本發(fā)明屬于道路行業(yè)路面材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及將廢舊剎車片應(yīng)用于瀝青混凝土填料及利用該填料制備瀝青混凝土的方法。
背景技術(shù)：
剎車片作為汽車上的一種易損耗材料，年使用量大。剎車片使用壽命到期需要進(jìn)行更換是因?yàn)殚L(zhǎng)期磨損造成間隙增大導(dǎo)致制動(dòng)力下降，而此時(shí)剎車片材料自身的實(shí)際磨損僅有約40％。更換下來(lái)的廢舊剎車片一般被當(dāng)作固體廢棄物遺棄，造成了巨大的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
瀝青混凝土一般選用石灰石礦粉作為填料，其消耗量巨大，然而石灰石礦粉作為一種不可再生資源，只會(huì)越用越少。此外，采用石灰石礦粉作為填料的瀝青混凝土也存在著高溫穩(wěn)定性能不足、抗水損害性能不足的情況。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于尋求一種新型的瀝青混凝土填料，緩解更換廢舊剎車片帶來(lái)的環(huán)境污染以及現(xiàn)有石灰石礦粉瀝青填料不可再生等問題，提供了一種以剎車片為主要原料的優(yōu)質(zhì)瀝青混凝土填料，并用該填料制備出了具有高抗車轍性能、高抗水損性能、高疲勞壽命的瀝青混凝土。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明一方面提供一種將廢舊剎車片粉碎后用做瀝青混凝土填料的應(yīng)用。
上述方案中，粉碎磨細(xì)后的廢舊剎車片粉末可單獨(dú)用作瀝青混凝土填料或者與礦粉混合后用作瀝青混凝土填料。
優(yōu)選的，所述瀝青混凝土填料由按重量份數(shù)計(jì)的60-100份廢舊剎車片粉末以及0-40份石灰石礦粉混合而成。
本發(fā)明另一方面提供一種利用廢舊剎車片作為填料制備瀝青混凝土的方法，該方法包括以下步驟：(a)將回收的廢舊剎車片破碎后進(jìn)行磨粉處理，得到剎車片粉末；(b)將剎車片粉末進(jìn)行篩分處理，調(diào)整粉料細(xì)度得到瀝青混凝土填料；(c)將集料加熱后加入不同粒徑的石料拌合均勻；(d)將瀝青加熱后與集料攪拌混合均勻；(e)將瀝青混凝土填料加熱后與步驟(d)所得瀝青混合物攪拌混合均勻，最終得到以廢舊剎車片做填料的瀝青混凝土。
按照上述方案，步驟(a)中回收的廢舊剎車片破碎至粒徑小于30mm，磨粉時(shí)裝料量占磨機(jī)倉(cāng)體容積的30-50％。
按照上述方案，步驟(b)所得瀝青混凝土填料中剎車片粉末的粒徑在0-0.075mm的部分不少于80wt％，粒徑在0-0.15mm的部分不少于90wt％，剎車片粉末的最大粒徑不大于0.6mm。
按照上述方案，步驟(c)中集料加熱至150-180℃后與石料攪拌混合均勻，步驟(d)中瀝青加熱至140-170℃后與集料混合，攪拌2-10min，步驟(e)中瀝青混凝土填料加熱至150-180℃后與瀝青混合物混合，攪拌2-10min。
按照上述方案，所述瀝青混凝土填料的用料為石料用量的2-15wt％。
按照上述方案，所述瀝青混凝土填料中還加入了石灰石礦粉進(jìn)行調(diào)配，填料中石灰石礦粉的粒徑在0-0.075mm的部分不少于75wt％，粒徑在0-0.15mm的部分不少于90wt％，石灰石礦粉的最大粒徑不大于0.6mm。
本發(fā)明最大的一個(gè)創(chuàng)新即采用廢舊剎車片制備瀝青混凝土填料，在資源回收再利用的同時(shí)，提高了瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性，抗水損害性能，抗疲勞開裂性能。所使用的廢舊剎車片為重載汽車鼓式制動(dòng)器中的半金屬型剎車片以及汽車維修后替換下的廢舊剎車片。剎車片粉作為本發(fā)明材料的重要組成部分，在瀝青混凝土中起到的作用有：
1)剎車片粉粒徑小，比表面積大，具有表面活性，能夠顯著提高瀝青膠漿的軟化點(diǎn)、降低針入度，提高黏度，使得瀝青膠漿更加強(qiáng)韌；
2)剎車片粉可以與瀝青膠結(jié)料發(fā)生作用，降低瀝青膠漿的溫度敏感性，在高溫環(huán)境下，提高瀝青膠漿的彈性恢復(fù)，使得瀝青混凝土在高溫環(huán)境下具有更低的變形；
