RU2702434C1 - Способ производства полимерного холодного асфальта из фрезерованного старого асфальтобетона - Google Patents
Способ производства полимерного холодного асфальта из фрезерованного старого асфальтобетона Download PDFInfo
- Publication number
- RU2702434C1 RU2702434C1 RU2019112502A RU2019112502A RU2702434C1 RU 2702434 C1 RU2702434 C1 RU 2702434C1 RU 2019112502 A RU2019112502 A RU 2019112502A RU 2019112502 A RU2019112502 A RU 2019112502A RU 2702434 C1 RU2702434 C1 RU 2702434C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asphalt
- mixture
- modifier
- asphalt concrete
- cold
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 66
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 title abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 22
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 90
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 21
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 21
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 21
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims abstract description 19
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 18
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 claims abstract description 18
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims abstract description 13
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 12
- QSOMQGJOPSLUAZ-UHFFFAOYSA-N 2-ethenylbuta-1,3-dienylbenzene Chemical compound C=CC(C=C)=CC1=CC=CC=C1 QSOMQGJOPSLUAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 claims abstract 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 239000002199 base oil Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 abstract 1
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 16
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 8
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 8
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 8
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N palmitic acid group Chemical group C(CCCCCCCCCCCCCCC)(=O)O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 125000005313 fatty acid group Chemical group 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid group Chemical group C(CCCCCCC\C=C/CCCCCCCC)(=O)O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 1-monostearoylglycerol Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(O)CO VBICKXHEKHSIBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 241001553178 Arachis glabrata Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N Glycerol trioctadecanoate Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(OC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC)COC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC DCXXMTOCNZCJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004523 catalytic cracking Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000012343 cottonseed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000002385 cottonseed oil Substances 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 1
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 229920000333 poly(propyleneimine) Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, в частности к получению холодной асфальтобетонной всепогодной смеси из старого асфальтобетона для использования при ремонте асфальтобетонного дорожного покрытия и получению покрытия с улучшенными физико-механическими свойствами. В способе изготовления холодной асфальтобетонной смеси снятый с верхней части дорожного покрытия асфальтобетон нагревают до 40-60°С, осуществляют его смешение с 0,5-5% вяжущего, включающего дизельное топливои модификатор, где модификатор содержит дивинилстирольныйтермоэластопласт, масло теплоноситель АМТ-300, полиэтиленполиамин, смесь жирных кислот растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%: дивинилстирольныйтермоэластопласт 2-30, масло теплоноситель АМТ-300 42-91, полиэтиленполиамин 3-12, смесь жирных кислот растительных масел 4-16, причем содержание модификатора в вяжущем составляет 5-35%. Технический результат - упрощение способа изготовления холодной асфальтобетонной смеси, повышение физико-механических свойств асфальтобетонной смеси, а также асфальта, получаемого из нее. 8 табл.
Description
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, в частности, к получению холодной асфальтобетонной всепогодной смеси из старого асфальтобетона для использования при ремонте асфальтобетонного дорожного покрытия и получения покрытия с улучшенными физико-механическими свойствами.
В последнее время большое внимание уделяется использованию отходов промышленности для производства строительных материалов. Утилизация старого асфальтобетона дает не только экологический эффект, но и расширяет сырьевую базу производства строительных материалов в дорожном строительстве, где объемы поставок сырья (щебня и битума) для приготовления асфальтобетонных смесей значительно превышают объемы поставок в других отраслях строительной промышленности.
В настоящее время производители холодных асфальтов (холодной асфальтобетонной смеси) используют технологию, при которой в качестве инертного сырья используются новые каменные материалы, как правило, одной фракции и свежего битума. Высокие трудозатраты при данной технологии связаны с подвозом каменных материалов их сушкой при температурах выше 250°С для максимального испарения воды, необходимого для дальнейшего контакта (адгезии), пропитки каменного материала битумом. После просушки каменного материала требуется его выгрузка и выдержка при температуре окружающей среды для того, чтобы дать остыть материалу до температуры ниже 100°С, поскольку контакт каменного материала с полимерами, находящимися в вяжущем, при большей температуре не возможен в виду моментальной полимеризации. Таким образом, остывшие каменные материалы (щебень) необходимо повторно загрузить в АБЗ и при повторном цикле добавить вяжущее состоящие из нового битума, разжижителя и полимера. Подвоз битума специальным транспортом с подогревом, его хранение в подогретом жидком виде влечет за собой высокие трудозатраты и, как следствие, повышает трудоемкость процесса приготовления холодного асфальта.
