RU2755172C1 - Asphalt concrete - Google Patents
Asphalt concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU2755172C1 RU2755172C1 RU2020144072A RU2020144072A RU2755172C1 RU 2755172 C1 RU2755172 C1 RU 2755172C1 RU 2020144072 A RU2020144072 A RU 2020144072A RU 2020144072 A RU2020144072 A RU 2020144072A RU 2755172 C1 RU2755172 C1 RU 2755172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asphalt concrete
- sand
- drill cuttings
- bitumen
- mineral
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
- E01C7/00—Coherent pavings made in situ
- E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
- E01C7/18—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
- E01C7/22—Binder incorporated in hot state, e.g. heated bitumen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к горячим мелкозернистым асфальтобетонным смесям, и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве для устройства покрытий автомобильных дорог IV, V категорий, дорог промышленных предприятий, внутрипромысловых и временных автомобильных дорог.The invention relates to road building materials, in particular to hot fine-grained asphalt-concrete mixtures, and can be used in road and airfield construction for the coating of roads of IV, V categories, roads of industrial enterprises, infield and temporary highways.
Известен композиционный строительный материал (Авторское свидетельство RU № 2629634, опубл. 2013). Композиционный строительный материал содержит буровой шлам плотностью от 1,3 до 1,8 кг/дм3, цемент в качестве основного вяжущего в количестве 4-12% от массы смеси, осушитель и минеральный наполнитель. В качестве осушителя используется строительный гипс в количестве 2-4% от массы смеси, а в качестве минерального наполнителя - песок природный в количестве 40-70% от массы смеси. Данный материал имеет повышенное значение прочности, также при получении материала дополнительно осуществляется утилизация отходов бурения - бурового шлама.Known composite building material (Inventor's certificate RU No. 2629634, publ. 2013). The composite building material contains drill cuttings with a density of 1.3 to 1.8 kg / dm 3 , cement as the main binder in an amount of 4-12% by weight of the mixture, a desiccant and a mineral filler. As a desiccant, stucco is used in the amount of 2-4% of the mass of the mixture, and as a mineral filler - natural sand in the amount of 40-70% of the mass of the mixture. This material has an increased value of strength, and when receiving the material, the disposal of drilling waste - drill cuttings is additionally carried out.
Недостатком данного композиционного материала является то, что его использование ограничено зонами промышленного производства, и чаще всего, осуществляется на нефтедобывающих промыслах.The disadvantage of this composite material is that its use is limited to areas of industrial production, and most often, it is carried out in oil fields.
Известна асфальтобетонная смесь (авторское свидетельство SU № 1248986, МПК С04В 26/26, С04В 18/12, опубл. 07.08.1986), включающая, мас. %: битум 6,3-8,3; активированный жирными кислотами минеральный порошок 2,0-16,0; минеральный наполнитель (песок) - остальное; причем указанная асфальтобетонная смесь в качестве активированного минерального порошка содержит 98,6-99,8 мас. % отходов хвостов флотации первой стадии мокрой магнитной сепарации руды с содержанием магнетита 2-6 мас. % и 0,2-1,4 мас. % активирующего материала в виде отходов производства себациновой кислоты. Асфальтобетон, изготовленный на основе такой асфальтобетонной смеси, имеет повышенные коэффициенты трещиностойкости и водостойкости (0,91-1,00), высокую прочность при сжатии.Known asphalt mixture (copyright certificate SU No. 1248986, IPC С04В 26/26, С04В 18/12, publ. 07.08.1986), including, by weight. %: bitumen 6.3-8.3; fatty acid activated mineral powder 2.0-16.0; mineral filler (sand) - the rest; moreover, the specified asphalt mixture as an activated mineral powder contains 98.6-99.8 wt. % waste of flotation tailings of the first stage of wet magnetic separation of ore with a magnetite content of 2-6 wt. % and 0.2-1.4 wt. % of activating material in the form of sebacic acid production waste. Asphalt concrete made on the basis of such an asphalt concrete mixture has increased fracture toughness and water resistance coefficients (0.91-1.00), high compressive strength.
