RU2504565C1 - Road bitumen concrete based on modified asphalt binder - Google Patents
Road bitumen concrete based on modified asphalt binder Download PDFInfo
- Publication number
- RU2504565C1 RU2504565C1 RU2012129476/05A RU2012129476A RU2504565C1 RU 2504565 C1 RU2504565 C1 RU 2504565C1 RU 2012129476/05 A RU2012129476/05 A RU 2012129476/05A RU 2012129476 A RU2012129476 A RU 2012129476A RU 2504565 C1 RU2504565 C1 RU 2504565C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asphalt
- bitumen
- binder
- bitumen concrete
- brown coal
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Изобретение позволяет улучшить механические характеристики асфальтобетона, упростить технологический процесс приготовления смеси и сократить его продолжительность.The invention relates to the industry of road-building materials, namely, compositions of mixtures for the manufacture of asphalt concrete, which can be used in the construction of bases and coatings for roads, airfields, bridges. The invention improves the mechanical characteristics of asphalt concrete, simplify the process of preparing the mixture and reduce its duration.
Известна асфальтобетонная смесь, содержащая битум, модификатор, включающий эластомерную крошку, нефтепродукты и минеральный заполнитель (1. Патент РФ №2095325 «Асфальтобетонная смесь». Авт.К.В. Раков, А.П. Сафронов). Модификатором служит отработанный набухший эластомерный сорбент установок по очистке промышленных сточных вод от нефтепродуктов, в котором соотношение эластомерная крошка: нефтепродукты составляет от 1:1 до 1:3, при следующем соотношении компонентов смеси, мас.%: битум 5,0-8,0; указанный отработанный сорбент 0,2-2,0; минеральный заполнитель остальное. Эластомерный сорбент представляет собой эластомерную крошку из отходов производства резинотехнических изделий из сшитых карбоцепных каучуков с удельной поверхностью 10-30 м2/г при следующем фракционном составе, мас. фракция менее 1,0 мм - 20-30%; фракция 1,0-2,5 мм - 60-75%; фракция 2,5-3,0 мм - 5-10%.Known asphalt mixture containing bitumen, a modifier including elastomeric chips, petroleum products and mineral aggregate (1. Patent of the Russian Federation No. 2095325 "Asphalt mixture". Aut.KV Rakov, A. P. Safronov). The modifier is the spent swollen elastomeric sorbent of plants for the treatment of industrial wastewater from oil products, in which the ratio of elastomeric crumb: oil products is from 1: 1 to 1: 3, with the following ratio of mixture components, wt.%: Bitumen 5.0-8.0 ; the specified spent sorbent 0.2-2.0; mineral aggregate rest. The elastomeric sorbent is an elastomeric crumb from waste products from rubber products from crosslinked carbochain rubbers with a specific surface area of 10-30 m 2 / g with the following fractional composition, wt. fraction less than 1.0 mm - 20-30%; fraction 1.0-2.5 mm - 60-75%; fraction 2.5-3.0 mm - 5-10%.
Предлагаемый фракционный состав усложняет процесс приготовления асфальтобетонной смеси, при этом не всегда удается достичь однородного распределения эластомерного модификатора, что отрицательно сказывается на свойствах асфальтобетона. Кроме того, процесс смешивания компонентов асфальтобетонной смеси, набухание эластомерного модификатора в битуме занимает продолжительное время (в течение 3 ч), что увеличивает длительность технологического цикла производства асфальтобетонной смеси.The proposed fractional composition complicates the process of preparing the asphalt mix, while it is not always possible to achieve a uniform distribution of the elastomeric modifier, which negatively affects the properties of asphalt concrete. In addition, the process of mixing the components of the asphalt mix, the swelling of the elastomeric modifier in bitumen takes a long time (within 3 hours), which increases the duration of the production cycle of the production of asphalt mix.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является асфальтобетонная смесь с применением активированного угольного порошка в качестве структурирующей добавки для модифицирования связующего - гудрона при производстве асфальтобетонной смеси при следующем соотношении компонентов, мас.%: щебень - 83; гудрон - 7; бурый уголь - 10 (2. Буренина О.Н., Николаева Л.А., Копылов В. Е. Влияние органо-минеральных добавок на свойства связующего и асфальтобетона // Сб. тр. межд. науч.-практ. конф. «Высокие технологии, фундаментальные исследования, экономика». - СПб.: Изд-во Политехн., ун-та, 2011. Т.2. - С.361-365).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is asphalt concrete mixture using activated carbon powder as a structuring additive for modifying the binder - tar in the production of asphalt concrete mixture in the following ratio of components, wt.%: Crushed stone - 83; tar - 7; brown coal - 10 (2. Burenina O.N., Nikolaeva L.A., Kopylov V.E. Influence of organo-mineral additives on the properties of binder and asphalt concrete // Collection of international scientific and practical conf. " High technologies, basic research, economics. ”- SPb .: Publishing house of the Polytechnic University, Univ., 2011. V.2. - S.361-365).
Асфальтобетонные смеси на основе гудрона получены путем смешения компонентов в лопастном смесителе при скорости вращения ротора 50 об/с. В предварительно нагретый при 110°С и измельченный известняковый щебень вводится связующая композиция. Технология получения связующей композиции заключается в высушивании при 110°С диспергированных бурых углей и последующем соединении с предварительно нагретым при 90°С гудроном.Tar-based asphalt mixtures were obtained by mixing the components in a paddle mixer at a rotor speed of 50 r / s. A binder composition is introduced into the pre-heated and crushed limestone crushed stone at 110 ° C. The technology for the preparation of the binder composition consists in drying dispersed brown coals at 110 ° C and then combining with tar previously heated at 90 ° C.
К недостатку этой технологии следует отнести несоответствие требованиям ГОСТ 9128-2009 показателей механических характеристик.The disadvantage of this technology is the non-compliance with the requirements of GOST 9128-2009 indicators of mechanical characteristics.
Целью предлагаемого изобретения является повышение качества асфальтобетона.The aim of the invention is to improve the quality of asphalt concrete.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве связующего предлагается использовать битум БНД 90/130, модифицированный добавкой механоактивированного бурого угля при следующем соотношении компонентов мас.%: битум - 6,3; механоактивированный уголь - 0,7; щебень - 93.The goal is achieved by the fact that as a binder it is proposed to use bitumen BND 90/130, modified by the addition of mechanically activated brown coal in the following ratio of components wt.%: Bitumen - 6.3; mechanically activated carbon - 0.7; crushed stone - 93.
Битум нефтяной вязкий дорожный БНД 90/130 (ГОСТ 22245-90) (далее - битум) представляет собой смесь углеводородов и гетероорганических соединений и углеводородов, не выкипающую при температурах перегонки нефти (основные составляющие: асфальтены, смолы и масла парафиновой, нафтеновой и ароматической основы), имеет следующие свойства (табл.1).Viscous petroleum bitumen road BND 90/130 (GOST 22245-90) (hereinafter referred to as bitumen) is a mixture of hydrocarbons and heteroorganic compounds and hydrocarbons that does not boil off at oil distillation temperatures (main components: asphaltenes, resins and paraffinic, naphthenic and aromatic base oils ), has the following properties (Table 1).
Однако выбранный битум имеет недостаточную трещиностойкость, нетеплостоек, неэластичен и не обладает требуемой адгезией к поверхности минеральных материалов кислых пород (3. Гохман Л.М. Битумы, полимерно-битумные вяжущие, асфальтобетон, полимерасфальтобетон. - М.: ЗАО «ЭКОН-ИНФОРМ», 2008. - 117 с.).However, the selected bitumen has insufficient crack resistance, is not heat-resistant, inelastic, and does not have the required adhesion to the surface of mineral materials of acidic rocks (3. Gokhman L.M. , 2008 .-- 117 p.).
С целью улучшения качества битума и адгезионной способности системы «уголь - связующее» предлагается введение в битум в качестве структурно-активной добавки активированного бурого угля.In order to improve the quality of bitumen and the adhesive ability of the "carbon-binder" system, the introduction of activated brown coal into the bitumen is proposed as a structurally active additive.
Бурые угли это типично гумусовые, плотные осадочные породы (4. Угольная база России. Угольные бассейны и месторождения Дальнего Востока России. - М.: ЗАО «Геоинформмарк», 1999. T.V. Кн.2. - 638 с.). Предпосылкой использования дисперсного органо-минерального материала в качестве модифицирующей добавки для модификации битума в технологии получения асфальтобетонной смеси, помимо обширной сырьевой базы и дешевизны, явились его специфические свойства, обусловленные его повышенной удельной поверхностью, развитой поровой структурой, а также высокими адсорбционными характеристиками (5. Николаева Л.А. Брикетирование бурого угля с использованием модифицированного гудрона // Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 25.00.13. - Иркутск, 2011. - 135 с).Brown coals are typically humic, dense sedimentary rocks (4. Coal base of Russia. Coal basins and deposits of the Far East of Russia. - M .: Geoinformmark CJSC, 1999. T.V. Kn.2. - 638 p.). A prerequisite for the use of dispersed organo-mineral material as a modifying additive for the modification of bitumen in the technology for producing asphalt mixes, in addition to its extensive raw material base and low cost, were its specific properties due to its increased specific surface, developed pore structure, and also high adsorption characteristics (5. Nikolaeva L.A. Brown coal briquetting using modified tar // Diss. For the degree of Candidate of Technical Sciences: 25.00.13. - Irkuts K, 2011 .-- 135 s).
Изучение текстурных характеристик бурых углей показывает, что активированный бурый уголь характеризуется меньшим размером частиц, повышенной удельной геометрической поверхностью, а также увеличенным количеством пор, о чем можно судить по увеличению удельного объема пор по сравнению с неактивированным угольным порошком (табл.2).A study of the texture characteristics of brown coals shows that activated brown coal is characterized by a smaller particle size, increased specific geometric surface, as well as an increased number of pores, as can be judged by the increase in specific pore volume compared to non-activated carbon powder (Table 2).
Исследования дисперсности наполнителей показывают, что если размер отдельных частиц бурых углей до активации составляет >180 мкм, то после обработки в планетарной мельнице он снижается на два порядка. Таким образом, исследования показали, что механоактивация приводит к усилению адсорбционных свойств и увеличению дисперсности бурых углей.Studies of the dispersion of fillers show that if the size of individual particles of brown coal before activation is> 180 μm, then after processing in a planetary mill it decreases by two orders of magnitude. Thus, studies have shown that mechanical activation leads to increased adsorption properties and an increase in the dispersion of brown coals.
Известняковый щебень (далее - щебень) - это осадочная горная порода, состоящая главным образом из карбоната кальция (кальцита), имеющего химическую формулу СаСО3 (6. Копылов В.Е., Николаева Л.А. Повышение качества асфальтобетона за счет использования модифицированного нефтяного вяжущего // Сб. тр. Всеросс. науч. - пр. конф. «Живые системы и конструкционные материалы в условиях криолитозоны». - Якутск: Изд-во СВФУ, 2011. - С.304-307).Limestone crushed stone (hereinafter referred to as crushed stone) is a sedimentary rock consisting mainly of calcium carbonate (calcite), which has the chemical formula CaCO 3 (6. Kopylov V.E., Nikolaeva L.A. Improving the quality of asphalt concrete through the use of modified oil a binder // Collected Bulletin of the All-Russian Scientific - Ave. Conf. “Living Systems and Structural Materials under Cryolithozone Conditions.” - Yakutsk: NEFU Publishing House, 2011. - P.304-307).
Состав для асфальтобетонной смеси готовят следующим образом.The composition for the asphalt mix is prepared as follows.
Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве связующего - битум марки БНД 90/130 и содержит в качестве структурирующей добавки механоактивированный активированный бурый уголь при следующем соотношении компонентов, мас.%: The asphalt-concrete mixture includes limestone gravel of a fraction of 0-5 mm as a mineral material, BND 90/130 bitumen as a binder and contains mechanically activated activated brown coal as a structuring additive in the following ratio of components, wt.%:
известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93 limestone crushed stone of fraction 0-5 mm - 93
нефтяной вязкий битум - 6,3 viscous petroleum bitumen - 6.3
активированный бурый уголь - 0,7.activated brown coal - 0.7.
Бурый уголь перед смешением с битумом (нефтяным связующим) высушивается при 110°С для удаления части остаточной воды и подвергается механической активации на планетарной мельнице АГО-2 с частотой вращения водила 630 об/мин и барабана 1290 об/мин в течение двух минут для диспергирования и повышения адсорбционной способности. В предварительно нагретый при 110°С и измельченный известняковый щебень (размер фракции 0-5 мм) вводится приготовленная связующая композиция и смесь перемешивается при заявляемых отношениях при температуре 140-150°С до образования однородной смеси.Lignite before mixing with bitumen (oil binder) is dried at 110 ° C to remove part of the residual water and subjected to mechanical activation at the AGO-2 planetary mill with a carrier speed of 630 rpm and a drum of 1290 rpm for two minutes to disperse and increase adsorption capacity. The prepared binder composition is introduced into the pre-heated and crushed limestone crushed stone (fraction size 0-5 mm) and the mixture is mixed at the claimed ratios at a temperature of 140-150 ° C until a homogeneous mixture is formed.
Приготовление предлагаемой асфальтобетонной смеси не требует дополнительных устройств и приспособлений. Смесь легко получается смешением входящих в ее состав ингредиентов на стандартном оборудовании, имеющемся на асфальтобетонных заводах.Preparation of the proposed asphalt mix does not require additional devices and appliances. The mixture is easily obtained by mixing its constituent ingredients on standard equipment available in asphalt plants.
Исследуемые цилиндрические образцы диаметром 50,5 мм и высотой 50,5 мм испытывали на прочность при сжатии согласно ГОСТ 9128-2009. Результаты сравнительных испытаний сведены в табл.3. Как следует из сопоставительного анализа механических характеристик асфальтобетона, прочность при сжатии образцов предложенного состава выше примерно в 1,5-3 раза по сравнению с асфальтобетонными смесями известных составов и прототипа.The investigated cylindrical samples with a diameter of 50.5 mm and a height of 50.5 mm were tested for compressive strength according to GOST 9128-2009. The results of comparative tests are summarized in table 3. As follows from a comparative analysis of the mechanical characteristics of asphalt concrete, the compressive strength of samples of the proposed composition is higher by about 1.5-3 times compared with asphalt mixtures of known compositions and prototype.
Claims (1)
известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93;
нефтяной вязкий битум - 6,3;
механоактивированный бурый уголь - 0,7. Asphalt-concrete mixture comprising limestone gravel of fraction 0-5 mm as a mineral material, brown coal as a modifier, characterized in that it contains viscous oil bitumen of the BND 90/130 grade as a binder, and mechanically activated brown coal as a modifier the following ratio of components, wt.%:
limestone crushed stone of fraction 0-5 mm - 93;
viscous petroleum bitumen - 6.3;
mechanically activated brown coal - 0.7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129476/05A RU2504565C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Road bitumen concrete based on modified asphalt binder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012129476/05A RU2504565C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Road bitumen concrete based on modified asphalt binder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2504565C1 true RU2504565C1 (en) | 2014-01-20 |
Family
ID=49947981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012129476/05A RU2504565C1 (en) | 2012-07-11 | 2012-07-11 | Road bitumen concrete based on modified asphalt binder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2504565C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748791C1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-05-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation |
RU2793038C1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть-Битумные материалы» (ООО «Газпромнефть-БМ») | Structuring additive for asphalt mixes |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1735331A1 (en) * | 1989-01-09 | 1992-05-23 | Омский Филиал Государственного Всесоюзного Дорожного Научно-Исследовательского Института | Asphalt concrete mix |
RU2204539C2 (en) * | 2001-07-20 | 2003-05-20 | Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | Asphaltic concrete mix |
UA9584U (en) * | 2004-12-28 | 2005-10-17 | Shulhin State Road Res Inst | A bituminous and mineral mixture |
RU2280673C1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-27 | Учреждение Институт органического синтеза Уральского отделения Российской академии наук | Method of liquefaction of brown coal |
CN102206064A (en) * | 2010-09-01 | 2011-10-05 | 重庆市新安洁环境绿化工程(集团)有限公司 | Cold-patch bituminous mixture and preparation method thereof |
-
2012
- 2012-07-11 RU RU2012129476/05A patent/RU2504565C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1735331A1 (en) * | 1989-01-09 | 1992-05-23 | Омский Филиал Государственного Всесоюзного Дорожного Научно-Исследовательского Института | Asphalt concrete mix |
RU2204539C2 (en) * | 2001-07-20 | 2003-05-20 | Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт) | Asphaltic concrete mix |
RU2280673C1 (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-27 | Учреждение Институт органического синтеза Уральского отделения Российской академии наук | Method of liquefaction of brown coal |
UA9584U (en) * | 2004-12-28 | 2005-10-17 | Shulhin State Road Res Inst | A bituminous and mineral mixture |
CN102206064A (en) * | 2010-09-01 | 2011-10-05 | 重庆市新安洁环境绿化工程(集团)有限公司 | Cold-patch bituminous mixture and preparation method thereof |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748791C1 (en) * | 2020-11-18 | 2021-05-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation |
RU2793038C1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть-Битумные материалы» (ООО «Газпромнефть-БМ») | Structuring additive for asphalt mixes |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Woszuk et al. | Effect of zeolite properties on asphalt foaming | |
Yadykina et al. | The influence of stabilizing additives on physical and mechanical properties of stone mastic asphalt concrete | |
RU2504565C1 (en) | Road bitumen concrete based on modified asphalt binder | |
RU2509065C1 (en) | Asphalt-concrete mixture based on modified bitumen | |
RU2748791C1 (en) | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation | |
RU2515840C1 (en) | Asphalt-concrete mix | |
RU2559508C1 (en) | Bitumen modifier for road asphalt concrete | |
RU2365553C1 (en) | Asphaltic concrete, containing mechanically activated rubber crumb | |
RU2521988C1 (en) | Bitumen-concrete mixture on nano-modified binder | |
RU2572129C1 (en) | Method to produce modifying additive for hot asphalt-concrete mixtures | |
RU2524081C1 (en) | Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings | |
RU2672417C1 (en) | Modified by the petroleum bitumen asphalt-concrete mixture and the bitumen modifier | |
RU2439017C1 (en) | Activated mineral powder for road concrete mix | |
CN104441290A (en) | Mixing method for modified biological asphalt mixture | |
RU2119465C1 (en) | Asphalt concrete mixture | |
RU2471913C2 (en) | Method of making pavement structural layer based on ashes of effluents sediments combustion | |
RU2521634C1 (en) | Waterproof polymer-bitumen emulsion compound | |
Zhou et al. | Inhibition effect of three types of biochar on volatile organic compounds from asphalt: Revealing chemical adsorption as the primary mechanism | |
RU2470048C1 (en) | Bitumen-mineral mixture | |
RU2425074C2 (en) | Binding composition for making fuel briquettes | |
Bostancioğlu et al. | Optimizing activated carbon size and ratio in bitumen modification | |
RU2500636C1 (en) | Rubberised asphalt concrete mixture for bases and lower layers of coating | |
RU2532230C1 (en) | Mixture for making porous aggregate | |
RU2647740C1 (en) | Stabilized binder, metal mastic road concrete mix based on stabilized binder and method of its production | |
Woszuk et al. | Application of zeolites as fillers in mix asphalt |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190712 |