Кроме того, использование данной технологии в дождливую погоду и при отрицательных температурах невозможно.
Наличие в получаемом продукте при данной технологии каменного материала (щебня), как правило, одной фракции, отсутствие строительного песка, снижает механическую прочность полученной продукции и как следствие срок службы дорожного покрытия, изготовленного с использованием указанной продукции.
Известен способ приготовления асфальтобетонной смеси для регенерации асфальтобетонного покрытия, который заключается в следующем (Патент РФ №2164900, 28.06.1999). Перемешивают щебень и песок с нагреванием до температуры 210-280°C. Отдельно нагревают битум до рабочей температуры 160°C. Далее смешивают указанные компоненты между собой с добавлением дробленного асфальтобетона и минерального порошка и осуществляют перемешивание в течение 3-7 с.
Недостатком указанного способа является его энергоемкость поскольку для осуществления способа требуется нагревать битум, песок и щебень до высоких температур, при этом битум нагревают отдельно от щебня и песка для чего требуется дополнительное оборудование, что, в свою очередь, также существенно повышает трудоемкость способа, в особенности, при выполнении работ непосредственно в месте ремонта дорожного покрытия.
Кроме того, для смешения со старым асфальтобетоном требуется доставка дополнительных количеств щебня, песка, битума, подвоз которого осуществляется специальным транспортом с подогревом, что существенно повышает трудоемкость способа.
Другим недостатком указанного способа является то, что к новым каменным материалам добавляется свежий битум и снятый старый асфальт, в котором находится старый (окислившийся битум). Таким образом, при смешении указанных компонентов не достигается полного восстановления свойств старого битума, что приводит к снижению физико-механических свойств готового асфальта. Частичное восстановление свойств старого битума происходит за счет нового добавленного битума, что, в конечном счете, снижает показатели нового битума такие, как пенетрация, количество смол, асфальтенов и, что приводит к понижению качества получаемого асфальтобетона.
Техническая проблема, на решение которой направлено заявляемое изобретение заключается в разработке простого способа изготовления холодной асфальтобетонной смеси для высококачественного ямочного ремонта (не требующего использования сложного оборудования и нагрева асфальтобетонной смеси) дорожного покрытия, в том числе, непосредственно на месте осуществления ремонта дорожного покрытия.
Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в упрощении способа изготовления холодной асфальтобетонной смеси за счет снижения его трудоемкости, повышении физико-механических свойств готового продукта (асфальтобетонной смеси), а также дорожного покрытия (асфальта), получаемого на основе указанного материала.
Указанный технический результат достигается в способе изготовления холодной асфальтобетонной смеси, заключающемся в том, что снятый с верхней части дорожного покрытия асфальтобетон нагревают до 40-60°С, осуществляют его смешение с 0,5-5% вяжущего, включающего разжижитель и модификатор, при этом модификатор содержит термопластичный стирольный эластомер, масло теплоноситель АМТ-300, полиэтиленполиамин, смесь жирных кислот растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%:
термопластичный стирольный эластомер - 2-30,
масло теплоноситель АМТ-300 - 42-91,
полиэтиленполиамин - 3-12,
смесь жирных кислот растительных масел - 4-16,
причем содержание модификатора в вяжущем составляет 5-35%.
Модификатор получают путем перемешивания термопластичного стирольного эластомера, масла теплоносителя АМТ-300, полиэтиленполиамина и смеси жирных кислот растительных масел до однородного состояния при температуре 100-200°С.
В качестве термопластичного стирольного эластомера в составе модификатора может быть использован дивинилстирольный эластопласт.
В качестве смеси жирных кислот растительных масел для изготовления модификатора используют жирные кислоты растительных масел, получаемые в процессе производства хлопкового масла (жирные кислоты насыщенные 27%: пальмитиновая, стеариновая, арахиновая, миристиновая; мононенасыщенные 19%: олиновую; полиненасыщенные 54 %: линолеваю и линоленовую).
Масло теплоноситель АМТ-300 представляет собой масло, вырабатываемое на основе экстракта тяжелого газойля каталитического крекинга.
