RU2637701C1 - Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture - Google Patents

Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture Download PDF

Info

Publication number
RU2637701C1
RU2637701C1 RU2017101043A RU2017101043A RU2637701C1 RU 2637701 C1 RU2637701 C1 RU 2637701C1 RU 2017101043 A RU2017101043 A RU 2017101043A RU 2017101043 A RU2017101043 A RU 2017101043A RU 2637701 C1 RU2637701 C1 RU 2637701C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
asphalt
mixture
slag
filler
nickel slag
Prior art date
Application number
RU2017101043A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Петрович Кудрявцев
Василий Андреевич Слугин
Тамара Степановна Широкова
Original Assignee
Владимир Петрович Кудрявцев
Василий Андреевич Слугин
Тамара Степановна Широкова
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 Владимир Петрович Кудрявцев, Василий Андреевич Слугин, Тамара Степановна Широкова filed Critical Владимир Петрович Кудрявцев
Priority to RU2017101043A priority Critical patent/RU2637701C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2637701C1 publication Critical patent/RU2637701C1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/14Minerals of vulcanic origin
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use 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
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/14Waste materials; Refuse from metallurgical processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/10Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B26/14Polyepoxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02Selection of the hardening environment
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/30Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and other binders, e.g. synthetic material, i.e. resin
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/32Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of courses of different kind made in situ
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: radar absorbent asphalt-concrete mixture including a bituminous binder, a stabilizing additive, a filler - crushed stone of a various fractional composition, and a fine filler, with using a radar absorbent material, where crushed gabbro-diabase stone and nickel slag and/or copper slag in the form of sand and/or microspheres obtained by a plasma technology, are used as a radar absorbent material at the next component ratio, wt %: said crushed stone 5-70, bituminous binder 5-18, said nickel slag and/or copper slag 8-80, a stabilizing additive 6-16, other filler 2-18. The radar absorbent asphalt-concrete road covering is made multi-layered, where the bottom layer is made from the above mixture, and the upper strengthening layer is made of a mixture containing a binder - an epoxy composition, nickel slag and/or copper slag in the form of sand and/or microspheres made by plasma technology, a pigment and another filler at the following component ratio, wt %: epoxy composition 10-40, said nickel slag and/or copper slag 10-70, pigment 0 or 1-10, another filler 0 or 1-12. The invention is developed in the dependent claim of the formula.
EFFECT: improved operational properties and extended application range.
3 cl, 1 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к области строительства и предназначено для покрытия скоростных трасс, аэродромов, площадок различного назначения, требующих высокой прочности покрытий, для ремонта дорожных покрытий, нанесения разметки на дорожные покрытия, а также для нанесения покрытий на поверхности, требующие уменьшения эффективности отражательной способности электромагнитного излучения.The invention relates to the field of construction and is intended for covering high-speed routes, airfields, sites for various purposes, requiring high strength coatings, for repairing pavements, marking road surfaces, as well as for coating surfaces that require a decrease in the reflectivity of electromagnetic radiation.

В настоящее время все применяемые в РФ щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси должны соответствовать ГОСТ 31015-2002 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СМЕСИ АСФАЛЬТОБЕТОННЫЕ И АСФАЛЬТОБЕТОН ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ.At present, all crushed stone and mastic asphalt mixes used in the Russian Federation must comply with GOST 31015-2002 INTERSTATE MIXTURE STANDARD ASPHALT CONCRETE AND ASPHALT CONCRETE MECHANICALLY MECHANICAL SPECIFICATIONS.

По указанному ГОСТу щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь (ЩМАС) - это рационально подобранная смесь минеральных материалов (щебня, песка из отсевов дробления и минерального порошка), дорожного битума (с полимерными или другими добавками или без них) и стабилизирующей добавки, взятых в определенных пропорциях и перемешанных в нагретом состоянии. Щебеночно-мастичный асфальтобетон (ЩМА) - это уплотненная щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь. Стабилизирующая добавка - это вещество, оказывающее стабилизирующее влияние на ЩМАС и обеспечивающее устойчивость ее к расслаиванию. В качестве стабилизирующих добавок применяют, например, целлюлозную добавку « Виатоп-6».According to the specified GOST, crushed stone and mastic asphalt concrete mix (ЩМАС) is a rationally selected mixture of mineral materials (crushed stone, sand from crushing screenings and mineral powder), road bitumen (with polymer or other additives or without them) and stabilizing additives taken in certain proportions and mixed in the heated state. Crushed stone mastic asphalt concrete (ЩМА) is a compacted crushed stone and mastic asphalt concrete mixture. A stabilizing additive is a substance that exerts a stabilizing effect on SCMAS and ensures its resistance to delamination. As stabilizing additives, for example, Viatop-6 cellulose additive is used.

Данный состав смесей обладает недостаточными прочностными характеристиками по износостойкости и морозостойкости. Ремонт покрытий, выполненных из таких асфальтобетонов, требует удаления верхнего слоя покрытий и последующего выравнивания поверхности перед нанесением нового слоя покрытия. При обледенении таких покрытий удаление льда возможно только механическим путем. Способ получения такой смеси требует значительных затрат энергии. Выполнение ямочного ремонта с помощью таких смесей затруднено.This composition of the mixtures has insufficient strength characteristics for wear resistance and frost resistance. Repair of coatings made of such asphalt concrete requires the removal of the top coat and subsequent surface leveling before applying a new coat. When icing such coatings, ice can only be removed mechanically. A method of obtaining such a mixture requires a significant expenditure of energy. Patching with such mixtures is difficult.

Известны различные технические решения, с помощью которых пытаются решить задачу улучшения эксплуатационных свойств асфальтобетонных смесей.Various technical solutions are known, with the help of which they try to solve the problem of improving the operational properties of asphalt mixtures.

Одним из возможных вариантов является введение в асфальтобетонные смеси радиопоглощающих материалов. При этом появляется возможность нагрева таких смесей с помощью поля СВЧ. Это позволяет улучшить некоторые эксплуатационные характеристики, а именно, упрощается процесс удаления льда с поверхности покрытия, при ремонте такого покрытия не требуется удаление верхнего слоя и выравнивания, поскольку можно это сделать путем нагрева ремонтируемого покрытия, при получении таких смесей можно использовать СВЧ-поле, что несколько снижает энергетические затраты.One of the possible options is the introduction of asphalt concrete mixtures of radar absorbing materials. In this case, it becomes possible to heat such mixtures using the microwave field. This makes it possible to improve some operational characteristics, namely, the process of removing ice from the surface of the coating is simplified; when repairing such a coating, it is not necessary to remove the top layer and leveling, since this can be done by heating the coating to be repaired; when preparing such mixtures, a microwave field can be used, which slightly reduces energy costs.

Известны различные патенты в данной области, например патент США 4,849,020 «Асфальтовые смеси и способ восстановления (ремонта) асфальта с помощью СВЧ-излучения».Various patents are known in the art, for example, US Pat. No. 4,849,020 “Asphalt mixtures and a method for recovering (repairing) asphalt using microwave radiation”.

