RU2004513C1 - Способ регенерации асфальтобетона - Google Patents

Abstract

Использование дорожно-ремонтные работы, повторное использование старого асфальтобетона Сущность изобретени : старый асфальтобетон дроб т и смешивают его с отходом производства конденсированной канифольно-малеиновой смолы, представл ющим собой липкую массу светло-ко80 ричневого цвета с условной в зкостью С 4с и с фосфогилсом дигидратом Соотношение компонентов следующее: дробленый асфальтобетон 97,0 - 97,8; указанный отход 02 t 0.5, фосфогилс ди- гидрэт 2.0 - 2,5%. Водонасыщение 2,0 - 2,0 об 96; предел прочисти при сжатии при 20° С 4,6 - 4,8 МПа, то же при 50°С 1,6 - 1,8 МПа; коэффициент водостойкости 0.85 -1,0. 6 таба

Description

Изобретение относитс  к дорожно-ре- мом п 1ым работам и может быть использова- но при повторном применении старого асфальтобетона.

Известны способы регенерации исполь- зовзнного асфальтобетона, заключающиес  п его пластификации путем введени  в старый асфальтобетон пластифицирующих добавок, которые совмещаютс  высокомолекул рными соединени ми в жущего - би- тумом и придают им определенные физические свойства (пластичность и эластичность ), а также уменьшают в зкость и хрупкость.

Введение пластификатора не только зосгланаоливает деформативную способ- нос 1 ь асфальтобетона, но даже улучшает ее по сравнению с исходными показател ми. В качестве пластификаторов битума примен ют госсиполовую смолу, моторную нефть, экстракты селективной очистки масл ных фракций нефти, антраценовое масло, мазут.

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа,  вл етс  способ регенерации асфальтобе- тона, заключающийс  в его пластификации отработанным моторным маслом, содержащим соли щелочно-земельных металлов сульфокислот, при котором количество вводимого пластификатора беретс  в зависй- мости от пористости асфальтобетона и степени старени  в жущего в нем и состав- л ет 0,1-1 % от массы асфальтобетона.

Недостатком этого способа  вл етс  значительное снижение показател  тепло- устойчивости Веж .регенерированного асфальтобетона по сравнению со старым. В регенерированном этим способом асфальтобетоне теплоустойчивость снижаетс  на 50%.,

Последнее св зано с тем, что используемый при таком способе регенерации пластификатор действует разжижающё на в зкий битум, содержащийс  в смеси, значительно раствор   твердые асфальтены И твердые смолы в жущего, ослабл   его структурообразующие свойства..

Цель изобретени  - повышение теплоустойчивости регенерированного асфальто- бетона.

Цель достигаетс  тем, что при регенерации старого асфальтобетона примен ют пластифицирующую добавку - отход производства конденсированной канифольно- мзлеиновой смолы (отход КМ), представл ющий собой липкую массу светло-коричневого цвета с условной в зкостью Cs80 4 с, и дополнительно ввод т фосфб- г .1С-дигидрат(Са504-2Н20).

В процессе температурной обработки старого асфальтобетона в присутствии отхода КМ происходит разм гчение битума, снижение его в зкости с одновременным увеличением прилипаемости к минеральному материалу. Добавление к хорошо разм гченному асфальтобетону фосфогип- са-дигидрата в основном представленного двуводным гипсом (CaSO r2H20) способствует образованию гидрофобных нерастворимых в воде, но хорошо растворимых в углеводородах кальциевых мыл, образующихс  за счет взаимодействи  смол ных кислот отхода КМ с фосфогипсом-дигидра- том. Подобные мыла обладают свойствами сиккативов и повышает структурообразующие свойства в жущего, которые, как правило , снижаютс  при введении только пластификатора. Об этом свидетельствуют повышение пенетрации и снижение температуры разм гчени  битума (по КиШ) с добавками отхода КМ (по табл.1) или других пластификаторов.

Количество используемого отхода производства конденсированной канифольно- малеиновой смолы (отхода КМ) и структурообразующего компонента - фос- фогипса-дигидрата составл ет соответственно 0,2-1,0 и 2,0-3,5 (мас.%) и определ етс  структурным типом используемого битума, степенью его старени  и асфальтобетона .

