EA019877B1 - Асфальтобетонная смесь - Google Patents
Асфальтобетонная смесь Download PDFInfo
- Publication number
- EA019877B1 EA019877B1 EA201200662A EA201200662A EA019877B1 EA 019877 B1 EA019877 B1 EA 019877B1 EA 201200662 A EA201200662 A EA 201200662A EA 201200662 A EA201200662 A EA 201200662A EA 019877 B1 EA019877 B1 EA 019877B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- bitumen
- fraction
- asphalt
- ethyl silicate
- sand
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для устройства покрытий автомобильных дорог, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий во всех климатических зонах. Технический результат заключается в повышении предела прочности при 50°С, морозостойкости, водостойкости и снижении водонасыщения. Для его достижения асфальтобетонная смесь, содержащая нефтяной битум, известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок и полимерную добавку, согласно изобретению в качестве полимерной добавки содержит жидкий дивинилпипериленовый каучук СКДП-Н и дополнительно этилсиликат-40 при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтяной битум - 4,9-6,6; известняковый щебень указанной фракции - 25-40; песок указанной фракции - 43-64,5; минеральный порошок - 5-10, жидкий каучук СКДП-Н - 0,1-0,7; этилсиликат-40 - 0,1-0,7.
Description
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для устройства покрытий автомобильных дорог, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий во всех климатических зонах.
Известна асфальтобетонная смесь, содержащая стандартные компоненты: отсев дробления щебня, песок, минеральный порошок, нефтяной битум. При этом смесь содержит дополнительные компоненты: вулканизированный каучук и композит модифицирующих компонентов, состоящий из метасиликата кальция игольчатой структуры, смолы эпоксидной, нитрозоаминного соединения, фенольной смолы и/или канифоли, которые находятся между собой в соотношении, мас.%: метасиликат кальция игольчатой структуры - 24; смола эпоксидная - 2; нитрозоаминное соединение - 1; фенольная смола и/или канифоль - 4; вулканизированный каучук (резиновая крошка) - 69; при следующем соотношении: стандартные компоненты - 98,5-99,5 мас.%; дополнительные компоненты 0,5-1,5 мас.% (патент РФ № 2381194 С1, дата приоритета 08.09.2008, дата публикации 10.02.2010, автор Колеров В.С., ВИ).
Недостатком известной смеси является низкая водостойкость (коэффициент водостойкости 0,850,97).
Известна также асфальтобетонная смесь, содержащая в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок, в качестве связующего вязкий битум, в качестве структурирующего компонента шлам химводоочистки ТЭЦ, а в качестве пластифицирующей и структурирующей добавки СВБ-М - масляный раствор синтетического высокомолекулярного полибутадиенового каучука модифицированного при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтяной вязкий битум - 5-6,5; масляный раствор синтетического высокомолекулярного полибутадиенового каучука модифицированного СВБ-М - 0,15-0,30; шлам химводоочистки ТЭЦ-2 - 2-4; известняковый щебень фракции 5-20 мм - 25-35; минеральный порошок - 1-3; песок фракции до 5 мм - остальное (патент РФ № 2119465 С1, дата приоритета 14.04.1997, дата публикации 27.09.1998, авторы Илиополов С.К. и др., КН).
Недостатками этой смеси являются низкая водостойкость (коэффициент водостойкости 0,97-0,99) и небольшое значение прочности при 50°С (2,45-2,55 МПа).
Наиболее близким аналогом предлагаемой асфальтобетонной смеси можно признать асфальтобетонную смесь для дорожного строительства, содержащую известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок, вязкий нефтяной битум и полимерную добавку. В качестве полимерной добавки эта смесь содержит вторичный полиэтилентерефталат в виде б/у пластиковых бутылок при следующем соотношении компонентов, мас.%: известняковый щебень фракции 5-20 мм - 3545; нефтяной вязкий битум - 5,0-5,5; минеральный порошок из доломитовых или известняковых пород 3-8; указанная полимерная добавка - 0,1-0,25 от массы битума; песок фракции до 5 мм - остальное (патент РФ № 2262492 С1, дата приоритета 06.04.2004, дата публикации 20.10.2005, авторы Котенко Н.П. и др., ВИ, прототип).
