RU2500635C1 - Асфальтобетонная смесь - Google Patents
Асфальтобетонная смесь Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500635C1 RU2500635C1 RU2012114263/03A RU2012114263A RU2500635C1 RU 2500635 C1 RU2500635 C1 RU 2500635C1 RU 2012114263/03 A RU2012114263/03 A RU 2012114263/03A RU 2012114263 A RU2012114263 A RU 2012114263A RU 2500635 C1 RU2500635 C1 RU 2500635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- asphalt
- tar
- binder
- repair
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области дорожных строительных материалов, в частности к переработке отходов ремонта мягких кровель с получением битумного вяжущего, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей. Технический результат: повышение предела прочности при одновременном снижении восприимчивости асфальтобетона к температурам. Асфальтобетонная смесь содержит щебень, песок, минеральный порошок и битумное вяжущее из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном в следующем соотношении компонентов, мас.%: битум, содержащий до 15% примеси минерального наполнителя и волокон основы - 49…65, прямогонный гудрон - 51…35. 6 табл.
Description
Настоящее изобретение относится к области дорожных строительных материалов, в частности к переработке отходов ремонта мягких кровель с получением битумного вяжущего и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей.
Известна композиция (RU 2010110798, C04B 26/20, опубл. 27.09.11, бюл. №27), содержащая регенерированный асфальтобетон, наполнители и органоминеральный порошок в качестве добавки из измельченных битумосодержащих кровельных отходов в количестве 0,1-7,5 мас.%. Недостатком известной асфальтобетонной смеси следует признать увеличение жесткости смеси при использовании измельченных битумосодержащих кровельных отходов.
Известна также композиция (RU 2323909, C04B 26/26 C08L9 5/00 E01C 7/26, опубл. 10.05.2008, бюл. №13), содержащая (мас.%): щебень 38-50; битум 4-6; отходы мягкой кровли 1,5-3,0; минеральный порошок 7-20 и песок. Недостатком данного изобретения можно признать увеличение жесткости асфальтобетонной смеси при минимальном уменьшении экологического ущерба за счет утилизации кровельных отходов.
Наиболее близкой к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является асфальтобетонная смесь, приготовленная в соответствии с ГОСТ 9128-97 «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон» М., МНТКС, 1998, содержащая щебень, песок, минеральный порошок и битум. Недостатком известного решения является повышенная восприимчивость асфальтобетона к температуре, и вследствие этого высокая температура хрупкости.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение асфальтобетонных смесей с улучшенными физико-механическими свойствами и меньшей себестоимостью за счет использования вторичного сырья (отходов ремонта мягких кровель), утилизация которого в значительной степени способствует снижению наносимого экологии ущерба.
Технический результат: повышение предела прочности при одновременном снижении восприимчивости асфальтобетона к температурам. При этом достигается исключение стандартного битума из состава асфальтобетонных смесей и снижение расхода минерального порошка, а также утилизация отходов ремонта мягких кровель
Для получения указанного технического результата предложено использовать асфальтобетонную смесь, содержащую щебень, песок, минеральный порошок и битумное вяжущее из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном в следующем соотношении компонентов, мас.%: битум, содержащий до 15% примеси минерального наполнителя и волокон основы - 49…65, прямогонный гудрон - 51…35.
Особенностью предлагаемой асфальтобетонной смеси является использование в качестве вяжущего вещества битумное вяжущее из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном. При пластифицировании прямогонным гудроном восприимчивость битумного вяжущего к температуре ниже, и вследствие этого трещиностойкость выше, т.е. ниже температура хрупкости.
Битумный порошок для вяжущего из отходов ремонта мягких кровель получают в установке ПБМ 1.01 ТУ 4845-005-4874011-2003, без последующей сортировки. Измельченная смесь из отходов ремонта кровельных материалов содержит битумизированный картон, дробленый битум, минеральный наполнитель (мелкий песок и пыль). Состав измельченной смеси из отходов ремонта мягких кровель следующий, мас.%: измельченный битумизированный картон 37,5-33,3; минеральный наполнитель 6,0; дробленый битум - остальное. В серийно выпускаемую автоматизированную битумоплавильную установку УБП 2 (ТУ 4845-005-4874011-003) циклического действия вместимостью 2 т, оснащенную перемешивающим горизонтальным валом с лопатками, заливают отработанные нефтепродукты: масла группы ММО ГОСТ 21046-86, нагревают, загружают измельченные отходы битумных кровельных материалов порционно, причем при загрузке каждой порции выполняют периодическое перемешивание и нагрев.
Полученное по данной технологии битумное вяжущее из отходов ремонта мягких кровель было исследовано с целью определения группового состава. Результаты представлены в таблице 1.