В данном патенте описана композиция для дорожного покрытия, содержащая: смесь асфальта и материала, поглощающего СВЧ-излучения и диспергированного в асфальте для улучшения распределения нагрева смеси под воздействием СВЧ-излучения, причем в качестве поглощающего материала может использоваться феррошпинель, гексаферриты и их смесь, материал составляет от 1% до 25% от веса композиции.This patent describes a composition for paving, comprising: a mixture of asphalt and a material that absorbs microwave radiation and dispersed in asphalt to improve the distribution of heating of the mixture under the influence of microwave radiation, moreover, ferrospinel, hexaferrite and their mixture, material can be used from 1% to 25% by weight of the composition.

Используемые в данном патенте радиопоглощающие материалы чрезвычайно дороги по сравнению с традициоными, а также приводят к химическому загрязнению окружающей среды. Такие добавки обычно не могут упрочнять дорожные покрытия.The radar absorbing materials used in this patent are extremely expensive compared to traditional ones and also lead to chemical pollution of the environment. Such additives usually cannot harden road surfaces.

Известна заявка КНР №201410583600.5 от 27.10.2014 «Битумная смесь для дорожного покрытия, допускающая использование СВЧ-излучения для удаления льда и снега». Смесь готовится из: 4-5.5% модифицированного асфальта, 33-65% крупнозернистого заполнителя, 25-55% мелкозернистого заполнителя, 2-5% минерального порошка и 1-5% радиопоглощающего материала. Дополнительно, в изобретении описан метод изготовления битумной смеси для дорожного покрытия. Метод включает:The PRC application No. 201410583600.5 dated 10.27.2014 “Bituminous mixture for paving that allows the use of microwave radiation to remove ice and snow” is known. The mixture is prepared from: 4-5.5% modified asphalt, 33-65% coarse aggregate, 25-55% fine aggregate, 2-5% mineral powder and 1-5% radar absorbing material. Additionally, the invention describes a method of manufacturing a bitumen mixture for paving. The method includes:

1. Предварительный разогрев сырья1. Preheating of raw materials

2. Смешение составляющих сырья для получения битумной смеси для дорожного покрытия, допускающей использование СВЧ-излучения для удаления льда и снега.2. Mixing the constituents of the raw materials to obtain a bitumen mixture for paving, allowing the use of microwave radiation to remove ice and snow.

При использовании небольшого процента введенного в ЩМАС радиопоглощающего материала не удается достичь равномерного его распределения во всем объеме, что приводит к снижению эффективности разогрева и к возможности перегрева отдельных участков покрытия. Все это снижает его эксплуатационные свойства. В патенте также присутствуют недостатки вышеприведенных патентов.When using a small percentage of the radar absorbing material introduced into the SchMAS, it is not possible to achieve uniform distribution throughout the volume, which leads to a decrease in the heating efficiency and to the possibility of overheating of individual sections of the coating. All this reduces its operational properties. The patent also contains the disadvantages of the above patents.

Таким образом, все известные решения позволяют лишь частично улучшить эксплуатационные свойства асфальтобетонных смесей. А некоторые из вышеперечисленных технических решений вообще малопригодны для использования в промышленных масштабах.Thus, all known solutions can only partially improve the operational properties of asphalt mixtures. And some of the above technical solutions are generally unsuitable for use on an industrial scale.

В работе Высоцкого А.В. (Высоцкий А.В. Эффективный асфальтобетон на минеральных материалах из железосодержащего техногенного сырья КМА. Автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. - Белгород, 2004. - 23 с.) установлено, что содержание оксидов железа в минеральном порошке в количестве 50-80% приводит к значительному повышению коррозионной устойчивости асфальтобетона и к снижению интенсивности старения битума за счет более активного взаимодействия поверхности минерального материала с его компонентами. Но в данной работе рассматривались в качестве минеральных материалов минеральные отходы производства, которые содержат различные примеси, например, металла. Наличие металла и иных примесей в асфальтобетонных смесей может привести к локальному перегреву при нагревании в СВЧ-поле с последующим возгоранием, что недопустимо.In the work of Vysotsky A.V. (Vysotsky A.V. Effective asphalt concrete on mineral materials from iron-containing technogenic raw materials KMA. Abstract for the degree program of Candidate of Technical Sciences. - Belgorod, 2004. - 23 pp.) It was established that the content of iron oxides in the mineral powder in the amount of 50-80% leads to a significant increase in the corrosion resistance of asphalt concrete and to a decrease in the intensity of bitumen aging due to more active interaction of the surface of the mineral material with its components. But in this work, mineral waste products that contain various impurities, for example, metal, were considered as mineral materials. The presence of metal and other impurities in asphalt mixtures can lead to local overheating when heated in a microwave field, followed by ignition, which is unacceptable.

Авторами были проведены множественные испытания составов асфальтобетонных смесей для дорожных покрытий и было установлено, что замена в промышленно выпускаемых щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей минеральных порошков и некоторых других наполнителей на материалы высокой прочности в виде стекол, содержащих оксиды железа, приводит к неожиданному сверх положительному эффекту. Помимо того, что асфальтобетонная смесь приобретает радиопоглощающие свойства, следовательно, ее можно разогревать с помощью СВЧ-поля, но и резко повышаются ее эксплуатационные характеристики, такие как износостойкость и морозоустойчивость, за счет более активного взаимодействия поверхности минеральных материалов с битумом и другими вводимыми компонентами под воздействием СВЧ-излучения. Также вводимые добавки не содержат воды, гидрофобны, обладают чрезвычайной адгезией к битумам, что приводит к повышению морозостойкости и прочности.The authors conducted multiple tests of the compositions of asphalt concrete mixtures for road surfaces and it was found that the replacement of industrially produced crushed stone and mastic asphalt concrete mixtures of mineral powders and some other fillers with high-strength materials in the form of glasses containing iron oxides leads to an unexpected, overly positive effect. In addition to the fact that the asphalt concrete mixture acquires radio-absorbing properties, therefore, it can be heated using a microwave field, but its operational characteristics, such as wear resistance and frost resistance, sharply increase due to more active interaction of the surface of mineral materials with bitumen and other input components under exposure to microwave radiation. Also introduced additives do not contain water, are hydrophobic, have extreme adhesion to bitumen, which leads to increased frost resistance and strength.

В качестве таких материалов лучше всего себя повели составы с содержанием эгиринового стекла, купершлакового, никельшлакового и некоторые другие. Наиболее прочными с точки зрения триботехнического применения показали себя наполнители в виде микрошариков из этих стекол, выполненные по плазменной технологии АО «СПЕЦХИММОНТАЖ» (см. ссылку http://www.shm-sbor.ru/activities/production/electrocorundum-microballs/), а также различные фракции никельшлака, в основном, с размерами частиц 1-5 мм. Такие материалы имеют микротвердость порядка 7-8 ГПа, рекомендованы как высокопрочные абразивы и, соответственно, широко применяются для пескоструйной (и шарикоструйной) обработки прочных поверхностей. Сырье - шихта никельшлака, а также купершлака является промышленным отходом, переработка и использование таких отходов является государственной задачей.As such materials, compositions containing aegirine glass, kuperslag, nickel slag, and some others behaved best. The most durable from the point of view of tribotechnical application proved to be fillers in the form of beads from these glasses, made according to the plasma technology of SPETSKHIMMONTAZh JSC (see link http://www.shm-sbor.ru/activities/production/electrocorundum-microballs/) , as well as various fractions of nickel slag, mainly with particle sizes of 1-5 mm. Such materials have a microhardness of the order of 7-8 GPa, are recommended as high-strength abrasives and, accordingly, are widely used for sandblasting (and ball-blasting) processing of durable surfaces. Raw materials - the charge of nickel slag, as well as kuperslag is industrial waste, the processing and use of such waste is a state task.

