RU2762177C1 - Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов - Google Patents
Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762177C1 RU2762177C1 RU2021101348A RU2021101348A RU2762177C1 RU 2762177 C1 RU2762177 C1 RU 2762177C1 RU 2021101348 A RU2021101348 A RU 2021101348A RU 2021101348 A RU2021101348 A RU 2021101348A RU 2762177 C1 RU2762177 C1 RU 2762177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- asphalt concrete
- mixture
- bitumen
- asphalt
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000010791 domestic waste Substances 0.000 title abstract description 7
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 title abstract description 5
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 71
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 22
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims abstract description 8
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 14
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 8
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 6
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000013502 plastic waste Substances 0.000 description 3
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 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
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 1
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004597 plastic additive Substances 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев дорожного полотна. Технический результат заключается в улучшении физико-механических свойств с более низкой себестоимостью, исключении образования вредных выделений при укладке дорожного полотна и возможности масштабной утилизации промышленных и бытовых отходов. Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси, включающий гранулирование материала методом окатывания при температуре 130-150°С минеральным порошком со связующим, представляющим смесь дорожного битума с 15-20% от массы связующего, полиэтилентерефталата, вводимого в битум при температуре плавления пластика, причем асфальтовяжущее вещество, состоящее из минерального порошка и связующего, наносится на минеральные частицы диаметром 5-10 мм, содержание асфальтовяжущего в гранулах составляет 3-45% от массы смеси и укладка смеси в дорожное полотно может производиться при температуре 80-100°С. 3 табл.
Description
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления асфальтобетонных смесей для верхних слоев дорожного полотна, обладающих повышенными показателями прочности и водостойкости, обеспечивающими долговечность дорожного покрытия. Как показывает практика, наибольшие разрушения асфальтобетонного полотна наблюдаются в период межсезонья при знакопеременных температурах в течение суток. Эффект разрушения обусловлен просачиванием воды в поры асфальтобетона, которая при замерзании расширяется, разрывая покрытие. В соответствии с этим прочность и водостойкость асфальтобетона являются основными показателями, обеспечивающими долговечность асфальтобетонного покрытия.
Основными факторами, определяющими значения этих показателей, являются эффекты структурирования компонентов асфальтобетонной смеси. Эффект структурирования сводится к возникновению дополнительных межмолекулярных связей между составляющими композиционного материала. Проявление структурирования может быть обеспечено как чисто технологическими приемами получения асфальтобетонной смеси, так и введением в структуру композита добавок, обусловливающих возникновение дополнительных химических связей.
Технологически структурирование асфальтобетона возможно путем создания максимально плотной структуры композита с минимальными по толщине пленками связующего между частицами минеральной части асфальтобетонной смеси. Плотная структура асфальтобетона формируется путем подбора грануляционного состава минеральной части смеси. Однако основным структурообразующим компонентом композита является минеральный порошок, свободная поверхность которого несоизмеримо больше поверхности всех остальных дисперсных частиц материала. В соответствии с этим создание упорядоченного расположения частиц минерального порошка в смеси с битумом, получившей название асфальтовяжущего, может обеспечить структурирование асфальтобетонной смеси.
Известен способ получения асфальтобетонной смеси по патенту № 2182136, в котором асфальтовяжущее вещество получают гранулированием минерального порошка методом окатывания с использованием битума в качестве связующего. Гранулирование окатыванием позволяет сформировать упорядоченную структуру частиц минерального порошка в грануле, обеспечивающую проявление эффекта структурирования. Далее гранулированное асфальтовяжущее вводится в разогретые крупнодисперсные фракции асфальтобетона и перемешивается. Полученная смесь обладает повышенными показателями прочности и водостойкости, что создает предпосылки для получения долговечного дорожного покрытия.
Гранулированное асфальтовяжущее вещество не проявляет склонности к слеживанию и способно к длительному хранению в холодном состоянии без потери эксплуатационных показателей. Однако асфальтобетонная смесь, полученная с применением такого асфальтовяжущего по традиционной технологии такими свойствами не обладает, а предполагает укладку в дорожное в дорожное полотно непосредственно после приготовления, не допуская охлаждения смеси. С учетом масштабов дорожного строительства в Российской Федерации и сезонного характера дорожных работ достаточно часто возникают ситуации, когда действующие асфальтобетонные заводы (АБЗ) не могут полностью обеспечить потребностей строителей. В этих условиях оптимальным было бы иметь запасы заранее заготовленной продукции, ее хранение в холодном состоянии с дальнейшим использованием по мере необходимости. В качестве такого продукта можно было бы использовать гранулированное асфальтовяжущее, однако его себестоимость достаточно высока в связи с высоким содержанием битума, что ограничивает возможности промышленного использования и вызывает необходимость поиска других путей разрешения обозначенной проблемы.
