EA020055B1 - Композиция для улучшения стабильности и эксплуатационных характеристик асфальтобетонных смесей и уменьшения их влияния на окружающую среду - Google Patents

Композиция для улучшения стабильности и эксплуатационных характеристик асфальтобетонных смесей и уменьшения их влияния на окружающую среду Download PDF

Info

Publication number
EA020055B1
EA020055B1 EA201190245A EA201190245A EA020055B1 EA 020055 B1 EA020055 B1 EA 020055B1 EA 201190245 A EA201190245 A EA 201190245A EA 201190245 A EA201190245 A EA 201190245A EA 020055 B1 EA020055 B1 EA 020055B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
asphalt
bitumen
additive
porcellanite
composition
Prior art date
Application number
EA201190245A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201190245A1 (ru
Inventor
Ронен Александер Пелед
Андрей Воробьев
Грегори Свечински
Илан Ишаи
Original Assignee
Д.С.И. - Димона Силика Индастриз Лтд.
Ронен Александер Пелед
Андрей Воробьев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Д.С.И. - Димона Силика Индастриз Лтд., Ронен Александер Пелед, Андрей Воробьев filed Critical Д.С.И. - Димона Силика Индастриз Лтд.
Publication of EA201190245A1 publication Critical patent/EA201190245A1/ru
Publication of EA020055B1 publication Critical patent/EA020055B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
    • C04B2103/0005—Organic ammonium compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/20—Mixtures of bitumen and aggregate defined by their production temperatures, e.g. production of asphalt for road or pavement applications
    • C08L2555/22—Asphalt produced above 140°C, e.g. hot melt asphalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/50—Inorganic non-macromolecular ingredients
    • C08L2555/52—Aggregate, e.g. crushed stone, sand, gravel or cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
    • C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
    • C08L2555/60—Organic non-macromolecular ingredients, e.g. oil, fat, wax or natural dye

Abstract

Композиция, полезная в качестве добавки для асфальтобетонных смесей, таких как щебеночно-мастичный асфальтобетон или дренирующий асфальтобетон, содержащая минеральный порцелланит и активирующий агент; и асфальтобетонные смеси, содержащие композицию. Асфальтобетонные смеси стабильны и удовлетворяют эксплуатационным требованиям в соответствии с национальными стандартами. Асфальтобетонные смеси требуют меньше битума, чем смеси, стабилизированные при помощи волокон, и могут быть смешаны в течение меньшего времени при более низкой температуре. Асфальтобетонные смеси, содержащие композицию по изобретению, являются более экономичными и экологически благоприятными, чем существующие асфальтобетонные смеси.