Недостатками прототипа являются большое значение прочности при 0°С, так как высокое значение прочности при 0°С является причиной низкой эластичности асфальтобетона при отрицательных температурах, что может привести к образованию трещин в зимних условиях в дорожных покрытиях (предел прочности при сжатии при 0°С равен 14 МПа); высокое водопоглощение (1,6%); небольшая прочность при 50°С (предел прочности при 50°С равен 2,5 МПа); низкая водостойкость (коэффициент водостойкости равен 0,98).
Задача, решаемая посредством предлагаемых составов асфальтобетонных смесей, состоит в расширении сырьевой базы путем использования отходов при получении цемента (пыли-уноса) для получения асфальтобетона с улучшенными физико-механическими свойствами на основе новых составов смесей.
Технический результат, получаемый при реализации асфальтобетонных смесей предлагаемых составов, состоит в повышении предела прочности при 50°С, морозостойкости, водостойкости и снижении водонасыщения.
Для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата асфальтобетонная смесь, содержащая нефтяной битум, известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок и полимерную добавку, согласно изобретению в качестве полимерной добавки содержит жидкий дивинилпипериленовый каучук СКДП-Н и дополнительно этилсиликат-40 при следующем соотношении компонентов, мас.%: нефтяной битум - 4,9-6,6; известняковый щебень указанной фракции 25-40; песок указанной фракции - 43-64,5; минеральный порошок - 5-10; жидкий каучук СКДП-Н - 0,10,7; этилсиликат-40 - 0,1-0,7.
Для осуществления изобретения производят подготовку компонентов и их испытание в соответствии с требованиями стандартов
ГОСТ 9128-2009 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон, МНТКС, Москва, 2010;
ГОСТ 12801-98 Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства, МНТКС, Москва, 1998;
ГОСТ Р 52129-2003 Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей, МНТКС, Москва, 2003;
- 1 019877
ГОСТ 222245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие, МНТКС, Москва, 1991.
На достижение технического результата оказывают влияние свойства исходных материалов. Характеристика исходных материалов.
1. В качестве крупного заполнителя асфальтобетонной смеси использовался известняковый щебень фракции 5-20 мм Березовского карьера г. Красноярска. Зерновой состав и свойства щебня приводятся в табл. 1.
2. В качестве мелкого заполнителя применялся песок фракции 0-5 мм того же Березовского карьера г. Красноярска. Свойства и зерновой состав песка приводятся в табл. 1.
3. В качестве минерального порошка использовалась пыль-уноса Красноярского цементного завода. Свойства пыли-уноса и ее зерновой состав приводятся в табл. 1.
Таблица 1 Свойства минеральных заполнителей асфальтобетона
может использоваться в качестве минерального порошка в асфальтобетоне. Возможно также использование других минеральных порошков, отвечающих требованиям ГОСТ Р 52129-2003.
4. В качестве вяжущего применялся битум марки БНД 60/90 Ачинского НПЗ. Свойства битума в сравнении с требованиями ГОСТ 222245-90 приводятся в табл. 4.
Таблица 4
Свойства битума
Наименование показателей | Свойства | Требования ГОСТ |
1. Температура размягчения по «КиШ », °С | 48 | не ниже 47 |
2. Глубина проникания иглы, мм · 10'1 при 25°С при 0°С | 64.3 29.3 | 61-90 не менее 20 |
3. Растяжимость, см при 25°С при 0°С | больше 1 м 7,5 | не менее 50 не менее 3,5 |
4. Водопоглощение под вакуумом, % | 0,45 | - |
5. Температура хрупкости по Фраасу, °С | -20 | не выше - 15 |
Как видно из таблицы, битум по всем показателям отвечает требованиям ГОСТ.
5. В качестве полимерной добавки применялся жидкий каучук СКДП-Н по ТУ 2294-076-0576674197, который является продуктом совместной полимеризации бутадиена с пипериленом в соотношении 50:50. Каучук СКДП-Н вырабатывается из недефицитного сырья и может быть доступен строительным организациям. Этот каучук имеет низкую температуру стеклования, легко совмещается с битумом при использовании обычного смесительного оборудования, так как его можно вводить в битум без подогрева. Кроме того, он имеет хорошую диффузионную способность, благодаря чему получаются однородные смеси его с битумом. В процессе приготовления битумополимерных композиций происходит реакция полимеризации каучука СКДП-Н при воздействии относительно невысоких температур. Введение каучука в асфальтобетон будет приводить к повышению морозостойкости и водостойкости асфальтобетона.
