RU39884U1

RU39884U1 - GRANULAR STABILIZER FOR GRADDLE AND MASTIC ASPHALT CONCRETE

Info

Publication number: RU39884U1
Application number: RU2004112355/22U
Authority: RU
Inventors: А.И. Безотосный; А.А. Осинцев; Ю.А. Агалаков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Хризотоп"
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2004-08-20

Abstract

Патентуемое предложение относится к получению щебеночно-мастичного асфальтобетона для верхних слоев дорожной одежды. Гранулированный стабилизатор содержит гранулы из хризотиловых волокон насыпной плотностью 700-1200 г/дм. Такое решение в отличие от гранул из природных целлюлозных волокон по прототипу повышает надежность обеспечения стабилизирующих свойств и способствует повышению долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона. В предложении предусматривается выполнение гранул из смеси хризотиловых волокон разной длины (до 8,00 мм). Это позволяет использовать асбест 6 группы непосредственно для получения гранулированного стабилизатора. Кроме того, предлагается в гранулы вводить парафин-содержащий материал для снижения водопоглощения и/или битуминозный материал для увеличения сил сцепления между стабилизатором и щебнем асфальтобетона.The patented proposal relates to the production of crushed stone and mastic asphalt concrete for the upper layers of pavement. The granular stabilizer contains granules of chrysotile fibers with a bulk density of 700-1200 g / dm. This solution, in contrast to granules made from natural cellulose fibers according to the prototype, increases the reliability of providing stabilizing properties and helps to increase the durability of crushed stone-mastic asphalt concrete. The proposal provides for the implementation of granules from a mixture of chrysotile fibers of different lengths (up to 8.00 mm). This allows you to use asbestos 6 groups directly to obtain a granular stabilizer. In addition, it is proposed to introduce paraffin-containing material into the granules to reduce water absorption and / or bituminous material to increase the adhesion forces between the stabilizer and crushed stone of asphalt concrete.

Description

Патентуемое решение относится к получению щебеночно-мастичных асфальтобетонов, предназначенных для изготовления верхних слоев дорожной одежды.The patented solution relates to the production of crushed stone-mastic asphalt concrete, intended for the manufacture of the upper layers of pavement.

Одним из условий получения щебеночно-мастичных асфальтобетонов является наличие в них повышенного количества битумного вяжущего (6-8%) для наиболее полного заполнения межкаменного пространства и для улучшения деформационных характеристик. Для стабилизации вяжущего, то есть исключения истекания избыточного битума из асфальтобетонной смеси, используют стабилизаторы из волокнистых материалов. В последние годы установлено, что стабилизаторы должны быть в виде гранул, имеющих достаточную механическую прочность и способных распадаться на отдельные частицы при их подаче в смесь щебеночно-мастичного асфальтобетона. Гранулированные стабилизаторы для щебеночно-мастичного асфальтобетона, известны, например, из следующих источников:One of the conditions for producing crushed stone-mastic asphalt concrete is the presence in them of an increased amount of bitumen binder (6-8%) for the most complete filling of the inter-stone space and for improving the deformation characteristics. To stabilize the binder, that is, to eliminate the outflow of excess bitumen from the asphalt mixture, stabilizers made of fibrous materials are used. In recent years, it has been established that stabilizers should be in the form of granules having sufficient mechanical strength and capable of disintegrating into individual particles when they are fed into a mixture of crushed stone-mastic asphalt concrete. Granular stabilizers for crushed stone and mastic asphalt concrete are known, for example, from the following sources:

Е.Смирнов "Щебеночно-мастичный асфальтобетон", журнал "Автомобильные дороги", 2003, №1, с.13; А.Эфа и др. "Теория и практика применения щебеночно-мастичного асфальтобетона в Западно-Сибирском регионе", журнал "Автомобильные дороги, 2003, №2, с.90; ГОСТ 31015-2002 "Смеси асфальтобетонные щебеночно-мастичные и щебеночно-мастичный асфальтобетон".E. Smirnov "Crushed-mastic asphalt concrete", magazine "Roads", 2003, No. 1, p.13; A. Efa et al. "Theory and practice of using crushed stone and mastic asphalt concrete in the West Siberian region", journal "Roads, 2003, No. 2, p.90; GOST 31015-2002" Mixes asphalt concrete crushed stone and mastic and crushed stone and mastic asphalt concrete. "

Наиболее близким аналогом можно считать гранулированный стабилизатор по Е.Смирнов "Щебеночно-мастичный асфальтобетон", журнал "Автомобильные дороги", 2003, №1, с.13. Он представляет собой The closest analogue can be considered a granular stabilizer according to E. Smirnov "Crushed-mastic asphalt concrete", the journal "Roads", 2003, No. 1, p.13. He is

гранулы длиной 2-10 мм из натуральных волокон целлюлозы.granules with a length of 2-10 mm from natural cellulose fibers.