Description

Настоящее изобретение относится к композициям для стабилизации и улучшения современных асфальтобетонных смесей, включая щебеночно-мастичный асфальтобетон.
Предшествующий уровень техники
Следующие документы представляют современное состояние уровня техники:
патенты США №№ 5217530; 5711796; 5827568; 6156828; 6562118; 6758892; 7241337; 7297204;
патентные публикации США №№ 2001/0047738, 2002/0108534, 2004/0101365, 2008/0060551, 2008/0168926, 2008/0224345, 2008/0271639, 2009/0061236, 2009/0105376, 2010/0022686;
опубликованная заявка РСТ: \УО 2005/100479.
Краткое описание изобретения
Цель настоящего изобретения - обеспечить улучшенные асфальтобетонные смеси, являющиеся стабильными и имеющие улучшенные характеристики и взаимодействие с окружающей средой по сравнению с существующими асфальтобетонными смесями.
Таким образом, в соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения предложена композиция, полезная в качестве добавки для асфальтобетонных смесей, включающих порцелланит и активирующий агент. Предпочтительно активирующий агент включает четвертичное аммониевое соединение.
В соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения четвертичное аммониевое соединение включает по меньшей мере две длинные алкильные цепи из 10-30 атомов углерода. Предпочтительно длинные алкильные цепи содержат 15-18 атомов углерода. Наиболее предпочтительно четвертичное аммониевое соединение представляет собой ди(гидрогенизированный жир)диметиламмоний хлорид.
Предпочтительно четвертичное аммониевое соединение присутствует в количестве 1-15% от массы порцелланита, более предпочтительно 1-10% от массы порцелланита.
Предпочтительно композиции предложены в виде порошка. Предпочтительно размер частиц порошка составляет менее 40 мкм.
Также в соответствии с дальнейшим предпочтительным воплощением настоящего изобретения предложена асфальтобетонная смесь, включающая агрегаты, битум и добавку, где добавка содержит вышеупомянутую композицию.
Предпочтительно асфальтобетонная смесь включает 0,2-0,8 мас.% добавки от массы 100% сухого агрегата. Более предпочтительно асфальтобетонная смесь включает 0,4 мас.% добавки.
В соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения асфальтобетонная смесь включает 4,5-6,5 мас.% битума на основании массы 100% сухого агрегата, более предпочтительно 5,0-6,0 мас.% битума. Предпочтительно битум представляет собой битум марки РС 70-10 или РС 76-10 согласно Стандарту Израиля 161, ч. 1.
Предпочтительно асфальтобетонная смесь представляет собой щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА). В альтернативном предпочтительном воплощении асфальтобетонная смесь представляет собой дренирующий асфальтобетон.
Предпочтительно утечка битума из асфальтобетонной смеси составляет менее 0,1%. Предпочтительно сохраненная стабильность по Маршаллу асфальтобетонной смеси после 24 ч составляет по меньшей мере 100%.
Также в соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения предложен способ получения асфальтобетонной смеси, включающий высушивание частиц агрегата, смешивание добавки и частиц агрегата, добавление битума к частицам агрегата и перемешивание до образования гомогенной асфальтобетонной смеси, где добавка содержит вышеупомянутую композицию.
Предпочтительно добавку примешивают к частицам агрегата до битума. Предпочтительно добавку смешивают с агрегатом в течение 10 с до добавления битума. В альтернативном воплощении битум добавляют к частицам агрегата до добавки.
В соответствии с предпочтительным воплощением настоящего изобретения общее время смешивания составляет приблизительно 20-100 с, более предпочтительно приблизительно 60-80 с. Предпочтительно температура смешивания составляет приблизительно 140-170°С, более предпочтительно 160165°С.
Предпочтительно утечка битума из асфальтобетонной смеси, полученной посредством данного способа, составляет менее 0,1%. Предпочтительно сохраненная стабильность по Маршаллу асфальтобетонной смеси после 24 ч составляет по меньшей мере 100%.
В соответствии с одним предпочтительным воплощением способ осуществляют при периодическом процессе. В альтернативном воплощении способ осуществляют при непрерывном процессе.
- 1 020055
Краткое описание иллюстрации
Настоящее изобретение будет понято и оценено более полно из следующего подробного описания в сочетании с иллюстрацией, где чертеж представляет собой график реологических свойств смесей битума и активированного порцелланита, полезных в соответствии с одним воплощением настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Смеси для асфальтирования содержат минеральные агрегаты, битум (иногда называемый асфальт) для связывания агрегатов и дополнительные добавки. Традиционные твердые асфальтобетонные смеси, также называемые асфальтобетон, или асфальт горячего смешивания (ГАС), содержат приблизительно 5% битума и приблизительно 95% агрегатов.
Специально улучшенные поверхностные асфальтобетонные смеси представляют собой новое семейство асфальтобетонных смесей для применений в качестве покрытий. Это семейство специально улучшенных поверхностных асфальтобетонных смесей включает смесь дренирующего асфальтобетона и щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь (ЩМА). Смесь дренирующего асфальтобетона (также называемого бесшумный асфальтобетон или дренажный асфальтобетон) содержит большие или маленькие частицы агрегатов без частиц среднего размера.
ЩМА, также называемый щебеночно-мастичный асфальтобетон, зернистый, крупнозернистый асфальтобетон или асфальтобетон, наполненный щебнем, исходно разрабатывали для обеспечения смесей, придающих максимальную устойчивость к изнашиванию из-за шипованной резины. Такая устойчивость достигается за счет более высокого содержания крупных частиц агрегата, что приводит к сцеплению и прямому контакту щебня со щебнем. ЩМА подробно описан в документе Νί',’ΛΤ Керой 93-05, Еуа1иайоп о£ 1айога1огу ргорегйек о£ 8МА ιηίχΐιιΐΌδ. Ναΐίοηαΐ Сеп!ег о£ Акрйай Тее1то1оду. Аийигп ИшуегШу, 1993, включенном в данный документ во всей полноте посредством ссылки.
Также было показано, что ЩМА обеспечивает высокую устойчивость к пластической деформации при большой интенсивности движения с высоким давлением шин, а также хорошие низкотемпературные свойства. Кроме того, ЩМА имеет шероховатую текстуру поверхности, которая обеспечивает хорошие фрикционные свойства после удаления поверхностной пленки битума в результате движения. Другие важные особенности, делающие ЩМА более желаемым по сравнению с Г АС обычной плотности, представляют собой повышенную износостойкость, улучшенные свойства старения, пониженный шум от транспорта и снижение или предотвращение стока дождевой воды на дорожных поверхностях.