Масло АМТ-300 применяют в качестве теплоносителя в закрытых системах, исключающих контакт горячего масла с воздухом http://rosneftlubricants.ru/netcat_files/products_pds/AMT-300.pdf.
В качестве разжижителя используют дизельное топливо.
В результате исследований было установлено существенное влияние количественного и качественного состава модификатора в составе вяжущего на физико-механические свойства как получаемого при реализации настоящего способа продукта, так и дорожного покрытия, изготавливаемого из него.
В процессе работы были разработаны серии холодных смесей, полученные смешением гранулята с вяжущими, модификаторы которых отличаются компонентным составом или содержат различное соотношение компонентов. Были исследованы физико-механические свойства указанных смесей, а также асфальтобетонных образцов на их основе.
В таблице 1 приведены примеры составов 10-ти образцов модификаторов.
Образцы составов модификатора для гранулята по Примерам 3,4,5,7 соответствуют заявляемому изобретению.
Таблица 1
| Компоненты модификатора | № Примера | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| термопластичный стирольный эластомер | 1,9 | 59,05 | 30 | 15 | 2 | 35 | 10 | 15 | 15 | 15 |
| масло теплоноситель АМТ-300 | 97 | 38 | 42 | 70 | 91 | 25 | 74 | - | 70 | 73 |
| полиэтиленполиамин | 0,01 | 0,05 | 12 | 5 | 3 | 20 | 8 | 5 | - | 12 |
| смесь жирных кислот растительных масел | 1,09 | 2 | 16 | 10 | 4 | 20 | 8 | 10 | 10 | - |
| масло И20 | - | - | - | - | - | - | - | 70 | - | - |
| полипропиленполиамин | - | - | - | - | - | - | - | - | 5 | - |
Сравнение физико-механических свойств холодных смесей и асфальтобетонных образцов из холодных смесей, изготовленных путем смешения гранулята с образцами вяжущих, отличающихся составом модификаторов (составы по примерам 1-10), проводили на основе полученных показателей предела прочности при сжатии, сцепления, водонасыщения, трещиноустойчивости, слеживаемости (таблица 2).
Таблица 2
| Асфальтобетонный образец из холодной смеси1) | Показатель | ||||
| Предел прочности при сжатии, 20°C, МПа | Сцепление2) | Водонасыщение | Трещиноустойчивость при 0ºС | Слеживаемость, число ударов |
|
| Пример 1 | 0,2 | 2/4 (не выдерживает) | 15 | 4*10-4 | 15 |
| Пример 2 | 0,1 | 1/4 (не выдерживает) | 0,4 | 5,1*10-4 | 18 |
| Пример 3 | 0,45 | 4/4 (выдерживает) | 1,8 | 6,8*10-4 | 4 |
| Пример 4 | 0,4 | 3/4 (выдерживает) | 5 | 6,9*10-4 | 1 |
| Пример 5 | 0,5 | 4/4 (выдерживает) | 8 | 6,85*10-4 | 3 |
| Пример 6 | 0,15 | 2/4 (не выдерживает) | 19 | 3*10-4 | 11 |
| Пример 7 | 0,44 | 3/4 (выдерживает) | 2 | 6,91*10-4 | 1 |
| Пример 8 | 0,11 | 1/4 (не выдерживает) | 17 | 3,3*10-4 | 15 |
| Пример 9 | 0,1 | 1/4 (не выдерживает) | 13 | 4,3*10-4 | 12 |
| Пример 10 | 0,15 | 1/4 (не выдерживает) | 18 | 3,8*10-4 | 10 |
1) Холодные смеси были получены в результате смешения гранулята с модификатором (Примеры 1-10),
2) Сцепление не менее 3/4.
В результате исследований было установлено, что образцы смесей, а также асфальтобетонных образцов в патентуемом количественном и качественном составе (по примерам 3-5, 7) характеризуются повышенными физико-механическими свойствами.
При этом значительно более высокое значение слеживаемости холодной смеси обеспечивает улучшение удобоукладываемости материала, что приводит к снижению трудоемкости при осуществлении ремонтных работ. Повышение предела прочности при сжатии, сцепления, трещиноустойчивости асфальтобетонных образцов приводит к существенному увеличению прочности готового дорожного покрытия. Кроме того, значения водонасыщения для холодных смесей регламентированы и должны лежать в пределе от 1,0 до 9,0, при котором продукт характеризуется оптимальной пористостью, при которой дорожное покрытие обладает повышенной морозостойкостью и, как следствие, повышенной прочностью.