Свойства каучука приводятся в табл. 5.
Таблица 5
Свойства каучука СКДП-Н
Показатели | Свойства |
1. Плотность при 20 С, г/сгТ | 0,65 |
2. Содержание летучих компонентов, % | 5 |
3. Динамическая вязкость при 25°С, пз | 87 |
4. Температура стеклования, °С | -80 |
5. Молекулярная масса, а.е.м. | 1600 |
6. Внешний вид | Прозрачная масса |
6. В связи с тем что каучук СКДП-Н жидкий, он будет снижать прочность асфальтобетона при 50°С и увеличивать водопоглощение. С целью улучшения показателей по водопоглощению и теплостойкости
- 2 019877 в битумно-каучуковое вяжущее дополнительно вводили этилсиликат-40. Кроме этилсиликата-40 выпускаются этилсиликаты марок 32 и 50. Этилсиликаты - это техническое название олигомерных этиловых эфиров ортокремниевой кислоты, содержащие в основном смесь линейных полимеров. В зависимости от степени полимеризации, следовательно, от содержания кремния (в пересчете на 8ίΘ2) этилсиликаты классифицируются на марки. С повышением марки увеличивается вязкость этилсиликатов. Был выбран этилсиликат-40, который содержит более высокомолекулярные продукты, поэтому в большей степени, чем этилсиликат-32, будет улучшать свойства битума, и он более жидкий, чем этилсиликат-50, поэтому будет лучше совмещаться с битумом. Этилсиликат-40 (ЭТС-40) выпускается по ГОСТ 26371-84. Этилсиликат-40 - прозрачная, маловязкая жидкость, обладает повышенной термостойкостью и может использоваться при температурах от -60 до +60°С. Этилсиликат-40 является эффективной универсальной добавкой, улучшающей эластичность при отрицательных температурах и водостойкость асфальтобетона, а также прочность сцепления битума с минеральными заполнителями. Этилсиликат-40 в битуме выполняет двойную роль: одновременно является пластифицирующей и структурирующей добавкой. При приготовлении композиций этилсиликат-40 в битуме находится в жидком состоянии, растворяется в маслах битума, увеличивая содержание морозостойкой части битума, т.е. выполняет роль пластифицирующей добавки. Затем в присутствии воды происходит его гидролиз в битуме. Этилсиликат-40 в битуме образует эластичный каркас из полимерных продуктов. Поэтому введение этилсиликата-40 в битум совместно с каучуком СКДП-Н приводит к еще большему увеличению водостойкости и морозостойкости, а также к снижению водонасыщения и увеличению прочности при 50°С асфальтобетона. Свойства этилсиликата40 приводятся в табл. 6.
Таблица 6
Свойства этилсиликата-40
Наименование показателей | Свойства |
1. Содержание 8Юг, % | 40 |
2. Плотность при 20 С, г/см3 | 1,05 |
3. Продолжительность гелеобразования, мин. | 180-280 |
4. Массовая доля тетраэтоксисилана,% | 10-15 |
5.Температура самовоспламенения, 5С | 240 |
б.Температура замерзания, ®С, ниже | -60 |
Технологический процесс приготовления асфальтополимербетонных смесей состоит из подготовки битума и приготовления полимербитумного вяжущего, рассева и нагрева минеральных материалов, дозирования ингредиентов и их смешения. Приготовление битума заключается в его расплавлении, обезвоживании путем нагрева при температуре 100-110°С до прекращения выделения пены и нагреве до рабочей температуры 150-160°С. Приготовление полимербитумного вяжущего заключается в перемешивании разогретого до рабочей температуры битума с каучуком СКДП-Н и этилсиликатом-40. Вначале производят перемешивание битума с каучуком СКДП-Н при температуре 150-160°С. Для этого каучук небольшими порциями при непрерывном перемешивании вливают в битум. После введения всего количества каучука необходим прогрев смеси при рабочей температуре не менее 3-4 ч. Затем смесь охлаждают до температуры 100-110°С, при постоянном перемешивании вводят этилсиликат-40. Прогрев смеси после введения всего количества этилсиликата-40 допускается не более 15-20 мин.