Улучшенные асфальтобетонные смеси, в частности бесшумный асфальт и ЩМА, подвержены утечке битума из асфальтобетонной смеси после производства и в течение транспортировки и хранения. Этот феномен делает невозможным применение данных смесей без стабилизации. Обычный способ стабилизации представляет собой добавление к смеси волокон, обычно целлюлозных или минеральных волокон. Полимерные волокна также могут быть применены для этой цели. Обычное содержание в асфальтобетонных смесях составляет 0,3-0,5% от массы сухого агрегата.
В то время как стабилизация при помощи волокон обеспечивает приемлемый уровень утечки битума (менее 0,1%), она также является причиной ухудшения свойств смешивания. Требуемое время смешивания для смесей, стабилизированных при помощи волокон, составляет приблизительно 2 мин, в отличие от 1 мин смешивания, требуемой для обычного ГАС. Кроме того, по сравнению с обычными асфальтобетонными смесями требуется повышенная температура смешивания из-за увеличения устойчивости к уплотнению наполненных волокнами асфальтобетонных смесей. В результате для обеспечения пригодного покрытия волокон, а также частиц агрегата, содержание битума должно быть повышено с приблизительно 5% в обычных ГАС до приблизительно 7-10%.
Все эти недостатки увеличивают стоимость производства асфальтобетона. Более длительное время смешивания замедляет производство, и повышенные температуры требуют увеличения энергозатрат. Битум представляет собой наиболее дорогой компонент асфальтобетонных смесей, и повышенное содержание битума в ЩМА в значительной степени увеличивает стоимость.
Кроме того, параметры производства, требуемые для применения волокон, являются причиной загрязнения окружающей среды. Поддержание повышенных температур в течение более длительных периодов времени приводит к увеличению потребления энергии и выбросов парниковых газов. Необходим дополнительный битум, процесс получения которого является энергозатратным. Целлюлозные волокна сами по себе требуют использования деревьев и их переработки.
Первое воплощение изобретения представляет собой композицию, полезную в качестве добавки для асфальтобетонных смесей, таких как ЩМА, дренирующий асфальт и асфальтобетон с пропуском некоторых фракций. В одном воплощении композиция содержит порцелланит, минерал, обнаруженный в числе прочих в отложениях Мертвого моря в Израиле, и активирующий агент. В одном предпочтительном воплощении активирующий агент представляет собой четвертичное аммониевое соединение.
Четвертичное аммониевое соединение предпочтительно имеет по меньшей мере две длинные углеродные цепи. Длинные углеродные цепи предпочтительно содержат 10-30 атомов углерода, более предпочтительно 15-18 атомов углерода. Особо предпочтительное соединение представляет собой ди(гидрогенизированный жир)диметиламмоний хлорид, доступный от Акхо№Ье1 (Стокгольм, Швеция) в
- 2 020055 виде Лщиаб 2НТ-75 (в дальнейшем 2НТ-75).
Порцелланит описан подробно в Т11С Сео1ощса1 8итуеу о£ 1§гае1 Керой С81/11/04 следующим образом: порцелланит представляет собой осадочную породу, в основном содержащую опал (гидратированный диоксид кремния). Опал представляет собой аморфный минерал диоксида кремния, включающий различные количества воды (обычно 3-9%, но может быть вплоть до 20%). В порцелланите опал представляет собой СТ тип, содержащий кристаллографически неупорядоченный α-кристобалит и αтридимит. В дополнение к диоксиду кремния порцелланит содержит другие компоненты, такие как карбонаты, фосфаты, кварц, галит, гипс и органические минералы.
Обычная химическая композиция порцелланита представляет собой δίθ2 - 65%, {СаСО3, МдСО3, СаМд(СО3)2} - 12%, алюмосиликаты - 5%, {Ыа(8О4)2, Са8О4} - 4%, минорные компоненты, включая влагу - 14%. Порцелланит может быть термически обработан при 600-700°С для удаления небольших количеств органических примесей. Предпочтительно порцелланит применяют без термической обработки.
Активации порцелланита предпочтительно достигают за счет измельчения порцелланита до гранул с размером частиц приблизительно 3-8 мм, добавления активирующего агента и перемешивания смеси до получения желаемого размера частиц. Альтернативно, порцелланит может быть перемешан в течение приблизительно 5 мин с последующим добавлением активирующего агента и дальнейшим перемешиванием в течение дополнительных 3-5 мин.
Масса четвертичного аммониевого соединения предпочтительно составляет 1-15% от массы порцелланита. Более предпочтительно масса четвертичного аммониевого соединения в композиции составляет 1-10% от массы порцелланита.
Композиция по изобретению предпочтительно предложена в виде порошка. Размер частиц порошка предпочтительно составляет менее 40 мкм. Композиция придает тиксотропные и псевдопластичные свойства асфальтобетонным смесям и, таким образом, позволяет уменьшить время смешивания и рабочую температуру в течение смешивания, нанесения и уплотнения асфальтобетонных смесей по сравнению с асфальтобетонными смесями, модифицированными при помощи волокон.
Дальнейшее воплощение изобретения представляет собой асфальтобетонную смесь, содержащую агрегаты, битум и композицию добавки. Максимальный размер агрегата составляет предпочтительно 12,5 мм (0,5 дюйма), но также могут быть применены и другие максимальные размеры, такие как 19 мм (0,75 дюйма) и 9,5 мм (0,375 дюйма). В одном воплощении гранулометрический состав соответствует стандарту Израиля 362, ч. 1, приведенному в табл. 1. В альтернативном воплощении гранулометрический состав соответствует Европейскому стандарту ΕΝ 13108-5, также приведенному в табл. 1.
Таблица 1
Гранулометрический состав, прохождение через сито (%)
Размер сита 1/2 3/8 5/16 #4 #10 #40 #200
Размер сита (мм) 12,5 9,5 8 4,75 2 0,44 0,075
Требования стандарта Израиля 362 100 90-95 80-90 20-30 15-25 7-11
Требования ΕΝ13108-5 100 61 38 27 18 8
Битум может представлять собой битум с различным уровнем эксплуатационных качеств (РС), таким как РС 70-10 или РС 76-10, согласно Стандарту Израиля 161, ч. 1. Согласно этому стандарту первое число в обозначении качества битума соответствует максимальной температуре дороги (°С) и второе число соответствует минимальной температуре дороги (°С).
Например, РС 70-10 подходит для дорог с максимальной температурой 70°С и минимальной температурой -10°С.
В одном предпочтительном воплощении композиция добавки представляет собой композицию активированного порцелланита, как описано выше.