Также было отмечено, что существенное влияние на физико-механические свойства образцов смесей, а также асфальтобетонных образцов оказывает выбор компонентного состава модификатора в составе вяжущего для приготовления холодной смеси. Выбор компонентов модификатора для изготовления холодного асфальта по настоящему способу неслучаен. Было показано, что именно при данном компонентном составе модификатора удалось получить холодную смесь, обладающую лучшими физико-химическими характеристиками, что также приводит к повышению прочности дорожного покрытия, улучшению удобоукладываемости материала, и, как следствие, к снижению трудоемкости при осуществлении ремонтных работ.
Кроме того, было установлено, что химическая природа масла, используемого в составе модификатора, играет важную роль. Добавление к смеси термопластичного стирольного эластомера, жирных кислот растительных масел, полиэтиленполиамина масла теплоносителя АМТ-300 в соотношениях по настоящему способу позволяет получить модификатор, обеспечивающий высокую прочность холодной асфальтобетонной смеси за счет повышения физико-механических свойств: предела прочности при сжатии, сцепления, трещиноустойчивости, водонасыщения. При этом, использование вместо масла теплоносителя АМТ-300 других видов масел, например, масла И-20А в составе модификатора привело к снижению физико-механических свойств как холодной смеси, так и дорожного покрытия.
Была также отмечена аналогичная зависимость при использовании в составе модификатора смеси жирных кислот растительных масел в сочетании с полиэтиленполиамином, а именно, повышение физико-механических характеристик холодной смеси и дорожного покрытия. В то время, как при использовании в составе модификатора других аминов, например, полипропиленамина в сочетании со смесью жирных кислот растительных масел или этилентолиамина в отсутствии смеси жирных кислот растительных масел не приводит к повышению физико-механических свойств холодной смеси и дорожного покрытия.
Кроме того, сочетание компонентов в модификаторе и их количественное соотношение обеспечивают получение вяжущего, при использовании которого в настоящем способе, получают холодную смесь (холодный асфальт) и дорожное покрытие на ее основе, характеризующиеся высокой прочностью при эксплуатации в условиях низких температур (до -40ºС). Вероятно, полученный положительный результат обусловлен достижением синергетического эффекта при реакции компонентов модификатора между собой.
Таблицы 3, 4 иллюстрируют результаты определения прочности асфальтобетонных образцов на основании показателей: предел прочности при сжатии (отражающий механическую прочность асфальтобетона) и порог хрупкости (отражающий порог наступления хрупкости при минусовой температуре, обычные требования которого – 20 градусов).
Таблица 3
| Асфальтобетонный образец из холодной смеси1) | Предел прочности при сжатии асфальтобетонного образца, МПа | |||||
| -5 | -10 | -15 | -30 | -40 | -45 | |
| Пример 1 | 0,20 | 0,19 | 0,19 | 0,19 | 0,15 | 0,10 |
| Пример 2 | 0,10 | 0,10 | 0,10 | 0,09 | 0,08 | 0,07 |
| Пример 3 | 0,43 | 0,41 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,38 |
| Пример 4 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,37 |
| Пример 5 | 0,49 | 0,48 | 0,45 | 0,45 | 0,44 | 0,41 |
| Пример 6 | 0,14 | 0,14 | 0,13 | 0,12 | 0,10 | 0,10 |
| Пример 7 | 0,42 | 0,41 | 0,40 | 0,40 | 0,40 | 0,36 |
| Пример 8 | 0,10 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,09 |
| Пример 9 | 0,10 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,09 | 0,09 |
| Пример 10 | 0,13 | 0,12 | 0,11 | 0,09 | 0,09 | 0,09 |
Таблица 4
| Асфальтобетонный образец из холодной смеси1) | Порог хрупкости асфальтобетонных образцов, ºС |
| Пример 1 | -18 |
| Пример 2 | -15 |
| Пример 3 | -40 |
| Пример 4 | -40 |
| Пример 5 | -40 |
| Пример 6 | -15 |
| Пример 7 | -40 |
| Пример 8 | -17 |
| Пример 9 | -13 |
| Пример 10 | -19 |
Использование модификатора с указанным компонентным и количественным составом позволяет осуществлять процесс восстановления битума в составе старого асфальтобетона при низких температурах с получением высококачественной холодной смеси для изготовления дорожного покрытия с повышенной прочностью. Как правило, при низких температурах вяжущим не удается разрушить пленку окислов, образовавшуюся на старом битуме. Однако, оптимальный компонентный и количественный состав модификатора для снятого с верхней части дорожного покрытия асфальтобетона (старого асфальтобетона), обеспечивает полное восстановление свойств битума в составе асфальтобетона при нагреве битума (асфальтобетона) до 40ºС, когда наступает начальная стадия его пластичности. При добавлении вяжущего с модификатором в указанный момент (при нагреве битума до 40ºС) происходит активное разрушение пленки окислов и полное восстановление пенетрации битума. Кроме того, снижается уровень смол и асфальтенов, восстанавливается цепь углеводородов, нарушенная в процессе старения битума в старом асфальте. Возможность полного восстановления свойств старого битума в составе старого асфальтобетона позволяет получать получить высококачественную холодную смесь для изготовления дорожного покрытия с высокими физико-механическими свойствами из старого асфальтобетона.