Другим методом обеспечения прочности и водостойкости асфальтобетона путем структурирования материала является введение полимерных добавок в структуру материала. Применение полимеров для модификации дорожных битумов в производстве асфальтобетона в последние годы достаточно широко используется в дорожном строительстве. Наибольшее распространение получили каучукоподобные полимеры (эластомеры) типа СБС (тройной блоксополимер бутадиенстирол-бутадиен). Эффективность действия этого материала обеспечивается тем, что один из компонентов блоксополимера (а именно полибутадиен) хорошо совмещается с углеводородными составляющими битума, формируя пространственную структуру материала.
Перечень патентов по модификации дорожных битумов полимерами типа СБС достаточно широк. Более того, имеются ГОСТ Р 52056-2003 по использованию этих полимеров для модификации дорожных битумов. Среди известных способов приготовления полимерных композиций на основе СБС можно привести патенты № 2152964, № 2258721, № 903450, и достаточно большое количество других патентов, отличающихся друг от друга способами введения полимеров в битум и использованием различного вида добавок в связующее. Использование эластомеров в качестве модификаторов дорожного битума позволяет сформировать в структуре дорожного покрытия пространственную сетку, обусловленную химическими связями молекул полимера, приводящую к структурированию композиционного материала.
Основным недостатком этих способов структурирования асфальтобетонной смеси является дороговизна применяемых полимерных добавок, а также технологические проблемы, связанные с получением полимер битумных композиций.
Одним из возможных способов решения указанной проблемы является использование в качестве модификаторов битума полимерных добавок, являющихся отходами пластика, в частности, полиэтилентерефталата, материала, из которого изготавливается большая часть бытовой пластиковой тары (пластиковые бутылки). Объем этого вида пластика в общем объеме полимерных отходов составляет порядка 20 %, что составляет серьезную экологическую проблему не только для нашей страны, но и для всего человечества. Использование полиэтилентерефталата в качестве модификатора битума в такой материалоемкой отрасли как дорожное строительство позволило бы хотя бы частично разрешить эту проблему.
Известен патент асфальтобетонная смесь №2262492, в котором для модификации битума с целью усиления процессов структурообразования асфальтобетона и повышения его водо- и теплоустойчивости используют полимерную добавку в виде б/у пластиковых бутылок. Введение полимерной добавки в виде вторичного полиэтилентерефталата придает асфальтобетонной смеси новые свойства за счет повышения адгезии битума с минеральными компонентами, т.к. полиэтилентерефталат содержит полярные сложноэфирные группы, способствующие лучшему сцеплению битума с поверхностью минерального материала. Это позволяет инициировать процессы структурообразования в композите и улучшить основные физико-механические характеристики асфальтобетона.
Недостаток рассмотренного способа состоит в ограниченном использовании отходов пластика, что не позволяет кардинально решить проблему его утилизации. Использование полиэтилентерефталата в качестве модификатора битума ограничено мощностью действующих производств асфальтобетона, что не может обеспечить масштабной утилизация накопленных пластиковых отходов.
Известен способ получения гранулированного асфальтовяжущего на основе фосфогипса по патенту № 2701007, выбранному в качестве прототипа. Гранулированное асфальтовяжущее в этом способе получают окатыванием высушенного фосфогипса, используемого в качестве минерального порошка, со связующим, представляющим смесь дорожного битума с 15 - 20 % от массы связующего полиэтилентерефталата. Процесс гранулирования осуществляется при 130 - 150 °С, а содержание связующего в асфальтовяжущем составляет 16 - 20 % от массы смеси.
Полученное асфальтовяжущее обладает высокими показателями прочности и водостойкости и способностью к длительному хранению в холодном состоянии без потери эксплуатационных показателей, что позволяет организовать круглогодичное производство и обеспечить масштабную утилизацию промышленного отхода в виде фосфогипса и бытового отхода - полиэтилентерефталата. Повышение прочности и водостойкости материала обеспечивается эффектом структурирования как за счет технологического приема - гранулирования окатыванием, так и вследствие создания дополнительных межмолекулярных связей, обусловленных присутствием полиэтилентерефталата в связующем.