Предпочтительно асфальтобетонная смесь содержит 4,5-6,5% битума, более предпочтительно 5,06,0% битума, наиболее предпочтительно приблизительно 5,8% (от общей массы сухого агрегата). Асфальтобетонная смесь также содержит приблизительно 0,2-0,8% композиции добавки, предпочтительно 0,4-0,6%, наиболее предпочтительно 0,4%.
Асфальтобетонные смеси по настоящему изобретению предпочтительно готовят следующим образом: агрегаты высушивают в течение приблизительно 16 ч при 170°С. Затем агрегаты смешивают с композицией добавки при 140-170°С, более предпочтительно 160-165°С в течение приблизительно 10 с с последующим добавлением горячего битума. После этого асфальтобетонную смесь перемешивают в течение дополнительных 20-100 с, предпочтительно 60-80 с. В ином случае горячий битум может быть влит в высушенные агрегаты с последующим добавлением композиции добавки.
Асфальтобетонные смеси по настоящему изобретению могут быть приготовлены при прерывистом или непрерывном процессе. После получения горячие асфальтобетонные смеси могут быть загружены в грузовики для доставки к месту работы или сохранены в устройстве горячего хранения.
- 3 020055
Дополнительное воплощение изобретения представляет собой способ обеспечения асфальтобетонной смеси, такой как ЩМА, дренирующего асфальтобетона и асфальтобетона с пропуском некоторых фракций; включающий смешивание агрегатов, битума и добавки, где добавка содержит композицию активированного порцелланита, описанного выше, или аморфного диоксида кремния. Добавку предпочтительно вносят в количестве приблизительно 0,2-0,8% от общей массы сухого агрегата, более предпочтительно 0,4-0,6%, наиболее предпочтительно 0,4%.
Примеры
Пример 1.
Реологические свойства смесей битума и активированного порцелланита измеряли при 160°С. Измерение выполняли при помощи ВгоокПеИ В11сотс1сг ИУ-Ш ИНта с системой Т11сгшо5с1. контролируемой компьютером.
Измерения вязкости проводили на образцах битума, смешанного с порцелланитом, активированным при помощи 2НТ-75 после нагревания в течение 2 и 4 ч соответственно при 160°С. Результаты приведены на фиг. 1 для образцов, нагретых в течение 2 ч (ромбики) и 4 ч (квадраты). Результаты для повышения скорости вращения показаны при помощи закрашенных символов, в то время как результаты для снижения скорости вращения показаны при помощи пустых символов.
Из чертежа можно увидеть, что порцелланит, активированный при помощи 2НТ-75, придает тиксотропные и псевдопластические свойства битуму. Эти тиксотропные и псевдопластические свойства обеспечивают асфальтобетонную смесь, которая является технологичной и легко смешивается при нагревании, но стабильна как во время транспортировки, так и при нанесении и охлаждении на дороге.
Пример 2.
Лабораторные испытания проводили для сравнения идентичных смесей ЩМА, содержащих активированный порцелланит со смесями, содержащими целлюлозные волокна.
Все образцы асфальтобетонных смесей готовили и тестировали в Λφΐιαίΐ ЬаЬогаЮту о£ 1Пс 81апбагб§ ΙηδΙίΙιιΙίοη о£ 1згас1 (Иерусалим, Израиль) и согласно способу разработки и тестирования асфальтобетонных смесей Маршалла, описанному в Мапиа1 МЗ-2 Μίχ беыди теШобк о£ 1Пс ΛδρΗαΙΙ БъШШе (Ьехтд1ои, ΚΥ, ИЗА), включенному в данный документ во всей полноте посредством ссылки.
Приготовление образцов.
Смесь европейско-американского ЩМА с 3% воздушных пустот, соответствующую стандарту ΕΝ 13108-5, описанному выше в табл. 1, отбирали из асфальтобетонного смесителя. Битум представлял собой битум марки РС 70-10 согласно Стандарту Израиля 161, ч. 1. Целлюлозные волокна для сравнительных испытаний соответствовали спецификации Израиля 51.04.
Образцы композиции активированного порцелланита готовили следующим образом: 100 г измельченного порцелланита с размером частиц 3-8 мм смешивали с 5 г 2НТ-75 в лабораторном смесителе при 20000 об/мин в течение 5 мин. Гранулометрический состав измеряли посредством Макегп Ма51ег51/ег 2000. Максимальный размер частиц составил 40 мкм.
Все приготовления для асфальтобетонных смесей проводили посредством процедур, описанных в Маииа1 МЗ-2, упомянутом ранее. Смесь агрегатов нагревали и высушивали в течение 16 ч в сушильной камере при 170°С. После этого периода нагревания часть смеси агрегатов брали для приготовления асфальтобетонных смесей.
Все асфальтобетонные смеси готовили с одинаковым содержанием битума (5,8% от общей массы сухого агрегата) и с одинаковым содержанием целлюлозных волокон или активированного порцелланита (0,4% от общей массы сухого агрегата).
Асфальтобетонные смеси с целлюлозными волокнами готовили следующим образом: агрегаты и волокна смешивали вместе при 165°С в течение 1 мин. Затем горячий битум марки РС-70-10 добавляли к смеси агрегатов и волокон и все компоненты перемешивали вместе при 165°С в течение дополнительной 1 мин. Получали гомогенную асфальтобетонную смесь.
Асфальтобетонные смеси с активированным порцелланитом готовили следующим образом: агрегаты и активированный порцелланит смешивали вместе при 165°С в течение 10 с и горячий битум марки РС 70-10 вливали в смеситель. Визуально гомогенную смесь получали только после 20 с перемешивания всех ингредиентов вместе.
Приготовление образцов и измерение их свойств проводили согласно способу Маршалла, описанному в вышеупомянутом Маииа1 МЗ-2 и в 81апбагб АЗТМ И 1559. Способ Маршалла представляет собой количественный инженерный инструмент для разработки горячих асфальтобетонных смесей посредством определения оптимального содержания битума в смеси, для данного типа агрегата, гранулометрического состава и типа битума для определенной дороги и особенностей движения.
Уплотненные цилиндрические образцы асфальтобетонных смесей получали в результате смешивания. Процедуру уплотнения проводили посредством способа Маршалла при помощи молота (модель Рейнольдса). Процедуру уплотнения проводили следующим образом: 1200 г горячей асфальтобетонной смеси взвешивали и вливали в металлическую цилиндрическую форму с внутренним диаметром 102 мм, цилиндрическую форму устанавливали на основание Мат8Йа11 Ниттег и уплотняли при помощи 50 ударов 4,5 кг молота с обеих сторон образцов. Температура уплотнения составляла 145°С.
- 4 020055
Уплотненные образцы погружали в термостатную водяную баню при 60°С в течение периодов 0,5, 24, 168 и 336 ч. Для каждой точки измерения готовили три образца. Стабильность по Маршаллу, максимальную силу, которую способен выдержать образец, измеряли при помощи Магк1а1 Текйпд МасЫпе.
