RU2436888C2 - Cement and asphalt-concrete mixture preparation method and its composition - Google Patents
Cement and asphalt-concrete mixture preparation method and its composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436888C2 RU2436888C2 RU2010107945/03A RU2010107945A RU2436888C2 RU 2436888 C2 RU2436888 C2 RU 2436888C2 RU 2010107945/03 A RU2010107945/03 A RU 2010107945/03A RU 2010107945 A RU2010107945 A RU 2010107945A RU 2436888 C2 RU2436888 C2 RU 2436888C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cement
- sand
- crushed stone
- water
- asphalt
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к технологии приготовления цементно-асфальтобетонной смеси и ее составу и может быть использовано для дорожного строительства.The invention relates to a technology for the preparation of cement-asphalt mixture and its composition and can be used for road construction.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Известен способ приготовления цементно-асфальтобетонной смеси (ближайший аналог - авторское свидетельство №193562, кл. E01C 7/18, публ. 13.03.1967. Бюл.7) и ее состав, включающий минеральный материал, битумную эмульсию, воду и портландцемент. В процессе приготовления цементно-асфальтобетонной смеси в заполнители вводят битумную эмульсию в количестве 7-11% свыше 100% общего веса сухих составляющих цементно-асфальтобетонной смеси, а затем в полученную смесь вводят портландцемент в количестве 7-15% от веса сухих составляющих цементно-асфальтобетонной смеси.A known method of preparing a cement-asphalt mixture (the closest analogue is copyright certificate No. 193562, class E01C 7/18, publ. 03/13/1967. Bull. 7) and its composition, including mineral material, bitumen emulsion, water and Portland cement. During the preparation of the cement-asphalt mixture, bitumen emulsion is introduced into the aggregates in an amount of 7-11% over 100% of the total weight of the dry components of the cement-asphalt concrete mixture, and then Portland cement is introduced into the resulting mixture in the amount of 7-15% of the weight of the dry components of the cement-asphalt concrete mixtures.
Недостатками известного способа приготовления и состава цементно-асфальтобетонной смеси являются: большое количество комплексного вяжущего - битумной эмульсии и портландцемента, что увеличивает себестоимость продукции; низкие физико-механические показатели, выраженные в недостаточной прочности покрытия из цементно-асфальтобетонной смеси.The disadvantages of the known method of preparation and composition of the cement-asphalt mixture are: a large number of complex binders - bitumen emulsions and Portland cement, which increases the cost of production; low physical and mechanical properties, expressed in insufficient strength of the coating of cement-asphalt mixture.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задача изобретения направлена на обеспечение эффективного процесса получения цементно-асфальтобетонной смеси с повышенными физико-механическими свойствами.The objective of the invention is aimed at providing an effective process for the production of cement-asphalt concrete mixtures with enhanced physical and mechanical properties.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа и состава, заключается в снижении количества комплексного вяжущего; в улучшении физико-механических показателей цементно-асфальтобетонной смеси, в частности в повышении водостойкости и длительной водостойкости; в повышении сопротивляемости материала попеременному замораживанию и оттаиванию; в повышении модуля деформации и прочности.The technical result obtained by the implementation of the developed method and composition is to reduce the number of complex binder; in improving the physical and mechanical properties of the cement-asphalt mixture, in particular in increasing the water resistance and long-term water resistance; in increasing the resistance of the material to alternate freezing and thawing; in increasing the deformation modulus and strength.
Технический результат достигается тем, что в способе приготовления цементно-асфальтобетонной смеси, включающем смешение минерального материала с битумной эмульсией, портландцементом и водой, смешение осуществляется в две стадии: на первой стадии раздельно приготовляют черный щебень с использованием битумной эмульсии в количестве 1-5% свыше 100% от общего веса сухих составляющих, и цементно-песчаный раствор с применением портландцемента в количестве 2-14% от веса сухих составляющих и водой при водоцементном соотношении 0,2-0,5, а на второй стадии смешивают приготовленные черный щебень с цементно-песчанным раствором.The technical result is achieved by the fact that in the method of preparing a cement-asphalt-concrete mixture, comprising mixing a mineral material with a bitumen emulsion, Portland cement and water, the mixing is carried out in two stages: in the first stage, black gravel is separately prepared using bitumen emulsion in an amount of 1-5% above 100% of the total weight of dry components, and cement-sand mortar using Portland cement in an amount of 2-14% of the weight of dry components and water with a water-cement ratio of 0.2-0.5, and in the second hundred uu mixed with prepared gravel black cement-sandy solution.
