RU2174498C1 - Холодный песчаный асфальтобетон - Google Patents
Холодный песчаный асфальтобетон Download PDFInfo
- Publication number
- RU2174498C1 RU2174498C1 RU2000110497A RU2000110497A RU2174498C1 RU 2174498 C1 RU2174498 C1 RU 2174498C1 RU 2000110497 A RU2000110497 A RU 2000110497A RU 2000110497 A RU2000110497 A RU 2000110497A RU 2174498 C1 RU2174498 C1 RU 2174498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sulfur
- bitumen
- asphalt concrete
- asphaltic concrete
- sand
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Working-Up Tar And Pitch (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии асфальтобетонов и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве. Холодный песчаный асфальтобетон включает битум, серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм, являющиеся продуктом отсева камнедробления производства серы, и нефтешлам нефтеперерабатывающего завода, в следующих количествах, мас.ч.: битум МГ 70/130 6,0-6,5; серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм 99,0-98,0; нефтешлам 1,0-2,0. Достигается улучшение показателей гидроизоляционных свойств: водонасыщения, набухания, длительной водостойкости и слеживаемости холодного песчаного асфальтобетона, а также снижение энерго- и трудозатрат на его приготовление и расширение сырьевой базы минеральных компонентов. 3 табл.
Description
Изобретение относится к технологии асфальтобетонов и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве.
Известна асфальтобетонная смесь, приготовление которой заключается в модификации нагретого битума серосодержащим отходом, а затем полученное композиционное вяжущее перемешивают с минеральными материалами: отходом шлифовки каменных облицовочных плит и золошлаковым отходом. Такая асфальтобетонная смесь отличается повышенными показателями теплостойкости (Kтеп = 1,82-1,87), морозостойкости (Kмрз = 0,73-0,75) и длительной водостойкости (Kдл.вод = 0,82-0,85) (авт.св. N 1565862, СССР, C 08 L 95/00, В.З. Гнатейко, З.В. Демчук и др. Способ приготовления асфальтобетонной смеси. Бюл. N 19. 1990).
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является асфальтобетонная смесь (авт.св. N 1735331, СССР, C 08 L 95/00 А.С. Баранковский, В. А. Хрущев и др. Асфальтобетонная смесь. Бюл. N 19. 1989), в состав которой входят битум, крупный (щебень) и мелкий (песок) заполнители. В качестве минерального наполнителя заявители рекомендуют коксовую мелочь, содержащую примеси серы. Такая асфальтобетонная смесь отличается повышенными гидроизоляционными свойствами: водонасыщением - 1,1-1,2% и водостойкостью - Kвод = 0,94-0,98, а также улучшенными деформационными показателями: теплостойкостью (Kтеп = 1,7÷1,8) и трещиностойкостью (Kтр = 1,6). Недостатком на стадии приготовления такой асфальтобетонной смеси является необходимость предварительного измельчения коксовой мелочи в течение 1,5 часов, что требует значительных энерго- и трудозатрат и приводит к повышению стоимости асфальтобетона.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание изобретения, является улучшение показателей гидроизоляционных свойств: водонасыщения, набухания, длительной водостойкости и слеживаемости холодного песчаного асфальтобетона, а также снижение энерго- и трудозатрат на его приготовление и расширение сырьевой базы минеральных компонентов.
Поставленный технический результат достигается тем, что холодный песчаный асфальтобетон, включающий битум и песок, отличающийся тем, что в качестве песка он содержит серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм, являющиеся продуктом отсева камнедробления производства серы, в качестве битума содержит битум марки МГ 70/130 и дополнительно асфальтобетон содержит нефтешлам нефтеперерабатывающего завода при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Битум МГ 70/130 - 6,0-6,5
Серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм - 99,0-98,0
Нефтешлам - 1,0-2,0
Серосодержащие "хвосты" фракции не более 5 мм являются продуктом отсева камнедробления сернистого комбината. Они образуются в процессе добычи серы из карбонатных пород методом флотации и классификации. Минералогический состав серосодержащих "хвостов" следующий, мас.%:
Доломитизированный известняк - 86,0-90,0
Кварцевый песок - 9,0-7,0
Гипс - 2,3-1,3
Сера - 2,7-1,7
Гранулометрический состав серосодержащих "хвостов" представлен следующими фракциями, мас.%:
Фр. 5 мм - 15,8-15,53
Фр. 2,5 мм - 13,82-14,1
Фр. 1,25 мм - 16,3-14,5
Фр. 0,63 мм - 10,7-10,9
Фр. 0,315 мм - 9,0-12,5
Фр. 0,14 мм - 22,52-11,6
Фр. 0,071 м - 6,28-18,4
Фр. < 0,071 мм - 5,58-2,47
Нефтешлам нефтеперерабатывающего завода образуется в процессе очистки промстоков и представляет собой обводненную темно-окрашенную пастообразную массу, которая состоит из сырой нефти и продуктов ее переработки (20-14%), высокодисперсных минеральных частиц (24-34%) и воды (56-52%). Минеральная часть содержит гидроксиды алюминия, железа, кальция, магния, карбонаты кальция и магния и кремнезем.
