本發(fā)明屬于建筑材料，具體地，涉及一種再生瑪蹄脂瀝青混合料的生產(chǎn)及應用。

背景技術：

1、隨著我國瀝青路面使用年限的增長，目前存在大量公路已經(jīng)達到了設計壽命。因此，為了避免大量廢舊瀝青混合料浪費，需要對廢舊瀝青進行再生，其中瀝青再生劑作為再生過程的核心受到了廣泛的關注。

2、目前，再生瀝青混合料采用的再生劑一般加入輕質(zhì)油分，使其與廢棄瀝青混合料中的老化瀝青相混合，與老化瀝青中的瀝青質(zhì)等相混合形成穩(wěn)定膠體結構，達到老化瀝青的再生效果。但由于油分和瀝青質(zhì)在實際應用中相容不完全，成型后油分在熱氧及光氧環(huán)境下?lián)]發(fā)速度較快，致使混合料老化加快，耐久性能不足，無法用于重載路面。因此，急需提供一種可以解決上述問題的再生瑪蹄脂瀝青混合料的生產(chǎn)方法。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種再生瑪蹄脂瀝青混合料的生產(chǎn)及應用，通過加入復合再生劑顯著改善了舊瀝青的再生效果，制得的再生瑪蹄脂瀝青混合料具有優(yōu)異的高低溫性能、抗疲勞性能、水穩(wěn)定性和抗老化性能。

2、本發(fā)明要解決的技術問題：輕質(zhì)油分和瀝青質(zhì)在實際應用中相容不完全，成型后油分在熱氧及光氧環(huán)境下?lián)]發(fā)速度較快，致使混合料老化加快，耐久性能不足，無法用于重載路面。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：

4、一種再生瑪蹄脂瀝青混合料的生產(chǎn)，包括以下步驟：

5、s1、按照質(zhì)量配比，稱取輕質(zhì)油、重油、碳納米管/環(huán)氧樹脂復合物、稀釋劑、改性納米多孔二氧化硅、增塑劑；將碳納米管/環(huán)氧樹脂復合物和稀釋劑混合均勻，得到混合物1；將改性納米多孔二氧化硅超聲分散在輕質(zhì)油中，得到混合物2；將混合物1、混合物2、重油和增塑劑在60-80℃下混合攪拌2-5h，得到復合再生劑；

6、s2、按照質(zhì)量配比，稱取舊瀝青混合料、新集料、新瀝青、礦粉、纖維穩(wěn)定劑、復合再生劑；將舊瀝青混合料在120-140℃下預熱1-2h；將新集料和礦粉在180℃下預熱4-7h；

7、進一步地，步驟s2中，舊瀝青混合料、新集料、新瀝青、礦粉、纖維穩(wěn)定劑、復合再生劑的質(zhì)量比為(80-100)：(0-20)：(1-3)：(1-2.8)：(0.3-0.4)：(0.1-0.5)。

8、進一步地，步驟s2中，新集料包括玄武巖、輝綠巖或石灰?guī)r。

9、進一步地，步驟s2中，礦粉包括石灰石礦粉。

10、進一步地，步驟s2中，纖維穩(wěn)定劑包括木質(zhì)素纖維或礦物纖維。

11、s3、將預熱完成的舊瀝青混合料和復合再生劑拌合120s，拌合溫度為160-170℃；

12、s4、繼續(xù)加入預熱好的新集料，拌合30-60s，拌合溫度為170-175℃；

13、s5、再加入新瀝青和纖維穩(wěn)定劑拌合60-90s，拌合溫度為170-175℃；

14、s6、最后加入礦粉拌合30-60s，拌合溫度為170-175℃，攪拌均勻后得到再生瑪蹄脂瀝青混合料。

15、進一步地，步驟s6中，再生瑪蹄脂瀝青混合料級配類型采用sma-13。

16、進一步地，步驟s6中，再生瑪蹄脂瀝青混合料的油石比為5.5-6％。

17、進一步地，步驟s1中，復合再生劑包括以下重量分數(shù)的組分：輕質(zhì)油20-50份、重油15-35份、碳納米管/環(huán)氧樹脂復合物10-15份、稀釋劑1-2份、改性納米多孔二氧化硅4-6份、增塑劑2-5份。