Разогрев составов асфальтобетонных смесей и дорожных покрытий с такими наполнителями оказался более удобным и безопасным, чем разогрев материалов за счет воды - с неконтролируемой влажностью, а в частности, поскольку большинство битумов радиопрозрачны и в сухом виде слабо нагреваются в СВЧ-поле, контролировать влажность в полевых условиях просто неудобно. Возможно также использование содержащихся в минеральных наполнителях оксидов железа с приведением их к максимальному содержанию высших оксидов (Fe2О3; Fe3О4) при нагреве в присутствии кислорода, что приводит к превращению составов асфальтобетонных смесей и дорожных покрытий в магнитомягкие, по сути радиопоглощающие продукты. Асфальтобетонные смеси с такими свойствами возможно нагревать в СВЧ-поле, на значительную глубину, используя весь объем поглощающего материала, а также подстилающую (в основном отражающую подушку), что позволяет делать этот нагрев более интенсивным с незначительными затратами энергии.The heating of the compositions of asphalt mixtures and pavements with such fillers turned out to be more convenient and safe than heating the materials with water - with uncontrolled humidity, and in particular, since most bitumen is radiolucent and, in dry form, is slightly heated in the microwave field, control the humidity in the field The conditions are just uncomfortable. It is also possible to use the iron oxides contained in the mineral fillers, bringing them to the maximum content of higher oxides (Fe 2 O 3 ; Fe 3 O 4 ) when heated in the presence of oxygen, which leads to the transformation of the compositions of asphalt concrete mixtures and pavements into magnetically soft, essentially radio absorbing products. Asphalt concrete mixtures with such properties can be heated in a microwave field to a considerable depth, using the entire volume of absorbing material, as well as the underlying (mainly reflective cushion), which makes this heating more intense with little energy.

Ремонт дорожных покрытий, выполненных из предлагаемых смесей, можно проводить не механическими способами - резкой, ударом, перфораторами и т.д., а размягчением (нагревом изнутри) или аналогично известному методу Юткина: электромагнитным импульсом - в данном случае более мощным пакетом СВЧ-излучения. Размягчение составов легко контролируется сканированием бесконтактными инфракрасными ИК термометрами.Repair of pavements made from the proposed mixtures can be carried out not by mechanical means - by cutting, impact, punching, etc., but by softening (heating from the inside) or similarly to the well-known Yutkin method: electromagnetic pulse - in this case, a more powerful microwave radiation package . The softening of the compositions is easily controlled by scanning with non-contact infrared IR thermometers.

Также возможность разогрева объема предлагаемых асфальтобитумных смесей и дорожных покрытий из этих смесей позволяет достигнуть очистки поверхности ото льда и снега при экстремальных погодных условиях путем разогрева покрытия с последующим отделением от поверхности льда без скалывания и снега с испарением или возгонкой с поверхности при установке СВЧ-излучателя на дорожную технику. Известен способ удаления льда и наледи с различных поверхностей патент РФ 2408760, в котором разогрев направленным СВЧ-излучением способствует ослаблению молекулярной связи между льдом и обрабатываемой поверхностью. В нашем случае разогревается радиопоглощающее покрытие - асфальтобитумные смеси и дорожные покрытия, которые, удерживая тепло, пролонгируют тепловое действие нагрева и на слой между льдом и обрабатываемой поверхностью.Also, the possibility of heating the volume of the proposed asphalt-bitumen mixtures and pavements from these mixtures makes it possible to achieve surface cleaning from ice and snow under extreme weather conditions by heating the coating, followed by separation from the ice surface without chipping and snow with evaporation or sublimation from the surface when the microwave emitter is installed on road equipment. A known method of removing ice and ice from various surfaces is RF patent 2408760, in which heating by directed microwave radiation helps to weaken the molecular bond between the ice and the treated surface. In our case, the radar absorbing coating is heated - asphalt-bitumen mixtures and pavements, which, while retaining heat, prolong the thermal effect of heating on the layer between the ice and the treated surface.

При использовании микрошариков из радиопоглощающих материалов и резиновой крошки в качестве добавок в асфальтобитумные смеси с электромагнитными поглощающими свойствами получены как самонивелирующиеся, так и трещиностойкие составы для использования в деформационных и температурных швах.When using beads from radar absorbing materials and crumb rubber as additives in asphalt mixtures with electromagnetic absorbing properties, both self-leveling and crack-resistant compositions were obtained for use in expansion and temperature joints.

Приготовление асфальтобитумных составов с радиопоглощающими компонентами технологически несложно, т.к. можно сохранить традиционные технологии разогрева и перемешивания асфальтобетонных смесей. Отличие в приготовлении заключается в том, что такие материалы при подготовке к замесу легко и экономично сушатся в СВЧ-поле, одновременно нагреваясь до требуемой температуры во всем объеме, дополнительный внешний нагрев – например, экономичной газовой горелкой не исключается. При этом появляется возможность провести окатывание нагретой массы в простом смесителе-грануляторе с добавлением битума холодного или нагретого и других добавок.The preparation of bitumen compositions with radar absorbing components is technologically simple, because you can save the traditional technology of heating and mixing asphalt mixtures. The difference in the preparation lies in the fact that such materials, when preparing for the batch, are easily and economically dried in the microwave field, while simultaneously heating to the required temperature in the entire volume, additional external heating - for example, with an economical gas burner is not excluded. In this case, it becomes possible to pellet the heated mass in a simple mixer-granulator with the addition of cold or heated bitumen and other additives.

Проведенные многочисленные опыты по такому замесу - например в грануляторах-смесителях с одновременным контролем температуры во избежание перегрева, привели к однозначно положительным результатам.Numerous experiments on such a batch - for example, in granulator-mixers with simultaneous temperature control to avoid overheating, led to unambiguously positive results.

Предлагаемое к применению сырье - шихта, например, никельшлака практически не содержит воду, поскольку является стеклом. Остаточная вода на поверхности никельшлаковой шихты легко удаляется, испаряясь, о чем указывало быстро заканчивающееся (при нагреве) паровыделение даже при искусственном увлажнении шихты. Особенно эффективно удаление воды СВЧ-методом, вследствие поглощения СВЧ-излучения и преобразования его в тепло. Размеры пор между частицами никельшлака (3 мм - среднее) позволяют легко удалить воду. Аналогично, но несколько хуже происходит то же самое при применении других минеральных радиопоглощающих наполнителей, разница в том, что такие наполнители, например габбродиабазы, содержат в себе небольшое количество воды (в порах), которое необходимо удалить до изготовления конечного продукта асфальта во избежании понижения морозостойкости.The raw material proposed for use is a charge, for example, nickel slag practically does not contain water, since it is glass. Residual water on the surface of the nickel-slag mixture is easily removed, evaporating, as indicated by the rapidly ending (when heated) steam evolution, even when the mixture is artificially moistened. Especially effective is the removal of water by the microwave method, due to the absorption of microwave radiation and its conversion into heat. The pore sizes between the particles of nickel slag (3 mm - average) make it easy to remove water. Similarly, but slightly worse, the same thing happens when using other mineral radar absorbing fillers, the difference is that such fillers, for example gabbrodiabase, contain a small amount of water (in the pores) that must be removed before the final asphalt product is manufactured to avoid lowering frost resistance .

