在室温下进行搅拌。
26.还有，步骤四中，对填料组份、聚合组份和改性组份进行混合搅拌时，搅拌速度为180r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为180℃。
实施例
27.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料190份、填料50份和乳化沥青70份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体30份、热塑性聚合物10份、玄武岩纤维25份、聚酯纤维8份及掺合料15份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂7份、抗氧化剂6份、促进剂6份及增强剂15份。
28.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，包括所述的沥青路面功能层铺设材料，具体包括以下制备步骤：步骤一、集料组份制备，将准备的细集料、填料和乳化沥青依次放入混料罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得集料组份，以作备用；步骤二、聚合组份制备，将准备的预聚体、热塑性聚合物、玄武岩纤维、聚酯纤维及掺合料依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得聚合物组份，以作备用；步骤三、改性组份制备，将准备的界面剂、抗氧化剂、促进剂及增强剂依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得改性组份，以作备用；步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三制备的集料组份、聚合组份和改性组份依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得沥青路面铺设材料成品。
29.同时，步骤一中，所述集料组份中还添加有黑色染料，所述黑色染料的质量组份为15份，且对集料组份进行混合搅拌时，搅拌速度为135r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为160℃。
30.另外，步骤二中，所述聚合组份中还添加有棉杆纤维和聚乙烯，所述棉杆纤维的质量组份为15份，所述聚乙烯的质量组份为8份，且对聚合组份进行混合搅拌时，搅拌速度为190r/min，搅拌时间为30min，同时进行加热，加热温度为110℃。
31.并且，步骤三中，所述改性组件中还添加有引发剂和稀释剂，所述引发剂的质量组份为11份，所述稀释剂的质量组份为5份，且对改性组份进行换和搅拌时，搅拌速度为90r/min，搅拌时间为10min，在室温下进行搅拌。
32.还有，步骤四中，对填料组份、聚合组份和改性组份进行混合搅拌时，搅拌速度为165r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为170℃。
实施例
33.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料200份、填料60份和乳化沥青60份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20份、热塑性聚合物15份、玄武岩纤维30份、聚酯纤维5份及掺合料10份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂10份、抗氧化剂10份、促进剂2份及增强剂10份。
34.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，包括所述的沥青路面功能层铺设材料，具体包括以下制备步骤：步骤一、集料组份制备，将准备的细集料、填料和乳化沥青依次放入混料罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得集料组份，以作备用；步骤二、聚合组份制备，将准备的预聚体、热塑性聚合物、玄武岩纤维、聚酯纤维及掺合料依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得聚合物组份，以作备用；步骤三、改性组份制备，将准备的界面剂、抗氧化剂、促进剂及增强剂依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得改性组份，以作备用；步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三制备的集料组份、聚合组份和改性组份依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得沥青路面铺设材料成品。
35.同时，步骤一中，所述集料组份中还添加有黑色染料，所述黑色染料的质量组份为25份，且对集料组份进行混合搅拌时，搅拌速度为140r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为170℃。
36.另外，步骤二中，所述聚合组份中还添加有棉杆纤维和聚乙烯，所述棉杆纤维的质量组份为18份，所述聚乙烯的质量组份为7份，且对聚合组份进行混合搅拌时，搅拌速度为180r/min，搅拌时间为30min，同时进行加热，加热温度为120℃。
37.并且，步骤三中，所述改性组件中还添加有引发剂和稀释剂，所述引发剂的质量组份为10份，所述稀释剂的质量组份为6份，且对改性组份进行换和搅拌时，搅拌速度为90r/min，搅拌时间为10min，在室温下进行搅拌。
38.还有，步骤四中，对填料组份、聚合组份和改性组份进行混合搅拌时，搅拌速度为180r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为180℃。
39.本发明工作原理：本发明通过新加的乳化沥青与旧细集料表面的旧沥青形成一定的融合，增强了再生旧细集料混合料的整体性，提高了该沥青路面材料的适应性和亲和性，同时还提高沥青路面的强度，在低温情况下，可防止路面开裂，减少温缩裂缝；在沥青集料表面层牢牢的形成一层沥青保护膜，从而大幅提高沥青路面的抗老化能力，在高温时，吸持了部分受热膨胀的沥青，从而防止沥青因炎热气候而产生的泛油和高温流失，提高了高温稳定性，延长路面的使用寿命；加强集料间的粘结能力和对集料的附着力，起到增强沥青混
合料的作用；具有良好的分散性，能使沥青等组份在混合料中均匀分散，防止形成胶团状物质而导致的路面油斑；在沥青混合料生产、运输和摊铺的过程中可增加沥青胶浆的稠度及施工的和易性，防止沥青的滴漏和离析；原料易得，制作简单，大大降低了沥青路面的铺设成本。