Недостатком известной асфальтобетонной смеси является необходимость применения активирующего материала для минерального порошка, что ведет к удорожанию получаемых смесей.The disadvantage of the known asphalt concrete mixture is the need to use an activating material for the mineral powder, which leads to an increase in the cost of the resulting mixtures.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является асфальтобетон типа Б марки I (патент RU № 2697468), содержащий щебень, песок из отсевов дробления, минеральный порошок, битум, отработанную формовочную смесь, используемую для получения литьевых форм при производстве стальных деталей при следующем соотношении компонентов, мас. %:The closest in technical essence to the proposed one is type B asphalt concrete of grade I (patent RU No. 2697468), containing crushed stone, sand from crushing screenings, mineral powder, bitumen, waste molding mixture used to obtain injection molds in the production of steel parts with the following ratio of components , wt. %:
Данный состав принят в качестве прототипа.This composition was adopted as a prototype.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются - щебень, песок из отсевов дробления и битум.The features of the prototype, which coincide with the essential features of the claimed invention, are crushed stone, sand from crushing screenings and bitumen.
Недостатком известного асфальтобетона, взятого за прототип, является многокомпонентность состава, что ведет к удорожанию получаемых смесей.The disadvantage of the known asphalt concrete, taken as a prototype, is the multicomponent composition, which leads to an increase in the cost of the resulting mixtures.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение арсенала средств дорожно-строительных материалов за счет получения асфальтобетона с буровым шламом, используемым в качестве минерального порошка, с соответствующими нормативным документам эксплуатационными характеристиками и физико-механическими свойствами: плотностью и прочностью материала, пористостью минерального состава, водостойкостью и водонасыщением.The task to be solved by the claimed invention is to expand the arsenal of road-building materials by obtaining asphalt concrete with drill cuttings used as a mineral powder, with operating characteristics and physical and mechanical properties corresponding to regulatory documents: the density and strength of the material, the porosity of the mineral composition, water resistance and water saturation.
Поставленная задача была решена за счет того, что известный асфальтобетон, содержащий щебень, песок из отсевов дробления, минеральный порошок и битум, согласно изобретению в качестве минерального порошка содержит отход нефтедобывающей промышленности - буровой шлам и дополнительно природный песок при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:The problem was solved due to the fact that the known asphalt concrete containing crushed stone, sand from crushing screenings, mineral powder and bitumen, according to the invention, as a mineral powder contains waste of the oil industry - drill cuttings and additionally natural sand with the following ratio of ingredients, wt. %:
Отличительными признаками предлагаемого изобретения от заявляемого по прототипу являются: использование природного песка вместо отработанной формовочной смеси, а также включение в асфальтобетонную смесь бурового шлама, используемого в качестве замены минерального порошка.Distinctive features of the proposed invention from the one claimed by the prototype are: the use of natural sand instead of the spent molding mixture, as well as the inclusion of drill cuttings in the asphalt concrete mixture, used as a replacement for mineral powder.
Отличительные признаки в совокупности с известными позволяют понизить стоимость асфальтобетона, обеспечив при этом соответствие асфальтобетона требованиям нормативных документов по эксплуатационным характеристикам и физико-механическим свойствам. Также будет расширен арсенал средств дорожно-строительных материалов и снижено негативное воздействие от бурового шлама на окружающую среду.Distinctive features in combination with known ones allow to reduce the cost of asphalt concrete, while ensuring that the asphalt concrete meets the requirements of regulatory documents for operational characteristics and physical and mechanical properties. The arsenal of road building materials will also be expanded and the negative impact of drill cuttings on the environment will be reduced.
