阅读说明：本技术 一种沥青路面再生封层剂及其制备方法、沥青路面养护方法 (Asphalt pavement regeneration sealing agent, preparation method thereof and asphalt pavement maintenance method ) 是由 曾国东 周敏 黄红明 陈忠云 禹卓杰 黎磊锋 方杨 于 2020-04-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种沥青路面再生封层剂及其制备方法、沥青路面养护方法,所述再生封层剂包括以下重量份组分：湖沥青25～30份、芳烃油20～35份、蓖麻油沥青20～30份、废轮胎热解油10～20份、降粘剂1～2份。将本发明的再生封层剂应用在老化沥青路面时,可有效实现老化沥青的再生,提高老化沥青的性能,延迟沥青路面的使用寿命。(The invention discloses an asphalt pavement regeneration sealing agent, a preparation method thereof and an asphalt pavement maintenance method, wherein the regeneration sealing agent comprises the following components in parts by weight: 25-30 parts of lake asphalt, 20-35 parts of aromatic oil, 20-30 parts of castor oil asphalt, 10-20 parts of waste tire pyrolysis oil and 1-2 parts of viscosity reducer. When the regenerated sealing agent is applied to the aged asphalt pavement, the regeneration of the aged asphalt can be effectively realized, the performance of the aged asphalt is improved, and the service life of the asphalt pavement is prolonged.)

一种沥青路面再生封层剂及其制备方法、沥青路面养护方法

技术领域

本发明涉及沥青路面养护技术领域，尤其涉及一种沥青路面再生封层剂及其制备方法、沥青路面养护方法。

背景技术

沥青道路随着使用年限增长，道路使用性能与结构性能不断衰减。传统养护方法为检测道路出现的病害，并进行针对性的大、中、小修直至铣刨重铺。根据“预防性养护”理念，应当在道路尚未出现严重病害时予以相应养护，延长道路使用寿命。另一方面，随着使用年限增长，沥青路面出现老化，其低温性能、抗水损性、耐久性均出现下降。传统再生方式建立在对路面铣刨基础上进行，若能在道路仍处于使用寿命中时对路面老化沥青进行再生，部分恢复其性能，可有效延长道路使用年限，且获得较好的经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种沥青路面再生封层剂，应用在老化沥青路面时，实现老化沥青的再生，提高老化沥青的性能，延迟沥青路面的使用寿命。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种沥青路面再生封层剂的制备方法，制备所得的再生封层剂应用在老化沥青路面时，可实现老化沥青的再生，提高老化沥青的性能，延迟沥青路面的使用寿命。

本发明还要解决的技术问题在于，提供一种沥青路面的养护方法，实现沥青路面老化沥青的再生。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种沥青路面再生封层剂，包括以下重量份组分：湖沥青25～30份、芳烃油20～35份、蓖麻油沥青20～30份、废轮胎热解油10～20份、降粘剂1～2份。

作为上述方案的改进，所述湖沥青的软化点≥90℃。

作为上述方案的改进，所述湖沥青满足以下条件：蒸发损失试验测定其质量损失≤1.5％，薄膜烘箱老化试验测定其针入度下降≤30％。

作为上述方案的改进，所述蓖麻油沥青在三氯乙烯中的溶解度≥85％。

作为上述方案的改进，所述降粘剂为费托蜡或聚乙烯蜡。

作为上述方案的改进，所述降粘剂最先加入到湖沥青中，所述废轮胎热解油最后加入到湖沥青，其中，所述废轮胎热解油的拌和温度为100～110℃。

相应地，本发明还提供了一种沥青路面再生封层剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将25～30份湖沥青和1～2份降粘剂置于反应容器中搅拌均匀，控制温度在150～160℃之间；