Битум МГ 70/130 - 6,0-6,5
Серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм - 99,0-98,0
Нефтешлам - 1,0-2,0
Серосодержащие "хвосты" фракции не более 5 мм являются продуктом отсева камнедробления сернистого комбината. Они образуются в процессе добычи серы из карбонатных пород методом флотации и классификации. Минералогический состав серосодержащих "хвостов" следующий, мас.%:
Доломитизированный известняк - 86,0-90,0
Кварцевый песок - 9,0-7,0
Гипс - 2,3-1,3
Сера - 2,7-1,7
Гранулометрический состав серосодержащих "хвостов" представлен следующими фракциями, мас.%:
Фр. 5 мм - 15,8-15,53
Фр. 2,5 мм - 13,82-14,1
Фр. 1,25 мм - 16,3-14,5
Фр. 0,63 мм - 10,7-10,9
Фр. 0,315 мм - 9,0-12,5
Фр. 0,14 мм - 22,52-11,6
Фр. 0,071 м - 6,28-18,4
Фр. < 0,071 мм - 5,58-2,47
Нефтешлам нефтеперерабатывающего завода образуется в процессе очистки промстоков и представляет собой обводненную темно-окрашенную пастообразную массу, которая состоит из сырой нефти и продуктов ее переработки (20-14%), высокодисперсных минеральных частиц (24-34%) и воды (56-52%). Минеральная часть содержит гидроксиды алюминия, железа, кальция, магния, карбонаты кальция и магния и кремнезем.
Химический состав минеральной части нефтешлама, мас.%:
Потери при прокаливании - 47,56-52,66; CaO - 17,1-43,8; MgO - 3,4-4,0; Al2O3 - 1,0-10,9; Fe2O3 - 3,5-4,9; SiO2 - 17,02-23,5; RO - 0,0-9,92; SO33 - 0,0-6,9.
Потери при прокаливании - 47,56-52,66; CaO - 17,1-43,8; MgO - 3,4-4,0; Al2O3 - 1,0-10,9; Fe2O3 - 3,5-4,9; SiO2 - 17,02-23,5; RO - 0,0-9,92; SO33 - 0,0-6,9.
Удельная поверхность минеральной составляющей 840-870 м2/кг.
Гранулометрия серосодержащих "хвостов" полностью вписывается в требования ГОСТа 92128-97 по гранулометрии к холодным песчаным асфальтобетонам типа Дх (табл.1) и послужила основой для их реализации именно в таких асфальтобетонах. С позиции использования энерго- и трудозатрат это весьма ощутимо, так как позволяет обойтись без дробления или обогащения серосдержащих "хвостов" недостающими фракциями.
Наличие серы в серосодержащих "хвостах" способствует повышению адгезии и, как следствие, улучшению гидроизоляционных свойств: водонасыщения, набухания и водостойкости асфальтобетона. Известно, что сера, имея меньшую вязкость по сравнению с битумом, равномерно покрывает поверхность заполнителей при их нагревании и, проникая в открытые поры и микротрещины на поверхности частиц, образует тонкую серную пленку. Затем, после введения в смесь битума, серная пленка частично растворяется в битуме и образует слой комплексного вяжущего, имеющего более высокую активность (Ав.св. N 1270140, МКИ C 04 B 26/26 Ф. К. Шамситов, В.И. Соломатов и др. Способ приготовления асфальтобетонной смеси. Бюл. N 42. 1986. И.К. Касымов, В.Н. Клименко. Поверхностные свойства битума на модифицированной серой материалах в асфальтобетоне //Известия вузов, N 5, 6, с. 44...47, 1989). Таким образом и в данном случае наличие серы в серосодержащих "хвостах" не только улучшает эксплуатационные показатели, но также упрощает технологию приготовления асфальтобетона.
Обработка серосодержащих "хвостов" нефтешламом носит полифункциональный характер: снижается аглютимация и пыление, особенно дисперсной фракции при хранении, транспортировке и технологических стадиях приготовления асфальтобетонной смеси, а также снижается слеживаемость холодного песчаного асфальтобетона.