Также технический результат достигается тем, что в составе цементно-асфальтобетонной смеси, включающей минеральный материал, битумную эмульсию, воду и портландцемент, в качестве минерального материала используют щебень и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:Also, the technical result is achieved by the fact that in the composition of the cement-asphalt mixture, including mineral material, bitumen emulsion, water and Portland cement, crushed stone and sand are used as the mineral material in the following ratio of components, wt.%:
В составе цементно-асфальтобетонной смеси в качестве минерального материала может быть использован асфальтогранулят при следующем соотношении компонентов, мас.%:As part of the cement-asphalt-concrete mixture, asphalt granulate can be used as a mineral material in the following ratio of components, wt.%:
В составе цементно-асфальтобетонной смеси может быть использован щебень фракции 5-20 мм и песок.As part of the cement-asphalt-concrete mixture, crushed stone of a fraction of 5-20 mm and sand can be used.
Сущность технического решения, а именно способа приготовления цементно-асфальтобетонной смеси поясняется технологической схемой.The essence of the technical solution, namely, the method of preparation of cement-asphalt mixture is illustrated by the technological scheme.
Материал, полученный из цементно-асфальтобетонной смеси, представляет собой скелет из мелких частиц минерального материала (песка), соединенных цементным вяжущим, и непрерывного кластера из битумного связующего на поверхности частиц крупного минерального заполнителя (щебня). Структурообразование в нем протекает в трех направлениях:The material obtained from the cement-asphalt mixture is a skeleton of small particles of mineral material (sand) connected by a cement binder, and a continuous cluster of bitumen binder on the surface of the particles of large mineral aggregate (crushed stone). Structuring in it proceeds in three directions:
а) образование связей при уплотнении между частицами крупного заполнителя благодаря адсорбирующимся на них битумным слоям (после распада эмульсии);a) the formation of bonds during compaction between coarse aggregate particles due to the bitumen layers adsorbed on them (after emulsion decay);
б) образование структурных связей в цементно-песчаном растворе, который заполняет пространство между крупным заполнителем и создает объемный скелет, что повышает прочность материала, которая в меньшей мере (по сравнению с ближайшим аналогом) зависит от температуры;b) the formation of structural bonds in a cement-sand mortar, which fills the space between the large aggregate and creates a volume skeleton, which increases the strength of the material, which is less (compared with the closest analogue) dependent on temperature;
в) образование структурных связей на поверхности крупного заполнителя, имеющего битумную пленку (после распада эмульсии), с цементно-песчаным раствором.c) the formation of structural bonds on the surface of a large aggregate having a bitumen film (after the decay of the emulsion) with a cement-sand mortar.
На технологической схеме представлен предлагаемый способ приготовления цементно-асфальтобетоной смеси.The technological scheme presents the proposed method for the preparation of cement-asphalt mix.
В качестве минерального материала использован щебень и песок. Из технологической схемы видно, что на первой стадии раздельно друг от друга приготовляются черный щебень и цементно-песчаный раствор. Черный щебень приготовляется следующим образом: щебень из расходного бункера дозируется и поступает в первую смесительную установку, куда подается битумная эмульсия в количестве 1-5% свыше 100% от общего веса всех сухих составляющих - указанные компоненты перемешиваются. Цементно-песчанный раствор приготовляется следующим образом: песок из расходного бункера дозируется и поступает во вторую смесительную установку, куда подается портландцемент в количестве 2-14% от веса сухих составляющих и вода при водоцементном соотношении 0,2-0,5 без учета воды, присутствующей в битумной эмульсии, - указанные компоненты перемешиваются. На второй стадии предлагаемого способа приготовленный черный щебень вводится во вторую смесительную установку и перемешивается до однородной массы с приготовленным цементно-песчанным раствором. Необходимо предусмотреть, чтобы производительность второй смесительной установки была примерно в 2 раза выше, чем производительность первой смесительной установки, так как в ней происходит смешение большего количества материала (и черного щебня, и цементно-песчанного раствора). После этого приготовленная цементно-асфальтобетонная смесь должна быть доставлена на объект строительства, распределена и уплотнена. При этом все эти операции должны быть выполнены до начала момента схватывания портландцемента по ГОСТ 31108-2003.Crushed stone and sand are used as a mineral material. From the technological scheme it is seen that in the first stage, black gravel and cement-sand mortar are prepared separately from each other. Black gravel is prepared as follows: gravel is dispensed from the feed hopper and fed to the first mixing plant, where bitumen emulsion is supplied in an amount of 1-5% over 100% of the total weight of all dry components - these components are mixed. A cement-sand mortar is prepared as follows: sand is dispensed from the feed hopper and fed to a second mixing plant, where Portland cement is fed in an amount of 2-14% of the weight of dry components and water at a water-cement ratio of 0.2-0.5 without taking into account the water present in a bitumen emulsion, - these components are mixed. At the second stage of the proposed method, the prepared black gravel is introduced into the second mixing unit and mixed to a homogeneous mass with the prepared cement-sand mortar. It is necessary to provide that the productivity of the second mixing plant is approximately 2 times higher than the productivity of the first mixing plant, since more material is mixed in it (both black gravel and cement-sand mortar). After this, the prepared cement-asphalt mixture should be delivered to the construction site, distributed and compacted. Moreover, all these operations must be performed before the start of the setting of Portland cement in accordance with GOST 31108-2003.
Состав цементно-асфальтобетонной смеси, приготавливаемой вышеописанным способом, включает в себя минеральный материал, битумную эмульсию, воду и портландцемент, при этом в качестве минерального материала используют щебень и песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:The composition of the cement-asphalt mix prepared by the above method includes mineral material, bitumen emulsion, water and Portland cement, while crushed stone and sand are used as the mineral material in the following ratio of components, wt.%:
С целью утилизации ранее использованного дорожного покрытия в качестве минерального материала может быть использован асфальтогранулят, щебень и песок при следующем соотношении, мас.%:In order to utilize the previously used pavement, asphalt granulate, crushed stone and sand can be used as a mineral material in the following ratio, wt.%:
Асфальтогранулят - вторичное сырье, получаемое при переработке ранее использованного дорожного покрытия.Asphalt granulate is a secondary raw material obtained in the processing of previously used pavement.
Для получения цементно-асфальтобетонной смеси, используемой в качестве верхних слоев дорожного покрытия, желательно использовать щебень фракции 5-20 мм и песок.To obtain a cement-asphalt mixture used as the upper layers of the road surface, it is desirable to use crushed stone fractions of 5-20 mm and sand.
Для экспериментальной проверки способа приготовления цементно-асфальтобетонной смеси и ее состава были подготовлены пять составов цементно-асфальтобетонной смеси (см. таблицу №1); сравнение проводили с ранее указанным ближайшим аналогом (см. авторское свидетельство №193562), состав которого взяли в пределах, указанных в его описании, при этом в качестве заполнителя или минерального зернистого материала, указанного в ближайшем аналоге, была взята смесь щебня и песка.For experimental verification of the method of preparation of the cement-asphalt-concrete mixture and its composition, five compositions of the cement-asphalt-concrete mixture were prepared (see table No. 1); the comparison was carried out with the previously indicated closest analogue (see copyright certificate No. 193562), the composition of which was taken within the limits indicated in its description, while a mixture of crushed stone and sand was taken as a filler or mineral granular material indicated in the closest analogue.