Однако, в виду термического разрушения целлюлозы при температурах выше 200°С требуются дополнительные меры для предотвращения обгорания этих гранул при попадании на горячий материал в процессе получения щебеночно-мастичного асфальтобетона, что вызывает необходимость в жестком технологическом контроле. При увеличении времени смешивания целлюлозные волокна истираются. В результате снижается надежность обеспечения стабилизации битумного вяжущего.However, in view of the thermal destruction of cellulose at temperatures above 200 ° C, additional measures are required to prevent burning of these granules when they get on hot material during the production of crushed stone-mastic asphalt, which necessitates rigorous technological control. As the mixing time increases, the cellulose fibers wear out. As a result, the reliability of ensuring stabilization of the bitumen binder decreases.

Кроме того, недостаточная химическая стойкость, низкая механическая прочность и склонность к загниванию целлюлозы не способствуют долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона.In addition, insufficient chemical resistance, low mechanical strength and a tendency to rot of cellulose do not contribute to the durability of crushed stone-mastic asphalt concrete.

Предложение направлено на создание гранулированного стабилизатора из природного волокнистого материала, влияющего на обеспечение высоких эксплуатационных характеристик щебеночно-мастичного асфальтобетона.The proposal is aimed at creating a granular stabilizer from natural fibrous material, which affects the provision of high performance characteristics of crushed stone-mastic asphalt concrete.

Технический результат, который достигается патентуемым решением, состоит в повышении надежности обеспечения стабилизирующих свойств, а также в повышении долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона.The technical result that is achieved by the patented solution is to increase the reliability of providing stabilizing properties, as well as to increase the durability of crushed stone-mastic asphalt concrete.

Для осуществления этого гранулированный стабилизатор содержит гранулы из хризотиловых волокон насыпной плотностью 700-1200 г/дм³ To accomplish this, a granular stabilizer contains granules of chrysotile fibers with a bulk density of 700-1200 g / dm ³

Исследования показали, что стабилизации избыточного битума в щебеночно-мастичном асфальтобетоне способствует спутанная пространственная структура хризотиловых волокон в гранулах и свойство хризотиловых волокон расщепляться на тончайшие эластичные волокна с высокой удельной поверхностью (до 20 м²/г).Studies have shown that the entangled spatial structure of chrysotile fibers in granules and the property of chrysotile fibers to split into the thinnest elastic fibers with a high specific surface (up to 20 m ² / g) contribute to the stabilization of excess bitumen in gravel and mastic asphalt concrete.

Гранулы из хризотиловых волокон выдерживают нагрев до 700°С, то есть более огнестойкие по сравнению с прототипом и не Chrysotile fiber granules withstand heat up to 700 ° C, that is, more fire resistant compared to the prototype and not

требуют очень жесткого технологического контроля при их смешивании с горячими составляющими при получении щебеночно-мастичного асфальтобетона, что повышает надежность обеспечения стабилизирующих свойств гранул.require very strict technological control when mixing them with hot components when producing crushed stone-mastic asphalt concrete, which increases the reliability of ensuring the stabilizing properties of the granules.

Высокая химическая стойкость, устойчивость к загниванию, большая механическая прочность хризотиловых волокон, а также их армирующая роль способствуют повышению долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона.High chemical resistance, resistance to decay, high mechanical strength of chrysotile fibers, as well as their reinforcing role contribute to increased durability of crushed stone-mastic asphalt concrete.

При увеличении насыпной плотности указанных гранул стабилизатора более 1200 г/дм³ затрудняется разрушение гранул при смешивании с компонентами щебеночно-мастичного асфальтобетона, в результате не обеспечивается надежная стабилизация битумного вяжущего.With an increase in the bulk density of the stabilizer granules above 1200 g / dm ^3, granule breakdown is difficult when mixed with the components of crushed stone mastic asphalt, as a result, reliable stabilization of the bituminous binder is not provided.

