RU2613068C1 - Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог - Google Patents
Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог Download PDFInfo
- Publication number
- RU2613068C1 RU2613068C1 RU2015156091A RU2015156091A RU2613068C1 RU 2613068 C1 RU2613068 C1 RU 2613068C1 RU 2015156091 A RU2015156091 A RU 2015156091A RU 2015156091 A RU2015156091 A RU 2015156091A RU 2613068 C1 RU2613068 C1 RU 2613068C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- fly ash
- low
- calcium fly
- concrete mixture
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
- C04B18/20—Waste materials; Refuse organic from macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
- C04B2103/60—Agents for protection against chemical, physical or biological attack
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
- C04B2111/27—Water resistance, i.e. waterproof or water-repellent materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства покрытий автомобильных дорог. Технический результат - повышение качества дорожного покрытия за счет улучшения физико-механических характеристик асфальтобетонной смеси на основе модифицированного битума, а именно: снижение набухания и водонасыщения, повышение водостойкости и водостойкости при длительном водонасыщении. Асфальтобетонная смесь для устройства покрытий автомобильных дорог включает в качестве связующего модифицированное битумное вяжущее, состоящее из битума БНД 60/90 и низкокальциевой золы-уноса Рефтинской ГРЭС, в качестве заполнителя - гранитный щебень и отсев дробления, а в качестве наполнителя - известняковый минеральный порошок при следующем соотношении компонентов, мас. %: гранитный щебень фракции 5-20 мм - 38,7, отсев дробления гранитов - 46,6, известняковый минеральный порошок - 9,1, битум марки БНД 60/90 - 4,76, низкокальциевая зола-унос - 0,84. 3 табл.
Description
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства покрытий автомобильных дорог.
Известна асфальтобетонная смесь, предназначенная для устройства покрытий автомобильных дорог, включающая: битум (сверх 100% минеральной части) - 5,8-7,5, щебень из хвостов сухой магнитной сепарации - 60-80, отсев дробления из хвостов сухой магнитной сепарации - 8-32, минеральный порошок - 12-8, целлюлозное волокно (сверх 100% к минеральной части) - 0,3-0,5 [Патент на изобретение RU №2285679 C1, МПК С04В 26/26, опубл. 20.10.2006].
В качестве недостатков данной асфальтобетонной смеси можно выделить ограниченную номенклатуру применяемого сырья, связанную с необходимостью использования в качестве заполнителей смеси щебня и отсева дробления в виде хвостов сухой магнитной сепарации железосодержащих руд, а также недостаточно высокие показатели физико-механических характеристик, таких как прочность при сжатии при 50 и 20°С, сдвигоустойчивость по сцеплению при сдвиге при температуре 50°С, водонасыщение и водостойкость при длительном водонасыщении.
Наиболее близкой к предлагаемому решению, принятой за прототип, является асфальтобетонная смесь, включающая (мас. %): шлаковый щебень фракции 5-20 мм - 31, шлаковый песок фракции 0-5 мм - 61-65, в качестве наполнителя и структурирующего компонента шлам химводоочистки ТЭЦ - 4-8 (сверх 100% минеральной части), нефтяной вязкий битум - 6,0 (сверх минеральной части), в качестве гидрофобно-пластифицирующей и структурирующей добавки кремнийорганическую жидкость ГКЖ-11 - 0,04-0,17 (сверх 100% минеральной части) [Патент на изобретение RU №2277519 С2, МПК С04В 26/26, Е01С 7/18, опубл. 10.06.2006].
Недостатками данной смеси являются высокие значения набухания и водонасыщения, а также низкие значения водостойкости и водостойкости при длительном водонасыщении.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение качества дорожного покрытия за счет улучшения физико-механических характеристик асфальтобетонной смеси на основе модифицированного битума, а именно: снижения набухания и водонасыщения, повышения водостойкости и водостойкости при длительном водонасыщении.