Для приготовления асфальтобетона используют следующий компонентный состав:For the preparation of asphalt concrete, the following component composition is used:
1. Природный песок, фракция от 0 до 5 мм в соответствии с ГОСТ 8735-2014 «Песок для строительных работ. Методы испытаний».1. Natural sand, fraction from 0 to 5 mm in accordance with GOST 8735-2014 “Sand for construction work. Test methods ".
2. Щебень, фракция от 5 до 20 мм в соответствии с ГОСТ 8267-93 «Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия».2. Crushed stone, fraction from 5 to 20 mm in accordance with GOST 8267-93 “Crushed stone and gravel from dense rocks for construction work. Technical conditions ".
3. Песок из отсевов дробления, фракция от 0 до 5 мм в соответствии с ГОСТ 8735-2014 «Песок для строительных работ. Методы испытаний».3. Sand from crushing screenings, fraction from 0 to 5 mm in accordance with GOST 8735-2014 “Sand for construction work. Test methods ".
4. Буровой шлам - техногенный материал нефтедобывающего производства, в высушенном виде представляет собой сыпучий мелкий песок темно-серого цвета, без образования конгломератов при длительном его хранении. Класс опасности - IV. Влажность исходного бурового шлама - 60-70%, плотность влажного БШ 1,7-2,1 т/м3. Модуль крупности высушенного бурового шлама Мк=0,057 по ГОСТ 8735-2014 «Песок для строительных работ». Методы испытаний».4. Drill sludge is a technogenic material of oil production, in dried form it is loose fine sand of dark gray color, without the formation of conglomerates during its long-term storage. Hazard class - IV. The moisture content of the original drill cuttings is 60-70%, the density of the wet BSH is 1.7-2.1 t / m 3 . The module of the size of the dried drill cuttings M k = 0.057 according to GOST 8735-2014 "Sand for construction work". Test methods ".
5. Битум 90/130 (сверх 100% МЧ), в соответствии с ГОСТ 22245-90 «Битумы нефтяные дорожные. Технические условия». Глубина проникания иглы 0,1 мм при 25°С - 90.5. Bitumen 90/130 (over 100% MCh), in accordance with GOST 22245-90 “Oil road bitumen. Technical conditions ". The penetration depth of the needle is 0.1 mm at 25 ° C - 90.
Для производства асфальтобетонной смеси не требуется изменять технологию его приготовления на асфальтобетонном предприятии. Асфальтобетон готовят следующим образом.For the production of an asphalt concrete mixture, it is not required to change the technology of its preparation at an asphalt concrete plant. Asphalt concrete is prepared as follows.
Предварительно высушенный буровой шлам для распределения в составе асфальтобетонной смеси тщательно перемешивают с минеральными материалами - природным песком, щебнем, песком из отсевов дробления, после чего смесь нагревают до температуры 165-175°С. После нагрева до необходимой температуры в смесь вводят битум и перемешивают полученную смесь в течение 3 минут в мешалке принудительного типа при температуре 150°С.Pre-dried drill cuttings for distribution in the asphalt concrete mixture are thoroughly mixed with mineral materials - natural sand, crushed stone, sand from crushing screenings, after which the mixture is heated to a temperature of 165-175 ° C. After heating to the required temperature, bitumen is introduced into the mixture and the resulting mixture is stirred for 3 minutes in a forced-type mixer at a temperature of 150 ° C.
Способ введения бурового шлама в асфальтобетонную смесь посредством предварительного смешивания вместе с минеральными материалами исходной асфальтобетонной смеси не требует изменения технологических параметров приготовления асфальтобетонной смеси - температуры приготовления, времени перемешивания и т.п., что является большим преимуществом.The method of introducing drill cuttings into the asphalt concrete mixture by preliminary mixing together with mineral materials of the initial asphalt concrete mixture does not require changing the technological parameters of the asphalt concrete mixture preparation - preparation temperature, mixing time, etc., which is a great advantage.