Образцы, измеренные после нагревания в воде в течение 0,5 или 1 ч, сохраняли оригинальную стабильность по Маршаллу. Стабильность образцов, измеренных после более длительного времени нагревания при погружении в воду (24, 168 и 336 ч), приведена как процентное отношение сохраненной стабильности к оригинальной стабильности, как описано в документах ЫеысЫ, 8. & Ικΐιηί, I. А МоОШеО Ме!1об £от Ртебюйпд Вебисеб АкрйаШс Рауетеп! ЬИе £тот МоШите Оатаде, Акр1а1! Раутд Тес1по1оду, νοί. 55, 1986, р. 149-174 и ΙδΗηί, I. & ЫеысЫ, 8. ЬаЬота1огу Еуа1иайоп о£ МоШите Оатаде о£ Вйиттоик Раутд М1х!игек Ьу Ьопд-Тегт Но! 1ттеткюп, Ттапкрот!а!юп Векеатсй ВесогО, Ыо. 1171, 1988, р. 12-17, оба включенные в данный документ посредством ссылки. Результаты представлены в табл. 2.
Таблица 2
Свойства асфальтобетонных смесей, измеренные согласно способу Маршалла
Т ребования Добавка
параметр Израиль США Целлюлозные волокна Активированный порцелланит
Дополнительная концентрация (в % относительно содержания битума) 6,9 6,9
Стабильность по Маршалу (фунт) мин. 1500 мин. 1500 1667 2033
24ч сохраненная стабильность мин. 30% - 86% 100%
163 ч сохраненная стабильность - 85% 87%
336 ч сохраненная стабильность - - 85% 88%
Исходя из табл. 2 ясно, что образцы, содержащие активированный порцелланит, имели полную сохраненную стабильность по Маршаллу после 24 ч. Кроме того, сохраненная стабильность по Маршаллу образцов, содержащих активированный порцелланит, удовлетворяла требованиям спецификации и была выше, чем образцов, содержащих целлюлозные волокна для всего исследованного времени обработки, т.е. вплоть до двух недель в горячей воде.
В табл. 3 приведены результаты испытаний свойств утечки в соответствии с двумя различными стандартными процедурами, описанными в 8!ап4ат4к А8ТМ Ό6390 и В8 ΕΝ 12697-18, Тек! Ме!1об А. Максимальное требование утечки для Израиля составляет 0,1%, для США - 0,3% и для Европы - 0,6%.
Температура испытания составила 185°С для образцов, содержащих целлюлозные волокна, и 160°С для образцов, содержащих активированный порцелланит. Время нагревания составило 1 ч для А8ТМ Ό 6390 и 3 ч для В8 ΕΝ 12697-18. Общая утечка после отделения представляет собой утечку только битума после отделения агрегатов.
Таблица 3
Результаты испытаний утечки
Добавка Активированный порцелланит Целлюлозные волокна
Максимальный размер частиц (мкм) 40 40 40
Содержание стабилизатора 0,35% 0,40% 0,40% 0.40% 0,40%
Содержание битума 6,00% 5,90% 5,90% 5,90% 5,90%
Стандарт Общая утечка после отделения
ΑδΤΜ ϋ 6390 0,08% 0,04% 0,03% 0,07% 0,01%
Β3ΕΝ 12697-18 0,02% 0,01% 0,00% 0,00% 0,02%
Исходя из табл. 3 видно, что утечка битума из асфальтобетонной смеси, содержащей активированный порцелланит, протестированной в соответствии с двумя различными стандартными процедурами, удовлетворяет соответствующим стандартным требованиям, включая жесткие требования стандартов Израиля.
Пример 3.
Лабораторное испытание проводили для сравнения идентичных смесей ЩМА, содержащих активированный порцелланит, со смесями, содержащими целлюлозные волокна.
Все образцы асфальтобетонных смесей готовили и испытывали в Акр1а1! ЬаЬота!огу о£ !1е 8!ап4ат4к 1пк!1!и!юп о£ 1кгае1 (Иерусалим, Израиль) согласно способу Маршалла разработки и тестирования асфаль
- 5 020055 тобетонных смесей, описанному в вышеупомянутом руководстве М8-2. Образцы готовили, как описано в примере 2, за исключением температуры смешивания, которая составила 140°С, и количества добавки (активированный порцелланит или целлюлозные волокна), которое составило 0,3%. Количество битума варьировало от образца к образцу, как описано ниже.
Результаты для смеси, содержащей активированный порцелланит, и смеси, содержащей целлюлозные волокна, приведены в табл. 4 и 5 соответственно. Все измерения проводили согласно следующим стандартам и спецификациям:
определение теоретического максимума плотности согласно А8ТМ Б 2041;
определение плотности уплотненных образцов согласно Л8ТМ Б 2726;
определение стабильности по Маршаллу и текучести по Маршаллу, деформации образца при стабильности по Маршаллу согласно Л8ТМ Б 1559;
определение воздушных полостей в смеси и полостей в минеральном агрегате (УМА) согласно А8ТМ Б 2726 при комнатной температуре и определение содержания битума посредством способа холодной экстракции согласно А8ТМ Б 2172.
Таблица 4
Свойства асфальтобетонной смеси, содержащей активированный порцелланит
Содержание битума (%) 4,5 5 5.5 6 6,5
Максимальная теоретическая плотность (кг/м4) 2572 2550 2531 2511 2499
Плотность (кг/м4) 2456 2494 2503 2508 2498
Стабильность по Маршаллу (фунт) 5051 3464 2862 2867 2486
Текучесть по Маршаллу (0,01) 137 15,3 16 14,7 17,7
Сохраненная стабильность по Маршаллу после 24 ч (%) 69 97,1 99,8 84,6 96,7
Воздушные полости в смеси (%) 4,5 2,2 1.1 0.1 0
УМА (%) 15,3 14,5 14,6 14,9 15,7
Насыщение битумом (%) 77,3 86,8 93 99,3 100
Утечка (%) 0 0,03 0,24 0,18 0,68
Таблица 5
Свойства асфальтобетонных смесей, содержащих целлюлозные волокна
Содержание битума (%) 5 5,5 6 6,5 7
Максимальная теоретическая плотность (кг/м4) 2561 2557 2527 2492 2473
Плотность (кг/м4) 2427 2446 2466 2482 2472
Стабильность по Маршаллу (фунт) 3203 2572 2514 2205 2090
Текучесть по Маршаллу (0,01) 13 12,3 14,7 20,7 22
Сохраненная стабильность по Маршаллу после 24 ч (%) 95 92,2 99,4 95,8 93,1
Воздушные полости в смеси (%) 5,2 4,3 2,4 0,4 0
УМА (%) 17,1 17,7 16,9 16,2 17
Насыщение битумом (%) 76,7 80,5 87,6 97,6 100
Утечка (%) 0,02 0,02 0,04 0,07 0,09
Исходя из результатов, приведенных в табл. 4 и 5, оптимальное содержание битума вычисляли, как описано в вышеупомянутом руководстве М8-2. Оптимальное содержание битума для смесей, содержащих активированный порцелланит, составляет 5%, в то время как для смесей, содержащих целлюлозные волокна, оптимальное содержание битума составляет 5,9%. Таким образом, показано, что активированный порцелланит обеспечивает возможность получения асфальтобетонных смесей с более низким содержанием битума, чем смеси, содержащие целлюлозные волокна, в то же время удовлетворяющих стандартным требованиям. Как указано выше, более низкое содержание битума является предпочтительным как по экономическим причинам, так и в отношении окружающей среды.
Специалистами в области техники будет оценено, что настоящее изобретение не ограничено тем, что приведено и описано выше. Предпочтительно настоящее изобретение включает как комбинации, так и субкомбинации различных свойств, описанных выше, а также их модификации, которые могут прийти в голову специалистам в области техники после прочтения вышеизложенного описания и которых нет в предшествующем уровне техники.