Таблица 1 | |
Групповой состав битума, полученного на промышленной установке | |
Соединения | Количество, % |
1. Парафино-нафтеновые | 28,5 |
2. Легкие ароматические | 9,4 |
3. Средние ароматические | 3,0 |
4. Тяжелые ароматические | 19,4 |
5. Смолы I | 8,9 |
6. Смолы II | 14,7 |
7. Асфальтены | 16,1 |
Как следует из результатов анализа, в полученном битумном вяжущем из отходов ремонта мягких кровель присутствуют все основные группы соединений, характерные для битумов. По сравнению с битумами дорожными нефтяными в исследуемом образце наблюдается пониженное содержание масел.
Определение качественных показателей битумного вяжущего из отходов ремонта мягких кровель привели к следующим результатам:
а) температура размягчения - 88,4°C,
б) глубина проникания иглы при 25°C, 0,1 мм - 14;
в) температура хрупкости - (-3°C);
г) растяжимость при 25°C, см - 2,8.
Для использования битумного вяжущего из отходов ремонта мягких кровель в дорожном строительстве необходимо снизить его вязкость, увеличить растяжимость и понизить температуру хрупкости.
Такие результаты достигаются путем пластифицирования битумного вяжущего из отходов ремонта мягких кровель прямогонным гудроном в следующем соотношении компонентов, мас.%: битум, извлеченный из старых кровельных ковров, содержащий до 15% примеси минерального наполнителя и волокон основы - 49…65, прямогонный гудрон - 51…35. Температура смешения компонентов 180°С. Время непрерывного перемешивания компонентов составило 30 минут, время термостабилизации 4 часа при 160°С.
Результаты экспериментов по определению качественных показателей битумного вяжущего из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном, приведены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 | |||
Изменение состава битумов в результате пластификации его гудроном | |||
Соединения | Количество, % | ||
Разбавлено гудроном | Битум, извлеченный из старых кровельных ковров | ||
на 40 мас.% | на 50 мас.% | ||
1. Парафино-нафтеновые | 12,6 | 16,6 | 9,1 |
2. Легкие ароматические | 12,4 | 15,2 | 9,9 |
3. Средние ароматические | 9,2 | 8,7 | 6,3 |
4. Тяжелые ароматические | 28,8 | 24,7 | 15,4 |
5. Смолы I | 9,7 | 9,9 | 9,0 |
6. Смолы II | 12,8 | 13,2 | 14,2 |
7. Асфальтены | 14,5 | 11,7 | 36,0 |
Таблица 3 | |||||
Характеристики битумных вяжущих, пластифицированных ном в сопоставлении с требованиями стандартов | |||||
Наименование показателей, единицы измерения | Требования ГОСТ | Фактические показатели | |||
БНД 60/90 | БНД 90/130 | Исходное вяжущее | Разбавлено гудроном | ||
на 40 мас.% | на 50 мас.% | ||||
1. Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при 25°C при 0°C | 61-90 | 91-130 | 8 | 54 | 114 |
не менее 20 | не менее 28 | - | 21 | 27 | |
2. Температура размягчения, °C | не ниже 47 | не ниже 43 | 104,4 | 52,6 | 44 |
3. Растяжимость, см | |||||
при 25°C | 55 | 65 | 2,2 | 15 | 29,2 |
при 0°C | 3,5 | 4,0 | - | 3,2 | 3,8 |
4. Температура хрупкости, °C | не выше -15 | не выше -17 | -3 | -19 | -21,5 |
5. Растворимость, % | - | - | ниже нормы | - | - |
Пластифицированное битумное вяжущее характеризуются пониженным показателем «растяжимость при 25°C». Однако эластичные свойства пластифицированного битумного вяжущего изменяются с температурой менее резко, чем у стандартных битумов, то есть восприимчивость пластифицированного битумного вяжущего к температуре ниже и вследствие этого трещиностойкость выше, т.е. ниже температура хрупкости.
По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о возможности получения битумов различных марок при пластифицировании битумного вяжущего прямогонным гудроном при разном соотношении битума, извлеченного из старых кровельных ковров, и прямогонного гудрона.
Необходимо отметить, что для первых двух марок битума содержание гудрона в компаунде определяется показателем глубины проникания иглы (пенетрацией). Для марки БНД 90/130 нижний предел содержания гудрона (35%) определяется пенетрацией, а верхний (51%) - требуемой температурой размягчения по КиШ.
При таком определенном соотношении дорожные битумы, полученные отходов ремонта мягких кровель, будут иметь следующие показатели (таблица 4).