Подготовка минеральных составляющих заключается в подогреве песка и щебня до температуры 120-130°С. Минеральный порошок подается в холодном состоянии. Температура перемешивания полимербитумного вяжущего с минеральными материалами должна составлять 110-120°С. Время перемешивания должно составлять 1-2 мин.
Качество асфальтобетона определялось по методикам ГОСТ 12801-98 и сравнивалось со свойствами асфальтобетона из прототипа.
Преимущества предлагаемых составов асфальтобетонных смесей с применением жидкого каучука и этилсиликата-40 показаны на составах мелкозернистых смесей, которые по своим гранулометрическим составам удовлетворяют требованиям ГОСТ 9128-2009, предъявляемым к смесям типа Б. Готовили четыре состава асфальтобетонной смеси. Составы асфальтобетонной смеси приводятся в табл. 7.
- 3 019877
Таблица 7
Составы асфальтобетонной смеси
Компоненты | Содержание составов, мас.% | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
Битум | 4,9 | 5,3 | 5,1 | 6,6 |
Щебень | 25 | 30 | 35 | 40 |
Песок | 64,5 | 57,0 | 50,5 | 43 |
Пыль-унос | 5 | 7 | 8 | 10 |
Каучук СКДП-Н | 0,1 | 0,6 | 0,7 | 0,2 |
Этилсиликат-40 | 0,5 | о,1 | 0,7 | 0,2 |
Свойства указанных составов асфальтобетона в сравнении со свойствами асфальтобетона из прототипа приводятся в табл. 8.
Таблица 8
Свойства асфальтобетонных смесей
Наименование показателей | Предлагаемые составы | Прототип | |||
1 | 2 | 3 | 4 | ||
Предел прочности при сжатии при 50°С, МПа | 2,7 | 2,8 | 3,1 | 2,9 | 2,5 |
Предел прочности при сжатии при 0°С, МПа | 5,8 | 5,9 | 5,4 | 5,0 | 14 |
Коэффициент водостойкости | 1,2 | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 0,98 |
Водонасыщение, % объема | 0,44 | 0,46 | 0,68 | 0,52 | 1,6 |
Из табл. 8 следует, что асфальтобетонная смесь предлагаемого состава обладает значительно более высоким значением коэффициента водостойкости, чем этот же показатель у прототипа. Это объясняется тем, что прочность асфальтобетона в воде больше, чем на воздухе, за счет того, что этилсиликат-40 в воде гидролизуется с образованием полимерных гелевых продуктов гидролиза, структурирующих битум. Также у предлагаемого состава асфальтобетона достигнуты лучшие значения по прочности при 50°С и водопоглощению. Кроме того, предел прочности при сжатии при 0°С у предлагаемых составов меньше, чем у прототипа, что свидетельствует об их лучшей эластичности и трещиностойкости при отрицательной температуре.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯАсфальтобетонная смесь, содержащая нефтяной битум, известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок и полимерную добавку, отличающаяся тем, что в качестве полимерной добавки содержит жидкий дивинилпипериленовый каучук СКДП-Н и дополнительно этилсиликат-40 при следующем соотношении компонентов, мас.%:нефтяной битум - 4,9 - 6,6 известняковый щебень указанной фракции - 25-40 песок указанной фракции - 43-64,5 минеральный порошок - 5-10 жидкий каучук СКДП-Н - 0,1-0,7 этилсиликат-40 - 0,1-0,7.Евразийская патентная организация, ЕАПВРоссия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012104958/03A RU2487095C1 (ru) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | Асфальтобетонная смесь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201200662A1 EA201200662A1 (ru) | 2013-08-30 |
EA019877B1 true EA019877B1 (ru) | 2014-06-30 |
Family
ID=48788206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201200662A EA019877B1 (ru) | 2012-02-13 | 2012-05-26 | Асфальтобетонная смесь |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA019877B1 (ru) |
RU (1) | RU2487095C1 (ru) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108059839B (zh) * | 2016-11-09 | 2020-05-19 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种抗老化改性沥青及其制备方法 |