Основным недостатком рассмотренного способа является достаточно высокая себестоимость получаемого продукта, обусловленная повышенным содержанием битума. Кроме того, фосфогипс является достаточно специфическим материалом, а его использование целесообразно в регионах близлежащих к предприятиям по производству фосфорных удобрений. Этот факт ограничивает сферу приложения предлагаемой технологи, снижая объемы утилизации бытовых отходов в виде полиэтилентерефталата.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка асфальтобетона с улучшенными физико-механическими свойствами, не уступающего по свойствам прототипу, но с более низкой себестоимостью, исключением образования вредных выделений при укладке дорожного полотна и возможностью масштабной утилизации промышленных и бытовых отходов.
Поставленная задача достигается тем, что предлагается способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси, в котором асфальтовяжущее вещество, состоящее из минерального порошка и связующего по способу прототип f наносят на минеральные частицы диаметром 5 - 10 мм, содержание асфальтовяжущего в гранулах составляет 30 - 45 % от массы смеси и укладку смеси в дорожное полотно можно производить при температуре 80 - 100°С.
Использование минеральных частиц диаметром 5 - 10 мм в качестве ядер гранулированного материала позволяет более чем в два раза снизать содержание асфальтовяжущего в конечно продукте с соответствующим снижением затрат битума на производство. Содержание асфальтовяжущего в гранулах в 30 - 45 % от массы смеси обеспечивает при уплотнении материала создание практически монолитной структуры, в которой ядра гранул плотно упакованы и разделены прослойками асфальтовяжущего, которое в этих условиях выступает в роли матрицы композиционного материала. При уплотнении гранулированной асфальтобетонной смеси оболочки гранул деформируются с образованием монолитной структуры с минимальной порозностью между частицами, обеспечивающей минимальное водонасыщение асфальтобетона.
Использование приведенных параметров позволяет получить материал, сопоставимый по свойствам продукту, получаемому в способе-прототипе. Подтверждением этого являются данные, приведенные в таблице 1. Исследовались различные асфальтобетонные смеси, в которых фосфогипс с Череповецкого филиала АО Фосагро использовался в качестве заменителя минерального порошка. Смеси I, II и III имели следующие составы:
I - гранулированное асфальтовяжущее:
- фосфогипс - 79,0 %;
- связующее битум БНД 60/90 - 21,0 %.
II - гранулированное асфальтовяжущее:
- фосфогипс - 76,0 %;
- связующее (битум + 20% ПЭТФ) - 24,0 %.
III - гранулированная асфальтобетонная смесь:
фосфогипс - 35,1%;
- гранитный щебень - 52,6 %;
- связующее (битум + 20% ПЭТФ) - 12,3%.
Таблица 1
| № п/п |
Наименование показателей | Ед. изм. | I | II | III | Требования ГОСТ 9128-2013 |
| 1 | Плотность | г/ |
2,36 | 2,39 | 2,45 | Не нормируется |
| 2 | Водонасыщение | % | 3,6 | 1,3 | 1,6 | 1,0 - 2,5 |
| 3 | Предел прочности при сжатии при температуре 20°С |
МПа | 5,4 | 6,9 | 6,3 | 2,5 |
| 4 | Предел прочности при сжатии при температуре 50°С |
МПа | 2,5 | 2,8 | 3,4 | 1,0 |
| 5 | Предел прочности при сжатии при температуре 0°С |
МПа | 9,3 | 9,6 | 12,5 | Не более 9,0 |
| 6 | Сдвигоустойчивость по: - коэффициенту внутреннего трения; - сцеплению при сдвиге при температуре 50°С |
МПа | 0,68 1,02 |
0,72 1,04 |
0,76 1,38 |
Не менее 0,88 Не менее 0,25 |
| 7 | Трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0°С и скорости деформирования 50 мм/мин | МПа | 3,26 | 3,62 | 3,9 | Не менее 3,0 - не более 5,5 |
| 8 | Водостойкость | - | 0,36 | 1,09 | 1,06 | 0,95 |
| 9 | Водостойкость при длительном водонасыщении | - | 0,27 | 0,90 | 0,90 | 0,90 |
Из приведенных в таблице данных следует, что гранулирование окатыванием фосфогипса чистым битумом без добавок пластика обеспечивает высокие прочностные показатели материала, но не обеспечивает его водостойкости. Введение полиэтилентерефталата в битум инициирует возникновение дополнительных межмолекулярных связей, обеспечивающих необходимый уровень водостойкости материала. Использование гранитного щебня в качестве ядер гранулированного материала (партия III) позволяет практически в два раза снизить содержание связующего от 24,0 до 12,3 %, что обеспечивает существенное снижение себестоимости продукта без снижения эксплуатационных показателей асфальтобетона. Приведенные в таблице данные свидетельствуют о возможности создания асфальтобетонной смеси с более низкой себестоимостью по сравнению со способом прототипом.