На долю высокодисперсных частиц в серосодержащих "хвостах" приходится более 50%. В соответствии с электрохимической теорией с увеличением диаметра частиц вследствие повышения заряда происходит интенсивная аккумуляция воды и наблюдается процесс набухания. Органическая составляющая нефтешлама придает серосодержащим "хвостам" гидрофобные свойства и, как следствие, предопределяет снижение набухания холодного песчаного асфальтобетона (табл. 2,3 ). Оксиды кальция и алюминия нефтешлама, блокируя серу на стадии смешения горячих компонентов, практически полностью исключают образование сероводорода в процессе ее взаимодействия с парафиновой составляющей битума. Положительным здесь является то, что с одной стороны сероводород, как известно, растворяет многие углеводороды, подвергая их сольволизу, а с другой - он отрицательно влияет на здоровье людей, работающих с материалом, выделяющим его.
Холодный песчаный асфальтобетон готовили следующим образом. Сначала серосодержащие "хвосты" в холодном состоянии обрабатывали нефтешламом, далее нагревали до температуры 100-110oC и затем совмещали с предварительно разогретым до температуры 80-90oC битумом до получения однородной гомогенной массы. Технологические режимы приготовления и испытания асфальтосеробетонов отвечали ГОСТам 12801-84 и 9128-97. "Смеси асфальтобетонные дорожные и аэродромные, дегтебетон".
В качестве органического вяжущего применялся битум марки МГ 70/130 (Условная вязкость по визкозиметру с отверстием 5 мм при 60oC-110c по ГОСТ 11955-82). Корректировка битума осуществлялась по фактической пустотности минерального остова и заданной остаточной пористости. В таблицах 2 и 3, приведены составы и свойства асфальтобетонных смесей. Как видно из данных табл. 3, асфальтосеробетон (составы 2, 4, 5, 6), приготовленный на предлагаемых компонентах отличается улучшенными гидроизоляционными показателями по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97 на холодный песчаный асфальтобетон типа Дх.
Этому способствует более полный перевод битума из объемного в структурированное состояние благодаря меньшей вязкости серы, а также пластифицирующий эффект нефтешлама и, как следствие, снижение поверхностного натяжения. Структурированный битум, как известно, отличается замедленным процессом старения, обладает высокими адгезионно-когезионными свойствами.
Но состав N 2 не обеспечивает существенного повышения водоустойчивости и слеживаемости. Очевидно, это можно объяснить недостаточным количеством нефтешлама, который, как было отмечено выше, оказывает пластифицирующее действие и придает гидрофобные свойства. В составе N 6 напротив излишек нефтешлама увеличивает долю пластической деформации, что существенно снижает показатель прочности. Оптимальные результаты, отвечающие поставленной цели, показаны на составах N 3, 4, 5 (табл. 2 и 3). Из анализа результатов следует:
вонасыщение холодного песчаного асфальтобетона снизилось в 1,1-1,4 раза, набухание - в 1,2-1,4 раза по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97;
длительная водостойкость (по коэффициенту длительного водопоглощения до прогрева и после прогрева) холодного песчаного асфальтобетона повысилась в 1,1-1,3 раза по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97;
слеживаемость снизилась в 1,1-1,4 раза по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97;
гранулометрия серосодержащих "хвостов" отвечает требования ГОСТа 9128-97 на холодные песчаные асфальтобетоны и, таким образом, обеспечивает снижение энерго- и трудозатрат на приготовление асфальтобетонной смеси;
с рециклом серосдержащих "хвостов" и нефтешлама расширяется сырьевая база минеральных компонентов асфальтобетонов;
в целом, с применением вышеперечисленных отходов и экономии битума снижаются инвестиционные расходы.
вонасыщение холодного песчаного асфальтобетона снизилось в 1,1-1,4 раза, набухание - в 1,2-1,4 раза по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97;
длительная водостойкость (по коэффициенту длительного водопоглощения до прогрева и после прогрева) холодного песчаного асфальтобетона повысилась в 1,1-1,3 раза по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97;
слеживаемость снизилась в 1,1-1,4 раза по сравнению с требованиями ГОСТа 9128-97;
гранулометрия серосодержащих "хвостов" отвечает требования ГОСТа 9128-97 на холодные песчаные асфальтобетоны и, таким образом, обеспечивает снижение энерго- и трудозатрат на приготовление асфальтобетонной смеси;
с рециклом серосдержащих "хвостов" и нефтешлама расширяется сырьевая база минеральных компонентов асфальтобетонов;
в целом, с применением вышеперечисленных отходов и экономии битума снижаются инвестиционные расходы.