Это достигается тем, что асфальтобетонная смесь для устройства покрытий автомобильных дорог включает в качестве связующего модифицированное битумное вяжущее, состоящее из битума БНД 60/90 и низкокальциевой золы-уноса, в качестве заполнителя - гранитный щебень и отсев дробления, а в качестве наполнителя - известняковый минеральный порошок при следующем соотношении компонентов, мас. %:
- гранитный щебень фракции 5-20 мм - 38,7;
- отсев дробления гранитов - 46,6;
- известняковый минеральный порошок - 9,1;
- битум марки БНД 60/90 - 4,76;
- низкокальциевая зола-унос ТЭС - 0,84.
Предложенный состав смеси позволяет достигнуть заявленного результата за счет того, что вводимая в разогретый битум добавка низкокальциевой золы-уноса оказывает структурирующее воздействие, повышая его вязкость, что приводит к повышению физико-механических характеристик при сниженном расходе битума в составе асфальтобетонной смеси для устройства покрытий автомобильных дорог.
Роль низкокальциевой золы-уноса заключается в интенсификации процессов хемосорбции в результате взаимодействия битумной пленки с поверхностью алюмосиликатного модификатора (низкокальциевой золы-уноса) за счет особенностей его состава и физической адсорбции за счет структуры, что приводит к повышению физико-механических и реологических характеристик битумного вяжущего, используемого для приготовления асфальтобетонной смеси. Данное обстоятельство способствует увеличению физико-механических характеристик асфальтобетонного покрытия, а также повышению его деформативной устойчивости.
Увеличение физико-механических характеристик асфальтобетона на основе заявленного состава асфальтобетонной смеси возможно за счет малых размеров, большой удельной поверхности и особенностей строения частиц добавки в виде низкокальциевой золы-уноса, позволяющей оптимизировать структуру асфальтобетона, создавая более плотную структуру асфальтобетона без пор и пустот.
Пример приготовления асфальтобетонной смеси.
Характеристика компонентов
Основными исходными материалами для получения асфальтобетонной смеси являлись: битум марки БНД 60/90 Московского нефтеперерабатывающего завода, модифицированный низкокальциевой золой-уносом Рефтинской ГРЭС (табл. 1, 2); гранитный щебень (ОАО «Павловскгранит»); отсев дробления гранитов (ОАО «Павловскгранит»); известняковый минеральный порошок (ООО «Стромис»).
Для получения модифицированного битумного вяжущего основными исходными материалами являлись низкокальциевая зола-унос (табл. 1 и 2) и битум марки БНД 60/90.
Асфальтобетонную смесь в лабораторных условиях получали следующим образом. Дозировали битум в количестве 0,51 кг, разогревали до температуры 160°С, дозировали 0,09 кг низкокальциевой золы-уноса, затем добавляли в емкость к битуму и смешивали с помощью лопастной мешалки в течение 5 минут. Дозированные крупный и мелкий заполнитель (гранитный щебень - 4,27 кг и отсев дробления гранитов - 4,9 кг) загружали в асфальтобетоносмесительную установку и разогревали до постоянной температуры 120°С, затем вводили известняковый минеральный порошок (0,9 кг) и подготовленный модифицированный битум и перемешивали до получения однородной смеси в течение 10 минут.
Подбор рационального состава асфальтобетонной смеси для устройства покрытий автомобильных дорог производился по результатам испытаний пробных составов асфальтобетонных смесей с использованием различного количества модифицированного битума, так было определено оптимальное количество связующего в составе асфальтобетонной смеси, которое обеспечивает ей максимальные физико-механические характеристики. Подбор состава минеральной части производился с помощью программного обеспечения. Испытания образцов асфальтобетона из полученной асфальтобетонной смеси проводили по стандартным методикам в соответствии с требованиями нормативных документов.
Примеры реализации составов предложенной асфальтобетонной смеси и ее основные характеристики представлены в таблице 3.
Таким образом, в результате анализа полученных результатов установлено существенное влияние модифицированного битумного вяжущего на свойства асфальтобетона на его основе, так асфальтобетон на основе битума, модифицированного низкокальциевой золой-уносом, характеризуется сниженными показателями набухания и водонасыщения, повышенными показателями водостойкости и водостойкости при длительном водонасыщении.