Равномерный нагрев всего объема шихты легко обеспечить простым перемешиванием продукта (существуют множество методов перемешивания - мешалки, вращающиеся барабаны и т.д.) с одновременным прогревом в СВЧ-поле.Uniform heating of the entire volume of the charge can be easily achieved by simply mixing the product (there are many methods of mixing - mixers, rotating drums, etc.) with simultaneous heating in a microwave field.

Шихта, равномерно нагретая, легко окатывается в смысле нанесения на всю поверхность каждой частицы (никельшлака и т.д.) вяжущего, например, битума, даже находящегося в холодном состоянии (желательно дробленого). При этом частицы шихты частично агрегируются в гранулы, что также сказывается положительно, поскольку асфальт - это обычно полифракционный продукт.The mixture, evenly heated, easily rolls in the sense of applying to the entire surface of each particle (nickel slag, etc.) a binder, for example, bitumen, even when it is in a cold state (preferably crushed). Moreover, the particles of the mixture are partially aggregated into granules, which also has a positive effect, since asphalt is usually a multifractional product.

Перемешанный таким образом продукт легко модифицируется добавками (резиновой крошкой, известковым порошком, порошком никельшлака и т.д.) просто при продолжении замеса. При этом необязательно нагревать вводимые добавки, если они не составляют существенную часть массы конечного продукта. Например, при введении резиновой крошки есть опасность потери свойств при нагреве (деполимеризации и т.д.), что игнорируется традиционными методами. Аналогично и с другими добавками. Предлагаемый же способ получения асфальтобетонной смеси является щадящим и конечный продукт спекается в асфальт уже под давлением асфальтоукладчика и т.п.The product mixed in this way is easily modified by additives (rubber crumb, lime powder, nickel slag powder, etc.) simply by continuing the batch. It is not necessary to heat the added additives if they do not constitute a significant part of the mass of the final product. For example, when introducing rubber crumb, there is a danger of loss of properties during heating (depolymerization, etc.), which is ignored by traditional methods. Similarly with other supplements. The proposed method for producing the asphalt mixture is gentle and the final product is sintered into the asphalt already under the pressure of the paver, etc.

Использование СВЧ-установок при укладке асфальта позволяет проводить подогрев и полимеризацию, если это необходимо, непосредственно при проведении дорожных работ, а не на асфальтобетонном заводе. Последнее скажется на конечном продукте самым существенным образом - на прочности, морозостойкости и износостойкости.The use of microwave installations when laying asphalt allows heating and polymerization, if necessary, directly during roadwork, and not at an asphalt concrete plant. The latter will affect the final product in the most significant way - strength, frost resistance and wear resistance.

Порошок никельшлака с размерами зерен 1-5 мм является рН нейтральным стеклом, имеет остроугольную форму зерен и, как все стекла, превосходно обволакивается битумом при окатывании или гранулировании. Именно эти свойства позволяют быстро приготавливать высокопрочный асфальтобитумный состав, в т.ч. с добавлением резиновой крошки. Микротвердость такого порошка достигает 7-8 ГПа, что значительно превосходит традиционные наполнители.Nickel slag powder with a grain size of 1-5 mm is a pH neutral glass, has an acute-angular grain shape and, like all glasses, is excellently coated with bitumen when pelletizing or granulating. It is these properties that make it possible to quickly prepare a high-strength asphalt composition, including with the addition of rubber crumb. The microhardness of such a powder reaches 7-8 GPa, which significantly exceeds traditional fillers.

Недостатком всех известных асфальтобитумных композиций является неудовлетворительное сцепление с гранитным и иным каменным материалом при использовании адгезионных добавок. Этот недостаток устраняется в предложенных асфальтобитумных композициях, в частности, наличием материала в виде стекла (например, никельшлака) с высокими абразивными свойствами и остроугольными формами, изначально присущими таким материалам. Сцепление частичек никельшлака с габбро-диабазом и гранитом улучшается за счет его более высокой прочности и высоких абразивных свойств. Это проверялось на цилиндрических образцах диаметром 60 мм и высотой 200 мм с составом по таблице №1, установленных вертикально на время 1 год. Образцы предварительно подпресовывались (1 кг/см2), деформации образцов через год хранения при температуре 26-30°С не наблюдалось.The disadvantage of all known asphalt compositions is poor adhesion to granite and other stone material when using adhesive additives. This disadvantage is eliminated in the proposed asphalt-bitumen compositions, in particular, by the presence of a material in the form of glass (for example, nickel slag) with high abrasive properties and acute-angled shapes, originally inherent in such materials. The adhesion of nickel slag particles with gabbro-diabase and granite is improved due to its higher strength and high abrasive properties. This was tested on cylindrical samples with a diameter of 60 mm and a height of 200 mm with a composition according to table No. 1, installed vertically for a period of 1 year. The samples were pre-pressed (1 kg / cm 2 ); deformation of the samples after a year of storage at a temperature of 26-30 ° C was not observed.

Также существенным отличием от традиционных асфальтобетонных композиций является способность предлагаемых смесей не разрушаться под воздействием СВЧ-поля умеренной мощности, а размягчаться, поскольку присутствие никельшлака приводит к эффекту мягкого размягчения состава с соответствующей возможностью его обработки под давлением, например выравнивания асфальтоукладчиком, в т.ч. без дополнительной подсыпки, или при ямочном ремонте, когда требуется разогреть нижележащий слой, или разрушенный участок дорожного покрытия. При сравнении традиционные асфальтобетонные покрытия при нагреве инфракрасном или СВЧ-полем стремились разрушиться без сохранения прочностных свойств, а предложенное радиопоглощающее покрытие сохраняет свои механические свойства после СВЧ-обработки. Это многократно проверялось на образцах указанного выше состава, заметной деградации механических свойств не обнаружено. Известно, что вторичные асфальтобетоны только отчасти пригодны для вторичного применения (в ретур), предложенные материалы существенно отличаются от известных, позволяя при СВЧ-нагреве многократный ремонт и восстановление дорожных покрытий.Also, a significant difference from traditional asphalt compositions is the ability of the proposed mixtures not to collapse under the influence of a microwave field of moderate power, but to soften, since the presence of nickel slag leads to the effect of soft softening of the composition with the corresponding possibility of processing it under pressure, for example, leveling with an asphalt paver, including without additional backfilling, or during patching, when it is required to warm up the underlying layer, or the destroyed section of the road surface. When comparing traditional asphalt concrete coatings when heated by an infrared or microwave field, they tried to collapse without preserving the strength properties, and the proposed radar absorbing coating retains its mechanical properties after microwave processing. This was repeatedly tested on samples of the above composition; no noticeable degradation of mechanical properties was found. It is known that secondary asphalt concrete is only partially suitable for secondary use (in retour), the proposed materials are significantly different from the known ones, allowing microwave repair to repeatedly repair and restore road surfaces.