Таблица 4 | ||||
Характеристики битумных вяжущих, пластифицированных гудроном | ||||
Получаемая марка битума | Содержание гудрона в смеси, % | Количество гудрона для обеспечения стандартных показателей, мас.% | ||
Температура размягчения, °C | Пенетрация, 0,1 мм | Температура хрупкости, °С | ||
БНД 40/60 | 35…41,5 | 53,5…60 | 41…60 | -16,5…-19,5 |
БНД 60/90 | 41,5…46,5 | 47…53,5 | 61…90 | -19…-20,5 |
БНД 90/130 | 46,5…51 | 43…47 | 91…128 | -20,5…-23 |
Следовательно, в соответствии с таблицей 4 можно путем разбавления битумного вяжущего прямогонным гудроном получить марку битума, рекомендуемую для строительства асфальтобетонных дорог в определенной дорожно-климатической зоне.
При совмещении переработки отходов ремонта мягких кровель и приготовления асфальтобетонных смесей в одном предприятии можно избежать операции очистки битумного порошка от примесей. При этом нужно лишь учитывать их присутствие при проектировании асфальтобетонной смеси.
Например, при определении количества примесей в битумном порошке было обнаружено, что в исследуемой партии порошка содержится примерно 15% примесей, которые состоят из минеральной части (песка) и волокон раздробленной картонной основы (целлюлозы). Принимаем, в первом приближении, что соотношение песок: целлюлоза равняется 1:1, т.е. в битумном порошке содержится по 7,5% минерального и органического компонента примесей.
Если на основе этого битумного порошка готовить асфальтобетонную смесь, то удалять данные примеси не нужно, так как в смесь все равно добавляется минеральный порошок и нужно лишь учитывать это при расчете количества минерального порошка в составе смеси. Целлюлозные волокна также не будут ухудшать свойства бетона, а наоборот, будут стабилизировать, за счет дисперсного армирования консистенцию смеси и предотвращать ее расслаивание.
Разбавление расплавленного битумного вяжущего из отходов ремонта мягких кровель также должно производиться с учетом наличия примесей. В частности, если в битумном вяжущем из отходов ремонта мягких кровель соотношение битум: гудрон должно быть 1:1, то на одну часть битумного порошка, содержащую 0,85 частей битума и 0,15 частей примесей необходимо добавить 0,85 частей гудрона. Таким же образом необходимо рассчитать количество вводимого в асфальтобетонную смесь минерального порошка, уменьшив его на величину, содержащуюся в битумном вяжущем.
Были изготовлены две серии образцов мелкозернистого асфальтобетона типа Б марки III. Минеральная часть асфальтобетонных смесей была одинакова. Для первой серии (контрольной) использовался битум БНД 90/130 по ГОСТ 22245, для второй серии (опытной) - битумное вяжущее из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном (таблица 5).
Таблица 5 | ||
Состав асфальтобетонных смесей | ||
Материал | Количество, % для смеси | |
Контрольной | Опытной | |
Щебень, фр. 0-20 | 75 | 75 |
Отсев дробления фр. 0-5 | 25 | 24,7 |
Битум БНД 90/130 | 6 | - |
Битумное вяжущее | - | 6,5 |
Примечание: шпильки меньшая масса материалов в контрольной смеси 106 против 106,2 единиц объясняется наличием в опытном составе волокон целлюлозы. |
Испытания асфальтобетонных образцов проведены в соответствии с ГОСТ 9128-97. Из анализа полученных данных (таблица 6) следует, что асфальтобетон на битумном вяжущем из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном, удовлетворяет требованиям стандарта для асфальтобетона типа Б марки III по показателям водонасыщения, прочности при 20°C и при 50°C, а также коэффициенту водостойкости.
Таблица 6 | ||||
Свойства асфальтобетона на различном вяжущем | ||||
Наименование показателя | Ед. изм. | Величина показателей для асфальтобетона на вяжущем | Требования ГОСТ | |
стандартном (битум БНД 90/130) | полученном из отходов | |||
1. Средняя плотность | г/см3 | 2,35 | 2,34 | - |
2. Водонасыщение | % | 3,5 | 4,0 | 1,5…4,0 |
3. Предел прочности при сжатии при температуре: | ||||
20°C | МПа | 2,95 | 5,95 | ≥2,0 |
50°C | МПа | 0,72 | 1,38 | ≥0,9 |
4. Коэффициент водостойкости | 0,97 | 0,93 | ≥0,75 |
Настоящее техническое решение дает возможность производить асфальтобетонные смеси на битумном вяжущем из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном, с повышением показателя предела прочности при одновременном снижении восприимчивости асфальтобетона к температурам. При этом достигается снижение расхода минерального порошка и утилизация отходов ремонта мягких кровель.