Введение малого количества добавки в вяжущее способствует снижению физико-механических характеристик асфальтобетона. Так, при введении низкокальциевой золы-уноса в битум в количестве 5% от массы вяжущего (состав №1) асфальтобетон на его основе имеет гораздо более низкие физико-механические характеристики в сравнении с составом без использования добавки низкокальциевой золы-уноса. При низком содержании добавки низкокальциевой золы-уноса в битуме не происходит должного структурирующего эффекта, который позволил бы значительно повысить физико-механические асфальтобетона на его основе.
Введение добавки низкокальциевой золы-уноса в битум в количестве 20% от массы вяжущего (состав №4) приводит к значительному загущению системы вяжущего, что в свою очередь препятствует равномерному его распределению на минеральной части (щебень, песок, минеральный порошок) асфальтобетонной смеси, вследствие чего снижаются физико-механические характеристики асфальтобетона.
Анализ физико-механических характеристик образцов асфальтобетона из асфальтобетонных смесей на основе битума, модифицированного низкокальциевой золой-уносом, свидетельствует о влиянии добавки, приводящему к оптимизации структуры вяжущего и асфальтобетона в целом, что способствует формированию более плотной структуры асфальтобетона.
Таким образом, представленное техническое решение в виде состава асфальтобетонной смеси на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог с использованием в качестве модифицирующих добавки низкокальциевой золы-уноса позволяет получить асфальтобетонную смесь со сдвигоустойчивостью при сдвиге при температуре 50°С 0,75; водостойкостью 0,94; водонасыщением 0,9%; набуханием 0,001 и водостойкостью при длительном водонасыщении 0,99.
Применение битумного вяжущего, модифицированного низкокальциевой золой-уносом, в составе асфальтобетонной смеси способствует снижению стоимости асфальтобетонного покрытия за счет снижения расхода битума при прочих равных условиях.
Получаемые асфальтобетонные смеси для устройства покрытий автомобильных дорог характеризуются высокими физико-механическими характеристиками при сниженном содержании битума в составе смеси.
Claims (2)
- Асфальтобетонная смесь для устройства покрытий автомобильных дорог, включающая связующее, заполнитель и наполнитель, отличающаяся тем, что в качестве связующего включает модифицированное битумное вяжущее, состоящее из битума БНД 60/90 и низкокальциевой золы-уноса, в качестве заполнителя - гранитный щебень и отсев дробления, а в качестве наполнителя - известняковый минеральный порошок при следующем соотношении компонентов, мас. %:
-
гранитный щебень фракции 5-20 мм 38,7 отсев дробления гранитов 46,6 известняковый минеральный порошок 9,1 битум марки БНД 60/90 4,76 низкокальциевая зола-унос 0,84
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015156091A RU2613068C1 (ru) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015156091A RU2613068C1 (ru) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2613068C1 true RU2613068C1 (ru) | 2017-03-15 |
Family
ID=58458129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015156091A RU2613068C1 (ru) | 2015-12-25 | 2015-12-25 | Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2613068C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753763C1 (ru) * | 2020-11-18 | 2021-08-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Транзитсервисресурс" (ООО "Транзитсервисресурс") | Применение кокса в качестве модификатора битума |
| RU2763216C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-12-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Состав цементоасфальтобетона дорожно-строительного назначения для эксплуатации в условиях высоких температур |
| RU2773394C1 (ru) * | 2021-09-02 | 2022-06-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Состав цементоасфальтобетонной смеси дорожно-строительного назначения |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1381099A1 (ru) * | 1985-06-28 | 1988-03-15 | Научно-Исследовательский Институт Промышленного Строительства | Способ приготовлени асфальтобетонной смеси |
| SU1717577A1 (ru) * | 1989-10-11 | 1992-03-07 | Проектно-Ремонтно-Строительное Объединение "Гроднооблдорстрой" | Асфальтобетонна смесь |