40.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
41.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，其特征在于：包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料180-200份、填料40-60份和乳化沥青60-80份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20-40份、热塑性聚合物5-15份、玄武岩纤维20-30份、聚酯纤维5-10份及掺合料10-20份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂5-10份、抗氧化剂2-10份、促进剂2-10份及增强剂10-20份。2.根据权利要求1所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，其特征在于：所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料180份、填料60份和乳化沥青60份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体40份、热塑性聚合物5份、玄武岩纤维30份、聚酯纤维5份及掺合料20份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂5份、抗氧化剂10份、促进剂2份及增强剂20份。3.根据权利要求1所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，其特征在于：所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料200份、填料40份和乳化沥青80份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20份、热塑性聚合物15份、玄武岩纤维20份、聚酯纤维10份及掺合料10份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂10份、抗氧化剂2份、促进剂10份及增强剂10份。4.根据权利要求1所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料，其特征在于：所述集料组份包括以下质量组份组成：rap细集料190份、填料50份和乳化沥青70份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体30份、热塑性聚合物10份、玄武岩纤维25份、聚酯纤维8份及掺合料15份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂7份、抗氧化剂6份、促进剂6份及增强剂15份。5.一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，其特征在于：包括权利要求1-4任意一项所述的沥青路面功能层铺设材料，具体包括以下制备步骤：步骤一、集料组份制备，将准备的细集料、填料和乳化沥青依次放入混料罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得集料组份，以作备用；步骤二、聚合组份制备，将准备的预聚体、热塑性聚合物、玄武岩纤维、聚酯纤维及掺合料依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得聚合物组份，以作备用；步骤三、改性组份制备，将准备的界面剂、抗氧化剂、促进剂及增强剂依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得改性组份，以作备用；步骤四、将步骤一、步骤二和步骤三制备的集料组份、聚合组份和改性组份依次放入混合罐中，并加入适量水，搅拌混合均匀，制得沥青路面铺设材料成品。6.根据权利要求5所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，其特征在于：步骤一中，所述集料组份中还添加有黑色染料，所述黑色染料的质量组份为20-30份，且对集料组份进行混合搅拌时，搅拌速度为120-150r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为150-170℃。7.根据权利要求5所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，其特征在于：步骤二中，所述聚合组份中还添加有棉杆纤维和聚乙烯，所述棉杆纤维的质量组份为10-20份，所述聚乙烯的质量组份为5-10份，且对聚合组份进行混合搅拌时，搅拌速度为180-200r/min，搅拌时间为30min，同时进行加热，加热温度为100-120℃。8.根据权利要求5所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，其特征在
于：步骤三中，所述改性组件中还添加有引发剂和稀释剂，所述引发剂的质量组份为8-14份，所述稀释剂的质量组份为3-7份，且对改性组份进行换和搅拌时，搅拌速度为80-100r/min，搅拌时间为10min，在室温下进行搅拌。9.根据权利要求8所述的一种rap细集料沥青路面功能层铺设材料制备方法，其特征在于：步骤四中，对填料组份、聚合组份和改性组份进行混合搅拌时，搅拌速度为150-180r/min，搅拌时间为1h，同时进行加热，加热温度为160-180℃。

技术总结
本发明公开了一种RAP细集料沥青路面功能层铺设材料及其制备方法，涉及到公路沥青路面材料领域，包括集料组份、聚合组份和改性组份，所述集料组份包括以下质量组份组成：RAP细集料180-200份、填料40-60份和乳化沥青60-80份，所述聚合组份包括以下质量组份组成：预聚体20-40份、热塑性聚合物5-15份、玄武岩纤维20-30份、聚酯纤维5-10份及掺合料10-20份，所述改性组份包括以下质量组份组成：界面剂5-10份、抗氧化剂2-10份、促进剂2-10份及增强剂10-20份。本发明增强了再生旧细集料混合料的整体性，提高了该沥青路面材料的适应性和亲和性，同时提高沥青路面的强度，在低温情况下，可防止路面开裂，还提高了沥青路面的高温稳定性，原料易得，制作简单，大大降低了沥青路面的铺设成本。设成本。


技术研发人员：丁攀 胡聪勤 肖东 惠宝林 胡杰 井海龙
受保护的技术使用者：乌鲁木齐汇聚路面工程有限公司
技术研发日：2023.07.05
技术公布日：2023/8/31