Claims (1)
- Асфальтобетонная смесь, содержащая щебень, песок, минеральный порошок и битум, отличающаяся тем, что в качестве битума используют битумное вяжущее из отходов ремонта мягких кровель, пластифицированных прямогонным гудроном в следующем соотношении компонентов, мас.%: битум, содержащий до 15% примеси минерального наполнителя и волокон основы - 49…65, прямогонный гудрон - 51…35.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114263/03A RU2500635C1 (ru) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Асфальтобетонная смесь |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012114263/03A RU2500635C1 (ru) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Асфальтобетонная смесь |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012114263A RU2012114263A (ru) | 2013-10-20 |
RU2500635C1 true RU2500635C1 (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=49356903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012114263/03A RU2500635C1 (ru) | 2012-04-10 | 2012-04-10 | Асфальтобетонная смесь |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2500635C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112430011B (zh) * | 2020-12-05 | 2022-10-11 | 广东碧磊建筑工程有限公司 | 一种沥青混合料制备工艺 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2122B1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-03-31 | Serghei Dilda | Process for bitumen obtaining |
RU2323909C2 (ru) * | 2006-06-06 | 2008-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Асфальтобетонная смесь |
RU2010110798A (ru) * | 2010-03-22 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОКОМДОРМАШ" (ООО "ЕВРОКОМДОРМАШ") (RU) | Асфальтобетонная смесь |
-
2012
- 2012-04-10 RU RU2012114263/03A patent/RU2500635C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
MD2122B1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-03-31 | Serghei Dilda | Process for bitumen obtaining |
RU2323909C2 (ru) * | 2006-06-06 | 2008-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" | Асфальтобетонная смесь |
RU2010110798A (ru) * | 2010-03-22 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "ЕВРОКОМДОРМАШ" (ООО "ЕВРОКОМДОРМАШ") (RU) | Асфальтобетонная смесь |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ГОСТ 9128-97 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. - М.: МНТКС, 1998. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012114263A (ru) | 2013-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ingrassia et al. | Renewable materials in bituminous binders and mixtures: Speculative pretext or reliable opportunity? | |
Mohammad et al. | Laboratory evaluation of asphalt mixtures that contain biobinder technologies | |
Sheng et al. | Laboratory investigation on the use of bamboo fiber in asphalt mixtures for enhanced performance | |
EP2898037B1 (en) | Preparation and uses of bio-adhesives | |
US9481793B2 (en) | Development of a renewable carbon-based bio-modifier for asphalt cement | |
US20130199410A1 (en) | Methods and Compositions for Recycled Asphalt Shingles Material | |
US8906152B2 (en) | Reclaimed asphalt pavement containing polyphosphoric acid modified binder | |
Zainudin et al. | Effect of sugarcane bagasse ash as filler in hot mix asphalt | |
Goh et al. | Evaluation of recycled asphalt shingles in hot mix asphalt | |
Mansor et al. | Sugarcane bagasse fiber–An eco-friendly pavement of SMA | |
Awaeed et al. | Utilization of waste plastic water bottle as a modifier for asphalt mixture properties | |
Xie et al. | The Effectiviness of Warm Mix Asphalt (WMA) Additives Affected by The Type of Aggregate Binder | |
RU2559508C1 (ru) | Модификатор битума для дорожного асфальтобетона | |
Abdul-Mawjoud et al. | Evaluation of SBR and PS-modified asphalt binders and HMA mixtures containing such binders | |
RU2500635C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
Bilondi1a et al. | Effect of recycled glass powder on asphalt concrete modification | |
ashoor et al. | Improved asphalt binder using recycle polyethylene terephthalate polymer | |
Tefera et al. | Evaluation of the effect of rubber modified bitumen on asphalt performance | |
RU2524081C1 (ru) | Ресурсосберегающая щебеночно-мастичная смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий | |
Al-Hadidy | Evaluation of pyrolisis polypropylene modified asphalt paving materials | |
Omranian et al. | Evaluation of asphalt mixtures performance produced via drum and batch mixing plants | |
Avsenik et al. | Analysis of possible use of pyrolytic products as binders in asphalt mixes | |
Al-Hadidy et al. | The Effect Of Sulfur Waste And ABS On Asphalt Cement Properties. | |
Aziz et al. | Effect of viscoelastic behavior of cellulose oil palm fiber (COPF) modified 60-70 asphalt binder for deterioration for roads and highways | |
Cingiloglu et al. | The Utilization of production shingle waste in hot mix asphalt and warm mix asphalt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140411 |