3)剎車片粉具有高吸附效果，能夠改善瀝青膠結(jié)料和集料直接的粘接效果，從而賦予瀝青混凝土更好的抗水損性能和耐久性。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：將廢舊剎車片變廢為寶，既節(jié)約了成本又保護(hù)了環(huán)境；廢舊剎車片填料的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，可以采用現(xiàn)有的磨粉設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，使用該填料制備的瀝青混凝土高溫穩(wěn)定性好、抗水損性能優(yōu)異、疲勞壽命高，且無(wú)需對(duì)現(xiàn)有瀝青混凝土設(shè)備進(jìn)行改造，施工方便。本發(fā)明在實(shí)現(xiàn)資源回收的同時(shí)改進(jìn)瀝青混凝土的性能，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明利用廢舊剎車片制備瀝青混凝土填料的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員充分理解本發(fā)明的技術(shù)方案和有益效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明。
一種瀝青混凝土填料，采用磨細(xì)的剎車片粉可完全替代或者部分替代普通石灰石礦粉，該瀝青混凝土填料中按照重量份數(shù)計(jì)，包括60-100份剎車片粉，0-40份石灰石礦粉。所述廢舊剎車片為重載汽車鼓式制動(dòng)器中使用的半金屬型剎車片以及汽車維修后替換下的廢舊剎車片。回收來(lái)的廢舊剎車片首先機(jī)械破碎成粒徑小于30mm的碎粒，接著放入磨機(jī)中進(jìn)行磨粉處理，磨機(jī)裝料量占倉(cāng)體容積的30-50％。最后將磨細(xì)后的剎車片粉末進(jìn)行篩分處理，根據(jù)配比調(diào)整各檔材料的用量，配制成為瀝青混凝土填料。該瀝青混凝土填料中剎車片粉末粒徑在0-0.075mm的部分不少于80wt％，粒徑在0-0.15mm的部分不少于90wt％；石灰石礦粉粒徑在0-0.075mm的部分不少于75wt％，粒徑在0-0.15mm的部分不少于90wt％，填料粉末的最大粒徑不超過(guò)0.6mm。
利用上述填料制備瀝青混凝土的方法如下：第一步，將集料加熱至150℃-180℃，按配比將不同粒徑的石料拌合均勻；第二步，將瀝青加熱至140℃-170℃，按配比將熱瀝青加入到拌合鍋中與集料攪拌2min-10min，混合均勻；第三步，將填料加熱至150℃-180℃，按配比將上述新型填料加入到拌合鍋中攪拌2min-10min，混合均勻，即制得瀝青混凝土。上述新型填料的用量為石料用量的2-15wt％。
實(shí)施例1
瀝青混凝土配方如下：
填料：剎車片粉末 3份
瀝青：70號(hào)普通基質(zhì)瀝青 5份
石料：玄武巖碎石料 92份
石料孔徑：粒徑0.075mm-10mm的碎石用量為92.5％。
實(shí)施例2
石料孔徑：粒徑0.075mm-10mm的碎石用量為92.9％。
實(shí)施例3
石料孔徑：粒徑0.075mm-10mm的碎石用量為93.3％。
本發(fā)明實(shí)施例的瀝青混凝土填料制備流程如圖1所示，具體包括以下步驟：第一步，將回收的廢舊剎車片經(jīng)機(jī)械破碎成碎粒，碎粒粒徑不超過(guò)30mm；第二步，將全部剎車片碎粒放入磨機(jī)中進(jìn)行磨粉處理，裝料量占磨機(jī)倉(cāng)體容積的30-50％，碾磨2-12h；第三步，將磨細(xì)后的剎車片粉末進(jìn)行篩分處理，根據(jù)上述配比調(diào)整各檔材料用量，配制成為填料。該瀝青混凝土填料中剎車片粉末粒徑在0-0.075mm的部分不少于80wt％，粒徑在0-0.15mm的部分不少于90wt％；石灰石礦粉粒徑在0-0.075mm的部分不少于75wt％，粒徑在0-0.15mm的部分不少于90wt％，填料粉末的最大粒徑不超過(guò)0.6mm。
采用上述填料制備瀝青混凝土的方法如下：第一步，將集料加熱至160℃-175℃，按配比將不同粒徑的石料拌合均勻；第二步，將瀝青加熱至155℃-165℃，按配比將熱瀝青加入到拌合鍋中與集料攪拌2min-5min，混合均勻；第三步，將填料加熱至160℃-175℃，按配比將上述新型填料加入到拌合鍋中攪拌2min-5min，混合均勻，即制得瀝青混凝土。
為充分了解本發(fā)明所制備的瀝青混凝土材料的性能，按照J(rèn)TJ052-2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)實(shí)施例1-3所制備的瀝青混凝土進(jìn)行了測(cè)試，結(jié)果如下表。
表1實(shí)施例1-3所得瀝青混凝土路用性能匯總表
從表1的結(jié)果可以看到，填料中剎車片粉末摻加量高的瀝青混凝土表現(xiàn)出更高的馬歇爾穩(wěn)定度和動(dòng)穩(wěn)定度，具有優(yōu)良的高溫穩(wěn)定性；殘留穩(wěn)定度比和凍融疲勞殘留比較高，具有良好的抗水損性能；在0.4的應(yīng)變水平下，疲勞壽命較高；-10℃彎拉應(yīng)變也能夠滿足規(guī)范要求。