RU2123987C1

RU2123987C1 - Asphalt binding compound

Info

Publication number: RU2123987C1
Application number: RU96118458A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Соломенцев; В.В. Круть; А.М. Беляев; А.М. Гридчин; В.А. Ивахнюк; В.С. Лесовик
Original assignee: Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов
Priority date: 1996-09-23
Filing date: 1996-09-23
Publication date: 1998-12-27

Abstract

FIELD: highway engineering, more particularly preparation of asphalt-concrete mix components. SUBSTANCE: asphalt-binding compound further comprises surfactant, the ratio of components being as follows (wt %): 82.8-83.2 dust-like lime waste; 17.0-16.5 bitumen and 0.2-0.3 surfactant. EFFECT: reduced bitumen capacity of mineral powder from dust-like lime waste and improved physical and mechanical properties of asphalt binding compounds. 3 tbl

Description

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к приготовлению компонентов асфальтобетонных смесей. The invention relates to road construction, in particular to the preparation of components of asphalt mixtures.

Известно асфальтовяжущее вещество (асфальтовяжущее) состоящее из известняковой пыли электрофильтров и битума. (Королев И.В., Соломенцев А.В. Особенности взаимодействия компонентов в битумоминеральных системах // Химия и технология топлив и масел. - 1993. - N 4. - с. 26-28). Недостатком указанного асфальтовяжущего является недостаточная структурообразующая способность минерального порошка. Высокая битумоемкость, невысокие прочностные показатели. It is known asphalt-binding substance (asphalt-binding) consisting of limestone dust of electrostatic precipitators and bitumen. (Korolev I.V., Solomentsev A.V. Features of the interaction of components in bitumen-mineral systems // Chemistry and Technology of Fuels and Oils. - 1993. - N 4. - pp. 26-28). The disadvantage of this asphalt binder is the lack of structure-forming ability of the mineral powder. High bitumen intensity, low strength indicators.

Наиболее близким к предлагаемому асфальтовяжущему является смесь битума с пылевидными отходами от дробления и грохочения известнякового щебня в известковых цехах (Гридчин А.М. Асфальтобетоны с использованием отходов промышленности в качестве минерального порошка // Ресурсо- и энергосберегающие технологии строительства материалов, изделий и конструкций: Тезисы докладов Международной конференции, часть 3. - Белгород, 1988. - с. 125-126). Недостатком этого асфальтовяжущего является высокая битумостойкость, невысокая прочность. Целью изобретения является снижение битумостойкости минерального порошка из известняковых пылевидных отходов, улучшение физико-механических показателей свойств асфальтовяжущего. Поставленная цель достигается тем, что асфальтовяжущее вещество, включающее известняковые пылевидные отходы и битум, дополнительно содержит поверхностно-активное вещество (ПАВ) "Бикор" при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Известняковые пылевидные
отходы - 82,8 - 83,2
Битум - 17,0 - 16,5
ПАВ "Бикор" - 0,2 - 0,3
Свойства ПАВ "Бикор" по ТУ 38.507-63-0218-91, полученного реакцией циклоконденсации алифатических кислот (природных и синтетических), полиэтиленполиаминов и пиперазинов, представлены в табл. 1.Closest to the proposed asphalt binder is a mixture of bitumen with pulverized waste from crushing and screening of limestone crushed stone in lime shops (Gridchin A.M. Asphalt concrete using industrial waste as mineral powder // Resource and energy-saving technologies for the construction of materials, products and structures: Abstracts reports of the International Conference, part 3. - Belgorod, 1988. - pp. 125-126). The disadvantage of this asphalt binder is high bitumen resistance, low strength. The aim of the invention is to reduce the bitumen resistance of mineral powder from limestone dusty waste, to improve the physical and mechanical properties of asphalt binders. This goal is achieved in that the asphalt binder, including limestone dusty waste and bitumen, additionally contains a surface-active substance (surfactant) "Bikor" in the following ratio of components, wt.%:
Limestone Dust
waste - 82.8 - 83.2
Bitumen - 17.0 - 16.5
Surfactant "Bikor" - 0.2 - 0.3
The properties of the Bikor surfactant according to TU 38.507-63-0218-91, obtained by the cyclocondensation of aliphatic acids (natural and synthetic), polyethylene polyamines and piperazines, are presented in table. 1.

"Бикор" представляет собой смесь алкилимидазолинов, алкилпиперазинов, алкиламиноаминов следующей структуры
а)

б)

в) (R') RCONHCH₂CH₂NHCH₂CH₂ NHCOR(R') - 10 - 30% массы,
где
R или R' - алифатические радикалы природных или синтетических кислот с R = C₇ - C₃₀ и R' = C₁ - C₆."Bikor" is a mixture of alkylimidazolines, alkylpiperazines, alkylamines of the following structure
a)

b)

c) (R ') RCONHCH ₂ CH ₂ NHCH ₂ CH ₂ NHCOR (R') - 10-30% by weight,
Where
R or R 'are aliphatic radicals of natural or synthetic acids with R = C ₇ - C ₃₀ and R' = C ₁ - C ₆ .