Чрезвычайно интересен способ разогрева таких асфальтобетонов, в частности, на дорогах высокой интенсивности в зимнее время, когда необходимо очистить поверхность от льда и снега. При проезде СВЧ-установок (известных типов) по такому дорожному покрытию в нем на глубину до 30-100 мм и выше аккумулируется тепло, в дальнейшем медленно отдаваемое (ввиду низкой теплопроводности) и позволяющее растопить лед и снег.An extremely interesting method of heating such asphalt concrete, in particular, on high-intensity roads in winter, when it is necessary to clear the surface of ice and snow. When passing microwave installations (of known types) along such a road surface, heat accumulates in it to a depth of 30-100 mm and then slowly released (due to low thermal conductivity) and allowing melt ice and snow.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению является Патент КНР №101736671 «Радиопоглощающая асфальтобетонная композиция для дорожного покрытия».The closest set of essential features to the proposed technical solution is the Patent of the People's Republic of China No. 101736671 “Radar Absorbing Asphalt Concrete Composition for Paving”.

Недостатками описанного в патенте технического решения является то, что предлагается использовать магнитный песок или песок из карборунда (карбида кремния) в качестве радиопоглощающих наполнителей. Это чрезвычайно дорогие материалы, причем такие составы склонны к локальному перегреву в СВЧ-поле, как мелкозернистые порошки, и не выпускаются необходимого гранулометрического состава, что препятствует созданию ЩМАС, соответствующих требованиям ГОСТа. Также такой состав асфальтобетонной композиции обладает недостаточной износостойкостью и морозоустойчивостью.The disadvantages of the technical solution described in the patent are that it is proposed to use magnetic sand or sand from carborundum (silicon carbide) as radar absorbing fillers. These are extremely expensive materials, and such compositions are prone to local overheating in the microwave field, such as fine-grained powders, and the required particle size distribution is not produced, which prevents the creation of SchMAS that meet the requirements of GOST. Also such a composition of the asphalt concrete composition has insufficient wear resistance and frost resistance.

Технической проблемой, решаемой данным изобретением, является создание радиопоглощающей асфальтобетонной смеси нового поколения с улучшенными эксплуатационными свойствами и широким диапазоном применения.The technical problem solved by this invention is the creation of a new generation of radar absorbing asphalt concrete mix with improved performance properties and a wide range of applications.

Техническим результатом является улучшение эксплуатационных свойств и расширение диапазона применения.The technical result is to improve operational properties and expand the range of applications.

Технический результат достигается за счет того, что в радиопоглощающей асфальтобетонной смеси, включающей щебень различного фракционного состава, битумное вяжущее, стабилизирующие добавки и радиопоглощающий материал, предлагается использовать в качестве основных радиопоглощающих материалов щебень габбро-диабазовый и шлаки литейного производства, преимущественно аморфные стекла различного фракционного состава и формы, в том числе в виде микрошариков, изготовленных по плазменной технологии.The technical result is achieved due to the fact that in a radar absorbing asphalt mixture, including crushed stone of various fractional composition, bituminous binder, stabilizing additives and radar absorbing material, it is proposed to use gabbro-diabase crushed stone and foundry slags, mainly amorphous glass of various fractional composition, as the main radar absorbing materials. and forms, including in the form of microspheres made by plasma technology.

Дополнительными отличиями предлагаемой смеси являются:Additional differences of the proposed mixture are:

1. Компоненты смеси содержатся в следующем соотношении:1. The components of the mixture are contained in the following ratio:

Габбро-диабазовый щебень различного фракционного состава 5-70%Gabbro-diabase gravel of various fractional composition 5-70%

Битумное вяжущее 5-18%Bituminous binder 5-18%

Шлаки литейного производства 8-80%Foundry slags 8-80%

Стабилизирующая добавка 6-16%Stabilizing additive 6-16%

Другие наполнители 2-18%Other excipients 2-18%

2. В качестве шлаков литейного производства использованы никельшлак и/или купершлак.2. Nickel slag and / or kuperslag were used as foundry slag.

3. Никельшлак и/или купершлак используют также в виде микрошариков, изготовленных по плазменной технологии.3. Nickel slag and / or cooper slag is also used in the form of microspheres made by plasma technology.

В качестве прототипа для предлагаемого дорожного покрытия выбрано техническое решение по патенту США 8,753,035. В нем описано «Асфальтобетонное дорожное покрытие, содержащее радиопоглощающий материал, и процесс обслуживания и ремонта такого покрытия».As a prototype for the proposed pavement selected technical solution according to US patent 8,753,035. It describes “Asphalt Concrete Pavement Containing Radar Absorbing Material, and the Maintenance and Repair Process of Such Pavement”.

Асфальтобетонное покрытие включает:Asphalt coating includes:

1. Крупнозернистый материал, состоящий из небольших камней с размером зерна 10-15 мм, щебня с размером зерна 5-10 мм и мелких камней 0.1-5 мм1. Coarse-grained material consisting of small stones with a grain size of 10-15 mm, crushed stone with a grain size of 5-10 mm and small stones of 0.1-5 mm

2. Песчаный наполнитель2. Sand filler

3. Минеральный порошок, содержащего радиопоглощающий материал, составляющий от 10% до 100% веса минерального порошка.3. Mineral powder containing radar absorbing material, comprising from 10% to 100% by weight of the mineral powder.

Известное асфальтобетонное дорожное покрытие содержит верхний слой, средний слой и нижний слой, причем количество радиопоглощающего материала в верхнем, среднем и нижнем слое различается. В зависимом пункте формулы указано, что радиопоглощающий материал выбирается из феррита, зольной пыли, пустотелого стекла, нанометрического пустотелого стекла, пустотелого пористого углеродного волокна и их комбинации.Known asphalt concrete pavement contains a top layer, a middle layer and a lower layer, the amount of radar absorbing material in the upper, middle and lower layer being different. The dependent claim states that the radar absorbing material is selected from ferrite, fly ash, hollow glass, nanometric hollow glass, hollow porous carbon fiber, and a combination thereof.

Применяемые в данном патенте радиопоглощающие материалы дороги, приводят к химическому загрязнению окружающей среды, а также не повышают износостойкости и морозоустойчивости асфальтобетонного покрытия. Добавки, применяемые в данном патента, обладают высоким коэффициентом отражения СВЧ-излучения, что приводит к локальному разогреву покрытия, а также к разогреву только поверхностного слоя дорожного покрытия. Такие добавки не могут служить в асфальте более 2 месяцев вследствие высокой растворимости указанных стекол в битумах.The radar absorbing materials used in this patent are expensive, lead to chemical pollution of the environment, and also do not increase the wear resistance and frost resistance of the asphalt concrete pavement. The additives used in this patent have a high reflection coefficient of microwave radiation, which leads to local heating of the coating, as well as to heating only the surface layer of the road surface. Such additives cannot serve in asphalt for more than 2 months due to the high solubility of these glasses in bitumen.