Кроме того, возможность существенного снижения температуры нагрева битума в составе гранул асфальтобетона при реализации способа получения асфальтобетонной смеси, обеспечиваемая использованием модификатора с указанным компонентным и количественным составом, приводит к упрощению настоящего способа за счет снижения энергоемкости способа и, как следствие, его трудоемкости. Для осуществления настоящего способа требуется минимум оборудования. Кроме того, настоящий способ исключает подвоз дополнительного каменного материала (помимо асфальтобетона) в качестве компонента смеси, что существенно снижает трудоемкость способа.
В таблице 5 приведены результаты определения температуры восстановления битума в составе старого асфальтобетона, используемого для изготовления холодной смеси.
Таблица 5
| Асфальтобетонный образец из холодной смеси1) | Температура разогрева асфальтобетонного гранулята, при которой число пенетрации битума с составе старого асфальтобетона составляет 15 ед. после обработки модификатором, ºС |
| Пример 1 | 120 |
| Пример 2 | 110 |
| Пример 3 | 40 |
| Пример 4 | 41 |
| Пример 5 | 39 |
| Пример 6 | 120 |
| Пример 7 | 40 |
| Пример 8 | 130 |
| Пример 9 | 160 |
| Пример 10 | 120 |
1) Холодные смеси были получены в результате смешения гранулята с модификатором (Примеры 1-10).
Экспериментально было установлено, что существенное влияние на механическую прочность образцов асфальтобетонных смесей имеет содержание модификатора в вяжущем и содержание вяжущего в смеси с асфальтобетонным гранулятом.
В таблице 6 приведены результаты испытания асфальтобетонных образцов, демонстрирующие зависимость их механической прочности от содержания модификатора (мас.%) в составе вяжущего.
Таблица 6
| Асфальтобетонный образец из холодной смеси1) | Предел прочности при сжатии асфальтобетонного образца, 20°C, МПа | |||||
| 1% | 3% | 5% | 20% | 35% | 40% | |
| Пример 1 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,21 | 0,22 | 0,22 |
| Пример 2 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,21 | 0,22 |
| Пример 3 | 0,35 | 0,31 | 0,45 | 0,41 | 0,48 | 0,31 |
| Пример 4 | 0,34 | 0,30 | 0,4 | 0,40 | 0,45 | 0,30 |
| Пример 5 | 0,33 | 0,36 | 0,5 | 0,46 | 0,49 | 0,34 |
| Пример 6 | 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,16 | 0,16 | 0,10 |
| Пример 7 | 0,32 | 0,32 | 0,44 | 0,41 | 0,47 | 0,35 |
| Пример 8 | 0,1 | 0,1 | 0,11 | 0,11 | 0,1 | 0,1 |
| Пример 9 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,11 | 0,1 | 0,1 |
| Пример 10 | 0,1 | 0,1 | 0,15 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
Таблица 7 демонстрирует результаты, отражающие зависимость механической прочности образцов асфальтобетонной смеси от содержания (мас.%) вяжущего в смеси с асфальтобетонным гранулятом.