При насыпной плотности гранул стабилизатора менее 700 г/дм³ не обеспечивается необходимая прочность для их транспортирования, что приводит к преждевременному разрушению гранул, нарушению их дозирования и невозможности подачи транспортирующим устройством в смесь щебеночно-мастичного асфальтобетона.When the bulk density of the granules of the stabilizer is less than 700 g / dm ³ , the necessary strength for their transportation is not ensured, which leads to premature destruction of the granules, violation of their dosing and the inability of the conveyor device to feed into the mixture of crushed stone-mastic asphalt concrete.

Нами установлено, что необходимые стабилизирующие свойства проявляет стабилизатор на основе смеси в гранулах хризотиловых волокон длиной до 8,00 мм при соотношении их между собой, мас. %:We found that the necessary stabilizing properties are exerted by the stabilizer based on the mixture in granules of chrysotile fibers up to 8.00 mm long with a ratio between them, wt. %:

хризотиловые волокна длиной 1,35-8,00 ммchrysotile fibers 1.35-8.00 mm long 30-6030-60 хризотиловые волокна длиной 0,40-1,35 ммChrysotile fibers 0.40-1.35 mm long 20-6020-60 хризотиловые волокна длиной менее 0,40 ммchrysotile fibers less than 0.40 mm long 10-2010-20

(п.2 формулы).(claim 2 of the formula).

Это позволяет использовать для гранулированного стабилизатора асбест 6 группы без необходимости специально нарезать и распушивать волокна, что выполняется при использовании целлюлозных волокон по прототипу. Гранулы из хризотиловых волокон указанной This allows you to use asbestos of group 6 for a granular stabilizer without the need to specially cut and fluff the fibers, which is done using cellulose fibers according to the prototype. Chrysotile fiber granules specified

длины имеют развитое волокнистое строение. Для них характерен равномерный рисунок из тончайших нитевидных спутанных волокон без агрегатов, пучков и пустых петель. Такие гранулы надежно обеспечивают стабилизацию в щебеночно-мастичном асфальтобетоне.lengths have a developed fibrous structure. They are characterized by a uniform pattern of the finest filamentous tangled fibers without aggregates, bundles and empty loops. Such granules reliably provide stabilization in crushed stone-mastic asphalt concrete.

При увеличении длины хризотиловых волокон более 8,00 мм затрудняется их разрушение и смешивание с компонентами щебеночно-мастичного асфальтобетона.With an increase in the length of chrysotile fibers more than 8.00 mm, their destruction and mixing with the components of crushed stone-mastic asphalt are more difficult.

Другое отличие (п.3 формулы) состоит в том, что для снижения водопоглощения гранулы дополнительно могут включать парафинсодержащий материал (парафин, воск, стеарин) в количестве 1-5% от массы хризотиловых волокон.Another difference (claim 3 of the formula) is that to reduce water absorption, the granules may additionally include paraffin-containing material (paraffin, wax, stearin) in an amount of 1-5% by weight of chrysotile fibers.

Количества парафинсодержащего материала менее I мас. % недостаточно для защиты гранул от влаги при хранении и транспортировке стабилизатора.The amount of paraffin-containing material is less than I wt. % is not enough to protect the granules from moisture during storage and transportation of the stabilizer.

Увеличение количества парафинсодержащего материала более 5 мас.% затрудняет разрушение гранул при смешивании с компонентами щебеночно-мастичного асфальтобетона и требует увеличения при этом энергозатрат.An increase in the amount of paraffin-containing material of more than 5 wt.% Complicates the destruction of granules when mixed with components of crushed stone-mastic asphalt concrete and requires an increase in energy consumption.

Проведенными работами также установлено, что при введении в гранулы из хризотиловых волокон битуминозного материала в количестве до 40% от массы хризотиловых волокон (п.4 формулы) возрастают силы сцепления между стабилизатором и щебнем асфальтобетона. Введение битуминозного материала более 40 мас.% в гранулы неоправданно удорожает стабилизатор щебеночно-мастичного асфальтобетона.The performed work also found that when bituminous material is introduced into granules of chrysotile fibers in an amount of up to 40% by weight of chrysotile fibers (claim 4 of the formula), the adhesion forces between the stabilizer and crushed stone of asphalt concrete increase. The introduction of bituminous material of more than 40 wt.% Into granules unreasonably increases the cost of the stabilizer of crushed stone-mastic asphalt concrete.