Обычное стекло является высокощелочным продуктом - в отличие от специальных стекол, например никельшлака, купершлака (рН - нейтральных и нерастворимых в битумах, а также несравнимо более твердых и прочных). В приведенных патентах использованы материалы - стекла низкой твердости (особенно пеностекло), что также вызывает сомнения в практической пригодности приведенных смесей для дорог.Regular glass is a highly alkaline product - unlike special glasses, for example nickel slag, kuperslag (pH - neutral and insoluble in bitumen, as well as incomparably harder and stronger). The cited patents used materials - low hardness glass (especially foam glass), which also raises doubts about the practical suitability of the mixtures for roads.

Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является создание такого радиопоглощающего асфальтобетонного дорожного покрытия, которое имело бы улучшенные стоимостные, эксплуатационные и ремонтные характеристики, а также имело бы широкий спектр применения.The technical problem solved by the invention is the creation of such a radar absorbing asphalt pavement, which would have improved cost, operational and repair characteristics, as well as would have a wide range of applications.

Техническим результатом является создание радиопоглощающей асфальтобетонной смеси с улучшенными техническими характеристиками и широким спектром применения.The technical result is the creation of a radar absorbing asphalt mixture with improved technical characteristics and a wide range of applications.

Технический результат достигается за счет того, что радиопоглощающее асфальтобетонное дорожное покрытие, выполненное многослойным, в котором нижний слой включает щебень различного фракционного состава, битумное вяжущее, стабилизирующие добавки и радиопоглощающий материал, предлагается выполнить из двух слоев. Причем в качестве основных радиопоглощающих материалов для нижнего слоя использовать щебень габбро-диабазовый и шлаки литейного производства, преимущественно аморфные стекла различного фракционного состава и формы, в том числе в виде микрошариков, изготовленных по плазменной технологии. Тогда как верхний упрочняющий слой предлагается выполнять на основе эпоксидных компонентов с добавлением также шлаков литейного производства различного фракционного состава и формы, преимущественно аморфных стекол различного фракционного состава и формы, в том числе в виде микрошариков, изготовленных по плазменной технологии.The technical result is achieved due to the fact that the radar absorbing asphalt concrete pavement made of multilayer, in which the lower layer includes crushed stone of various fractional composition, bitumen binder, stabilizing additives and radar absorbing material, is proposed to be made of two layers. Moreover, as the main radar absorbing materials for the lower layer, gabbro-diabase rubble and foundry slags, mainly amorphous glass of various fractional composition and shape, including in the form of microspheres made by plasma technology, are used. While the upper reinforcing layer is proposed to be performed on the basis of epoxy components with the addition of foundry slags of various fractional composition and shape, mainly amorphous glasses of various fractional composition and shape, including in the form of microspheres made by plasma technology.

Дополнительными отличиями предлагаемого дорожного покрытия являются:Additional features of the proposed pavement are:

1. Компоненты нижнего слоя содержатся в следующем соотношении:1. The components of the lower layer are contained in the following ratio:

Габбро-диабазовый щебень различного фракционного состава 5-70%Gabbro-diabase gravel of various fractional composition 5-70%

Битумное вяжущее 5-18%Bituminous binder 5-18%

Шлаки литейного производства 8-80%Foundry slags 8-80%

Стабилизирующая добавка 6-16%Stabilizing additive 6-16%

Другие наполнители 2-18%Other excipients 2-18%

2. В качестве шлаков литейного производства использованы никельшлак и/или купершлак.2. Nickel slag and / or kuperslag were used as foundry slag.

3. Никельшлак и/или купершлак в верхнем упрочняющем слое могут быть использованы в основном в виде микрошариков, выполненных по плазменной технологии.3. Nickel slag and / or cooper slag in the upper reinforcing layer can be used mainly in the form of microspheres made by plasma technology.

4. Верхний упрочняющий слой покрытия может содержать также красящий пигмент и/или резиновую крошку.4. The upper reinforcing coating layer may also contain coloring pigment and / or crumb rubber.

5. Компоненты верхнего слоя покрытия содержатся в следующем соотношении:5. The components of the top coating layer are contained in the following ratio:

Эпоксидная композиция 10-40%Epoxy composition 10-40%

Шлаки литейного производства 10-70%Foundry slags 10-70%

Красящие наполнители 1-10%Coloring fillers 1-10%

Другие наполнители 1-12%Other excipients 1-12%

6. Упрочняющий слой наносится по СВЧ-технологии (в присутствии СВЧ-поля).6. The reinforcing layer is applied using microwave technology (in the presence of a microwave field).

При подготовке (приготовлении) асфальтобетонной смеси разогрев такой смеси производят в т.ч. в СВЧ-поле (при этом эффективно удаляется остаточная влага (вода) из порошка, гранул, щебенки), что приводит к улучшению качества продукта. Эффективный разогрев, дополняется перемешиванием - эффективным распределением битумного вяжущего по поверхности частиц и гомогенизации конечного продукта. В процессе транспортировки, ремонта такая смесь легко разогревается в СВЧ-поле, что также позволяет использовать даже остывшие (с последующим разогревом указанным способом) щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси.In the preparation (preparation) of the asphalt-concrete mixture, such a mixture is heated including in the microwave field (in this case, residual moisture (water) is effectively removed from the powder, granules, gravel), which leads to an improvement in the quality of the product. Effective heating, complemented by mixing - the effective distribution of a bituminous binder over the surface of the particles and the homogenization of the final product. In the process of transportation, repair, such a mixture is easily heated in a microwave field, which also allows the use of even cooled (followed by heating in the indicated way) crushed stone-mastic asphalt concrete mixtures.

Вводимые в процессе перемешивания добавки не меняют своих физико-химических свойств, что позволяет вводить, например, резиновую крошку или красящие пигменты в асфальтобетонные смеси.Additives introduced during mixing do not change their physicochemical properties, which allows, for example, rubber crumb or coloring pigments to be introduced into asphalt mixes.

Пример 1Example 1

Один из примеров состава радиопоглощающей асфальтобетонной смеси ЩМА приведен в таблице 1.One example of the composition of the radar absorbing asphalt concrete mixes of alkali metal oxide is given in table 1.

Figure 00000001
Figure 00000001

Для образца ЩМА - асфальтобетонной смеси по приведенной рецептуре с покрытием толщиной 1.8 мм с микрошариками никельшлака на эпоксидном вяжущем проводились измерения на волноводной линии поперечным сечением 72×34 мм (WR-284) S12. Получено поглощение энергии 0,6 дБ/см на частоте 2750 МГц (5 см – 2-кратное). На реальном участке для толщины асфальта 10 см разогрев осуществлялся на всю толщину (глубину) слоя. То есть весь асфальт прогревался на 10 см равномерно, без градиента температуры (разница температур верхнего и нижнего слоя не превышала 8°С) при температуре разогрева 80°С.For a sample of alkali-alkali metal alloy - an asphalt mix according to the recipe with a coating thickness of 1.8 mm with nickel slag microspheres on an epoxy binder, measurements were made on the waveguide line with a cross section of 72 × 34 mm (WR-284) S12. An energy absorption of 0.6 dB / cm was obtained at a frequency of 2750 MHz (5 cm - 2-fold). In a real section, for an asphalt thickness of 10 cm, heating was carried out over the entire thickness (depth) of the layer. That is, all asphalt was heated up to 10 cm evenly, without a temperature gradient (the temperature difference between the upper and lower layers did not exceed 8 ° C) at a heating temperature of 80 ° C.