| DE4210224C1 (en) * | 1992-03-28 | 1993-05-27 | Heidelberger Zement Ag, 6900 Heidelberg, De | Hydraulic carrier layer binder for tar and/or asphalt contg. recycling building material - includes Portland cement hydraulic carrier layer binder, sand, burnt oil slat, brown coal coke dust, hardener etc. |
| RU2080022C1 (ru) * | 1994-05-24 | 1997-05-20 | Братский Индустриальный Институт | Способ приготовления литого асфальтобетона |
| RU2285679C1 (ru) * | 2005-07-28 | 2006-10-20 | Александр Алексеевич Полин | Асфальтобетонная смесь |
-
2015
- 2015-12-25 RU RU2015156091A patent/RU2613068C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1381099A1 (ru) * | 1985-06-28 | 1988-03-15 | Научно-Исследовательский Институт Промышленного Строительства | Способ приготовлени асфальтобетонной смеси |
| SU1717577A1 (ru) * | 1989-10-11 | 1992-03-07 | Проектно-Ремонтно-Строительное Объединение "Гроднооблдорстрой" | Асфальтобетонна смесь |
| DE4210224C1 (en) * | 1992-03-28 | 1993-05-27 | Heidelberger Zement Ag, 6900 Heidelberg, De | Hydraulic carrier layer binder for tar and/or asphalt contg. recycling building material - includes Portland cement hydraulic carrier layer binder, sand, burnt oil slat, brown coal coke dust, hardener etc. |
| RU2080022C1 (ru) * | 1994-05-24 | 1997-05-20 | Братский Индустриальный Институт | Способ приготовления литого асфальтобетона |
| RU2285679C1 (ru) * | 2005-07-28 | 2006-10-20 | Александр Алексеевич Полин | Асфальтобетонная смесь |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2753763C1 (ru) * | 2020-11-18 | 2021-08-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Транзитсервисресурс" (ООО "Транзитсервисресурс") | Применение кокса в качестве модификатора битума |
| RU2763216C1 (ru) * | 2021-02-24 | 2021-12-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Состав цементоасфальтобетона дорожно-строительного назначения для эксплуатации в условиях высоких температур |
| RU2773394C1 (ru) * | 2021-09-02 | 2022-06-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова» | Состав цементоасфальтобетонной смеси дорожно-строительного назначения |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lim et al. | Effect of different sand grading on strength properties of cement grout | |
| Koting et al. | Effects of using silica fume and polycarboxylate-type superplasticizer on physical properties of cementitious grout mixtures for semiflexible pavement surfacing | |
| RU2613211C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог | |
| RU2613068C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог | |
| Joni et al. | Properties of modified asphalt mixtures with additives of fillers materials | |
| US20170081249A1 (en) | Concrete Wet Cast Ready Mix Composition | |
| RU2611801C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
| RU2700858C2 (ru) | Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичного асфальтобетона | |
| Koting et al. | Influence of superplasticizer type and dosage on the workability and strength of cementitious grout for semi-flexible pavement application | |
| Awana et al. | Cellular lightweight concrete | |
| RU2426704C2 (ru) | Способ получения щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси с добавкой отсевов дробления известняков марки 400 | |
| AU2014300940B2 (en) | Hydraulic mortar comprising glass | |
| RU2482086C1 (ru) | Бетонная смесь | |
| RU2412127C2 (ru) | Способ получения холодного асфальтобетона | |
| RU2746501C1 (ru) | Проницаемый бетон на цементном вяжущем с добавкой высокодисперсных силикатов кальция | |
| RU2548625C2 (ru) | Асфальтобетон | |
| RU2647740C1 (ru) | Стабилизированное вяжущее, щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь на основе стабилизированного вяжущего и способ ее получения | |
| Ghomari et al. | Study of Limestone Addition on the Mechanical and Rheological Characteristics in the SCC | |
| RU2686207C1 (ru) | Способ приготовления эмульсионно-минеральной смеси | |
| RU2354622C2 (ru) | Гелеобразующее вяжущее для приготовления холодных асфальтобетонных ремонтных смесей | |
| RU2186746C1 (ru) | Способ приготовления асфальтобетонной смеси | |
| RU2494061C1 (ru) | Мелкозернистая бетонная смесь и способ ее приготовления | |
| RU2755172C1 (ru) | Асфальтобетон | |
| BG4785U1 (bg) | Състав на бетон | |
| RU2763216C1 (ru) | Состав цементоасфальтобетона дорожно-строительного назначения для эксплуатации в условиях высоких температур |