[发明专利]废旧刹车片在沥青混凝土填料中的应用及利用该填料制备沥青混凝土的方法

说明书

技术领域

本发明属于道路行业路面材料技术领域，具体涉及将废旧刹车片应用于沥青混凝土填料及利用该填料制备沥青混凝土的方法。

背景技术

刹车片作为汽车上的一种易损耗材料，年使用量大。刹车片使用寿命到期需要进行更换是因为长期磨损造成间隙增大导致制动力下降，而此时刹车片材料自身的实际磨损仅有约40％。更换下来的废旧刹车片一般被当作固体废弃物遗弃，造成了巨大的环境污染和资源浪费。

沥青混凝土一般选用石灰石矿粉作为填料，其消耗量巨大，然而石灰石矿粉作为一种不可再生资源，只会越用越少。此外，采用石灰石矿粉作为填料的沥青混凝土也存在着高温稳定性能不足、抗水损害性能不足的情况。

发明内容

本发明的目的在于寻求一种新型的沥青混凝土填料，缓解更换废旧刹车片带来的环境污染以及现有石灰石矿粉沥青填料不可再生等问题，提供了一种以刹车片为主要原料的优质沥青混凝土填料，并用该填料制备出了具有高抗车辙性能、高抗水损性能、高疲劳寿命的沥青混凝土。为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种将废旧刹车片粉碎后用做沥青混凝土填料的应用。

上述方案中，粉碎磨细后的废旧刹车片粉末可单独用作沥青混凝土填料或者与矿粉混合后用作沥青混凝土填料。

优选的，所述沥青混凝土填料由按重量份数计的60-100份废旧刹车片粉末以及0-40份石灰石矿粉混合而成。

本发明另一方面提供一种利用废旧刹车片作为填料制备沥青混凝土的方法，该方法包括以下步骤：(a)将回收的废旧刹车片破碎后进行磨粉处理，得到刹车片粉末；(b)将刹车片粉末进行筛分处理，调整粉料细度得到沥青混凝土填料；(c)将集料加热后加入不同粒径的石料拌合均匀；(d)将沥青加热后与集料搅拌混合均匀；(e)将沥青混凝土填料加热后与步骤(d)所得沥青混合物搅拌混合均匀，最终得到以废旧刹车片做填料的沥青混凝土。

按照上述方案，步骤(a)中回收的废旧刹车片破碎至粒径小于30mm，磨粉时装料量占磨机仓体容积的30-50％。

按照上述方案，步骤(b)所得沥青混凝土填料中刹车片粉末的粒径在0-0.075mm的部分不少于80wt％，粒径在0-0.15mm的部分不少于90wt％，刹车片粉末的最大粒径不大于0.6mm。

按照上述方案，步骤(c)中集料加热至150-180℃后与石料搅拌混合均匀，步骤(d)中沥青加热至140-170℃后与集料混合，搅拌2-10min，步骤(e)中沥青混凝土填料加热至150-180℃后与沥青混合物混合，搅拌2-10min。

按照上述方案，所述沥青混凝土填料的用料为石料用量的2-15wt％。

按照上述方案，所述沥青混凝土填料中还加入了石灰石矿粉进行调配，填料中石灰石矿粉的粒径在0-0.075mm的部分不少于75wt％，粒径在0-0.15mm的部分不少于90wt％，石灰石矿粉的最大粒径不大于0.6mm。

本发明最大的一个创新即采用废旧刹车片制备沥青混凝土填料，在资源回收再利用的同时，提高了沥青混凝土的高温稳定性，抗水损害性能，抗疲劳开裂性能。所使用的废旧刹车片为重载汽车鼓式制动器中的半金属型刹车片以及汽车维修后替换下的废旧刹车片。刹车片粉作为本发明材料的重要组成部分，在沥青混凝土中起到的作用有：

1)刹车片粉粒径小，比表面积大，具有表面活性，能够显著提高沥青胶浆的软化点、降低针入度，提高黏度，使得沥青胶浆更加强韧；

2)刹车片粉可以与沥青胶结料发生作用，降低沥青胶浆的温度敏感性，在高温环境下，提高沥青胶浆的弹性恢复，使得沥青混凝土在高温环境下具有更低的变形；

3)刹车片粉具有高吸附效果，能够改善沥青胶结料和集料直接的粘接效果，从而赋予沥青混凝土更好的抗水损性能和耐久性。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：将废旧刹车片变废为宝，既节约了成本又保护了环境；废旧刹车片填料的生产工艺简单，可以采用现有的磨粉设备进行生产，使用该填料制备的沥青混凝土高温稳定性好、抗水损性能优异、疲劳寿命高，且无需对现有沥青混凝土设备进行改造，施工方便。本发明在实现资源回收的同时改进沥青混凝土的性能，具有较高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明利用废旧刹车片制备沥青混凝土填料的流程示意图。

具体实施方式

为使本领域普通技术人员充分理解本发明的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明。