При применении предлагаемой смеси упрочняющий слой поверх такого асфальтобетона осуществляется путем последующего нанесения на него эпоксидной композиции с радиопоглощающим наполнителем в составе никельшлака 100-1000 мкм и шариков никельшлака 100-800 мкм в сумме не менее 60% от композиции с последующим кратковременным разогревом в СВЧ-поле до температуры не более 80°С.When using the proposed mixture, a reinforcing layer on top of such asphalt concrete is carried out by subsequent application of an epoxy composition with a radio-absorbing filler in the composition of nickel slag 100-1000 microns and nickel slag balls 100-800 microns in the amount of not less than 60% of the composition, followed by short-term heating in a microwave field to a temperature of no more than 80 ° C.

Такой способ нанесения упрочняющего слоя основан на эффекте СВЧ-отверждения эпоксидной смолы с многократным повышением ее прочности и скорости отверждения, что приводит при наличии особо прочных наполнителей микрошариков и никельшлака к появлению сверхпрочного покрытия. Наибольший эффект достигается при нанесении такого покрытия на горячий асфальт указанного выше состава при температуре 50-60°С.This method of applying a reinforcing layer is based on the microwave curing effect of the epoxy resin with a multiple increase in its strength and curing rate, which leads to the appearance of an ultra-strong coating in the presence of particularly strong fillers of microspheres and nickel slag. The greatest effect is achieved when applying such a coating on hot asphalt of the above composition at a temperature of 50-60 ° C.

При определении абразивного истирания шипованными шинами цилиндрических асфальтобетонных образцов на приборе CRT-PRALL по методу А ОДМ218.2.019-2011 на двух образцах получена величина истираемости Abr - 0 мл (отсутствие подобных аналогов).When determining the abrasion by studded tires of cylindrical asphalt concrete samples on a CRT-PRALL device according to method A ODM218.2.019-2011, the abrasion value Abr - 0 ml was obtained on two samples (the absence of similar analogues).

Для дорожной разметки в указанную выше эпоксидную композицию вводится пигмент предпочтительно титановый, а перед разогревом СВЧ-полем производится посыпка светоотражающим материалом, например микрошариками.For road marking, a preferably titanium pigment is introduced into the above epoxy composition, and before heating with a microwave field, a reflective material, for example microspheres, is sprinkled.

Упрочняющий слой при использовании предлагаемого покрытия после нагрева в СВЧ-поле и до отверждения посыпается порошком никельшлака, микрошариками никельшлака (нужной фракции) или смесью порошка никельшлака с резиновой крошкой для создания требуемой шероховатости поверхности.The strengthening layer when using the proposed coating after heating in a microwave field and before curing is sprinkled with nickel slag powder, nickel slag microspheres (desired fraction) or a mixture of nickel slag powder with crumb rubber to create the required surface roughness.

Ремонтный состав из такой смеси для ямочного ремонта асфальтобетонного покрытия приготавливается с добавкой микрошариков никельшлака 5-60% от общей массы для получения самонивелирующегося морозостойкого покрытия.A repair composition of such a mixture for patching an asphalt concrete pavement is prepared with the addition of nickel slag microspheres 5-60% of the total mass to obtain a self-leveling frost-resistant coating.

Ремонтный состав для ямочного ремонта асфальтобетонного покрытия может также приготавливаться с добавкой нерастворимых в битумном вяжущем микрошариков, или иных микрошариков, покрытых (аппретированных) нерастворимым в битумном вяжущем аппретом.A repair composition for patching an asphalt concrete pavement can also be prepared with the addition of microspheres insoluble in a bitumen binder, or other microspheres coated with an insoluble bitumen binder.

Ремонтный состав для ямочного ремонта асфальтобетонного покрытия приготавливается с добавкой микрошариков, порошков термопластов с последующим кратковременным разогревом СВЧ до температуры не более 180°С.The repair composition for patching the asphalt concrete coating is prepared with the addition of beads, thermoplastics powders, followed by short-term heating of the microwave to a temperature of not more than 180 ° C.

В связи с тем, что вводимые радиопоглощающие добавки равномерно распределяются по всему объему смеси, то вся смесь приобретает радиопоглощающие свойства и ее можно использовать для покрытия сооружений, отражательную способность электромагнитного излучения которых надо понизить. Например, атомных электростанций, военных объектов и т.д. Такой смесью можно покрывать, например, крыши таких сооружений.Due to the fact that the introduced radar absorbing additives are evenly distributed throughout the volume of the mixture, the whole mixture acquires radar absorbing properties and can be used to cover structures whose reflectance of electromagnetic radiation must be reduced. For example, nuclear power plants, military facilities, etc. Such a mixture can cover, for example, the roofs of such structures.

Предлагаемые радиопоглощающие асфальтобетонные смеси обладают следующими преимуществами перед применяемыми в настоящее время и описанными в известных аналогах:The proposed radar absorbing asphalt mixes have the following advantages over currently used and described in known analogues:

- значительно улучшаются эксплуатационные свойства дорожных покрытий, выполненных из таких смесей, такие как износостойкость и морозостойкость;- significantly improves the operational properties of road surfaces made from such mixtures, such as wear resistance and frost resistance;

- уменьшается способность покрытия к образованию трещин;- decreases the ability of the coating to crack;

- улучшается ремонтопригодность покрытия;- improves maintainability of the coating;

- расширяется диапазон применения;- the range of application is expanding;

- уменьшаются энергозатраты при производстве;- reduced energy consumption during production;

- появляется возможность борьбы с обледенением.- there is an opportunity to combat icing.

- примененные компоненты предлагаемых дорожных покрытий достаточно дешевы и общеизвестны.- the applied components of the proposed pavements are quite cheap and well-known.

Claims (5)

1. Радиопоглощающая асфальтобетонная смесь, включающая битумное вяжущее, стабилизирующую добавку, наполнитель - щебень различного фракционного состава и мелкий наполнитель, с использованием радиопоглощающего материала, отличающаяся тем, что в качестве радиопоглощающего материала использованы щебень габбро-диабазовый и никельшлак и/или купершлак в виде песка и/или микрошариков, полученных по плазменной технологии, при следующем соотношении компонентов, масс. %: 1. Radar absorbing asphalt concrete mixture, including a bituminous binder, stabilizing additive, filler - gravel of various fractional composition and fine filler using a radar absorbing material, characterized in that gabbro-diabase gravel and nickel slag and / or cooper slag in the form of sand are used as radar absorbing material and / or beads obtained by plasma technology, in the following ratio of components, mass. %: указанный щебеньspecified crushed stone 5-705-70 битумное вяжущеbituminous astringent 5-185-18 указанный никельшлак и/или купершлакspecified nickel slag and / or kuperslag 8-808-80 стабилизирующая добавкаstabilizing additive 6-166-16 другой наполнительanother filler 2-182-18
2. Радиопоглощающее асфальтобетонное дорожное покрытие, выполненное многослойным, причем нижний слой выполнен из смеси по п. 1, а верхний упрочняющий слой выполнен из смеси, содержащей вяжущее - эпоксидную композицию, никельшлак и/или купершлак в виде песка и/или микрошариков, выполненных по плазменной технологии, пигмент и другой наполнитель при следующем соотношении компонентов, масс. %: 2. Radar absorbing asphalt concrete pavement made multilayer, and the lower layer is made of a mixture according to claim 1, and the upper reinforcing layer is made of a mixture containing an adhesive - epoxy composition, nickel slag and / or kuperslag in the form of sand and / or beads made according to plasma technology, pigment and other filler in the following ratio of components, mass. %: эпоксидная композицияepoxy composition 10-4010-40 указанный никельшлак и/или купершлакspecified nickel slag and / or kuperslag 10-7010-70 пигментpigment 0 или 1-100 or 1-10 другой наполнительanother filler 0 или 1-120 or 1-12
3. Радиопоглощающее асфальтобетонное дорожное покрытие по п. 2, отличающееся тем, что упрочняющий слой наносят в присутствии СВЧ-поля.3. Radar absorbing asphalt concrete pavement according to claim 2, characterized in that the reinforcing layer is applied in the presence of a microwave field.
RU2017101043A 2017-01-11 2017-01-11 Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture RU2637701C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101043A RU2637701C1 (en) 2017-01-11 2017-01-11 Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017101043A RU2637701C1 (en) 2017-01-11 2017-01-11 Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2637701C1 true RU2637701C1 (en) 2017-12-06