Проведенное исследование показало возможность масштабной утилизации промышленных отходов (фосфогипса) и бытовых отходов (полиэтилентерефталата) путем заготовки гранулированной асфальтобетонной смеси, ее складированием в холодном состоянии и укладке в дорожное полотно с предварительным разогревом. Однако использование фосфогипса в качестве минерального порошка асфальтобетона ограничивает сферу приложения предлагаемой технологии, снижая возможность утилизации бытовых отходов в виде полиэтилентерефталата. В связи с этим представляет интерес возможности применения предлагаемой технологии с использованием в качестве минерального порошка традиционных компонентов асфальтобетонной смеси.
В таблице 2 приведены результаты исследований асфальтобетонных смесей на основе минерального порошка МП-1 и битума, модифицированного полиэтилентерефталатом. В таблице показаны результаты исследований трех смесей:
I - гранулированное асфальтовяжущее:
минеральный порошок МП-1 - 83,0 %;
связующее битум БНД 60/90 - 17,0 %.
II - гранулированное асфальтовяжущее:
минеральный порошок МП-1- 76,0 %;
связующее (битум + 20% ПЭТФ) - 24,0 %.
III - гранулированная асфальтобетонная смесь:
минеральный порошок МП-1- 37,1 %;
гранитный щебень - 55,5 %;
связующее (битум + 20% ПЭТФ) - 7,4 %.
Таблица 2
| № п/п |
Наименование показателей | Ед. изм. | I | II | III | Требования ГОСТ 9128-2013 |
| 1 | Плотность | г/ |
2,26 | 2,39 | 2,41 | Не нормируется |
| 2 | Водонасыщение | % | 1,26 | 1,23 | 1,6 | 1,0 - 2,5 |
| 3 | Предел прочности при сжатии при температуре 20°С |
МПа | 6,4 | 6,9 | 6,3 | 2,5 |
| 4 | Предел прочности при сжатии при температуре 50°С |
МПа | 2,5 | 2,8 | 3,4 | 1,0 |
| 5 | Предел прочности при сжатии при температуре 0°С |
МПа | 9,27 | 9,62 | 9,53 | Не более 9,0 |
| 6 | Сдвигоустойчивость по: - коэффициенту внутреннего трения; - сцеплению при сдвиге при температуре 50°С |
МПа | 0,48 1,02 |
0,76 1,04 |
0,88 1,38 |
Не менее 0,88 Не менее 0,25 |
| 7 | Трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0°С и скорости деформирования 50 мм/мин | МПа | 3,46 | 3,82 | 3,93 | Не менее 3,0 - не более 5,5 |
| 8 | Водостойкость | - | 0,96 | 1,05 | 1,03 | 0,95 |
| 9 | Водостойкость при длительном водонасыщении | - | 0,87 | 0,97 | 0,90 | 0,90 |
Из приведенных данных видно, что использование полиэтилентерефталата для модификации битума позволяет повысить водостойкость материала от 0,87 до 0,97 (партии I и II), что чрезвычайно важно в условиях изменения климата, когда знакопеременные температуры продолжаются в течение продолжительных периодов. Использование пластика незначительно сказывается на прочностных показателях материала, но практически во всех приведенных в таблицах данных видно существенное превышение этих показателей требованиям ГОСТ.
Данные таблицы 2 показывают снижение длительной водостойкости асфальтобетона, полученного с использованием щебня. Это свидетельствует о том, что адгезия связующего минеральному порошку выше адгезии к щебеночному материалу, а полиэтилентерефталат существенно повышает водостойкость асфальтовяжущего.