Характеристика исходных материалов.

Отход производства конденсированной канифольно-малеиновой смолы (отход КМ) отобран на химическом комбинате. Указанный отход  вл етс  продуктом улова летучих веществ при варке модифицированной канифоли - конденсированного продукта канифоли с малеиновым ангидридом (канифольно-малеиновой смолы). Он представл ет собой в зкую, липкую массу светло-коричневого цвета, с условной в зкостью Cs80. равной А с. Потери в массе после нагрева в течение 5 ч при температуре 160°С составили в отходе КМ около 4,0%, однако такой прогрев почти не измен ет в зкости отхода - после прогрева в зкость отхода Cs составила 5 с. Содержание водорастворимых соединений в отходе производства конденсированной канифольно-малеиновой смолы незначительно и составл ет 0,02%. Указанный отход хорошо совмещаетс  с битумом, обладает, как отмечено, малой летучестью, и достаточной стабильностью состава, не оказывает вредного воздействи  на людей в процессе производства работ.

Введение отхода КМ в состав битума способствует внешней пластификации асгидрат . Перемешивание смеси производилось в течение 45 с. Образцы из асфальтобетона формовали и испытывали по ГОСТ 12801-84.

Результаты сравнительных испытаний приведены в табл.6.

Из данных табл.6 следует, что асфальтобетонна  смесь, регенерированна  с использованием пластификатора (отхода КМ) и структурирующего компонента - фосфо- гипса-дигидрата, удовлетвор ет требовани м ГОСТа 9128-84 на асфальтобетонные смеси и обладает более высоким показателем теплоустойчивости - предел прочности п|Л) сжатии имеет значение 1,6 МПа и снижаетс  по сравнению со старым асфальтобетоном всего на 23,8%, в то врем  как у

прототипа при регенерации этот показатель падает не менее чем на 50%.

Использование предлагаемого изобретени  позвол ет:

- повысить качество регенерированного асфальтобетона за счет повышени  показател  предел прочности при сжатии при

повышенных температурах ( |ж с). что осо- бенно важно дл  южных районов IV и V климатических зон;

- способствовать охране окружающей среды за счет использовани  отходов производств .

(56) Авторское свидетельство СССР Nk 894034, кл. Е 01 СЧ 7/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1310361, кл. С 04 В 26/26, 1987.

20

Таблица 1

Физико-механические показатели чистого битума и модифицированного

отходом КМ

Таблица 2

Таблица 3

фальтенов и смол в жущего, что обеспечиваетс  наличием смол ных кислот и других смол ных веществ, представл ющих главным образом отход КМ.

Наличие отхода КМ в битуме увеличивает его пенетрацию при 25 и 0°С и снижает температуры разм гчени  по КиШ и хрупкости (табл.1). Как следует из приведенных в табл.1 данных, увеличение содержани  отхода КМ в битуме до 2,5% повышает его пенетрацию при 25°С от 70 до 86, при 0°С от 15 до 18, температура разм гчени  при этом снижаетс  от 42 до 39 (°С), а хрупкость от -9 до -14(°С), т.е. наблюдаетс  некоторое увеличение интервала пластичности в жущего от 51 до 53. Раст жимость (при 25°С) битума с добавками КМ во всех случа х больше 70, т.е. превышает нормативные данные.

Нар ду с пластифицирующими свойствами указанный отход КМ обладает высокой липкостью, легко прилипает к различным поверхност м и не смываетс  водой, Так, добавление отхода КМ к битуму в количестве 1,5-2,5% способствует увеличению адгезионных свойств в жущего, что про вл етс  в хорошей прилипаемости в жущего к минеральному материалу, как основного, так и кислого характера. Последнее хорошо отражаетс  на показателе водостойкости асфальтобетона .

Химический состав отхода представлен в основном полимерными эфирами смол ных кислот канифоли с малеиновым ангидридом (95-97%) с небольшим содержанием воды (3-5%).