Физико-механические свойства определяли на цилиндрических образцах диаметром 71 мм, получаемых уплотнением смеси в стальной форме под давлением 40 МПа, и на образцах-балочках размером 100×100×400 мм. Формы и методика изготовления образцов соответствуют ГОСТ 12801-98. Изготовленные образцы выдерживались 26 суток в камере воздушно-влажного хранения, а затем 2 суток в воде - с погружением образцов в воду на 1/3 высоты в первые сутки и полным погружением во вторые сутки. После этого образцы испытывали на сжатие при различных температурах и на растяжение при изгибе по методикам ГОСТ 12801-98. Коэффициент водостойкости и длительной водостойкости цементно-асфальтобетона определяли на образцах после твердения в течение 28 суток в нормальных для цементобетона условиях по методике ГОСТ 12801-98.Physico-mechanical properties were determined on cylindrical samples with a diameter of 71 mm, obtained by compaction of the mixture in steel form under a pressure of 40 MPa, and on samples-beams with a size of 100 × 100 × 400 mm. Forms and methods of manufacturing samples correspond to GOST 12801-98. The prepared samples were kept for 26 days in an air-wet storage chamber, and then 2 days in water — with the samples immersed in
Сравнительные физико-механические свойства материалов, полученных в результате испытаний, представлены в таблице 2.Comparative physical and mechanical properties of the materials obtained as a result of the tests are presented in table 2.
С целью утилизации ранее использованного дорожного покрытия в состав цементно-асфальтобетонной смеси в качестве минерального материала может быть дополнительно введен асфальтогранулят. Полученные составы смесей отражены в таблице 3, а физико-механические свойства, полученные в результате испытаний этих материалов, представлены в таблице 4.In order to utilize the previously used pavement, asphalt granulate can be added to the composition of the cement-asphalt-concrete mixture as a mineral material. The resulting compositions of the mixtures are shown in table 3, and the physico-mechanical properties obtained as a result of testing these materials are presented in table 4.
Использование предложенного состава и способа приготовления цементно-асфальтобетонной смеси обеспечивает по сравнению с существующими способами и составами, в частности с ближайшим аналогом, следующие преимущества: уменьшено количество комплексного вяжущего; повысились водостойкость и длительная водостойкость, сопротивляемость материала попеременному замораживанию и оттаиванию; увеличились модуль деформации, прочность на растяжение при изгибе и прочность материала при высоких эксплуатационных температурах, в частности при температуре 50°C прочность образцов цементно-асфальтобетона по сравнению с ближайшим аналогом возросла до 2,61-9,72 МПа. Модуль деформации полученного дорожного покрытия занимает промежуточное значение между асфальтобетоном и цементобетоном. Его деформативность выше деформативности цементобетона более чем в 10 раз, поэтому толщины слоев заявленного дорожного покрытия могут значительно уменьшиться, что снизит материалоемкость и финансовые затраты.Using the proposed composition and method for preparing a cement-asphalt-concrete mixture provides, in comparison with existing methods and compositions, in particular with the closest analogue, the following advantages: the amount of complex binder is reduced; increased water resistance and long-term water resistance, the resistance of the material to alternate freezing and thawing; the deformation modulus, tensile strength in bending, and the strength of the material at high operating temperatures, in particular at a temperature of 50 ° C, increased the strength of cement-asphalt concrete samples compared to the closest analogue increased to 2.61-9.72 MPa. The deformation modulus of the resulting pavement is intermediate between asphalt concrete and cement concrete. Its deformability is higher than the deformability of cement concrete by more than 10 times, so the thickness of the layers of the claimed pavement can significantly decrease, which will reduce material consumption and financial costs.