По описанному способу в лабораторных условиях были приготовлены несколько составов асфальтобетонной смеси. Из приготовленной смеси на прессе под давлением были сформованы асфальтобетонные образцы.According to the described method in laboratory conditions, several compositions of the asphalt concrete mixture were prepared. Asphalt concrete samples were formed from the prepared mixture on a press under pressure.
Технический результат подтвержден испытаниями на соответствие требованиям ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия», для проведения которых были использованы асфальтобетонные смеси при следующем соотношении компонентов, мас. %:The technical result is confirmed by tests for compliance with the requirements of GOST 9128-2013 “Mixes asphalt concrete, polymer asphalt concrete, asphalt concrete, polymer asphalt concrete for highways and airfields. Specifications ", for which were used asphalt mixtures with the following ratio of components, wt. %:
Смесь 1 - природный песок 12, щебень 46, отсев дробления 38, буровой шлам 4, битум 90/130 (сверх 100% минеральной части) 5,3;Mixture 1 - natural sand 12, crushed stone 46, crushing screenings 38, drill cuttings 4, bitumen 90/130 (over 100% of the mineral part) 5.3;
Смесь 2 - природный песок 12, щебень 46, отсев дробления 34, буровой шлам 8, битум 90/130 (сверх 100% минеральной части) 5,3;Mix 2 - natural sand 12, crushed stone 46, crushing screenings 34, drill cuttings 8, bitumen 90/130 (over 100% of the mineral part) 5.3;
Смесь 3 - природный песок 12, щебень 46, отсев дробления 30, буровой шлам 12, битум 90/130 (сверх 100% минеральной части) 5,3.Mix 3 - natural sand 12, crushed stone 46, crushing screenings 30, drill cuttings 12, bitumen 90/130 (over 100% of the mineral content) 5.3.
Дополнительно была приготовлена асфальтобетонная смесь (исходная), содержащая традиционный минеральный порошок для сравнения результатов физико-механических показателей при следующем соотношении компонентов, мас. %: природный песок 12, щебень 46, отсев дробления 38, минеральный порошок 4, битум 90/130 (сверх 100% минеральной части) 5,3.Additionally, an asphalt concrete mixture (initial) was prepared containing a traditional mineral powder for comparing the results of physical and mechanical parameters with the following ratio of components, wt. %: natural sand 12, crushed stone 46, crushing screenings 38, mineral powder 4, bitumen 90/130 (over 100% of the mineral part) 5.3.
Составы смесей и результаты их испытаний приведены в таблице:The compositions of the mixtures and the results of their tests are shown in the table:
Таким образом, создана горячая мелкозернистая асфальтобетонная смесь типа Б II марки с добавлением недефицитного техногенного отхода - бурового шлама, используемого в качестве минерального порошка, обладающая требуемыми прочностными характеристиками, что позволило расширить номенклатуру материалов используемых в дорожно-строительной отрасли, понизить стоимость асфальтобетона, а также снизить негативное воздействие на окружающую среду от размещения отхода нефтедобывающей промышленности - бурового шлама.Thus, a hot fine-grained asphalt concrete mixture of type B II grade was created with the addition of non-scarce man-made waste - drill cuttings used as a mineral powder, which has the required strength characteristics, which made it possible to expand the range of materials used in the road construction industry, reduce the cost of asphalt concrete, and to reduce the negative impact on the environment from the disposal of oil industry waste - drill cuttings.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020144072A RU2755172C1 (en) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Asphalt concrete |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020144072A RU2755172C1 (en) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Asphalt concrete |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2755172C1 true RU2755172C1 (en) | 2021-09-13 |
Family
ID=77745489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020144072A RU2755172C1 (en) | 2020-12-29 | 2020-12-29 | Asphalt concrete |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2755172C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797158C1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-05-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Asphalt concrete |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322250A (en) * | 1978-11-09 | 1982-03-30 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Mastic asphalt mixture |