Таблица 7
| Асфальтобетонный образец из холодной смеси1) | Предел прочности при сжатии асфальтобетонного образца, 20°C, МПа | ||||
| 0,1% | 0,5% | 2% | 5% | 8% | |
| Пример 1 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,18 | 0,14 |
| Пример 2 | 0,15 | 0,13 | 0,1 | 0,1 | 0,1 |
| Пример 3 | 0,31 | 0,48 | 0,45 | 0,43 | 0,32 |
| Пример 4 | 0,35 | 0,48 | 0,4 | 0,45 | 0,34 |
| Пример 5 | 0,35 | 0,44 | 0,5 | 0,43 | 0,35 |
| Пример 6 | 0,16 | 0,15 | 0,15 | 0,14 | 0,4 |
| Пример 7 | 0,30 | 0,40 | 0,44 | 0,43 | 0,35 |
| Пример 8 | 0,11 | 0,11 | 0,11 | 0,12 | 0,1 |
| Пример 9 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,12 | 0,1 |
| Пример 10 | 0,13 | 0,14 | 0,15 | 0,16 | 0,15 |
Важно отметить, что при изготовлении модификатора использование смеси жирных кислот растительных масел предпочтительно, поскольку было выявлено, что модификатор, содержащий смесь указанных кислот обеспечивает повышенные физико-механические свойства асфальтобетонным образцам.
В таблице 8 представлены результаты исследования асфальтобетонных образцов, полученных на основе модификатора, содержащего как одну жирную кислоту, так и смеси жирных кислот растительных масел.
Для этого готовили серию модификаторов, состав которых соответствует рецептуре модификатора по Примеру 3, однако при идентичном количественном содержании всех компонентов варьировали качественный состав жирных кислот растительных масел.
Таблица 8
| Состав жирных кислот растительных масел в модификаторе по Примеру 3 |
Предел прочности при сжатии асфальтобетонного образца, 20°C, МПа |
| Пальмитиновая | 0,40 |
| Стеариновая | 0,40 |
| арахиновая | 0,39 |
| миристиновая | 0,38 |
| олеиновая | 0,39 |
| линолевая | 0,39 |
| линоленовая | 0,40 |
| Пальмитиновая 50%, линолевая 50% | 0,43 |
| Пальмитиновая 27%, олеиновая 19%, линоленовая 54% | 0,45 |
Заявляемую холодную асфальтобетонную смесь получают следующим образом. Снимают фрезой старый асфальтобетон. Для изготовления асфальтобетонной смеси используют гранулят асфальтобетона с размером 2 -18 мм, поскольку данная грануламетрия наилучшим образом обеспечивает плотность и механическую прочность получаемого полимерного холодного асфальта и обеспечивает однородность с ремонтируемым верхним слоем асфальта при ямочном ремонте. В полученном грануляте изначально находятся битум (как правило, высоких марок) в твердом состоянии, все фракции щебня и строительного песка, соответствующие верхнему слою асфальта. Далее 1000 кг асфальтового гранулята разогревают до 40-60ºС, что обеспечивает начальную пластичность битума. Кроме того, в результате нагрева испаряется несвязанная вода. Готовят модификатор для битума следующим образом: смешивают термопластичный стирольный эластомер, масло теплоноситель АМТ-300, полиэтиленполиамин, смесь жирных кислот растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%: термопластичный стирольный эластомер – 2-30, масло теплоноситель АМТ-300 – 42-91, полиэтиленполиамин – 3-12, смесь жирных кислот растительных масел – 4-16.
Далее, для получения высококачественной холодной асфальтобетонной смеси для ямочного ремонта, из расчета на одну тонну гранулята готовится вяжущее, состоящее из модификатора и дизельного топлива, при содержании модификатора 5-35% масс. (например, смешивают 5 кг модификатора и 17 литров (14,5 кг) дизтоплива). Вяжущее разогревается до 65-70 градусов. Содержание вяжущего в смеси с асфальтобетонным гранулятом составляет 0,5-5% масс. То есть, на одну тонну гранулята разогретого до 40-60ºС добавляют 0,5-5% масс. (например, 21 литр (17,4 кг) вяжущего и перемешивают в течении 45 секунд.
Введение модификатора в гранулят позволяет полностью восстановить свойства битума до начальных величин и получить холодную смесь для изготовления высококачественного дорожного покрытия.
Таким образом, способ позволяет получить холодную асфальтобетонную смесь путем регенерации старого асфальтобетона, снятого с верхней части дорожного покрытия при обработке модификатором.