Предлагаемый способ приготовления цементно-асфальтобетонной смеси и ее состав являются простыми по исполнению, технологичными, позволяют утилизировать ранее использованное дорожное покрытие и получить дорожное покрытие повышенной прочности и долговечности со значительным экономическим эффектом.The proposed method for the preparation of cement-asphalt-concrete mixture and its composition are simple in execution, technologically advanced, they can utilize the previously used pavement and obtain a pavement of increased strength and durability with significant economic effect.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010107945/03A RU2436888C2 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Cement and asphalt-concrete mixture preparation method and its composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010107945/03A RU2436888C2 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Cement and asphalt-concrete mixture preparation method and its composition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010107945A RU2010107945A (en) | 2011-09-10 |
RU2436888C2 true RU2436888C2 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=44757332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010107945/03A RU2436888C2 (en) | 2010-03-03 | 2010-03-03 | Cement and asphalt-concrete mixture preparation method and its composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2436888C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543838C1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-03-10 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Method to produce asphalt-concrete mix |
RU2745507C1 (en) * | 2020-08-06 | 2021-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Method for increasing the density and strength of asphalt granuloconcrete |
RU2763216C1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-12-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Composition of cement asphalt concrete for road building purposes for operation in conditions of high temperatures |
RU2773394C1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-06-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Composition of cement asphalt concrete mixture for road-building purpose |
-
2010
- 2010-03-03 RU RU2010107945/03A patent/RU2436888C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2543838C1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-03-10 | МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)" | Method to produce asphalt-concrete mix |
RU2745507C1 (en) * | 2020-08-06 | 2021-03-25 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Method for increasing the density and strength of asphalt granuloconcrete |
RU2763216C1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-12-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Composition of cement asphalt concrete for road building purposes for operation in conditions of high temperatures |
RU2773394C1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-06-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Composition of cement asphalt concrete mixture for road-building purpose |
RU2775249C1 (en) * | 2021-09-02 | 2022-06-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Composition of cement-asphalt-concrete for road construction purposes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010107945A (en) | 2011-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107915427B (en) | Construction method of semi-flexible pavement material | |
Chen et al. | Strength, fracture and fatigue of pervious concrete | |
Arel | Effects of curing type, silica fume fineness, and fiber length on the mechanical properties and impact resistance of UHPFRC | |
JP7017561B2 (en) | Permeable pavement and hardened carbon fiber compositions, and related methods | |
CN108484071B (en) | Foamed asphalt in-situ cold regeneration mixture and grading method and application thereof | |
Davoodi et al. | Influence of nano-silica modified rubber mortar and EVA modified porous asphalt on the performance improvement of modified semi-flexible pavement | |
RU2436888C2 (en) | Cement and asphalt-concrete mixture preparation method and its composition | |
Mukherjee et al. | Laboratory characterization of a cement grouted bituminous macadam made with Portland slag cement | |
EP3129201B1 (en) | Process for the preparation of masonry composite materials | |
Hossain et al. | Effect of cement content and size of coarse aggregate on the strength of brick aggregate concrete | |
AL-Ridha | The influence of size of lightweight aggregate on the mechanical properties of self-compacting concrete with and without steel fiber | |
Li et al. | Influence analyses of mixing approaches on properties of conventional and interlocking-dense concrete | |
CN112553994A (en) | Composite pavement road with asphalt layer coated on sisal fiber cement-based composite material | |
CN107406323B (en) | SBS latex for concrete modification | |
CN105777010B (en) | A kind of rubber wire stone mastic asphalt and preparation method thereof | |
RU2441961C2 (en) | Method for cold regeneration of asphalt and concrete pavement layers | |
KR101193915B1 (en) | Pavement method for bicycle | |
Musa et al. | Effect of palm oil fiber on laterized concrete | |
Marke et al. | Comparative evaluation of the flexural strength of concrete and colcrete | |
Pachta et al. | Influence of resins on the properties of lime-pozzolan grouts for surface consolidation | |
Khodair et al. | Self-compacting concrete study using recycled asphalt pavement incorporating fly ash, slag and superplasticizers | |
RU2494061C1 (en) | Fine-grained concrete mixture and preparation method thereof | |
Agbi | Suitability of sawdust as partial replacement for fine aggregate in concrete production | |
Elzaroug et al. | Cracks control in high strength reinforced concrete beams using steel fibers | |
Sybilski et al. | Investigation on binder-aggregate adhesivity using a nanotechnology chemically reactive silane additives based agent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150304 |