Family

ID=60581670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017101043A RU2637701C1 (en) 2017-01-11 2017-01-11 Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2637701C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107806013A (en) * 2017-11-03 2018-03-16 山东交通学院 A kind of bridge deck water-proof gluing layer and application for radar measuring pave-load layer thickness
CN108999051A (en) * 2018-08-10 2018-12-14 浙江伟伦建材科技有限公司 A kind of waterproof material of resisting sea water erosion
RU2744243C1 (en) * 2020-04-23 2021-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Asphalt-concrete mixture
US11732424B2 (en) * 2021-04-22 2023-08-22 Ivan Elfimov Asphalt pavement processing system and method using hydrophobic microwave absorbing material

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2170962C1 (en) * 2000-10-27 2001-07-20 Полубабкин Виктор Алексеевич Source mix for preparing radiation-shielding composite material and filler for preparing source mix (alternatives)
RU2305726C1 (en) * 2005-12-12 2007-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Protective road pavement coating forming method
RU2369679C1 (en) * 2008-06-05 2009-10-10 Закрытое акционерное общество "Асфальттехмаш" Road pavement surfacing or repairing method and method of repairing road pavement with grooves
CN101736670A (en) * 2009-11-19 2010-06-16 邢台路桥建设总公司 Water-proof crack-resistant layer for highway
RU2502766C1 (en) * 2012-06-01 2013-12-27 Закрытое акционерное общество "СПЕЦХИММОНТАЖ" (ЗАО "СПЕЦХИММОНТАЖ") Radar absorbent material and method of making radar absorbent coating
US8753035B2 (en) * 2009-04-10 2014-06-17 Bin Yuan Asphalt concrete pavement containing wave absorbing material and maintenance process thereof
RU2534861C1 (en) * 2013-09-25 2014-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Asphalt concrete mix

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2170962C1 (en) * 2000-10-27 2001-07-20 Полубабкин Виктор Алексеевич Source mix for preparing radiation-shielding composite material and filler for preparing source mix (alternatives)
RU2305726C1 (en) * 2005-12-12 2007-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) Protective road pavement coating forming method
RU2369679C1 (en) * 2008-06-05 2009-10-10 Закрытое акционерное общество "Асфальттехмаш" Road pavement surfacing or repairing method and method of repairing road pavement with grooves
US8753035B2 (en) * 2009-04-10 2014-06-17 Bin Yuan Asphalt concrete pavement containing wave absorbing material and maintenance process thereof
CN101736670A (en) * 2009-11-19 2010-06-16 邢台路桥建设总公司 Water-proof crack-resistant layer for highway
RU2502766C1 (en) * 2012-06-01 2013-12-27 Закрытое акционерное общество "СПЕЦХИММОНТАЖ" (ЗАО "СПЕЦХИММОНТАЖ") Radar absorbent material and method of making radar absorbent coating
RU2534861C1 (en) * 2013-09-25 2014-12-10 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Asphalt concrete mix

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107806013A (en) * 2017-11-03 2018-03-16 山东交通学院 A kind of bridge deck water-proof gluing layer and application for radar measuring pave-load layer thickness
CN108999051A (en) * 2018-08-10 2018-12-14 浙江伟伦建材科技有限公司 A kind of waterproof material of resisting sea water erosion
RU2744243C1 (en) * 2020-04-23 2021-03-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Asphalt-concrete mixture
US11732424B2 (en) * 2021-04-22 2023-08-22 Ivan Elfimov Asphalt pavement processing system and method using hydrophobic microwave absorbing material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2637701C1 (en) Radar absorbent asphalt-concrete mixture and roadway covering made from this mixture
Al Bakri et al. Investigation of HDPE plastic waste aggregate on the properties of concrete
CN112521055B (en) Asphalt concrete and preparation method thereof
KR102146982B1 (en) Asphalt Concrete Compositions Having Low Noise and Permeable Using Styrene Isoprene Styrene, Styrene Ethylene Butylene Styrene and Aggregate-powder of Improved Grain Size for Anti-freezing and Constructing Methods Using Thereof
JP2004019368A (en) Road paving material
KR102349378B1 (en) Flooring material using walnut shell chips and photoluminescent pigment and its manufacturing method
KR20080017966A (en) Ceramic tile composition using waste glasses and manufacturing method of the same tile
CN111499318B (en) Semi-rigid building solid waste self-maintenance roadbed and preparation method and application thereof
Zoorob et al. Improving the performance of cold bituminous emulsion mixtures (CBEMs) incorporating waste materials
RU2665541C1 (en) Radio-absorbing asphalt-concrete road repair composition, method for manufacture and pouring thereof
KR101125485B1 (en) The composition of water-permeable asphalt concrete containing ps ball
US3776748A (en) Method of preparing surfacing composition for roads;airfield runways and the like
KR100355700B1 (en) Manufacturing Methods of Surface Cold Asphalt Concrete Mixture Using Recycled Aggregate and Waste Glass Aggregates
KR101451501B1 (en) Composition of artificial aggregate and making method using inorganic sludge particle
CN113622247B (en) Low-carbon rapid maintenance paving method for asphalt pavement track
KR101161420B1 (en) Composition of yellow soil and pavement method using the same
KR102073375B1 (en) Composition for soil pavement including woodchip and construction method of soil pavement using the same
KR100871865B1 (en) Curbs block and method of manufacturing the crubs block
KR101042495B1 (en) Manufacturing for the ecosystem paving reinforced composition of porous and its construction method
JPH0930873A (en) Production of water-permeable ceramic block
KR101363971B1 (en) Composite for soil pavement
KR101920005B1 (en) Water Permeable Asphalt Concrete Mixtures and Manufacturing Methods
KR100761710B1 (en) Pavement with earth and recycled concrete
KR100989059B1 (en) Enviromental road, its stabilizer and a manufacturing mehtod thereof
BR102019022724B1 (en) PROCESS OF PRODUCTION OF ARTIFICIAL AGGREGATE FROM MINING WASTE, ARTIFICIAL AGGREGATE, CONCRETE COMPOSITION AND USE

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210325