Claims (3)
- Способ изготовления холодной асфальтобетонной смеси, характеризующийся тем, что снятый с верхней части дорожного покрытия асфальтобетон нагревают до 40-60°С, осуществляют его смешение с 0,5-5% вяжущего, включающего дизельное топливо и модификатор, при этом модификатор содержит дивинилстирольный термоэластопласт, масло теплоноситель АМТ-300, полиэтиленполиамин, смесь жирных кислот растительных масел при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
дивинилстирольный термоэластопласт 2-30 масло теплоноситель АМТ-300 42-91 полиэтиленполиамин 3-12 смесь жирных кислот растительных масел 4-16, - причем содержание модификатора в вяжущем составляет 5-35%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112502A RU2702434C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ производства полимерного холодного асфальта из фрезерованного старого асфальтобетона |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019112502A RU2702434C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ производства полимерного холодного асфальта из фрезерованного старого асфальтобетона |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2702434C1 true RU2702434C1 (ru) | 2019-10-08 |
Family
ID=68170961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019112502A RU2702434C1 (ru) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | Способ производства полимерного холодного асфальта из фрезерованного старого асфальтобетона |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2702434C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751628C1 (ru) * | 2020-03-02 | 2021-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» | Состав композиционного материала для изготовления асфальтобетонного покрытия |
| RU2753870C1 (ru) * | 2020-03-02 | 2021-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» | Композиционная смесь для дорожных покрытий |
| RU2759141C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2021-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью «РИЧ КЕМИКЛ» | Способ изготовления холодной асфальтобетонной смеси |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU894034A1 (ru) * | 1979-10-29 | 1981-12-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Академия Коммунального Хозяйства Им. К.Д.Памфилова | Способ приготовлени асфальто-бетонной смеси |
| US6206500B1 (en) * | 1992-10-08 | 2001-03-27 | Seiko Epson Corporation | Printer having a guide plate for transporting waste ink |
| RU2164900C2 (ru) * | 1999-06-28 | 2001-04-10 | Орловский государственный технический университет | Регенерируемая асфальтобетонная смесь и способ ее приготовления |
| RU2198201C2 (ru) * | 1997-07-03 | 2003-02-10 | АО "Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод" | Способ получения высокоиндексного масла и низкозастывающего экстракта |
| WO2005066418A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-21 | Semmaterials, L.P. | Method for reconstructing a bituminous-surfaced pavement |
| RU2272014C1 (ru) * | 2004-10-18 | 2006-03-20 | Закрытое акционерное общество "Асфальттехмаш" | Способ приготовления бетонной и растворной смеси литой консистенции для гражданского, промышленного и дорожного строительства в смесительной установке самоходной, или прицепной, или установленной на месте производства работ |
| RU2297487C2 (ru) * | 2001-06-14 | 2007-04-20 | СемМатериалс | Холодная переработка материала асфальтобетонного дорожного покрытия для повторного использования на месте |
| RU121515U1 (ru) * | 2012-05-18 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Дорожная одежда |
| RU2531190C2 (ru) * | 2008-11-14 | 2014-10-20 | Тоталь Раффинаж Маркетин | Бесцветное синтетическое вяжущее |
| RU2617121C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения высокотемпературного масла-теплоносителя |
-
2019
- 2019-04-24 RU RU2019112502A patent/RU2702434C1/ru active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU894034A1 (ru) * | 1979-10-29 | 1981-12-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Академия Коммунального Хозяйства Им. К.Д.Памфилова | Способ приготовлени асфальто-бетонной смеси |
| US6206500B1 (en) * | 1992-10-08 | 2001-03-27 | Seiko Epson Corporation | Printer having a guide plate for transporting waste ink |