Приведенные данные свидетельствуют о возможности применения предлагаемого способа не только в отношении фосфогипса, но и с использованием традиционного минерального порошка в производстве асфальтобетона. Это расширяет сферу использования технологии, создавая дополнительные возможности для утилизации полиэтилентерефталата.
Гранулированная асфальтобетонная смесь, как указывалось выше, способна к длительному хранению (в несколько лет по имеющимся данным) в холодном состоянии с сохранением эксплуатационных показателей. Использование охлажденной смеси при укладке в дорожное полотно связано с предварительным разогревом материала. В ходе испытаний была обнаружена неожиданная зависимость свойств асфальтобетона из гранулированной асфальтобетонной смеси на битуме, модифицированном полиэтилентерефталатом (далее ПЭТФ) от температуры прессования образцов. Испытывались образцы асфальтобетона различного состава, полученные разогревом гранулированного материала до определенной температуры с дальнейшим прессованием по ГОСТ.
Рецептуры испытанных образцов:
I - гранулированная асфальтобетонная смесь на минеральном порошке МП-1 на битуме БНД 90/130 без добавок ПЭТФ:
гранитный щебень - 57,14 %;
минеральный порошок МП-1- 38,1 %;
связующее битум БНД 60/90 - 4,76 %.
II - гранулированная асфальтобетонная смесь на минеральном порошке МП-1 на битуме БНД 90/130 с 20 % ПЭТФ:
гранитный щебень - 55,97 %;
минеральный порошок МП-1- 37,31 %
связующее (битум + 20% ПЭТФ) - 6,72 %.
III - гранулированная асфальтобетонная смесь на фосфогипсе на битуме БНД 90/130 с 20 % ПЭТФ:
гранитный щебень - 68,73 %;
фосфогипс - 24,05 %;
связующее (битум + 20 % ПЭТФ) - 7,22 %.
Таблица 3
| Температура | 20°С | 40°С | 60°С | 80°С | 100°С | 120°С |
| Партия I | ||||||
| Предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа |
3,57 | 4,63 | 5,33 | 5,94 | 6,41 | 6,32 |
| Водонасыщение, % | 3,72 | 1,86 | 1,7 | 1,4 | 1,95 | 2,14 |
| Водостойкость при длительном водонасыщении | 0,66 | 0,68 | 0,70 | 0,69 | 0,73 | 0,71 |
| Партия II | ||||||
| Предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа |
4,02 | 4,47 | 5,24 | 5,61 | 6,31 | 6,24 |
| Водонасыщение, % | 1,82 | 1,66 | 1,35 | 1,22 | 1,37 | 1,52 |
| Водостойкость при длительном водонасыщении | 0,63 | 0,76 | 0,89 | 0,89 | 0,91 | 0,75 |
| Партия III | ||||||
| Предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа |
3,7 | 3,8 | 3,86 | 4,11 | 4,21 | 4,47 |
| Водонасыщение, % | 1,86 | 1,86 | 1,86 | 1,84 | 1,85 | 1,88 |
| Водостойкость при длительном водонасыщении | 0,75 | 0,79 | 0,80 | 0,91 | 0,87 | 0,84 |
Приведенные в таблице 3 данные позволяют сделать следующие выводы.
1) Использование ПЭТФ в качестве модификатора битума практически не влияет на прочностные показатели асфальтобетонных смесей на минеральном порошке МП-1 (смотри партии I и II), но существенно снижает водонасыщение и повышает водостойкость асфальтобетона.
2) Для образцов асфальтобетона на модифицированном битуме в температурном интервале 80-100°С наблюдается повышение показателей водостойкости материала (партии II и III), а также прочностных показателей.
3) С учетом того, что рассмотренный эффект присутствует только в образцах на модифицированном битуме следует причина его возникновения - модификация битума пластиком.
Снижение температуры укладки асфальтобетонного покрытия в сравнении с традиционной позволяет, во-первых, сократить энергетические затраты на разогрев материала перед укладкой в дорожное полотно, а, во-вторых, исключить выделение вредных испарений при укладке материала в дорожное полотно.