Фосфогипс-дигидрат отобран в отвале Невинномыского ПО Азот. В табл.2 и 3 представлены его характеристики.

Химический состав фосфогипса-дигид- рата, представлен в табл.2.

Физико-механические показатели средней пробы фосфогипса-дигидрата представлены в табл 3.

Фосфогипс-дигидрат - мелкокристаллическое вещество светло-серого цвета. Химический состав его отвечает двуводному гипсу Са50 г2Н20. В виде примесей в фос- фогипсе-дигидрате содержитс  неразложившийс  апатит, небольшое количество кремнезема 1,4-2,1%; фторида кальци  CaFa - 0,1-0,3%, а также водорастворимый PaOs (0,5-1,5%). Как основной компонент дл  регенерации был применен старый использованный асфальтобетон. Вырубка асфальтобетона была вз та из покрыти  автодороги (г. Ростов-на-Дону), построенной 8 лет назад. Состав минеральной части исходного асфальтобетона представлен:

- гранитной крошкой 0-5 мм - 90%

- минеральным порошком - 10% Зерновой состав подобранной смеси отвечает требовани м государственного стандарта на асфальтобетонную смесь пес- 5 чаную, типа Г. Содержание битума БНД 40/60 составл ет 7,5%.

Результаты испытаний физико-м ехани- ческих показателей образцов исходного асфальтобетона , приведенные в табл.4,

40 указывают на соответствие исходного асфальтобетона нормативным требовани м ГОСТа 9128-84. Образцы старого асфальтобетона (средн   проба) были подвергнуты экстрагированию дл  определени  количе5 ства битума и минеральной части, а также зернового состава (табл.4).

Зерновой состав -средней пробы асфальтобетона и содержание битума в нем после экстрагировани  приведены в табл.4.

0 Как следует из приведенных данных, зерновой состав минеральной части и содержание битума соответствует требовани м ГОСТа на асфальтобетонную смесь песчаную, типа Г.

5 Испытани  образцов из старого асфальтобетона (табл.5) указывают на повышение

s показателей пределов прочности на сжатие при 20 и 50°С и на снижение показател  водостойкости (смесь по этому показателю

0 не удовлетвор ет ГОСТу 9128-84), Отмеченные изменени  показателей асфальтобетонной смеси свидетельствуют о наступлении процессов старени  данного асфальтобетона .

5 Пример. Дл  экспериментальной проверки за вл емого способа регенерации старого асфальтобетона путем его дроблени  и смешивани  с пластифицирующим компонентом в сочетании с последующим

0 структурированием смеси были подготовлены 4 варианта образцов регенерированного асфальтобетона, из которых 3-й вариант  вл етс  наиболее оптимальным (см. табл.5, 6).

5 В качестве старого использованного асфальтобетона была вз та вырубка покрыти , построенного 8 лет назад.

В качестве пластификатора при регенерации был использован отход производства

0 конденсированной канифольно-малеино- вой смолы (отход КМ), в качестве структурирующего компонента - фосфогипс-дигидрат (СаО-г2Н20).

Регенераци  старого асфальтобетона

5 производилась в мешалке принудительного действи . Старый дробленый асфальтобетон совместно с пластификатором (отходом КМ) разогревалс  до 160°С. Расплавленна  смесь хорошо перемешивалась в течение 30

с. Затем в мешалку подавали фосфогипс диТаблица 6 Показатели физико-механических свойств асфальтобетонных образцов

Таблица 4

Таблица 5

12004513

Claims (1)

1. Формула изобретени л ющий собой липкую массу светло-коричневого цвета с условной в зкостью

   СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АСФАЛЬТО- и дополнительно ввод т фосфогипс дигид- БЬТОНЛ, включающий дробление его и , рат, при этом компоненты берут в соотно смешение с пластифицирующим компо- 5 шении, мас.%:

   иентом, отличающийс  тем, что в качестве, Дробленый асфальтобетон 97,0-97,8 пластифицирующего компонента использу- Указанный отход0,2 - 0,5

   ют отход производства конденсированной фосфогипс дигидрат2,0 - 2,5

   гймифольно-малеиновой смолы, представ10