Claims (15)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Композиция, используемая в качестве добавки для асфальтобетонных смесей, содержащая порцелланит и четвертичное аммониевое соединение.
  2. 2. Композиция по п.1, где упомянутое четвертичное аммониевое соединение содержит по меньшей мере две алкильные цепи из 10-30 атомов углерода.
  3. 3. Композиция по п.2, где упомянутое четвертичное аммониевое соединение представляет собой ди(гидрогенизированный жир)диметиламмоний хлорид.
  4. 4. Композиция по любому из пп.1-3, содержащая упомянутое четвертичное аммониевое соединение в количестве 1-15% от массы порцелланита.
  5. 5. Композиция по п.4, где упомянутое четвертичное аммониевое соединение присутствует в количестве 1-10% от массы порцелланита.
  6. 6. Композиция по любому из пп.1-5 в виде порошка, имеющего размер частиц менее 40 мкм.
  7. 7. Асфальтобетонная смесь, содержащая агрегаты;
    битум и добавку, где упомянутая добавка содержит композицию по любому из пп.1-6.
  8. 8. Асфальтобетонная смесь по п.7, содержащая 0,2-0,8 мас.% добавки от общей массы агрегата.
  9. 9. Асфальтобетонная смесь по п.7 или 8, содержащая 4,5-6,5 мас.% битума от общей массы агрегата.
  10. 10. Асфальтобетонная смесь по любому из пп.7-9, представляющая собой щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА).
  11. 11. Асфальтобетонная смесь по любому из пп.7-10, где утечка битума составляет менее 0,1%.
  12. 12. Асфальтобетонная смесь по любому из пп.7-11, где сохраненная стабильность по Маршаллу после 24 ч составляет по меньшей мере 100%.
  13. 13. Способ получения асфальтобетонной смеси, включающий высушивание частиц агрегата;
    смешивание добавки с частицами агрегата;
    добавление битума к частицам агрегата и перемешивание до образования гомогенной асфальтобетонной смеси, где упомянутая добавка содержит композицию по любому из пп.1-6.
  14. 14. Способ по п.13, где общее время смешивания составляет около 20-100 с.
  15. 15. Способ по п.13 или 14, где температура смешивания составляет около 140-170°С.
EA201190245A 2009-04-07 2010-03-11 Композиция для улучшения стабильности и эксплуатационных характеристик асфальтобетонных смесей и уменьшения их влияния на окружающую среду EA020055B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16716909P 2009-04-07 2009-04-07
PCT/IL2010/000210 WO2010116354A2 (en) 2009-04-07 2010-03-11 Composition for improving the stability and operational performance and reducing the environmental impact of asphalt mixes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201190245A1 EA201190245A1 (ru) 2012-04-30
EA020055B1 true EA020055B1 (ru) 2014-08-29