Проведенный заявителем анализ по научно-техническим и патентным источникам информации позволил выявить отличительные признаки в заявительном техническом решении. Следовательно, заявленный холодный песчаный асфальтобетон удовлетворяет критерию изобретения "новизна". В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом результате и из нее не выявляется влияние отдельных признаков на достижение технического результата. Следовательно, данное техническое решение удовлетворяет критерию "Изобретательский уровень". Критерий изобретения "Промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемый холодный песчаный асфальтобетон, приготовленный на минеральных компонентах из промышленных отходов, снижает вероятность экологического риска и позволяет реабилитировать территории их депонирования.
Claims (1)
- Холодный песчаный асфальтобетон, включающий битум и песок, отличающийся тем, что в качестве песка он содержит серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм, являющиеся продуктом отсева камнедробления производства серы, в качестве битума он содержит битум марки МГ 70/130 и дополнительно асфальтобетон содержит нефтешлам нефтеперерабатывающего завода, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Битум МГ 70/130 - 6,0 - 6,5
Серосодержащие "хвосты" фракции 0-5 мм - 99,0 - 98,0
Нефтешлам - 1,0 - 2,0я
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000110497A RU2174498C1 (ru) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Холодный песчаный асфальтобетон |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000110497A RU2174498C1 (ru) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Холодный песчаный асфальтобетон |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2174498C1 true RU2174498C1 (ru) | 2001-10-10 |
Family
ID=20233877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000110497A RU2174498C1 (ru) | 2000-04-24 | 2000-04-24 | Холодный песчаный асфальтобетон |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2174498C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481291C1 (ru) * | 2012-02-09 | 2013-05-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Дегтебетонная смесь |
RU2535325C1 (ru) * | 2013-09-03 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет") | Состав для приготовления холодного асфальтобетона |
RU2574219C1 (ru) * | 2015-03-02 | 2016-02-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Масса для дорожного покрытия |
-
2000
- 2000-04-24 RU RU2000110497A patent/RU2174498C1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2481291C1 (ru) * | 2012-02-09 | 2013-05-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Дегтебетонная смесь |
RU2535325C1 (ru) * | 2013-09-03 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет") | Состав для приготовления холодного асфальтобетона |
RU2574219C1 (ru) * | 2015-03-02 | 2016-02-10 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Масса для дорожного покрытия |
RU2798369C1 (ru) * | 2022-09-22 | 2023-06-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Грозненский государственный нефтяной технический университет имени акад. М.Д. Миллионщикова" | Технология приготовления холодного асфальтобетона |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Pasandín et al. | Moisture damage resistance of hot-mix asphalt made with paper industry wastes as filler | |
Mutalibov et al. | Use of mineral powder in the construction of asphalt concrete roads | |
Zainudin et al. | Effect of sugarcane bagasse ash as filler in hot mix asphalt | |
Saedi et al. | Mechanical activation of lead–zinc mine tailings as a substitution for cement in concrete construction | |
CN111056808A (zh) | 一种用于重载路面的全粒度钢渣路面基层材料 | |
Singh et al. | Effect of lime filler on RCA incorporated bituminous mixture | |
RU2174498C1 (ru) | Холодный песчаный асфальтобетон | |
Xursandov et al. | Study of changes in the physical and mechanical properties of sulfur asphalt concrete mixture based on polymer sulfur | |
Hastuty et al. | Comparison of compressive strength of paving block with a mixture of Sinabung ash and paving block with a mixture of lime | |
Shunyashree et al. | Effect of use of recycled materials on indirect tensile strength of asphalt concrete mixes | |
RU2351703C1 (ru) | Способ приготовления холодной органоминеральной смеси для дорожных покрытий | |
Mahmoudi Nehrani et al. | The effect of rice husk ash and gilsonite on the properties of concrete pavement | |
Gyulzadyan et al. | Exploration results of applying limestone powder in crushed-stone-sand mixtures for road pavement layers | |
RU2798369C1 (ru) | Технология приготовления холодного асфальтобетона | |
CN104058639B (zh) | 再生ogfc混合料的组成设计方法 | |
Yatsenko et al. | Adesione Additives for the Production of Asphalt Concrete with the Use of Waste in Building Ceramics | |
RU2262492C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
US2629669A (en) | Cold-rollable paving mix | |
Djimasbe et al. | Research of the technology for the production of modified sulfur bituminous binders | |
RU2184808C2 (ru) | Шламобетон | |
RU2205808C2 (ru) | Асфальтобетонная смесь и способ ее получения | |
RU2471913C2 (ru) | Способ устройства конструктивного слоя дорожной одежды на основе золы от сжигания осадков сточных вод | |
Al-Jumaili et al. | Impact of aggregate and filler type on cold asphalt mixture attitude | |
RU2183601C1 (ru) | Минерало-органическое вяжущее вещество | |
RU2777276C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь |