RU2524081C1 - Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings - Google Patents

Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings Download PDF

Info

Publication number
RU2524081C1
RU2524081C1 RU2013132069/03A RU2013132069A RU2524081C1 RU 2524081 C1 RU2524081 C1 RU 2524081C1 RU 2013132069/03 A RU2013132069/03 A RU 2013132069/03A RU 2013132069 A RU2013132069 A RU 2013132069A RU 2524081 C1 RU2524081 C1 RU 2524081C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bitumen
mixture
construction
evotherm
repair
Prior art date
Application number
RU2013132069/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Изабелла Вартановна Мардиросова
Сергей Анатольевич Чернов
Александр Викторович Каклюгин
Максим Владиславович Максименко
Никита Игоревич Ширяев
Евгений Александрович Еременко
Веселин Георгиев Колев
Original Assignee
Изабелла Вартановна Мардиросова
Сергей Анатольевич Чернов
Александр Викторович Каклюгин
Максим Владиславович Максименко
Никита Игоревич Ширяев
Евгений Александрович Еременко
Веселин Георгиев Колев
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Изабелла Вартановна Мардиросова, Сергей Анатольевич Чернов, Александр Викторович Каклюгин, Максим Владиславович Максименко, Никита Игоревич Ширяев, Евгений Александрович Еременко, Веселин Георгиев Колев, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ filed Critical Изабелла Вартановна Мардиросова
Priority to RU2013132069/03A priority Critical patent/RU2524081C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2524081C1 publication Critical patent/RU2524081C1/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: stone mastic mixture (SM) for construction and repair of roadway pavings, containing a mineral material, a dispersive reinforcing additive - a rubber thermoplastic elastomer (RTPE) and road bitumen, where bitumen is modified by additives "Azol 1003" and a surface-active material EVOTHERM®J-1, at their following ratio, wt %: bitumen BND 60/90 98.6-99.3, "Azol 1003" 0.3-0.7, surface-active material EVOTHERM®J-1 0.4-0.7, at the following ratio of components, wt %: mineral material 93.50-94.20, dispersive reinforcing additive RTPE 0.2-0.4, modified bitumen BND 60/90 5.6-6.1.
EFFECT: temperature drop of placement and compaction of SM mixtures and increase of their strength, water resistance, coupling.
1 ex, 5 tbl

Description

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и аэродромов и может быть использовано при устройстве верхних слоев дорожных одежд.The invention relates to the construction of roads and airfields and can be used in the device of the upper layers of pavement.

Срок службы дорожных покрытий автомобильных дорог высших технических категорий должен быть не менее 16-18 лет. Однако используемые в настоящее время горячие асфальтобетонные смеси в процессе эксплуатации покрытия через 5-7 лет выводят его из строя: образуются трещины, происходит частичное разрушение слоя, появляются выбоины, различные деформации, наплывы, волны, колеи.The service life of road surfaces of high technical categories must be at least 16-18 years. However, the hot asphalt mixes currently used during the operation of the coating after 5-7 years put it out of action: cracks form, partial destruction of the layer occurs, potholes, various deformations, flows, waves, ruts appear.

В связи с этим огромную роль приобретает необходимость обеспечения повышенной долговечности и качества выполняемых работ и используемых материалов путем сокращения расхода дорожно-строительных материалов и энергетических ресурсов при их производстве и применении. Значительную долю материальных и энергетических затрат дорожных организаций при этом составляют процессы укладки и уплотнения асфальтобетонных смесей, сокращения процессов их старения и энергозатрат при строительстве и ремонте покрытий.In this regard, the need to ensure increased durability and quality of work performed and materials used by reducing the consumption of road-building materials and energy resources during their production and use is of great importance. A significant proportion of the material and energy costs of road organizations in this case are the processes of laying and compacting asphalt mixtures, reducing the aging process and energy consumption in the construction and repair of coatings.

Для получения такого эффекта особый интерес представляют внедряемые в последнее время так называемые «теплые» смеси, позволяющие снизить на 30-50°С температуру укладки и уплотнения горячих асфальтобетонных смесей. Под теплым асфальтобетоном традиционно в СССР было принято понимать смеси, получаемые с использованием жидких или разжиженных вяжущих по ГОСТ 9128-84 и укладываемые при температуре 50-80°С.To obtain such an effect, of particular interest are the recently introduced so-called “warm” mixtures, which make it possible to reduce the temperature of laying and compacting hot asphalt mixtures by 30–50 ° C. Traditionally, in the USSR it was customary to mean warm asphalt concrete as mixtures obtained using liquid or liquefied binders according to GOST 9128-84 and laid at a temperature of 50-80 ° С.

Существенным недостатком подобных смесей является то, что получаемые таким способом смеси после уплотнения и охлаждения обычно не набирают проектную плотность, прочность и необходимую ровность покрытия и, как правило, не соответствуют необходимым требованиям.A significant drawback of such mixtures is that the mixtures obtained in this way, after compaction and cooling, usually do not gain design density, strength and the required evenness of the coating and, as a rule, do not meet the necessary requirements.

В последнее время появились новые технологии «теплых» смесей, позволяющие снизить температуру приготовления, укладки и уплотнения асфальтобетонов на вязких дорожных битумах (с глубиной проникания иглы 40-130·0,1 мм) на 30-50°C ниже, чем при работе с обычными горячими составами по ГОСТ 9128-2009.Recently, new technologies of “warm” mixtures have appeared, allowing to reduce the temperature of preparation, laying and compaction of asphalt concrete on viscous road bitumen (with a needle penetration depth of 40-130 · 0.1 mm) 30-50 ° C lower than when working with conventional hot compositions according to GOST 9128-2009.

Данные технологии позволяют при необходимости путем использования некоторых модифицирующих добавок понижать температуры производства, улучшать удобоукладываемость и уплотнение асфальтобетонных смесей при одновременном повышении их качественных показателей со значительным уменьшением энергозатрат и улучшением охраны окружающей среды. К числу подобных добавок относятся наиболее распространенные CECABASE RT945 (Франция), REDISETTMWMX (Швеция), EVOTHERM (США) и др. За счет временного понижения вязкости вяжущего такие модифицирующие добавки способствуют повышению способности вязких битумов улучшать обволакивание зерен каменного материала, снижая затраты энергии на перемешивание при приготовлении и облегчая процесс укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси, повышая прочность и плотность покрытия.These technologies allow, if necessary, by using some modifying additives to lower production temperatures, improve workability and compaction of asphalt mixtures while improving their quality indicators with a significant reduction in energy consumption and improving environmental protection. Such additives include the most common CECABASE RT945 (France), REDISETTMWMX (Sweden), EVOTHERM (USA), etc. By temporarily lowering the viscosity of the binder, such modifying additives increase the ability of viscous bitumen to improve the enveloping of grains of stone material, reducing the energy consumption for mixing when preparing and facilitating the process of laying and compacting the asphalt mixture, increasing the strength and density of the coating.

Известна асфальтобетонная смесь (патент RU 2303576 C2, C04B 26/26, опубликованный 27.07.2007), включающая песок, минеральный порошок, отсев дробления щебня - фракция 0-5 мм, нефтяной битум, резиновый модификатор, поверхностно-активное вещество - КАДЭМ-ВТ, полимерную добавку СЕВИЛЕН (ПД), шлам химводоочистки ТЭЦ и нефтяной гудрон (НГ). Однако смесь необходимо нагревать в течение 3-х часов при температуре до 150°C. При более низких температурах приготовление смеси в работе не рекомендуется.Known asphalt mixture (patent RU 2303576 C2, C04B 26/26, published July 27, 2007), including sand, mineral powder, screening crushing crushed stone - fraction 0-5 mm, petroleum bitumen, rubber modifier, surfactant - KADEM-VT , polymer additive SEVILEN (PD), sludge for chemical treatment of thermal power plants and oil tar (NG). However, the mixture must be heated for 3 hours at temperatures up to 150 ° C. At lower temperatures, the preparation of the mixture is not recommended.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (патент RU 2474595, C08L 95/00, опубликовано 10.02.2013), содержащая щебень, песок из отсевов дробления, минеральный порошок, битум, смесь резинового термоэластопласта, волокнистую целлюлозную добавку, адгезионную азотсодержащую добавку при следующем соотношении компонентов, масс.%:The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is crushed stone-mastic asphalt concrete mixture (patent RU 2474595, C08L 95/00, published 02.10.2013) containing crushed stone, sand from crushing screenings, mineral powder, bitumen, a mixture of rubber thermoplastic elastomer, fibrous cellulose additive, adhesive nitrogen-containing additive in the following ratio of components, wt.%:

ЩебеньCrushed stone 65,0-75,065.0-75.0 Песок из отсевов дробленияSand from crushing screenings 5,0-17,05.0-17.0 Минеральный порошокMineral powder 10,0-20,010.0-20.0 БитумBitumen 5,5-7,55.5-7.5 Резиновый термоэластопластRubber thermoplastic elastomer 0,2-0,60.2-0.6 Волокнистая целлюлозная добавкаFibrous cellulose additive 0,2-0,60.2-0.6 Адгезионная азотсодержащая добавкаAdhesive nitrogen-containing additive 0,05-0,150.05-0.15

В качестве стабилизирующей добавки в этой смеси в работе использовался широко применяемый стабилизатор «VTATOP».As a stabilizing additive in this mixture, the widely used VTATOP stabilizer was used in the work.

Недостатком указанной щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси являются ее высокие температуры укладки и уплотнения. Согласно известным требованиям (см. ГОСТ 31015-2002, табл. 3), в соответствии с которыми приготовлена эта смесь, температура ее при укладке (при использовании битума БНД 60/90) должна быть не менее 145°C. Температура же уплотнения смеси с использованием резинового термоэластопласта в соответствии с рекомендациями ОДМ 218.3.001-2006 (п.8.8) рекомендуется не ниже 140°C.The disadvantage of this crushed stone-mastic asphalt mixture is its high temperatures of laying and compaction. According to the well-known requirements (see GOST 31015-2002, table. 3), in accordance with which this mixture is prepared, its temperature when laying (using BND 60/90 bitumen) should be at least 145 ° C. The temperature of compaction of the mixture using rubber thermoplastic elastomer in accordance with the recommendations of ODM 218.3.001-2006 (Clause 8.8) is recommended not lower than 140 ° C.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение температур укладки и уплотнения ЩМА (щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси) с сохранением необходимых физико-механических показателей свойств и снижением процессов старения и энергозатрат при строительстве и ремонте дорожных покрытий.The objective of the invention is to reduce the temperature of laying and compaction of ASHM (gravel and mastic asphalt mix) while maintaining the necessary physical and mechanical properties and reducing the aging process and energy consumption in the construction and repair of road surfaces.

Достигается это за счет разработки «теплых» щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей с повышенными водо-, сдвиго- и трещиностойкостью, более устойчивых к процессам старения при использовании в работе температур на 30-50°С ниже, чем при приготовлении горячих ЩМА смесей.This is achieved through the development of “warm” gravel-mastic asphalt concrete mixtures with increased water, shear and crack resistance, more resistant to aging processes when using temperatures 30-30 ° C lower than when preparing hot alkali mixtures.

Сущность изобретения заключается в том, что щебеночно-мастичная смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий, содержащая минеральный материал, дисперно-армирующую добавку - резиновый термоэластопласт РТЭП, и дорожный битум, при этом битум модифицирован добавками «Азол 1003» и поверхностно-активным веществом EVOTHERM®J-1, при их следующем соотношении масс.%:The essence of the invention lies in the fact that the crushed stone and mastic mixture for the construction and repair of pavements containing mineral material, disperse reinforcing additive - RTEP rubber thermoplastic elastomer, and road bitumen, while the bitumen is modified with additives "Azole 1003" and surfactant EVOTHERM ®J-1, in their following ratio, wt.%:

битум БНД 60/90bitumen BND 60/90 98,6-99,398.6-99.3 «Азол 1003»"Azole 1003" 0,3-0,70.3-0.7 поверхностно-активное вещество EVOTHERM®J-1surfactant EVOTHERM®J-1 0,4-0,7,0.4-0.7,

при следующем соотношении компонентов, масс.%:in the following ratio of components, wt.%:

минеральный материалmineral material 93,50-94,2093.50-94.20 дисперсно-армирующая добавка - dispersion reinforcing additive - резиновый термоэластопласт РТЭПrubber thermoplastic elastomer RTEP 0,2-0,40.2-0.4 модифицированный битум БНД 60/90modified bitumen BND 60/90 5,6-6,1.5.6-6.1.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в следующем: возможность понижения температур укладки и уплотнения ЩМА при значительном сохранении физико-механических свойств, вплоть до 90°C, с сокращением при этом процессов ее старения и энергозатрат при устройстве дорожного покрытия.The technical result of the invention consists in the following: the possibility of lowering the laying and sealing temperatures of the alkali metal alloy while significantly preserving the physicomechanical properties, up to 90 ° C, while reducing the aging process and energy consumption during paving.

Применение энергосберегающего поверхностно-активного вещества EVOTHERM®J-1 обеспечивает временное понижение вязкости системы, способствуя более полному обволакиванию минерального материала вяжущим, и возможность понижения температуры укладки и уплотнения асфальтобетонной смеси на 30-50°C, вплоть до 90°C.The use of energy-saving surfactant EVOTHERM®J-1 provides a temporary decrease in the viscosity of the system, contributing to a more complete enveloping of the mineral material with binders, and the possibility of lowering the temperature of laying and compacting the asphalt mix by 30-50 ° C, up to 90 ° C.

Использование в работе адгезионной поверхностно-активной добавки катионного типа «Азол - 1003» позволяет повысить водоустойчивость разрабатываемой смеси, обеспечивая сцепление битума с кислым и ультракислым гранитным щебнем.The use of the adhesion surfactant of the cationic type "Azol - 1003" in the work allows to increase the water resistance of the developed mixture, providing adhesion of bitumen with acidic and ultra-acidic granite gravel.

Хемосорбционные процессы и молекулярно-поверхностные явления, связанные с адсорбцией вяжущего, изменяют структуру пограничных слоев битума и влияют на свойства щебеночно-мастичной смеси, повышая ее прочность, водо-, сдвиго- и трещиностойкость, а также температуру ее приготовления, укладки и уплотнения.Chemisorption processes and molecular-surface phenomena associated with binder adsorption change the structure of the boundary layers of bitumen and affect the properties of the crushed stone-mastic mixture, increasing its strength, water, shear and crack resistance, as well as the temperature of its preparation, laying and compaction.

Смеси с добавками РТЭП, EVOTHERM®J-1 и «АЗОЛ 1003» по показателям свойств даже при температуре уплотнения образцов, равной 90°C, соответствуют требованиям ГОСТ 31015-2002 и в ряде случаев превышают их (обеспечивая продление долговечности службы покрытий. Так показатели прочности при сжатии при 20 и 50°C и стекания превышают требования на 70-75%, а коэффициент длительной водостойкости увеличивается до 10%, значительно улучшаются показатели сцепления и др.Mixtures with additives RTEP, EVOTHERM®J-1 and "AZOL 1003" in terms of properties even at a compaction temperature of samples equal to 90 ° C, meet the requirements of GOST 31015-2002 and in some cases exceed them (providing an extension of the durability of the coating service. So indicators compressive strengths at 20 and 50 ° C and runoff exceed requirements by 70-75%, and the coefficient of long-term water resistance increases to 10%, adhesion indicators and others are significantly improved.

Анализ известных технических решений показал, что применение щебеночно-мастичных смесей со стабилизирующими добавками (в нашем случае с РТЕП и VLATOP) известно. Однако эти смеси значительно теряют свои свойства при пониженных температурах (как отмечено ниже 140 145°C), что делает невозможным их использование при укладке и уплотнении при указанных температурах. Заявляемые же смеси при таком понижении температуры, т.е. при меньшем расходе энергоресурсов, характеризуются показателями свойств, которые более чем в 2 раза превышают свойства известных традиционных ЩМА. Повышаются прочностные показатели при 20° и 50°C, показатели водонасыщения, сцепления, стекания и др., что способствует улучшению сдвиго-, водо- и коррозионной устойчивости дорожного покрытия.An analysis of the known technical solutions showed that the use of crushed stone and mastic mixtures with stabilizing additives (in our case with RTEP and VLATOP) is known. However, these mixtures significantly lose their properties at low temperatures (as noted below 140 145 ° C), which makes them impossible to use when laying and compacting at these temperatures. The inventive mixtures with such a decrease in temperature, i.e. at a lower consumption of energy resources, they are characterized by properties that are more than 2 times higher than the properties of the traditional conventional alkaline alkaline microorganisms. Strength indicators increase at 20 ° and 50 ° C, water saturation, adhesion, runoff, etc., which improves the shear, water and corrosion resistance of the road surface.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВCHARACTERISTICS OF INITIAL MATERIALS

1. Минеральные материалы1. Mineral materials

В качестве минерального материала использовались гранитный щебень Павловского карьера Воронежской области фракции 5-10 мм, отсев дробления щебня фракции 0-5 мм и минеральный порошок. В таблице 1 приведен зерновой состав этих материалов и подобранный состав щебеночно-мастичной смеси (готовая смесь), которая удовлетворяет требованиям к щебеночно-мастичным смесям по ГОСТ 31015-2002.Granite crushed stone of the Pavlovsky quarry of the Voronezh region of a fraction of 5-10 mm, screening crushing of crushed stone of a fraction of 0-5 mm and mineral powder were used as mineral material. Table 1 shows the grain composition of these materials and the selected composition of the gravel-mastic mixture (finished mixture), which meets the requirements for gravel-mastic mixtures according to GOST 31015-2002.

Используемый минеральный порошок удовлетворяет требованиям ГОСТ 52129-2003.Used mineral powder meets the requirements of GOST 52129-2003.

2. Минеральный порошок2. Mineral powder

В работе использовался активированный минеральный порошок (производитель завод Славянск-на-Кубани). В таблице 2 приведены показатели его физико-механических свойств.Activated mineral powder was used in the work (manufacturer: Slavyansk-on-Kuban plant). Table 2 shows the indicators of its physical and mechanical properties.

Таблица 1Table 1 Зерновые составы минеральных материалов и подобранный состав ШМА смесиGrain compositions of mineral materials and the selected composition of the SHMA mixture МатериалыMaterials Содержание материала,%The content of the material,% Размер зерен, мельче, ммGrain size, smaller, mm 15fifteen 1010 55 2,52,5 1,251.25 0,630.63 0,3150.315 0,160.16 0,0710,071 Гранитный щебень фр. 5-10 ммGranite crushed stone fr. 5-10 mm 100one hundred 100one hundred 96,196.1 14fourteen 7,57.5 5,055.05 4,944.94 4,144.14 3,843.84 1,641,64 Отсев дробления 0-5 ммScreening crushing 0-5 mm 100one hundred 100one hundred 99,799.7 84,784.7 59,159.1 48,548.5 31,631.6 18,518.5 8,78.7 1,91.9 Минеральный порошок ммMineral powder mm 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 100one hundred 99,8599.85 99,0599.05 94,1394.13 80,180.1 100one hundred Состав смесиMixture composition Гранитный щебень фр. 5-10 ммGranite crushed stone fr. 5-10 mm 99 9,009.00 8,608.60 1,301.30 0,700.70 0,500.50 0,400.40 0,400.40 0,300.30 0,100.10 Отсев дробления 0-5 ммScreening crushing 0-5 mm 6666 66,0066.00 65,8065.80 55,9055.90 39,0039.00 32,0032.00 20,9020.90 12,2012,20 5,705.70 1,301.30 Минеральный порошок ммMineral powder mm 2525 25,0025.00 25,0025.00 25,0025.00 25,0025.00 25,0025.00 25,0025.00 24,8024.80 23,5023.50 20,0020.00 100one hundred Готовая смесьReady mix 100one hundred 100,00100.00 99,4099.40 82,2082,20 64,7064.70 57,5057.50 46,3046.30 37,4037.40 29,5029.50 21,4021.40

Таблица 2table 2 Физико-механические показатели свойств минерального порошкаPhysico-mechanical properties of mineral powder Наименование показателейThe name of indicators Значение показателейThe value of indicators Зерновой состав, % по массе мельче 1,25 ммGrain composition,% by mass smaller than 1.25 mm 100one hundred «0,315»"0.315" 99,0599.05 «0,071»"0.071" 88,188.1 Пористость, %, не болееPorosity,%, no more 2929th Набухание образцов из смеси порошка с битумом, %, не болееSwelling of samples from a mixture of powder with bitumen,%, no more 0,90.9 Влажность, % по массе, не болееHumidity,% by mass, no more 0,30.3 Плотность истинная, г/см3 The density is true, g / cm 3 2,562,56

Используемый минеральный порошок удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 52129-2003.Used mineral powder meets the requirements of GOST R 52129-2003.

2. Битум2. Bitumen

Использовался вязкий дорожный битум БНД 60/90 (производитель Саратовское НПЗ). В таблице 3 приведены его физико-механические свойства. По показателям свойств используемый битум удовлетворяет требованиям ГОСТ 22245-90.The viscous road bitumen BND 60/90 (manufacturer Saratov Oil Refinery) was used. Table 3 shows its physical and mechanical properties. In terms of properties, the used bitumen meets the requirements of GOST 22245-90.

Таблица 3Table 3 Физико-механические показатели вязкого дорожного битума, используемого для приготовления асфальтобетонной смесиPhysico-mechanical properties of viscous road bitumen used for the preparation of asphalt mix № п/пNo. p / p Наименование показателейThe name of indicators Нормы для битума марки БНД 60/90 по ГОСТ 22245-90Standards for bitumen grade BND 60/90 in accordance with GOST 22245-90 Показатели битумаBitumen indicators 1one Глубина проникания иглы, 0,1 мм, при:The depth of penetration of the needle, 0.1 mm, with: 25°C25 ° C 61-9061-90 7272 0°с0 ° C не менее 20not less than 20 2525 22 Температура размягчения битума, °CBitumen softening temperature, ° C не ниже 47not lower than 47 4949 33 Растяжимость битума при 25°C, смElongation of bitumen at 25 ° C, cm не менее 55not less than 55 8787 4four Температура хрупкости, °CFragility temperature, ° C не выше - 15not higher - 15 -20-twenty 55 Индекс пенетрацииPenetration index от -1,0 до +1,0-1.0 to +1.0 -0,5-0.5 66 Изменение температуры размягчения после прогрева, °CChange in softening temperature after heating, ° C не более 5no more than 5 4four

4. Дисперсно-армирующая добавка РТЭП4. The dispersive reinforcing additive RTEP

РТЭП разработан в ДорТрансНИИ РГСУ и выпускается научно-производственным предприятием ООО «ДорНИИ» в соответствии с ТУ 5718- 001- 7925941- 2006. В его состав входят полиолефиновый модификатор, дробленая шинная резиновая крошка с размером зерен до 1 мм, битумное вяжущее и антиоксиданты, взятые в определенном соотношении. Такая композиция характеризуется наличием значительного количества ненасыщенных связей, свойственных резинополиолефиновым соединениям. За счет потенциала этих связей происходит активное взаимодействие модификатора РТЭП со структурообразующими битумными частицами, главным образом асфальтенами ароматических соединений, с изменением коллоидной структуры вяжущего. Физико-механические показатели РТЭП приведены в таблице 4RTEP was developed at the DorTransNII RGSU and is produced by the research and production enterprise DorNII LLC in accordance with TU 5718-001- 7925941-2006. It consists of a polyolefin modifier, crushed rubber tire crumb with grain sizes up to 1 mm, bitumen binder and antioxidants, taken in a certain ratio. Such a composition is characterized by the presence of a significant amount of unsaturated bonds inherent to the rubber polyolefin compounds. Due to the potential of these bonds, the RTEP modifier actively interacts with structure-forming bitumen particles, mainly asphaltenes of aromatic compounds, with a change in the colloidal structure of the binder. Physical and mechanical indicators RTEP are shown in table 4

Таблица №4Table number 4 Физико-механические показатели резиносодержащего термоэластопласта РТЭПPhysical and mechanical properties of rubber-containing thermoplastic elastomer RTEP Наименование показателейThe name of indicators НормаNorm Значение показателяIndicator value 1. Цвет1. Color черныйthe black черныйthe black 2.Температура размягчения добавки, °C2. Softening temperature of additives, ° C Не выше 140No higher than 140 132132 3.Увеличение температуры размягчения битума БНД 60/90 с 5-процентным содержанием добавки, %3. The increase in the softening temperature of the bitumen BND 60/90 with a 5 percent content of additives,% Не менее 15Not less than 15 1717 4. Эластичность битума с 5-процентным содержанием добавки при температуре 25°C, %4. The elasticity of bitumen with a 5% content of additives at a temperature of 25 ° C,% Не менее 40Not less than 40 5656

5. Адгезионная добавка «Азол 1003»5. Adhesive additive "Azole 1003"

«Азол1003» представляет собой высокоэффективную жидкую композицию из продуктов лесохимических производств и фосфатидов растительных масел. Относится к малоопасным веществам 4-го класс опасности по ГОСТ 12.1007."Azol1003" is a highly effective liquid composition from products of wood chemical production and phosphatides of vegetable oils. Belongs to low-hazard substances of the 4th hazard class according to GOST 12.1007.

6. Поверхностно-активное вещество EVOTHERM®J-1 6. Surfactant EVOTHERM®J-1

Инновационная энергосберегающая добавка комплексного действия EVOTHERM®J1 разработана MeadWestvaco Corporation (США специально для понижения температуры уплотнения асфальтобетонных смесей. Добавка представляет собой продукт реакции конденсации полиаминов жирных кислот таллового масла и модифицированной продукта реакции конденсации полиаминов жирных кислот таллового масла 2,21 - иминодиэтанола. ЕVOTHERM®J-1 характеризуется следующими показателями свойств:The innovative energy-saving complex-acting additive EVOTHERM®J1 was developed by MeadWestvaco Corporation (USA, specifically for lowering the compaction temperature of asphalt mixes. The additive is a condensation reaction product of tall oil fatty acid polyamines and a modified product of tall oil fatty acid conversion of polyamines 2.2 1 - iminodiethanol. EVOTHERM. ®J-1 is characterized by the following properties:

температура кипенияboiling temperature ≥200°C≥200 ° C температура вспышки в закрытом тиглеClosed Cup Flash Point 143°C143 ° C удельная плотностьspecific gravity 0,99 г/см3 0.99 g / cm 3 относительная интенсивность парообразованияrelative vaporization rate ≤1≤1 растворимость в водеsolubility in water полнаяcomplete вязкость, сП, при 30°Cviscosity, cP, at 30 ° C 500500 25°C25 ° C 10001000 10°C10 ° C 35003500 pHpH 10-1210-12

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены 5 вариантов составов полимерно-стабилизированных щебеночно-мастичных смесей (таблица 5). В качестве материалов использовались вышеописанные компоненты: минеральный материал, битум, резиновый термоэластопласт РТЭП, адгезионная добавка «Азол 1002», поверхностно-активное вещество ЕVOTHERM®J-1.Example. For experimental verification of the claimed composition were prepared 5 variants of the compositions of polymer-stabilized gravel-mastic mixtures (table 5). As the materials used, the above components were used: mineral material, bitumen, rubber thermoplastic elastomer RTEP, adhesive additive "Azole 1002", surfactant EVOTHERM®J-1.

Приготовление щебеночно-мастичной смеси ЩМА-10 производили в следующем порядке. Добавки «EVOTHERM®J-1» и «АЗОЛ- 1003» вводились в разогретый до 150-160°C битум и перемешивались с ним в лабораторной установке для модифицирования битума до однородного состояния смеси в течение 15 минут. Приготовленное таким способом модифицированное вяжущее затем подавалось в лабораторный асфальтосмеситель на разогретые до 180-190°C минеральные материалы (щебень, отсев дробления, минеральный порошок) с добавкой РТЭП, введенной до подачи вяжущего при «сухом» перемешивании с минеральными материалами в течение 1 мин. Затем производилось «мокрое» перемешивание смеси в течение 30-40 сек. Далее из смеси готовились цилиндрические образцы под давлением 40 МПа, диаметром 71,4. Результаты сравнительных испытаний сведены в таблицу №6. Приготовление и испытание смеси «Прототип» осуществлялось в соответствии с ГОСТ 31015 при температурах 165 и 130°C (см. табл.6).Preparation of crushed stone-mastic mixture ЩМА-10 was carried out in the following order. Additives “EVOTHERM®J-1” and “AZOL-1003” were introduced into bitumen preheated to 150-160 ° C and mixed with it in a laboratory unit to modify bitumen to a homogeneous mixture for 15 minutes. The modified binder prepared in this way was then fed into a laboratory asphalt mixer for mineral materials heated to 180-190 ° C (crushed stone, crushing screening, mineral powder) with RTEP added before the binder was fed with “dry” mixing with mineral materials for 1 min. Then the mixture was wet mixed for 30-40 seconds. Then cylindrical samples were prepared from the mixture under a pressure of 40 MPa, with a diameter of 71.4. The results of comparative tests are summarized in table No. 6. The preparation and testing of the Prototype mixture was carried out in accordance with GOST 31015 at temperatures of 165 and 130 ° C (see table 6).

Из приведенных в таблице 6 данных следует, что заявляемая щебеночно-мастичная смесь по своим физико-механическим показателям свойств более чем в 2 раза превышает свойства известных традиционных ЩМА. Ее можно укладывать и уплотнять при температурах значительно более низких (в интервале 90-165°C), чем этого требуют горячие асфальтобетонные смеси согласно ГОСТ 31015-2002, не ниже 145°C. При меньшем расходе энергоресурсов они характеризуются повышенными показателями свойств: увеличиваются прочностные показатели при 20° и 50°C, показатели водонасыщения, сцепления, стекания и др., что способствует улучшению сдвиго-, водо- и коррозионной устойчивости дорожного покрытия.From the data given in table 6, it follows that the claimed crushed stone-mastic mixture in terms of its physical and mechanical properties is more than 2 times higher than the properties of the known traditional alkali mixtures. It can be laid and compacted at temperatures much lower (in the range of 90-165 ° C) than hot asphalt mixes require according to GOST 31015-2002, not lower than 145 ° C. At a lower energy consumption, they are characterized by increased properties: strength indicators increase at 20 ° and 50 ° C, water saturation, adhesion, runoff, etc., which improves the shear, water and corrosion resistance of the road surface.

Таблица №5Table number 5 Составы модифицированных щебеночно-мастичных смесей с использованием РТЭП, EVOTHERM и АЗОЛCompositions of modified crushed stone and mastic mixtures using RTEP, EVOTHERM and AZOL № п/пNo. p / p Составы щебеночно-мастичной смеси ЩМА-15, масс.%The compositions of the macadam mastic mixture ЩМА-15, wt.% Составы модифицированного битума, мас.%The compositions of the modified bitumen, wt.% Минеральный материалMineral material Модифиц битум БНД 60/90Modific bitumen BND 60/90 РТЭПRTEP Битум БНД 60/90Bitumen 60/90 BND ПАВ «Азол»Surfactant "Azol" Evoth ermEvoth erm ViatopViatop AMДОР-10AMDOR-10 1one 94.65,94.65, 5.205.20 0,150.15 98,6598.65 1.11.1 0,250.25 -- -- 22 94,2094.20 5,65,6 0,200.20 98,6098.60 0,70.7 0,70.7 -- -- 33 94,094.0 5,75.7 0,300.30 99,099.0 0,550.55 0,450.45 -- -- 4four 93,5093.50 6.16.1 0,400.40 99,3099.30 0,300.30 0,400.40 -- -- 55 93,3093.30 6,36.3 0,450.45 99,2599.25 0,250.25 0,300.30 -- -- 6 прототип6 prototype 92,692.6 6,56.5 0,40.4 -- -- -- 0,40.4 0,10.1

Таблица №6Table number 6 Физико-механические показатели модифицированных щебеночно-мастичных смесей с модифицирующими добавками РТЭП, EVOTHERM и АЗОЛ.Physico-mechanical properties of modified crushed stone and mastic mixtures with modifying additives RTEP, EVOTHERM and AZOL. № составовComposition No. Наименование показателейThe name of indicators Пористость минеральной части, %The porosity of the mineral part,% Остаточная пористость, %Residual porosity,% Водонасыщение, %Water saturation,% Предел прочности при сжатии, МПаThe limit of compressive strength, MPa Сдвигоустойчивость, МПаShear resistance, MPa Предел прочности на растяжение при 0°С, МПаTensile strength at 0 ° C, MPa Устойчивость смеси к расслаиванию по показателю стекания вяжущего, %The resistance of the mixture to delamination in terms of the flow of binder,% При 20°CAt 20 ° C При 50°C0At 50 ° C0 Сцепление при сдвиге при 50°CShear grip at 50 ° C Требования ГОСТ 31015-2002 к ЩМА-15 для II и III ДКЗThe requirements of GOST 31015-2002 to ЩМА-15 for II and III DKZ От 15 до 19From 15 to 19 От 1,5 до 4,51.5 to 4.5 От 1,0 до 4,01.0 to 4.0 Не менее 2,2Not less than 2.2 Не менее 0,65Not less than 0.65 Не менее 0,18Not less than 0.18 От 2,5 до 6,02.5 to 6.0 От 0,07 до 0,150.07 to 0.15 Требования ГОСТ 31015-2002 к ЩМА-15 для III и IV ДКЗGOST 31015-2002 requirements for ЩМА-15 for III and IV DKZ От 15 до 19From 15 to 19 От 2,0 до 4,52.0 to 4.5 От 1,5 до 4,01.5 to 4.0 Не менее 2,5Not less than 2.5 Не менее 0,70Not less than 0.70 Не менее 0,20Not less than 0.20 От 3,0 до 6,53.0 to 6.5 От 0,07 до 0,150.07 to 0.15 Температура 175°CTemperature 175 ° C 1one 17,617.6 2,952.95 1,701.70 5,975.97 2,192.19 0,420.42 5,145.14 0,080.08 22 17,517.5 2,622.62 1.671.67 5,685.68 2,042.04 0,400.40 4,984.98 0,090.09 33 17,317.3 2,492.49 1,601,60 5,425.42 1,881.88 0,380.38 4,864.86 0,100.10 4four 17,017.0 2,482.48 1,551.55 5,245.24 1,571,57 0,340.34 4,614.61 0,110.11 55 16,716.7 2,352,35 0,910.91 5,035.03 1,311.31 0,300.30 4,354.35 0,120.12 Температура 165°CTemperature 165 ° C 1one 17,7 17.7 3,033.03 1,831.83 5,835.83 2,152.15 0,370.37 4,014.01 0,090.09 22 17,6 17.6 2,862.86 1,801.80 5,625.62 1,991.99 034034 4,734.73 0,100.10 33 16,916.9 2,792.79 1,751.75 5,285.28 1,841.84 0,310.31 4,524,52 0,110.11 4four 16,616.6 2,622.62 2,722.72 4,904.90 1,761.76 0,300.30 4,414.41 0,120.12 55 16,516.5 2,402.40 1,591,59 4,684.68 1,441.44 0,280.28 4,294.29 0,130.13 прототипprototype 16,316.3 3,253.25 3,053.05 4,624.62 1,091.09 0,220.22 3,283.28 0,140.14 Температура 130°CTemperature 130 ° C 1one 17,917.9 3,093.09 2,922.92 4,824.82 1,951.95 0,310.31 4,574,57 0,100.10 22 17,717.7 3,053.05 2,872.87 4,764.76 1,871.87 0,290.29 4,344.34 0,110.11 33 17,517.5 3,013.01 2,612.61 4,654.65 1,731.73 0,270.27 4,114.11 0,130.13 4four 17,417.4 2,852.85 2,562,56 4,564,56 1,671,67 0,260.26 4,034.03 0,130.13 55 16,816.8 2,752.75 2,102.10 4,414.41 1,361.36 0,250.25 3,953.95 0,140.14 прототипprototype 20,320.3 5,75.7 6,96.9 3,213.21 0,540.54 0,150.15 2,42,4 0,150.15 Температура 90-100°CTemperature 90-100 ° C 1one 18,018.0 3,313.31 3,113.11 4,624.62 1,801.80 0,280.28 4,154.15 0,150.15 22 17,817.8 3,233.23 3,153.15 4,444.44 1,751.75 0,260.26 4,064.06 0,140.14 33 17,617.6 3,123.12 3,043.04 4,254.25 1,501,50 0,250.25 3,943.94 0,140.14 4four 17,417.4 3,043.04 2,732.73 4,174.17 1,421.42 0,240.24 3,873.87 0,130.13 55 19,519.5 2,892.89 2,572,57 3,883.88 0,880.88 0,230.23 3,813.81 0,130.13 Температура 80°СTemperature 80 ° С 1one 19,819.8 5,65,6 4,234.23 2,752.75 0,950.95 0,170.17 3,483.48 0,220.22 22 19,719.7 5,55.5 4,154.15 2,582,58 0,890.89 0,160.16 3,243.24 0,240.24 33 19,719.7 5,55.5 4,094.09 2,402.40 0,740.74 0,150.15 3,013.01 0,250.25 4four 19,619.6 5,35.3 4,054.05 2,212.21 0,670.67 0,140.14 2,832.83 0,280.28 55 19,519.5 5,25.2 4,024.02 2,142.14 0,600.60 0,120.12 2,782.78 0,300.30

Claims (1)

Щебеночно-мастичная смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий, содержащая минеральный материал, дисперсно-армирующую добавку - резиновый термоэластопласт РТЭП, и дорожный битум, отличающаяся тем, что битум модифицирован добавками «Азол 1003» и поверхностно-активным веществом EVOTHERM®J-1, при их следующем соотношении масс.%:
битум БНД 60/90 98,6-99,3 «Азол 1003» 0,3-0,7 поверхностно-активное вещество EVOTHERM®J-1 0,4-0,7

при следующем соотношении компонентов, масс.%:
минеральный материал 93,50-94,20 дисперсно-армирующая добавка - резиновый термоэластопласт РТЭП 0,2-0,4 модифицированный битум БНД 60/90 5,6-6,1
Crushed stone mastic mixture for the construction and repair of pavements containing mineral material, dispersion reinforcing additive - RTEP rubber thermoplastic elastomer, and road bitumen, characterized in that the bitumen is modified with Azole 1003 additives and the EVOTHERM®J-1 surfactant, with their following ratio, wt.%:
bitumen BND 60/90 98.6-99.3 "Azole 1003" 0.3-0.7 surfactant EVOTHERM®J-1 0.4-0.7

in the following ratio of components, wt.%:
mineral material 93.50-94.20 dispersion reinforcing additive - rubber thermoplastic elastomer RTEP 0.2-0.4 modified bitumen BND 60/90 5.6-6.1
RU2013132069/03A 2013-07-10 2013-07-10 Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings RU2524081C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132069/03A RU2524081C1 (en) 2013-07-10 2013-07-10 Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132069/03A RU2524081C1 (en) 2013-07-10 2013-07-10 Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2524081C1 true RU2524081C1 (en) 2014-07-27

Family

ID=51265229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132069/03A RU2524081C1 (en) 2013-07-10 2013-07-10 Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2524081C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559508C1 (en) * 2014-08-14 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ Bitumen modifier for road asphalt concrete
WO2024035269A1 (en) * 2022-08-12 2024-02-15 Centrul De Cercetare Pentru Materiale Macromoleculare Şi Membrane (Ccmmm) Smart road structure

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010825C1 (en) * 1991-07-01 1994-04-15 Костовская Екатерина Николаевна Aqueous-dispersed composition for marking of automobile road and airdrome coatings
RU2183600C1 (en) * 2000-10-30 2002-06-20 Илиополов Сергей Константинович Dense emulsion-mineral blend
RU2186044C1 (en) * 2000-11-17 2002-07-27 Илиополов Сергей Константинович Binding agent for road building
RU2303576C2 (en) * 2005-09-19 2007-07-27 Сергей Константинович Илиополов Asphalt-concrete mix
RU2474595C1 (en) * 2011-05-25 2013-02-10 Открытое акционерное общество "Орелдорстрой" Crushed stone mastic asphalt concrete mixture and method of its production
RU2476397C2 (en) * 2011-05-25 2013-02-27 Открытое акционерное общество "Орелдорстрой" Crushed stone-mastic asphalt-concrete mix and method of its obtaining

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2010825C1 (en) * 1991-07-01 1994-04-15 Костовская Екатерина Николаевна Aqueous-dispersed composition for marking of automobile road and airdrome coatings
RU2183600C1 (en) * 2000-10-30 2002-06-20 Илиополов Сергей Константинович Dense emulsion-mineral blend
RU2186044C1 (en) * 2000-11-17 2002-07-27 Илиополов Сергей Константинович Binding agent for road building
RU2303576C2 (en) * 2005-09-19 2007-07-27 Сергей Константинович Илиополов Asphalt-concrete mix
RU2474595C1 (en) * 2011-05-25 2013-02-10 Открытое акционерное общество "Орелдорстрой" Crushed stone mastic asphalt concrete mixture and method of its production
RU2476397C2 (en) * 2011-05-25 2013-02-27 Открытое акционерное общество "Орелдорстрой" Crushed stone-mastic asphalt-concrete mix and method of its obtaining

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ31015-2002 Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон . щебеночно-мастичные, Москва, МНТКС, 2003, с. 4, 5 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2559508C1 (en) * 2014-08-14 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ Bitumen modifier for road asphalt concrete
WO2024035269A1 (en) * 2022-08-12 2024-02-15 Centrul De Cercetare Pentru Materiale Macromoleculare Şi Membrane (Ccmmm) Smart road structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107337381B (en) Small-particle-size open-graded asphalt mixture for ultrathin overlay
KR101849311B1 (en) Asphalt mixtures and pavement construction method using the same thing
AL-Saffar The Effect of Filler Type and Content on Hot Asphalt Concrete Mixtures Properties.
RU2632698C1 (en) Modifying composition for asphalt-concrete mixture
WO2009120104A1 (en) Modifying composition for asplalt-concrete mixtures
RU2377262C1 (en) Modifying composition for asphalt-concrete mixtures and method of producing modified asphalt-concrete mixture
RU2524081C1 (en) Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings
RU2559508C1 (en) Bitumen modifier for road asphalt concrete
KR102207012B1 (en) Water-Impermeable Waterproof Asphalt Concrete Compositions Comprising Epoxy Resin and Constructing Methods Using Thereof
Iwański et al. Moisture and frost resistance of the recycled base rehabilitated with the foamed bitumen technology
RU2435743C1 (en) Rubberised vibro cast asphalt mix
EP2723818B1 (en) Additives for bitumen containing compositions
US20170190618A1 (en) Foamed asphalt compositions, recycled asphalt composition including the same, asphalt pavement including the same, and methods of forming asphalt pavement using the same
RU2560033C1 (en) Road pavement
KR102207040B1 (en) Water-Impermeable Waterproof Asphalt Concrete Compositions Comprising Low Density Polyethylene and Constructing Methods Using Thereof
Hainin et al. Aggregate degradation characteristics of stone mastic asphalt mixtures
KR102207013B1 (en) Water-Impermeable Waterproof Asphalt Concrete Compositions Comprising Crum Rubber Modifier and Constructing Methods Using Thereof
RU2382802C1 (en) Cold road concrete mix
US9624351B2 (en) Method of making sulfur extended asphalt modified with crumb rubber
Fontes et al. Performance of wet process method alternatives: terminal or continuous blend
RU2500636C1 (en) Rubberised asphalt concrete mixture for bases and lower layers of coating
Khosravifar et al. Laboratory evaluation of foamed asphalt stabilized base materials
Iwanski et al. Moisture and frost resistance of the recycled base rehabilitated with the foamed bitumen technology
RU2243949C1 (en) Dense slip-cast emulsion-mineral mixture
RU2272795C1 (en) Polymeric-reinforcing granular stabilizer for a macadam-mastic asphalt-concrete

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160711