| RU2461523C1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-09-20 | Закрытое акционерное общество Фирма "Автоконинвест" | Asphalt concrete mix |
| WO2012175586A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Additives for bitumen containing compositions |
| RU2613221C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-03-15 | Владимир Михайлович Коробов | Tongue-and-groovefacade tiles attachment to the bearing wall |
| RU2648895C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Road concrete mixture (options) |
| RU2697468C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-08-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Asphalt concrete |
-
2020
- 2020-12-29 RU RU2020144072A patent/RU2755172C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4322250A (en) * | 1978-11-09 | 1982-03-30 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Mastic asphalt mixture |
| RU2461523C1 (en) * | 2011-03-30 | 2012-09-20 | Закрытое акционерное общество Фирма "Автоконинвест" | Asphalt concrete mix |
| WO2012175586A1 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Akzo Nobel Chemicals International B.V. | Additives for bitumen containing compositions |
| RU2613221C1 (en) * | 2016-04-07 | 2017-03-15 | Владимир Михайлович Коробов | Tongue-and-groovefacade tiles attachment to the bearing wall |
| RU2648895C1 (en) * | 2017-06-05 | 2018-03-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" | Road concrete mixture (options) |
| RU2697468C1 (en) * | 2019-01-10 | 2019-08-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Asphalt concrete |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797158C1 (en) * | 2022-12-20 | 2023-05-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Asphalt concrete |
| RU2799927C1 (en) * | 2023-02-13 | 2023-07-14 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Asphalt concrete |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20240116812A1 (en) | Permeable pavement system including a permeable pavement composition and a related method | |
| RU2660969C1 (en) | Composition for device of bases and coatings of highways | |
| Jaya et al. | Marshall stability properties of asphalt mixture incorporating black rice husk ash | |
| Saravanan et al. | Effect of addition of GGBS and lime in soil stabilisation for stabilising local village roads in Thanjavur region | |
| Malik et al. | Partial replacement of cement by saw Dust Ash in concrete a sustainable Approach | |
| Cahyo et al. | The Effect of Stirring Time and Concrete Compaction on K-200 Concrete Press Strength | |
| RU2755172C1 (en) | Asphalt concrete | |
| Helal et al. | Effect of Rice Husk Ash on the Performance of Hot Asphalt Mixes. | |
| Rosseli et al. | Effect on consistency and performance of POFA concrete | |
| RU2731236C1 (en) | Asphalt concrete | |
| RU2611801C1 (en) | Asphalt-concrete mixture | |
| Lakhiar et al. | Mechanical properties of concrete containing river indus sand and recyclable concrete aggregate | |
| RU2797158C1 (en) | Asphalt concrete | |
| RU2799927C1 (en) | Asphalt concrete | |
| Joohari et al. | Mechanical properties of lightweight concrete using recycled cement-sand brick as coarse aggregates replacement | |
| Oba et al. | Characterisation of saw dust ash–Quarry dust bituminous concrete | |
| RU2626083C1 (en) | Raw material mixture for sulfur concrete and method of its preparing | |
| CN107268388B (en) | Preparation method of Buton rock asphalt modified asphalt mixture | |
| Al-Jumaili et al. | Sustainability of Cold Recycled Mixture with High Reclaimed Asphalt Pavement Percentages | |
| Kobayashi et al. | Improvement properties of cohesion-less soil using recycled bassanite | |
| Ene et al. | The influence of characteristics of aggregates on performance of asphalt mixtures | |
| Yung-Vargas et al. | Resistance under Marshall monotonic load for asphalt concrete mixtures | |
| Ako et al. | Effect of palm kernel shell ash on compaction characteristics of a lateritic soil | |
| Jovanovic et al. | Mechanical properties of bituminous aggregate mixture BNS 22A prepared with fly ash from power plant Gacko as a filler replacement | |
| Campos et al. | Utilization of synthetic coarse aggregate of calcined clay in asphalt mixtures in the Amazon Region |