[发明专利]一种抗水损的再生骨料沥青混凝土及其制备方法

说明书

本发明涉及一种抗水损的再生骨料沥青混凝土及其制备方法。首先利用三乙烯四胺对回收的废弃PET制品进行改性，干燥、粉碎后得到改性PET；接着将改性PET与处于熔融态的沥青混合，得到PET改性沥青；最后按照一定的级配和油石比将再生粗骨料、天然细骨料、天然矿粉与PET改性沥青高温拌和，得到抗水损性能优异的再生骨料沥青混凝土。本发明不仅实现了废弃混凝土骨料、废弃PET塑料的回收利用、缓解了环境污染问题，而且大幅降低了再生骨料沥青混凝土路面受雨水‑荷载破坏的风险，整个过程具有工艺简单、易工业化操作、资源利用率高等优点。

技术领域

本发明涉及沥青混凝土材料技术领域，具体涉及一种抗水损的再生骨料沥青混凝土及其制备方法。

背景技术

随着城市经济的发展，沥青路面越来越多地应用于公路建设中。在沥青路面的铺筑过程中需要大量消耗不可再生的天然石料，导致本就稀缺的矿物资源变得更加紧缺。因此，寻求一种可替代的再生资源对于沥青路面的可持续发展具有重要的工程意义。

我国建筑垃圾产量高、利用率低，如何有效处理已成为重要的社会课题。对于建筑垃圾的处理，主要集中在对其中的废弃混凝土进行再生利用，目前废弃混凝土破碎料已作为再生骨料，应用于混凝土构件、砖块、路基等方面，但是作为沥青混凝土骨料的应用仍然较少。这是因为与天然骨料相比，再生骨料表面裹附着大量砂浆，具有高压碎值、高吸水率以及高孔隙率等特点，应用于沥青路面中易发生因沥青-再生骨料界面粘结力弱导致的剥离现象，特别是在浸水环境下。

PET饮料瓶作为生活中常见的一次性塑料制品，回收再利用的比率相对较少，目前主要以焚烧、填埋等方式进行简单处理，不仅浪费了资源而且造成了极不友好的生态环境污染。检索发现，中国专利CN113233825A开发了一种废旧PET塑料的利用方法，将收集到的废旧塑料清洗、破碎、烘干、熔融挤出造粒，然后加入到再生混凝土中，最终解决了再生混凝土的抗渗性问题。然而该技术不涉及沥青混凝土，能否解决再生骨料沥青混凝土的抗水损问题不得而知。

同样为解决PET塑料制品的再生利用问题，香港理工大学冷真教授课题组的一项研究成果(Leng Z,Padhan R K,Sreeram A.Production of a sustainable pavingmaterial through chemical recycling of waste PET into crumb rubber modifiedasphalt[J].Journal of Cleaner Production,2018,180(APR.10):682-688)表明，利用胺化法处理后的废弃PET，经纯化后的胺解产物可作为沥青功能性添加剂，有助于增强沥青与天然骨料之间的粘结性，降低沥青混合料的水敏感性，延长沥青路面的服役寿命。但该成果不涉及再生骨料沥青混凝土及其抗水损问题，如何解决这一问题具有十分现实的工程意义。

发明内容

本发明的目的在于解决现有建筑垃圾、废旧塑料回收利用不充分及再生骨料沥青混凝土抗水损性较差等问题，通过对废旧PET塑料进行胺化改性并将其作为再生骨料沥青混凝土的添加剂，利用废弃PET的胺解产物增强了再生骨料与沥青之间的粘结力，提高了再生骨料沥青混凝土的抗水损能力。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种抗水损的再生骨料沥青混凝土的制备方法，包括以下步骤：(a)利用三乙烯四胺对回收的废弃PET制品进行改性，得到改性PET；(b)将改性PET与熔融沥青混合，得到PET改性沥青；(c)将包括再生粗骨料、天然细骨料、天然矿粉在内的原料与PET改性沥青拌和，得到抗水损的再生骨料沥青混凝土。

进一步的，步骤(a)具体操作如下：将三乙烯四胺与废弃PET制品混合进行胺解，所得混合物经水洗、烘干、破碎处理，得到粒径不超过0.3mm的改性PET。

进一步的，步骤(b)中改性PET的加入量相当于沥青质量的1％-3％。

进一步的，步骤(b)中选用的沥青为70#基质沥青，将其加热至150-160℃熔融。