| RU2198201C2 (ru) * | 1997-07-03 | 2003-02-10 | АО "Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод" | Способ получения высокоиндексного масла и низкозастывающего экстракта |
| RU2164900C2 (ru) * | 1999-06-28 | 2001-04-10 | Орловский государственный технический университет | Регенерируемая асфальтобетонная смесь и способ ее приготовления |
| RU2297487C2 (ru) * | 2001-06-14 | 2007-04-20 | СемМатериалс | Холодная переработка материала асфальтобетонного дорожного покрытия для повторного использования на месте |
| WO2005066418A1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-07-21 | Semmaterials, L.P. | Method for reconstructing a bituminous-surfaced pavement |
| RU2272014C1 (ru) * | 2004-10-18 | 2006-03-20 | Закрытое акционерное общество "Асфальттехмаш" | Способ приготовления бетонной и растворной смеси литой консистенции для гражданского, промышленного и дорожного строительства в смесительной установке самоходной, или прицепной, или установленной на месте производства работ |
| RU2531190C2 (ru) * | 2008-11-14 | 2014-10-20 | Тоталь Раффинаж Маркетин | Бесцветное синтетическое вяжущее |
| RU121515U1 (ru) * | 2012-05-18 | 2012-10-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный лесотехнический университет" | Дорожная одежда |
| RU2617121C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Способ получения высокотемпературного масла-теплоносителя |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2751628C1 (ru) * | 2020-03-02 | 2021-07-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» | Состав композиционного материала для изготовления асфальтобетонного покрытия |
| RU2753870C1 (ru) * | 2020-03-02 | 2021-08-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.» | Композиционная смесь для дорожных покрытий |
| RU2759141C1 (ru) * | 2021-03-22 | 2021-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью «РИЧ КЕМИКЛ» | Способ изготовления холодной асфальтобетонной смеси |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2702434C1 (ru) | Способ производства полимерного холодного асфальта из фрезерованного старого асфальтобетона | |
| Fakhri et al. | Evaluation of warm mix asphalt mixtures containing reclaimed asphalt pavement and crumb rubber | |
| KR20130067292A (ko) | 고무 및 왁스를 포함하는 응집체의 제조 방법, 상기 방법에 따라 제조된 응집체, 및 아스팔트 또는 역청 물질에서의 상기 응집체의 용도 | |
| JP2010516851A (ja) | 熱可逆特性を有する瀝青組成物 | |
| RU2509787C2 (ru) | Битумно-резиновая композиция связующего для дорожного покрытия и способ ее получения | |
| JP6896770B2 (ja) | 石油スラックワックス及びフィッシャー−トロプシュワックスからなるワックス混合物を含むビチューメン組成物、ビチューメン組成物におけるワックス混合物の使用、アスファルト組成物におけるビチューメン組成物の使用、ビチューメン組成物を含むアスファルト組成物及びそれらからアスファルト舗装道路を製造する方法 | |
| KR101811978B1 (ko) | 중온 재생첨가제, 그 제조방법 및 이를 함유한 중온 순환 아스팔트 혼합물 | |
| CA2822153A1 (en) | Asphalt mixture without virgin bitumen based on recycled materials | |
| CN114716839A (zh) | 重载路面用改性沥青、改性沥青混合料及其制备方法 | |
| EP3612599B1 (en) | Rubber composite and process for obtaining same | |
| Zaumanis et al. | Assessing the potential and possibilities for the use of warm mix asphalt in Latvia | |
| RU2452748C1 (ru) | Способ получения серобитума | |
| JP2012007317A (ja) | 薄層舗装用アスファルト混合物及びそれを用いた舗装路面の補修方法 | |
| RU2697468C1 (ru) | Асфальтобетон | |
| WO2017116861A1 (en) | Foamed asphalt compositions, recycled asphalt composition including the same, asphalt pavement including the same, and methods of forming asphalt pavement using the same | |
| RU2730857C1 (ru) | Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки | |
| Zaumanis et al. | Analysis of possibilities for use of warm mix asphalt in Latvia | |
| EP2602290A1 (en) | Asphalt compositions having a low bitumen content | |
| Geng et al. | Performance research of a new stabilized rubber modified asphalt and sand anti-fracture mix for semi-rigid asphalt pavement | |
| KR102047471B1 (ko) | 저소음 내수성 중온화 아스팔트 조성물 및 이를 이용한 중온화 아스팔트 시공방법 | |
| JP6016713B2 (ja) | アスファルト組成物及びその製造方法 | |
| US6679941B2 (en) | Process for preparing products containing mineral particles and asphaltenes-containing binder | |
| Hanumantharao et al. | Crumb rubber modified bitumen and quarry dust in flexible pavements | |
| RU2759141C1 (ru) | Способ изготовления холодной асфальтобетонной смеси | |
| CN111548058B (zh) | 一种基于酸性石料的高性能沥青冷补料及其制备方法 |