18、進一步地，輕質(zhì)油包括環(huán)氧大豆油、廢機油、抽出油中的至少一種。

19、進一步地，重油為環(huán)保芳烴油。

20、進一步地，增塑劑包括鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸丁芐酯、偏苯三酸三辛酯中的至少一種。

21、進一步地，稀釋劑包括聚丙二醇二縮水甘油醚。

22、進一步地，碳納米管/環(huán)氧樹脂復合物的制備方法，包括以下步驟：

23、a1、將碳納米管加入酸溶液中，在50-70℃下超聲振蕩2-8h，離心、洗滌、干燥，得到酸化碳納米管；

24、進一步地，步驟a1中，酸溶液包括硝酸、硫酸、鹽酸、醋酸中的至少兩種。

25、a2、將氨基硅烷偶聯(lián)劑加入無水乙醇和去離子水的混合溶液中，調(diào)節(jié)ph至4-5，在50-80℃下攪拌2-7h，然后加入酸化碳納米管，攪拌反應3-6h，離心、洗滌、干燥，得到氨基改性碳納米管；

26、進一步地，步驟a2中，氨基硅烷偶聯(lián)劑、無水乙醇、去離子水和酸化碳納米管的用量比為(10-15)g：(70-80)ml：(10-20)ml：(1-3)g。

27、a3、將氨基改性碳納米管和環(huán)氧樹脂在50-70℃下超聲混合0.5-2h，得到碳納米管/環(huán)氧樹脂復合物。

28、進一步地，步驟a3中，氨基改性碳納米管和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為(6-14)：(90-100)。

29、上述制備過程中，在碳納米管表面接枝氨基硅烷偶聯(lián)劑，提高了碳納米管與環(huán)氧樹脂的相容性，促進碳納米管在環(huán)氧樹脂中均勻分散。新舊瀝青可以與環(huán)氧樹脂和改性納米多孔二氧化硅上的氨基發(fā)生交聯(lián)聚合反應，環(huán)氧樹脂起到很好的增韌作用，可以提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的抗疲勞性能和低溫性能。碳納米管和納米多孔二氧化硅具有高比表面積，可以與瀝青和環(huán)氧樹脂反應形成交聯(lián)網(wǎng)絡，從而進一步提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的抗疲勞性能，起到更好的增韌效果，同時還可以提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的高溫性能。另外，碳納米管和納米多孔二氧化硅可以填充在再生瑪蹄脂瀝青混合料的孔隙中，通過碳納米管和納米多孔二氧化硅的協(xié)同作用，顯著提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的水穩(wěn)定性和耐久性能。

30、進一步地，改性納米多孔二氧化硅的制備方法，包括以下步驟：

31、b1、將十六烷基三甲基溴化銨溶解在去離子水中，水浴加熱至50-55℃，加入氨水、正硅酸乙酯和乙酸乙酯，攪拌反應6-8h，離心、洗滌、干燥，得到納米多孔二氧化硅；

32、進一步地，步驟b1中，十六烷基三甲基溴化銨、去離子水、氨水、正硅酸乙酯和乙酸乙酯的用量比為(1-1.2)g：(1000-1200)ml：(30-33)ml：(11-14)ml：(50-60)ml。

33、b2、將環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑加入無水乙醇和去離子水的混合溶液中，在70℃下攪拌1-2h，接著加入納米多孔二氧化硅，在60-70℃下攪拌8-12h，離心，洗滌，干燥，得到環(huán)氧基改性納米多孔二氧化硅；

34、進一步地，步驟b2中，環(huán)氧基硅烷偶聯(lián)劑、無水乙醇、去離子水和納米多孔二氧化硅的用量比為(0.5-0.65)g：(50-70)ml：(30-50)ml：(1-1.2)g。

35、b3、將環(huán)氧基改性納米多孔二氧化硅超聲分散在四氫呋喃中，得到分散液；將癸二胺加入四氫呋喃中，再加入分散液，在60-80℃下攪拌反應8-10h，離心、洗滌、干燥，得到改性納米多孔二氧化硅。