CN109437673B (zh) * | 2018-12-04 | 2021-07-27 | 中国建筑第七工程局有限公司 | 一种胶粉改性沥青混合料及其制备方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU808440A1 (ru) * | 1979-03-11 | 1981-02-28 | Белорусский Ордена Трудовогокрасного Знамени Политехническийинститут | Битумоминеральна смесь |
RU2119465C1 (ru) * | 1997-04-14 | 1998-09-27 | Ростовский государственный строительный университет | Асфальтобетонная смесь |
RU2262492C1 (ru) * | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) | Асфальтобетонная смесь |
RU2303576C2 (ru) * | 2005-09-19 | 2007-07-27 | Сергей Константинович Илиополов | Асфальтобетонная смесь |
RU2381194C1 (ru) * | 2008-09-08 | 2010-02-10 | Владимир Сергеевич Колеров | Асфальтобетонная смесь |
-
2012
- 2012-02-13 RU RU2012104958/03A patent/RU2487095C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-05-26 EA EA201200662A patent/EA019877B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU808440A1 (ru) * | 1979-03-11 | 1981-02-28 | Белорусский Ордена Трудовогокрасного Знамени Политехническийинститут | Битумоминеральна смесь |
RU2119465C1 (ru) * | 1997-04-14 | 1998-09-27 | Ростовский государственный строительный университет | Асфальтобетонная смесь |
RU2262492C1 (ru) * | 2004-04-06 | 2005-10-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ) | Асфальтобетонная смесь |
RU2303576C2 (ru) * | 2005-09-19 | 2007-07-27 | Сергей Константинович Илиополов | Асфальтобетонная смесь |
RU2381194C1 (ru) * | 2008-09-08 | 2010-02-10 | Владимир Сергеевич Колеров | Асфальтобетонная смесь |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201200662A1 (ru) | 2013-08-30 |
RU2487095C1 (ru) | 2013-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2458083C1 (ru) | Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях в различных климатических зонах | |
CN109650781B (zh) | 一种中低温温拌高摩阻薄层罩面沥青混合料及其制备方法 | |
AU2010233320A1 (en) | Composition for improving the stability and operational performance and reducing the environmental impact of asphalt mixes | |
CN108298871B (zh) | 一种沥青混合料及其制备方法 | |
EA019389B1 (ru) | Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси | |
CN108147727B (zh) | 一种高强度沥青混凝土路面施工方法 | |
RU2740062C1 (ru) | Каучуковый композиционный материал и способ его получения | |
Prastanto et al. | Study of physical characteristic of rubberized hot mix asphalt based on various dosage of natural rubber latex and solid rubber | |
RU2487095C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
RU2559508C1 (ru) | Модификатор битума для дорожного асфальтобетона | |
CA2879935A1 (en) | Synthetic modifier for hot asphaltic mixes for road paving and method of making same | |
RU2435743C1 (ru) | Резинированная вибролитая асфальтобетонная смесь | |
RU2381194C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
KR20180090895A (ko) | 발포 아스팔트 조성물, 이를 포함하는 재생 아스팔트 조성물, 이를 포함하는 아스팔트 포장, 및 이를 이용한 아스팔트 포장 형성 방법 | |
RU2351703C1 (ru) | Способ приготовления холодной органоминеральной смеси для дорожных покрытий | |
CN110436822A (zh) | 一种路面修复材料及其制备方法、一种路面修复方法 | |
KR102207016B1 (ko) | 라텍스 수지를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 | |
RU2382802C1 (ru) | Холодная асфальтобетонная смесь | |
RU2504523C1 (ru) | Плотная вибролитая асфальтобетонная смесь | |
CN111849179A (zh) | 一种适于夜间低温施工的微表处乳化沥青及制备方法和应用 | |
RU2401817C1 (ru) | Модификатор асфальтобетонной смеси | |
KR102207018B1 (ko) | 우레탄 수지, sis 및 개선된 골재 입도의 미분말 골재를 포함하는 도로용 개질아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법 | |
RU2470048C1 (ru) | Битумоминеральная смесь | |
EA016187B1 (ru) | Способ получения модификатора битума | |
RU2777276C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |