CN113121154A - 一种环保型钢渣热再生沥青混合料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种环保型钢渣热再生沥青混合料，包括如下重量比的原料：钢渣集料25~70%、沥青路面铣刨回收料25~70%、沥青1.8~3.5%以及天然矿粉1.1~1.6%。由于在生产厂拌热再生沥青混合料时，采用工业废弃物钢渣替代再生混合料所需的新加天然矿料可以完全摆脱对天然矿料的依赖，降低沥青路面养护工程的材料成本，实现固体废弃物的循环利用，具有重要的经济、环境和社会价值。

Description

一种环保型钢渣热再生沥青混合料

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，特别是一种环保型钢渣热再生沥青混合料。

背景技术

沥青路面的厂拌热再生技术是目前我国较为常用的一种沥青路面修复方法。该技术是采用路面铣刨机将沥青混凝土结构层在常温下从原路面剥离，剥离后的沥青混凝土呈颗粒状，称为沥青路面铣刨回收料。铣刨回收料是由天然集料、老化沥青组成的。将铣刨回收料运送至沥青拌合站，将其与新加天然矿料、新加沥青和新加矿粉一起加热搅拌，这种拌合物称为厂拌热再生沥青混合料，用于铺筑沥青路面。一般来讲，厂拌热再生沥青混合料中，铣刨回收料占22~35%、新加天然矿料占60~70%、新加沥青占3~5%、天然矿粉占2~4%。可见，尽管传统再生混合料中含有20~40%的铣刨回收料，但它仍需要添加60~70%的天然矿料。

我国沥青路面等交通基础设施建设严重依赖于开采天然集料。目前，我国环境保护政策越来越完善，天然集料的开采量受限，其价格不断攀升，提高了沥青路面养护的材料成本。我国每年沥青路面翻修、养护工程约产生7.9亿吨废旧沥青混合料，巨量的废弃沥青混合料带来了占地、污染和资源浪费等问题。废旧沥青混合料中含有天然矿料和老化沥青，将其进行循环利用有利于降低工程造价、减轻对自然资源的依赖。

另一方面，钢渣是冶铁工业所产生的一种固体废弃物，我国每年产生数千万吨钢渣。钢渣中含有一定量的重金属，在雨水浸泡下会将重金属析出至地下水和地表水中，造成环境污染。然而，钢渣同时还是一种坚固的人造石，具有优良的集料特性，且由于钢渣的经济价值极低，用来作为沥青混合料的集料时，其价格更是低于天然集料价格。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供了一种利用低成本、环保型的沥青路面材料，用于提高工业废弃物的循环利用水平，降低沥青路面养护工程的材料成本的环保型钢渣热再生沥青混合料。

本发明是这样来实现上述目的：

本发明一种环保型钢渣热再生沥青混合料，所述环保型钢渣热再生沥青混合料包括如下重量比的原料：钢渣集料25~70%、沥青路面铣刨回收料25~70%、沥青1.8~3.5%以及天然矿粉1.1~1.6%。

进一步地，所述环保型钢渣热再生沥青混合料包括如下重量比的原料：钢渣集料47%、沥青路面铣刨回收料48%、沥青3.11%以及天然矿粉1.15%

进一步地，所述沥青路面铣刨回收料是由沥青路面中沥青混凝土结构层经过冷铣刨施工获取的，沥青路面铣刨回收料的最大公称粒径不大于31.5mm。

进一步地，将所述沥青路面铣刨回收料置入破碎机对其进行破碎，对破碎的铣刨回收料进行筛分，将其分为三种规格，分别为0~8mm、8~13mm、13~20mm。

进一步地，所述钢渣集料选用转炉钢渣、平炉钢渣或电炉钢渣，钢渣集料的最大公称粒径不大于31.5mm。

进一步地，所述钢渣选用转炉钢渣，将其置入破碎机中对其进行破碎，对破碎的钢渣进行筛分，将其分为五种规格，分别为0~3mm、3~6mm、6~11mm、11~17mm、17~32mm。

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1）本发明所涉及的一种环保型钢渣热再生沥青混合料与普通沥青混合料相比，不需要额外的制备设备和工艺，制备简单。

2）本发明所涉及的一种环保型钢渣热再生沥青混合料，为钢渣的循环再利用提供了一个新的渠道。

3）本发明所涉及的一种环保型钢渣热再生沥青混合料，采用钢渣替代新加天然矿料，可以摆脱沥青混合料生产对天然矿料的依赖，减轻交通基础设施建设对自然资源的索取。

综上所述，在生产厂拌热再生沥青混合料时，采用工业废弃物钢渣替代再生混合料所需的新加天然矿料可以完全摆脱对天然矿料的依赖，降低沥青路面养护工程的材料成本，实现固体废弃物的循环利用，具有重要的经济、环境和社会价值。

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明白，下面结合实施例，对本发明做进一步的详细说明，本发明的示意性实施方案及其说明仅用于解析本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例一：

沥青选用克拉玛依70#基质沥青，天然矿粉为石灰石矿粉。

环保型钢渣热再生沥青混合料所需的新加集料为钢渣。钢渣选用转炉钢渣，将其置入破碎机中对其进行破碎，钢渣集料的最大公称粒径不大于31.5mm。然后，对破碎的钢渣进行筛分，将其分为五种规格，分别为0~3mm、3~6mm、6~11mm、11~17mm、17~32mm，分别计为钢渣5#料、钢渣4#料、钢渣3#料、钢渣2#料、钢渣1#料。接着，对每种钢渣进行筛分，获取其矿料级配，筛网孔径和筛分结果见表1。

表1 各规格钢渣的矿料级配

环保型钢渣热再生沥青混合料所需的沥青路面铣刨回收料来源于某沥青路面养护工程。该工程采用冷铣刨机将沥青路面上面层AC-13型沥青混凝土、中面层AC-20型沥青混凝土从旧路面剥离，剥离后沥青混凝土呈颗粒状。将其置入破碎机对其进行破碎，沥青路面铣刨回收料的最大公称粒径不大于31.5mm。然后，对破碎的铣刨回收料进行筛分，将其分为三种规格，分别为0~8mm、8~13mm、13~20mm，分别计为回收料3#、回收料2#、回收料1#。接着，采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中的燃烧法将各规格铣刨回收料中的沥青和矿料分离。对分离的矿料进行筛分，获取其矿料级配，筛网孔径和筛分结果见表2。同时，计算各规格铣刨回收料中的沥青含量，其计算方法按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）中的有关规定进行，结果见表3。

表2 各规格铣刨回收料的矿料级配

表3 各规格铣刨回收料的沥青含量

制备5种环保型钢渣热再生沥青混合料，它们的区别在于，钢渣集料与回收料的质量比不同。其中，第1种~第5种钢渣集料的质量比逐渐降低，而铣刨回收料的质量比逐渐升高。各规格钢渣集料、各规格沥青路面铣刨回收料、新加沥青和新加矿粉的质量百分比见表4。

表4 制备的5种环保型钢渣热再生沥青混合料中各材料的比例

按照上述材料比例制备沥青混合料试件，测试它们的性能指标，包括沥青混合料低温弯曲试验破坏应变、浸水马歇尔强度残留比、冻融劈裂强度残留比、动稳定度，结果见表5。

表5 制备的5种环保型钢渣热再生沥青混合料的性能检测结果

由表5中结果可见，制备的5种环保型钢渣热再生沥青混合料的各项性能指标符合我国技术标准要求。

Claims (6)

1.一种环保型钢渣热再生沥青混合料，其特征在于：所述环保型钢渣热再生沥青混合料包括如下重量比的原料：钢渣集料25~70%、沥青路面铣刨回收料25~70%、沥青1.8~3.5%以及天然矿粉1.1~1.6%。

2.根据权利要求1所述一种环保型钢渣热再生沥青混合料，其特征在于：所述环保型钢渣热再生沥青混合料包括如下重量比的原料：钢渣集料47%、沥青路面铣刨回收料48%、沥青3.11%以及天然矿粉1.15%。

3.根据权利要求1所述一种环保型钢渣热再生沥青混合料，其特征在于：所述沥青路面铣刨回收料是由沥青路面中沥青混凝土结构层经过冷铣刨施工获取的，沥青路面铣刨回收料的最大公称粒径不大于31.5mm。

4.根据权利要求1所述一种环保型钢渣热再生沥青混合料，其特征在于：将所述沥青路面铣刨回收料置入破碎机对其进行破碎，对破碎的铣刨回收料进行筛分，将其分为三种规格，分别为0~8mm、8~13mm、13~20mm。

5.根据权利要求1所述一种环保型钢渣热再生沥青混合料，其特征在于：所述钢渣集料选用转炉钢渣、平炉钢渣或电炉钢渣，钢渣集料的最大公称粒径不大于31.5mm。

6.根据权利要求1所述一种环保型钢渣热再生沥青混合料，其特征在于：所述钢渣选用转炉钢渣，将其置入破碎机中对其进行破碎，对破碎的钢渣进行筛分，将其分为五种规格，分别为0~3mm、3~6mm、6~11mm、11~17mm、17~32mm。