36、進一步地，步驟b3中，環(huán)氧基改性納米多孔二氧化硅和癸二胺的質(zhì)量比為(1-1.2)：(0.6-0.8)。

37、上述制備過程中，改性納米多孔二氧化硅表面接枝有癸二胺，癸二胺是兩親物質(zhì)，促進改性納米多孔二氧化硅在瀝青中的均勻分散，另外，癸二胺含有親油性的長碳鏈，可以提高納米多孔二氧化硅與舊瀝青的相容性；癸二胺還含有親水性的氨基，該氨基可以和舊瀝青發(fā)生化學反應，削弱瀝青質(zhì)分子間的作用力，從而減緩瀝青質(zhì)顆粒的團聚作用，促使舊瀝青中凝聚的瀝青質(zhì)顆粒重新均勻溶解分散在再生瀝青體系中，從而削弱對再生劑分子滲透的阻礙，提高舊瀝青再生效果。另外，改性納米多孔二氧化硅上的氨基可以與礦料表面形成氫鍵作用，從而提高再生瑪蹄脂瀝青混合料中的瀝青與礦料的粘結強度。本發(fā)明制備的改性納米多孔二氧化硅為多孔結構，可以吸收油相，對油相產(chǎn)生緩釋和保護作用，提高了油相的穩(wěn)定性，從而提高了再生瀝青的抗老化性能。

38、本發(fā)明還提供上述制備方法制得的再生瑪蹄脂瀝青混合料在瀝青路面上的應用。

39、本發(fā)明的有益效果：

40、(1)本發(fā)明技術方案中，通過加入復合再生劑顯著改善了舊瀝青的再生效果，制得的再生瑪蹄脂瀝青混合料具有優(yōu)異的高低溫性能、抗疲勞性能、水穩(wěn)定性和抗老化性能。

41、(2)本發(fā)明技術方案中，改性納米多孔二氧化硅表面接枝的具有兩親性的癸二胺中親油性的長碳鏈，可以提高納米多孔二氧化硅與舊瀝青的相容性；親水性的氨基可以和舊瀝青發(fā)生化學反應，削弱瀝青質(zhì)分子間的作用力，從而減緩瀝青質(zhì)顆粒的團聚作用，促使舊瀝青中凝聚的瀝青質(zhì)顆粒重新均勻溶解分散在再生瀝青體系中，從而削弱對再生劑分子滲透的阻礙，提高舊瀝青再生效果。另外，改性納米多孔二氧化硅上的氨基可以與礦料表面形成氫鍵作用，從而提高再生瑪蹄脂瀝青混合料中的瀝青與礦料的粘結強度。本發(fā)明制備的改性納米多孔二氧化硅為多孔結構，可以吸收油相，對油相產(chǎn)生緩釋和保護作用，提高了油相的穩(wěn)定性，從而提高了再生瀝青的抗老化性能。

42、(3)本發(fā)明技術方案中，在碳納米管表面接枝氨基硅烷偶聯(lián)劑，提高了碳納米管與環(huán)氧樹脂的相容性，促進碳納米管在環(huán)氧樹脂中均勻分散。新舊瀝青可以與碳納米管/環(huán)氧樹脂復合物和改性納米多孔二氧化硅上的氨基發(fā)生交聯(lián)聚合反應，環(huán)氧樹脂起到很好的增韌作用，可以提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的抗疲勞性能和低溫性能。碳納米管和納米多孔二氧化硅具有高比表面積，可以與瀝青和環(huán)氧樹脂反應形成交聯(lián)網(wǎng)絡，從而進一步提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的抗疲勞性能，起到更好的增韌效果，同時還可以提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的高溫性能。

43、(4)本發(fā)明技術方案中，碳納米管和納米多孔二氧化硅可以填充在再生瑪蹄脂瀝青混合料的孔隙中，通過碳納米管和納米多孔二氧化硅的協(xié)同作用，顯著提高再生瑪蹄脂瀝青混合料的水穩(wěn)定性和耐久性能。