Claims (1)
- Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси, включающий гранулирование материала методом окатывания при температуре 130-150°С минеральным порошком со связующим, представляющим смесь дорожного битума с 15-20% от массы связующего, полиэтилентерефталата, вводимого в битум при температуре плавления пластика, отличающийся тем, что асфальтовяжущее вещество, состоящее из минерального порошка и связующего, наносится на минеральные частицы диаметром 5-10 мм, содержание асфальтовяжущего в гранулах составляет 30-45% от массы смеси и укладка смеси в дорожное полотно может производиться при температуре 80-100°С.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021101348A RU2762177C1 (ru) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021101348A RU2762177C1 (ru) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2762177C1 true RU2762177C1 (ru) | 2021-12-16 |
Family
ID=79175362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021101348A RU2762177C1 (ru) | 2021-01-22 | 2021-01-22 | Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2762177C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382348A (en) * | 1989-12-21 | 1995-01-17 | Degussa Ag | Granular bitumen coated with precipitated silica |
| DE19511441A1 (de) * | 1995-03-30 | 1996-10-02 | Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg | Monofiler Kurzschnitt auf Basis von Polyethylenterephthalat als stabilisierender Zusatz zu Asphalt im Straßenbau |
| RU2182136C2 (ru) * | 2000-03-06 | 2002-05-10 | Ярославский государственный технический университет | Способ получения асфальтобетонной смеси |
| RU2701007C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2019-09-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Способ получения гранулированного асфальтовяжущего на основе фосфогипса |
-
2021
- 2021-01-22 RU RU2021101348A patent/RU2762177C1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5382348A (en) * | 1989-12-21 | 1995-01-17 | Degussa Ag | Granular bitumen coated with precipitated silica |
| DE19511441A1 (de) * | 1995-03-30 | 1996-10-02 | Hoechst Trevira Gmbh & Co Kg | Monofiler Kurzschnitt auf Basis von Polyethylenterephthalat als stabilisierender Zusatz zu Asphalt im Straßenbau |
| RU2182136C2 (ru) * | 2000-03-06 | 2002-05-10 | Ярославский государственный технический университет | Способ получения асфальтобетонной смеси |
| RU2701007C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2019-09-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" | Способ получения гранулированного асфальтовяжущего на основе фосфогипса |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11472740B2 (en) | Plant-mixed warm regenerated asphalt mixture and preparation method thereof | |
| KR20130067292A (ko) | 고무 및 왁스를 포함하는 응집체의 제조 방법, 상기 방법에 따라 제조된 응집체, 및 아스팔트 또는 역청 물질에서의 상기 응집체의 용도 | |
| CN104119032B (zh) | 一种高rap掺量的sbs沥青混合料再生方法 | |
| CN101451016B (zh) | 一种沥青混合料抗车辙添加剂及其使用方法 | |
| CA2361661C (en) | Solid-state composition comprising solid particles and binder | |
| Maneeth et al. | Utilization of waste plastic in manufacturing of plastic-soil bricks | |
| CN112521055B (zh) | 一种沥青混凝土及其制备方法 | |
| US3585155A (en) | Fly ash-asphalt mixtures | |
| CN101824176B (zh) | 沥青热再生改性剂 | |
| RU2762177C1 (ru) | Способ получения гранулированной асфальтобетонной смеси на основе дисперсных промышленных и бытовых отходов | |
| CN112979218A (zh) | 一种ac-25再生沥青混合料配合比设计方法 | |
| Hastuty et al. | Comparison of compressive strength of paving block with a mixture of Sinabung ash and paving block with a mixture of lime | |
| Chen et al. | The research on the performance of asphalt mastics modified by mineral fillers | |
| JPS584121B2 (ja) | 建設材料用ビチユ−メン性バインダ−の製法 | |
| RU2705120C1 (ru) | Способ получения строительного материала из смеси измельченного бытового полиэтилена и золы от сжигания осадков сточных вод | |
| GB2472995A (en) | Half-warm foamed asphalt process | |
| JP5566653B2 (ja) | アスファルト混合物の製造方法及び施工方法 | |
| CN107268388B (zh) | 布敦岩沥青改性沥青混合料的制备方法 | |
| CN104860583A (zh) | 一种海母再生混合料及其应用 | |
| RU2301206C1 (ru) | Гидроизоляционное покрытие | |
| CN104944842B (zh) | 沥青混合料及制备方法和油砂在制备沥青混合料中的应用 | |
| RU2560364C2 (ru) | Способ получения холодной асфальтобетонной смеси | |
| RU2160237C1 (ru) | Способ регенерации асфальтобетона | |
| RU2158245C1 (ru) | Способ приготовления асфальтополимербетона | |
| US1278663A (en) | Process of making surfacing material for roads and the like. |