Family

ID=42826676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201190245A EA020055B1 (ru) 2009-04-07 2010-03-11 Композиция для улучшения стабильности и эксплуатационных характеристик асфальтобетонных смесей и уменьшения их влияния на окружающую среду

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8530365B2 (ru)
EP (1) EP2417200A4 (ru)
CN (1) CN102482498B (ru)
AU (1) AU2010233320A1 (ru)
BR (1) BRPI1015286A2 (ru)
EA (1) EA020055B1 (ru)
IL (1) IL204445A (ru)
WO (1) WO2010116354A2 (ru)
ZA (1) ZA201108121B (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL204445A (en) 2009-04-07 2013-09-30 Dsi Dimona Silica Ind Ltd Addition of porcelain-containing asphaltic mixtures with activating material
CA2782239A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-03 David Allen Asphalt composition
WO2012081010A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-21 D.S.I - Dimona Silica Industries Ltd. Warm stone-matrix asphalt mix
WO2012160554A1 (en) 2011-05-24 2012-11-29 Dsi - Dimona Silica Industries Ltd. Modified hot-mix asphalt with anti-rutting properties and method of manufacturing the same
WO2012160553A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Dsi - Dimona Silica Industries Ltd. Stabilized bitumen compositions, method for producing the same and their use as construction materials
WO2012160555A1 (en) * 2011-05-24 2012-11-29 Dsi - Dimona Silica Industries Ltd. Process for recycling asphalt mixes
CN102503243B (zh) * 2011-10-15 2013-03-27 交通运输部公路科学研究所 一种利用三控制点双曲线构造矿料级配的确定方法
IL259500A (en) * 2018-05-21 2018-06-28 Taavura Holdings Ltd New asphalt mixes
CN110084112B (zh) * 2019-03-20 2022-09-20 太原理工大学 一种基于图像处理的交通拥堵判断方法
CN110438866B (zh) * 2019-08-10 2022-06-03 深圳市市政工程总公司 温拌沥青混合料的最佳油石比设计方法
CN111574109A (zh) * 2020-04-30 2020-08-25 东南大学 一种适用于机场道面的环氧沥青玛蹄脂碎石混合料及其制备方法
EP4349918A1 (en) * 2022-10-06 2024-04-10 Sika Technology AG Method for producing batch material comprising renewable raw materials and bitumen for acoustic damping compositions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721578A (en) * 1968-04-10 1973-03-20 Phillips Petroleum Co Plasticized sulfur,bituminous or asphalt impregnated fabric
US5445804A (en) * 1993-02-02 1995-08-29 Rotem Fertilizers Ltd. Process for the manufacture of pure amorphous silica from rocks
US20030181557A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-25 Jsr Corporation Aqueous emulsion dispersion of thermoplastic elastomer and process for preparing the same
US20060169173A1 (en) * 2002-11-22 2006-08-03 Dominique Dupuis Method for enhancing the physico-chemical properties of bitumen compositions and novel bitumen compositions with enhanced properties and their uses
US20070104923A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Whitaker Robert H Novel mineral composition

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2222949A (en) * 1939-04-06 1940-11-26 Shell Dev Nonaqueous drilling fluid
US2314111A (en) * 1940-10-29 1943-03-16 Standard Oil Co Coating mineral aggregates
US2663650A (en) * 1949-06-15 1953-12-22 Du Pont Process for preparing coated silica particles and product obtained thereby
US3764359A (en) * 1968-05-21 1973-10-09 Akzona Inc Cationic aqueous bituminous aggregate slurries
US3916058A (en) * 1973-06-25 1975-10-28 Nalco Chemical Co Method of treating paper and textiles with organically modified sio' 2 'aquasols
US4423088A (en) * 1976-10-18 1983-12-27 Chevron Research Company Method for depositing asphalt
DE2755450C2 (de) 1977-12-13 1982-06-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verbesserung von Asphaltbelägen für den Straßen- und Wegebau
SU1018652A1 (ru) * 1980-07-08 1983-05-23 Институт коллоидной химии и химии воды АН УССР Способ получени огнетушащего порошкового состава
SE8504754D0 (sv) * 1985-10-14 1985-10-14 Kurz Fredrik W A Forfarande for framstellning av byggnadsmaterial
IL91671A (en) * 1989-09-18 1993-08-18 Res And Dev Of Natural Resourc Opaliform porcellanite and process for the preparation thereof
US5217530A (en) 1992-02-13 1993-06-08 Reclaim, Inc. Performance-modified asphalt pavements using recycled roofing waste
US5711796A (en) 1995-10-16 1998-01-27 Air Products And Chemicals, Inc. Bituminous compositions having enhanced performance properties
AU1416897A (en) 1995-12-12 1997-07-03 Rubber Resources, L.L.C. Rubber base asphalt emulsion additive and method
WO2000026154A2 (en) * 1998-10-30 2000-05-11 Kjeld Holbek Binder systems derived from amorphous silica and bases
US6562118B2 (en) 2000-03-06 2003-05-13 Lafarge Materials & Construction Inc. Asphaltic compositions containing fibrous materials with improved resistance to temperature degradation
RU2182136C2 (ru) 2000-03-06 2002-05-10 Ярославский государственный технический университет Способ получения асфальтобетонной смеси
MY128891A (en) 2000-09-11 2007-02-28 Univ Putra Malaysia Paving composition
WO2002075052A1 (en) 2001-03-15 2002-09-26 Densit A/S Reinforced semi flexible pavement
IL146598A0 (en) * 2001-11-20 2002-07-25 Silcoat Ltd Method for the preparation of aggregates
US6982049B1 (en) * 2003-12-03 2006-01-03 No-Burn Investments, L.L.C. Fire retardant with mold inhibitor
US7297204B2 (en) 2004-02-18 2007-11-20 Meadwestvaco Corporation Water-in-oil bituminous dispersions and methods for producing paving compositions from the same
US7833338B2 (en) 2004-02-18 2010-11-16 Meadwestvaco Packaging Systems, Llc Method for producing bitumen compositions
WO2005100479A1 (en) 2004-04-14 2005-10-27 Kraton Polymers Research B.V. A polymer modified bitumen composition to be used in asphalt binders or roofing compositions
DE102004029869B4 (de) 2004-06-16 2007-03-22 BAM Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung Straßenbelag
US7767259B2 (en) 2005-06-24 2010-08-03 Nitech Corporation Methods of manufacturing hot mix on site utilizing a composition of pellets of tacky, deformable material dispersed within a flowable fine material
US7241337B1 (en) 2005-08-12 2007-07-10 Carmeuse North America Services, Inc. Paving composition containing lime kiln dust
CN101205135A (zh) * 2006-12-21 2008-06-25 郭进 一种功能型内墙瓷砖
US20080271639A1 (en) 2007-05-04 2008-11-06 Sierra Process Systems, Inc. Addition of spent activated carbon to asphalt compositions and to coking units as feedstock or quencher
US7981517B2 (en) 2007-08-28 2011-07-19 Dow Global Technologies Inc. Bituminous compositions and methods of making and using same
US7772302B2 (en) 2008-07-22 2010-08-10 Sierra Process Systems, Inc. Incorporation of plastic scrap in asphalt compositions
IL204445A (en) 2009-04-07 2013-09-30 Dsi Dimona Silica Ind Ltd Addition of porcelain-containing asphaltic mixtures with activating material
WO2013132488A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Rubind Inc. Modified-rubber composite and process for obtaining same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3721578A (en) * 1968-04-10 1973-03-20 Phillips Petroleum Co Plasticized sulfur,bituminous or asphalt impregnated fabric
US5445804A (en) * 1993-02-02 1995-08-29 Rotem Fertilizers Ltd. Process for the manufacture of pure amorphous silica from rocks
US20030181557A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-25 Jsr Corporation Aqueous emulsion dispersion of thermoplastic elastomer and process for preparing the same
US20060169173A1 (en) * 2002-11-22 2006-08-03 Dominique Dupuis Method for enhancing the physico-chemical properties of bitumen compositions and novel bitumen compositions with enhanced properties and their uses
US20070104923A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Whitaker Robert H Novel mineral composition

Also Published As

Publication number Publication date
EA201190245A1 (ru) 2012-04-30
EP2417200A4 (en) 2014-04-23
ZA201108121B (en) 2012-07-25
CN102482498B (zh) 2014-11-19
WO2010116354A3 (en) 2010-12-23
WO2010116354A2 (en) 2010-10-14
EP2417200A2 (en) 2012-02-15
US8530365B2 (en) 2013-09-10
IL204445A (en) 2013-09-30
AU2010233320A1 (en) 2011-11-24
US20100255982A1 (en) 2010-10-07
CN102482498A (zh) 2012-05-30
BRPI1015286A2 (pt) 2016-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA020055B1 (ru) Композиция для улучшения стабильности и эксплуатационных характеристик асфальтобетонных смесей и уменьшения их влияния на окружающую среду
Akbulut et al. Investigation of using granite sludge as filler in bituminous hot mixtures
Zou et al. Influence factors on using recycled concrete aggregate in foamed asphalt mixtures based on tensile strength and moisture resistance
CN105236863A (zh) 一种膨胀型高流动水泥基路面注浆补强材料及其制备方法
CN109160787B (zh) 一种多孔透水性环保型稀释沥青冷补料及其制备方法
KR101594070B1 (ko) 중온 아스팔트 첨가제 및 이를 이용한 중온 아스팔트 혼합물, 중온 아스팔트 혼합물을 이용한 중온 아스팔트 도로의 시공방법
Taciroğlu et al. Investigation of waste quartz sand as filler in hot-mix asphalt
WO2012081010A1 (en) Warm stone-matrix asphalt mix
Rodríguez-Alloza et al. Volumetric characteristics and compactability of asphalt rubber mixtures with organic warm mix asphalt additives
CN108774033A (zh) 一种自流高强微收缩公路裂缝压浆砂浆及公路养护方法
Xiao et al. Laboratory evaluation of effects of soaked duration on moisture susceptibility of warm mix asphalt mix
US7094283B2 (en) Bituminous product and process for preparing it
Aktaş et al. Evaluation of typical wma additives on design parameters of SMA mixtures
CN109455982B (zh) 路桥施工用沥青混凝土及其制备方法
RU2487095C1 (ru) Асфальтобетонная смесь
RU2538251C2 (ru) Смесь для защиты дорожных покрытий и способ ее получения
Jha et al. An attempt of geopolymer synthesis from construction waste
KR102156260B1 (ko) 매크로 및 마이크로 기포를 활용한 기포 아스팔트용 분사 용액, 이를 이용한 기포 아스팔트 바인더 조성물, 이를 포함하는 기포 아스팔트 혼합물 및 그 제조방법
BR112015032621A2 (pt) argamassa hidráulica com vidro
CN108587200A (zh) 一种温拌沥青混合料及其制备方法
Hernández Life time prediction for low energy and ecological effects bituminous mixtures
Xiao et al. Rheological properties and moisture susceptibility of WMA mixture containing moist agregate
RU2750190C1 (ru) Способ производства бетонной смеси
MOHAMMED et al. MECHANICAL PERFORMANCES OF WARM ASPHALT MIXTURES CONTAINING WASTE FILLERS POWDERS
RU2223990C2 (ru) Битумно-резиновая композиция и способ ее получения

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 MD TJ TM RU