(2)加入20～35份芳烃油于步骤(1)的反应容器中搅拌均匀，保持上述温度；

(3)加入20～30份蓖麻油沥青于步骤(2)的反应容器中搅拌均匀，控制温度在130～140℃之间；

(4)缓慢加入10～20份废轮胎热解油于步骤(3)的反应容器中搅拌均匀，控制温度在100～110℃；

(5)在废轮胎热解油充分溶入后，控制温度在100～110℃，继续搅拌，形成再生封层剂，待再生封层剂自然冷却至室温后密封储存。

作为上述方案的改进，步骤(1)中，以400～500r/min的速率拌和15～20min；

步骤(2)中，以400～500r/min的速率拌和15～25min；

步骤(3)中，以1400～1500r/min的速率拌和15～25min；

步骤(4)中，以20～30r/min的速率拌和15～20min；

步骤(5)中，以300～400r/min的速率拌和15～30min。

相应地，本发明还提供了一种沥青路面的养护方法，将本发明的沥青路面再生封层剂洒布在沥青路表面。

作为上述方案的改进，所述沥青路面再生封层剂的洒布量为7～10kg/m²。

实施本发明，具有如下有益效果：

将本发明的再生封层剂应用在老化沥青路面时，再生封层剂中的湖沥青及其中灰分集中在沥青路面的表层，形成抗老化、耐久性、抗渗水的新的沥青表面；再生封层剂中轻质成分(芳烃油、废轮胎热解油)渗透到老化沥青里面的内部，最大渗透深度超过2mm，可有效实现此层位老化沥青的再生，提高老化沥青的性能，延迟沥青路面的使用寿命。

本发明的再生封层剂采用蓖麻油沥青和废轮胎热解油两项废弃物，实现了资源循环利用，且成本较低。

本发明先将降粘剂加入到粘度较大的湖沥青中，可降低湖沥青的拌合温度，减少能耗，由于后续所加废轮胎裂解油闪点较低，拌和温度降低有利于确保安全；由于废轮胎裂解油的流动性较好，且闪点较低，最后将其加入已拌和好的各组分混合物中，有效增加再生封层剂的流动性，保证安全。

本发明的再生封层剂能渗透到老化沥青路面2mm以下的内部，实现沥青路面老化沥青的再生；洒布本发明的再生封层剂后，路面摩擦系数下降较小，有效保证行车安全；洒布后6小时后可恢复通车，保障通行需求。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

本发明提供的一种沥青路面的再生封层剂，应用在老化沥青路面，包括以下重量份组分：湖沥青25～30份、芳烃油20～35份、蓖麻油沥青20～30份、废轮胎热解油10～20份、降粘剂1～2份。

沥青按产源可以分为两类地沥青和焦油沥青，两类地沥青包括天然沥青和石油沥青，焦油沥青包括煤沥青和页岩沥青。我们平时所说的沥青主要是石油沥青，是原油人工蒸馏后留下来的大分子量残渣。而湖沥青是天然沥青的一种，是石油在自然界长期受地壳挤压并与空气、水接触逐渐变化而形成的，以天然形态存在的石油沥青，与黏土和水混杂而成的乳状物，多成湖的形式。

本发明采用抗老化性能较好的湖沥青，有利于增加路面耐久性能，且其中的灰分有助于增强沥青路面的强度。

优选的，本发明选用的湖沥青满足以下性能：软化点≥90℃，蒸发损失试验(163℃，5h)测定其质量损失≤1.5％，薄膜烘箱老化试验(163℃，5h)测定其针入度下降≤30％。若湖沥青的软化的小于90℃，则减少再生封层剂的流动性，影响再生封层剂的洒布。若湖沥青的质量损失大于1.5％、针入度下降大于30％，则证明湖沥青的老化性能较差，不满足要求。

优选的，本发明的湖沥青选用特立尼达湖沥青，但不限于此。

根据沥青老化的组分迁移理论，沥青老化过程中芳香分等小分子含量减少，沥青质等大分子含量增多。芳烃油具有良好的橡胶相容性，耐高温、低挥发等特点。

本发明在再生封层剂中添加小分子物质芳烃油，有效增加沥青路面中的小分子含量，改善沥青的性能，实现老化沥青路面的再生。

蓖麻油沥青是一种环保型人造沥青，具有较好的低温抗裂性。本发明在再生封层剂中添加蓖麻油沥青，可以改善老化沥青路面的低温抗裂性，实现老化沥青路面的再生。

优选的，所述的蓖麻油沥青在三氯乙烯中溶解度≥85％。若蓖麻油沥青在三氯乙烯中溶解度小于85％，则蓖麻油沥青的杂质较多，不利于后续混合物调和。

废轮胎热解油主要来源于橡胶中胶体自身热解产物、橡胶中有机添加剂及其热解产物、橡胶生产配方中的操作油(萘油或蒽油)，是一种宽沸点的复杂混合物，本发明将其添加在再生封层剂中，可增加再生封层剂的流动性与渗透性，增强对老化沥青的再生效果；此外，还可以实现废弃资源的再生利用。

由于废轮胎裂解油的闪点较低，因此在热拌过程中一定要注意安全，否则容易燃烧。

优选的，所述降粘剂最先加入到湖沥青中，所述废轮胎热解油最后加入到湖沥青，其中，所述废轮胎热解油的拌和温度为100～110℃。由于废轮胎裂解油闪点较低，因此拌和温度要小于等于110℃。由于湖沥青的粘度较大，为了保证均匀，拌和温度要大于等于100℃。

本发明先将降粘剂加入到粘度较大的湖沥青中，可降低湖沥青的拌合温度，减少能耗，由于后续所加废轮胎裂解油闪点较低，拌和温度降低有利于确保安全；由于废轮胎裂解油的流动性较好，且闪点较低，最后将其加入已拌和好的各组分混合物中，有效增加再生封层剂的流动性，保证安全。

降粘剂可降低再生封层剂的拌和温度，在保障安全的同时节约能源。优选的，所述降粘剂为费托蜡或聚乙烯蜡，但不限于此。具体的，本发明再生封层剂中添加了降粘剂，其拌和温度可降低30～50℃。

将本发明的再生封层剂应用在老化沥青路面时，再生封层剂中的湖沥青及其中灰分集中在沥青路面的表层，形成抗老化、耐久性、抗渗水的新的沥青表面；再生封层剂中轻质成分(芳烃油、废轮胎热解油)渗透到老化沥青里面的内部，最大渗透深度超过2mm，可有效实现此层位老化沥青的再生，提高老化沥青的性能，延迟沥青路面的使用寿命。

本发明的再生封层剂采用蓖麻油沥青和废轮胎热解油两项废弃物，实现了资源循环利用，且成本较低。

相应地，本发明还提供了一种沥青路面的再生封层剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将25～30份湖沥青和1～2份降粘剂置于反应容器中搅拌均匀，控制温度在150～160℃之间；

(2)加入20～35份芳烃油于步骤(1)的反应容器中搅拌均匀，保持上述温度；

(3)加入20～30份蓖麻油沥青于步骤(2)的反应容器中搅拌均匀，控制温度在130～140℃之间；

(4)缓慢加入10～20份废轮胎热解油于步骤(3)的反应容器中搅拌均匀，控制温度在100～110℃；

(5)在废轮胎热解油充分溶入后，控制温度在100～110℃，继续搅拌，形成再生封层剂，待再生封层剂自然冷却至室温后密封储存。

由于湖沥青的粘度较大，为了保证均匀，步骤(1)和步骤(2)中的温度要在150～160℃之间，由于步骤(1)中最先将降粘剂加入到湖沥青中，因此可以提高湖沥青的流动性，便于搅拌，在步骤(3)中，拌和温度可以下降到130～140℃；步骤(4)和步骤(5)中，由于废轮胎裂解油闪点较低，因此拌和温度要小于等于110℃，由于湖沥青的粘度较大，为了保证均匀，拌和温度要大于等于100℃。

本发明先将降粘剂加入到粘度较大的湖沥青中，可降低湖沥青的拌合温度，减少能耗，由于后续所加废轮胎裂解油闪点较低，拌和温度降低有利于确保安全；由于废轮胎裂解油的流动性较好，且闪点较低，最后将其加入已拌和好的各组分混合物中，有效增加再生封层剂的流动性，保证安全。

优选的，步骤(1)中，以400～500r/min的速率拌和15～20min；

步骤(2)中，以400～500r/min的速率拌和15～25min；

步骤(3)中，以1400～1500r/min的速率拌和15～25min；

步骤(4)中，以20～30r/min的速率拌和15～20min；

步骤(5)中，以300～400r/min的速率拌和15～30min。

需要说明的是，再生封层剂的制备过程中必须保证禁绝明火与充分通风，制备的再生封层剂存放温度不得高于45℃。

相应地，本发明还提供了一种沥青路面养护方法，将本发明的沥青路面再生封层剂洒布在沥青路表面。优选的，所述沥青路面再生封层剂的洒布量为7～10kg/m²。

具体的，采用沥青洒布车将本发明的沥青路面再生封层剂均匀洒布在沥青路表面，在路缘石边缘、各类井口及洒布不均的区域采用人工涂刷的方法涂布均匀。

采用本发明的沥青路面再生封层剂来养护沥青路面，可有效延长沥青路面的使用寿命，获得较好的经济效益。

具体的，本发明的再生封层剂能渗透到老化沥青路面2mm以下的内部，实现沥青路面老化沥青的再生；洒布本发明的再生封层剂后，路面摩擦系数下降较小，有效保证行车安全；洒布后6小时后可恢复通车，保障通行需求。

下面将以具体实施例来进一步阐述本发明

实施例1

一种沥青路面的再生封层剂，包括以下重量份组分：湖沥青30份、芳烃油25份、蓖麻油沥青25份、废轮胎热解油15份、费托蜡降粘剂1.5份。

所述沥青路面的再生封层剂的制备方法如下：

(1)将30份湖沥青和1.5份降粘剂置于反应容器中，控制温度在150～160℃之间，以400r/min的速率拌和20min；

(2)加入25份芳烃油，保持上述温度，以400r/min的速率拌和25min；

(3)加入25份蓖麻油沥青，控制温度在130～140℃之间，以1500r/min的速率拌和20min；

(4)控制温度在100～110℃，缓慢加入15份废轮胎热解油，以20r/min的速率拌和15min；

(5)在废轮胎热解油充分溶入后，控制温度在100～110℃，以300r/min的速率拌和20min，形成再生封层剂，待再生封层剂自然冷却至室温后密封储存。

将实施例1的再生封层剂进行薄膜加热试验，具体的，按照标准T0609～2011对再生封层剂进行加热，按照标准T0620～2000测试再生封层剂的粘度，按照标准T0604～2011测试再生封层剂的针入度，按照标准T0606～2011测试再生封层剂的软化点，其抗老化性能如表1所示。

表1实施例1再生封层剂的抗老化性能

从表1可知，实施例1的再生封层剂在进行10个小时老化后，其粘度增加不大，残留针入度减少了一点，加热前后软化点比维持在1左右，由此可知，实施例1的再生封层剂具有良好的抗老化性能。

将实施例1的再生封层剂洒布在旧沥青路面，待再生封层剂与旧沥青路面充分作用后，对沥青路面洒布再生封层剂前后的摩擦系数、渗水系数和老化沥青变化进行测试，具体的，采用摆式摩擦仪测定沥青路面的摩擦系数；取沥青路面以下1～2mm部分的沥青，检测洒布前后老化沥青性能的变化，按照标准T0605～2011测试老化沥青的延度，结果见表2至表4。

表2沥青路面洒布再生封层剂前后的摩擦系数

项目	位点1	位点2	位点3
				洒布前	0.453	0.467	0.426
洒布后	0.406	0.413	0.402

从表2可知，将实施例1的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，路面摩擦系数略有下降，但基本不影响沥青路面的使用性能。

表3沥青路面洒布再生封层剂前后的渗水系数

项目	位点1	位点2	位点3
				洒布前	101	85	121
洒布后	40	45	49

从表3可知，将实施例1的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，沥青路面渗水系数明显下降，有利于沥青路面抗水损害性能的提升。

表4沥青路面洒布再生封层剂前后老化沥青变化

从表4可知，将实施例1的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，老化沥青性能明显改善。

实施例2

一种沥青路面的再生封层剂，包括以下重量份组分：湖沥青30份、芳烃油20份、蓖麻油沥青30份、废轮胎热解油15份、聚乙烯蜡降粘剂1.5份。

所述沥青路面的再生封层剂的制备方法如下：

(1)将30份湖沥青和1.5份降粘剂置于反应容器中，控制温度在150～160℃之间，以400r/min的速率拌和20min；

(2)加入20份芳烃油，保持上述温度，以400r/min的速率拌和25min；

(3)加入30份蓖麻油沥青，控制温度在130～140℃之间，以1500r/min的速率拌和20min；

(4)控制温度在100～110℃，缓慢加入15份废轮胎热解油，以20r/min的速率拌和15min；

(5)在废轮胎热解油充分溶入后，控制温度在100～110℃，以400r/min的速率拌和20min，形成再生封层剂，待再生封层剂自然冷却至室温后密封储存。

将实施例2的再生封层剂进行薄膜加热试验，具体的，按照标准T0609～2011对再生封层剂进行加热，按照标准T0620～2000测试再生封层剂的粘度，按照标准T0604～2011测试再生封层剂的针入度，按照标准T0606～2011测试再生封层剂的软化点，其抗老化性能如表5所示。