R'(R) обозначает R' или R, R (R') обозначает R или R'. R '(R) is R' or R, R (R ') is R or R'.

Свойства известняковых пылевидных отходов по ГОСТ 16557-78 и ГОСТ 9128-84 (табл. 12) приведены в табл. 2. Испытания пылевидных отходов проводились по ГОСТ 12784-78, а также по методике определения оптимального количества битума и битумоемкости минеральных материалов предложенной Королевым (см. Дорожно-строительные материалы: Учеб. для вузов/ И.М. Грушко, И.Б. Королев и др. - М.: Транспорт, 1991, - 253-254 с.). Properties of limestone dusty waste according to GOST 16557-78 and GOST 9128-84 (table. 12) are given in table. 2. Testing of pulverized waste was carried out according to GOST 12784-78, as well as according to the method for determining the optimal amount of bitumen and bitumen intensity of mineral materials proposed by Korolev (see Road-building materials: Textbook for universities / I.M. Grushko, I. B. Korolev et al. - M.: Transport, 1991, - 253-254 p.).

Приготовление асфальтовяжущего осуществлялось следующим образом. Нагретые до 130-140^oC известняковые отходы засыпались в обогреваемый лопастной смеситель. После включения смесителя в минеральный материал добавлялся битум при температуре 140-160^oC, перемешивание длилось 2-3 мин. В предлагаемом составе ПАВ "Бикор" вводилось в предварительно разогретый битум и перемешивалось с ним 10-20 с.Preparation of asphalt binder was carried out as follows. Heated to 130-140 ^o C limestone waste was poured into a heated paddle mixer. After the mixer was included in the mineral material, bitumen was added at a temperature of 140-160 ^o C, stirring lasted 2-3 minutes. In the proposed composition, the Bikor surfactant was introduced into preheated bitumen and mixed with it for 10–20 s.

Физико-механические показатели свойств асфальтовязущего на пылевидных отходах без ПАВ и с различным количеством ПАВ при оптимальном количестве битума в асфальтовяжущем, определенном по методике Королева, приведены в табл. 3. Physico-mechanical properties of asphalt binders on dusty waste without surfactants and with different amounts of surfactants with the optimum amount of bitumen in the asphalt binder, determined by the Korolev method, are given in table. 3.

Введение ПАВ "Бикор" в состав асфальтовяжущего позволяет облегчить процесс перемешивания, так как присутствие ПАВ в битуме улучшает растекание битума по поверхности каменных материалов, улучшает смачивание частиц пылевидных отходов битумом; позволяет достигнуть более однородного перемешивания минерального материала с битумом и получить однородное асфальтовяжущее; увеличивает адгезию битумной пленки к известняковым частицам пылевидных отходов. Перечисленные факторы приводят к снижению оптимального количества битума в асфальтовяжущем с 18% до 16,5% при 0,3% ПАВ в асфальтовяжущем. Более однородное распределение битума обеспечивает также снижение набухания образцов асфальтовяжущего с 1,6 до 0,8%, повышение прочности при сжатии на 19,4% (при 20^oC), на 42% (при 50^oC), увеличение коэффициентов водостойкости и длительной водостойкости на 16% и 23,7% соответственно.The introduction of Bikor surfactants into the asphalt binder makes it possible to facilitate the mixing process, since the presence of surfactants in bitumen improves the spreading of bitumen on the surface of stone materials, improves the wetting of particles of dusty waste by bitumen; allows you to achieve a more uniform mixing of the mineral material with bitumen and get a homogeneous asphalt binder; increases the adhesion of the bitumen film to the limestone particles of dusty waste. These factors lead to a decrease in the optimum amount of bitumen in the asphalt binder from 18% to 16.5% with 0.3% surfactant in the asphalt binder. A more uniform distribution of bitumen also reduces the swelling of asphalt binder samples from 1.6 to 0.8%, increases the compressive strength by 19.4% (at 20 ^o C), by 42% (at 50 ^o C), increase the water resistance and long-term water resistance by 16% and 23.7%, respectively.

Claims

Asphalt binder, including limestone dusty waste and bitumen, characterized in that it further contains a surfactant "Bikor" in the following ratio of components, wt.%:
Limestone dusty waste - 82.8 - 83.2
Bitumen - 17.0 - 16.5
Surfactant "Bikor" - 0.2 - 0.3