Для изготовления патентуемого гранулированного стабилизатора используют асбест 6 группы с хризотиловыми волокнами длиной до 8,00 мм при следующем соотношении волокон разной длины, мас. %: волокна длиной 1,35-8,00 мм 30-60, волокна длиной 0,40-1,35 мм 20-60, волокна длиной менее 0,40 мм 10-20. Волокна перемешивают с For the manufacture of a patented granular stabilizer, asbestos of group 6 is used with chrysotile fibers up to 8.00 mm long with the following ratio of fibers of different lengths, wt. %: fibers with a length of 1.35-8.00 mm 30-60, fibers with a length of 0.40-1.35 mm 20-60, fibers with a length of less than 0.40 mm 10-20. The fibers are mixed with

водой и спрессовывают в виде гранул на прессе. Гранулы имеют насыпную плотность 700-1200 г/дм³, влажность не более 8%. Гранулы получают в виде цилиндров длиной до 10 мм, диаметром до 7 мм, светлосерого цвета.water and pressed in the form of granules on the press. Granules have a bulk density of 700-1200 g / dm ³ , humidity not more than 8%. Granules are obtained in the form of cylinders up to 10 mm long, up to 7 mm in diameter, light gray in color.

Для получения гранул с парафинсодержащим материалом, например, с парафином, воском или стеарином, хризотиловые волокна и парафинсодержащий материал в количестве 1-5% от массы хризотиловых волокон дозируются в смесители и перемешиваются до однородного состояния. Затем смесь подается в экструдер, на котором образуются гранулы цилиндрической формы длиной до 10 мм с влажностью до 2%. Аналогично описанному получают гранулированный стабилизатор из хризотиловых волокон с включением в гранулы битуминозного материала (битума или битума с модификаторами) в количестве до 40% от массы хризотиловых волокон.To obtain granules with paraffin-containing material, for example, paraffin, wax or stearin, chrysotile fibers and paraffin-containing material in the amount of 1-5% by weight of chrysotile fibers are dosed into mixers and mixed until homogeneous. Then the mixture is fed into an extruder, on which granules of a cylindrical shape up to 10 mm long with a moisture content of up to 2% are formed. A granular stabilizer made of chrysotile fibers is obtained in the same way as the inclusion of bituminous material (bitumen or bitumen with modifiers) in granules in an amount up to 40% by weight of chrysotile fibers.

Готовые гранулы затаривают в упаковочные мешки. Гранулированный стабилизатор готов к применению. Он подается транспортирующим устройством в щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь, где гранулы разрушаются при смешивании, а хризотиловые волокна, расщепляясь на отдельные тончайшие эластичные волокнистые частицы, распределяются в горячей асфальтобетонной смеси, выдерживают, не обгорая, высокую температуру и надежно стабилизируют битумное вяжущее асфальтобетона. Высокая химическая стойкость, высокая механическая прочность и устойчивость к загниванию хризотиловых волокон способствуют повышению долговечности щебеночно-мастичного асфальтобетона.Finished granules are packaged in packaging bags. The granular stabilizer is ready for use. It is conveyed by a conveyor device to the gravel-mastic asphalt concrete mixture, where the granules are destroyed when mixed, and chrysotile fibers, splitting into individual finest elastic fibrous particles, are distributed in a hot asphalt concrete mixture, withstand without burning, high temperature and reliably stabilize the asphalt cement. High chemical resistance, high mechanical strength and resistance to rotting of chrysotile fibers contribute to increased durability of crushed stone-mastic asphalt concrete.

Claims

1. Granular stabilizer for crushed stone and mastic asphalt, characterized in that it contains granules of chrysotile fibers with a bulk density of 700-1200 g / dm ³ .

2. Granular stabilizer for crushed stone and mastic asphalt according to claim 1, characterized in that the granules contain chrysotile fibers up to 8.00 mm long in the following ratio, wt.%:

Chrysotile fibers 1.35-8.00 mm long 30-60

Chrysotile fibers 0.40-1.35 mm long 20-60

Chrysotile fibers less than 0.40 mm long 10-20

3. Granular stabilizer for crushed stone and mastic asphalt according to claim 1 or 2, characterized in that the granules further include paraffin-containing material in an amount of 1-5% by weight of chrysotile fibers.

4. Granular stabilizer for crushed stone and mastic asphalt according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the granules additionally include bituminous material in an amount up to 40% by weight of chrysotile fibers.