表5实施例2再生封层剂的抗老化性能

从表5可知，实施例2的再生封层剂在进行10个小时老化后，其粘度增加不大，残留针入度减少了一点，加热前后软化点比维持在1左右，由此可知，实施例2的再生封层剂具有良好的抗老化性能。

将实施例2的再生封层剂洒布在旧沥青路面，待再生封层剂与旧沥青路面充分作用后，对沥青路面洒布再生封层剂前后的摩擦系数、渗水系数和老化沥青变化进行测试，具体的，采用摆式摩擦仪测定沥青路面的摩擦系数；取沥青路面以下1～2mm部分的沥青，检测洒布前后老化沥青性能的变化，按照标准T0605～2011测试老化沥青的延度，结果见表6至表8。

表6沥青路面洒布再生封层剂前后的摩擦系数

项目	位点1	位点2	位点3
				洒布前	0.461	0.429	0.438
洒布后	0.424	0.401	0.407

从表6可知，将实施例2的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，路面摩擦系数略有下降，但基本不影响沥青路面的使用性能。

表7沥青路面洒布再生封层剂前后的渗水系数

项目	位点1	位点2	位点3
				洒布前	117	101	165
洒布后	46	56	71

从表7可知，将实施例2的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，沥青路面渗水系数明显下降，有利于沥青路面抗水损害性能的提升。

表8沥青路面洒布再生封层剂前后老化沥青变化

项目	针入度(1/10mm)	软化点(℃)	延度(25℃)
				洒布前	73	86	脆断
洒布后	85	51	＞150

从表8可知，将实施例2的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，老化沥青性能明显改善。

实施例3

一种沥青路面的再生封层剂，包括以下重量份组分：湖沥青25份、芳烃油25份、蓖麻油沥青25份、废轮胎热解油20份、聚乙烯蜡降粘剂1.5份。

所述沥青路面的再生封层剂的制备方法如下：

(1)将25份湖沥青和1.5份降粘剂置于反应容器中，控制温度在150～160℃之间，以400r/min的速率拌和15min；

(2)加入25份芳烃油，保持上述温度，以400r/min的速率拌和20min；

(3)加入25份蓖麻油沥青，控制温度在130～140℃之间，以1500r/min的速率拌和20min；

(4)控制温度在100～110℃，缓慢加入20份废轮胎热解油，以20r/min的速率拌和20min；

(5)在废轮胎热解油充分溶入后，控制温度在100～110℃，以300r/min的速率拌和20min，形成再生封层剂，待再生封层剂自然冷却至室温后密封储存。

将实施例3的再生封层剂进行薄膜加热试验，具体的，按照标准T0609～2011对再生封层剂进行加热，按照标准T0620～2000测试再生封层剂的粘度，按照标准T0604～2011测试再生封层剂的针入度，按照标准T0606～2011测试再生封层剂的软化点，其抗老化性能如表9所示。

表9实施例3再生封层剂的抗老化性能

从表9可知，实施例3的再生封层剂在进行10个小时老化后，其粘度增加不大，残留针入度减少了一点，加热前后软化点比维持在1左右，由此可知，实施例3的再生封层剂具有良好的抗老化性能。

将实施例3的再生封层剂洒布在旧沥青路面，待再生封层剂与旧沥青路面充分作用后，对沥青路面洒布再生封层剂前后的摩擦系数、渗水系数和老化沥青变化进行测试，具体的，采用摆式摩擦仪测定沥青路面的摩擦系数；取沥青路面以下1～2mm部分的沥青，检测洒布前后老化沥青性能的变化，按照标准T0605～2011测试老化沥青的延度，结果见表10至表12。

表10沥青路面洒布再生封层剂前后的摩擦系数

项目	位点1	位点2	位点3
				洒布前	0.454	0.431	0.422
洒布后	0.409	0.397	0.402

从表10可知，将实施例3的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，路面摩擦系数略有下降，但基本不影响沥青路面的使用性能。

表11沥青路面洒布再生封层剂前后的渗水系数

从表11可知，将实施例3的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，沥青路面渗水系数明显下降，有利于沥青路面抗水损害性能的提升。

表12沥青路面洒布再生封层剂前后老化沥青变化

项目	针入度(1/10mm)	软化点(℃)	延度(25℃)
				洒布前	66	93	脆断
洒布后	91	46	＞150

从表12可知，将实施例3的再生封层剂洒布于旧沥青路面后，老化沥青性能明显改善。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。