СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМОМИНЕРАЛЬНОЙ СМЕСИ Российский патент 1997 года по МПК C04B26/26 C04B111/20 

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано в покрытии проезжей части автомобильных дорог.

Известен способ приготовления асфальтобетонной смеси, [1] включающей кварцевый песок и органическое вяжущее, в качестве последнего содержит мастику, мас.

Нефтяной битум 40
Асбест хризотиловый 7-го сорта 10
Диабазовая мука 20
Вода 30
при следующем соотношении компонентов, мас.

Мастика 50-70
Кварцевый песок 30-50
Известен также способ приготовления битумоминеральной (асфальтобетонной) смеси путем смешения битума с госсиполовой смолой и последующее перемешивание его с минеральной частью.

Общим недостатком известных способов является невысокая прочность полученных композиций, особенно при водонасыщенном состоянии.

Целью изобретения является получение битумной композиции, обладающей высокой прочностью при водонасыщенном состоянии и нерасслаиваемостью при транспортировке.

Поставленная цель достигается тем, что в битумную композицию в качестве добавки вводят госсиполовую смолу (ГС) и микрокристаллическую целлюлозу (МКЦ), полученную гидролизом хлопкового линта в 6%-ной HCl при 95^oC в течение 2 ч.

Пример 1. Готовят битумную композицию, состоящую из 6,1 мас.ч. битума, 0,065 госсиполовой смолы, 62,6 щебня гранитового, с размером частиц 5-10 мм, 9,3 отсева дробления щебня, 9,3 песка природного и 12,2 мас.ч. известнякового порошка.

В нагретый до 160-180^oC битум вводят госсиполовую смолу (80^oC). Затем смесь минеральных компонентов (щебень, отсев дробления и песок), просушенные и нагретые до 200-220^oC, минеральный порошок в холодном виде перемешивают с помощью мешалки в течение 20-25 с и туда же вводят вяжущее (битум + госсиполовая смола). Перемешивание компонентов продолжается 60-80с до равномерного покрытия всех компонентов битумной композицией. После чего добавляют 0,37 мас. ч. МКЦ и продолжают перемешивать 1,5-2 мин до зафиксирования отсутствия комков, после чего перемешивание прекращают.

Пример 2. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,0; 0,13; 1,3.

Пример 3. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,9; 0,075; 1,3.

Пример 4. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,0; 0,065; 1,3.

Пример 5. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,95; 0,075; 0,37.

Пример 6. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,1; 0,13; 0,37.

Пример 7. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,9; 0,15; 1,3.

Пример 8. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,95; 0,15; 0,37.

Пример 9. Все операции проводят по аналогии примера 1, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 7,0; 0,14; 0,18.

Пример 10. Готовят битумные композиции, состоящие из 6,0 мас.ч. битума, 0,065 госсиполовой смолы, 62,1 щебня гранитового с размером частиц 5-10 мм, 6,5 отсева дробления щебня, 6,5 песка природного и 17,6 мас.ч. известнякового порошка.

В нагретый до 160-180^oC битум вводят госсиполовую смолу (80^oC). Затем смесь минеральных компонентов (щебня, отсева дробления и песка), просушенные и нагретые до 200-220^oC, минеральный порошок в холодном виде перемешивают с помощью мешалки в течение 20-25 с и туда же вводят вяжущее (битум + госсиполовая смола). Перемешивание компонентов продолжается 60-80 с до равномерного покрытия всех компонентов битумной композицией. После чего добавляют 1,3 мас.ч. МКЦ и продолжают перемешивать 1,5-2 мин до зафиксирования отсутствия комков.

Пример 11. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,95; 0,0075; 0,37.

Пример 12. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,1; 0,13; 0,37.

Пример 13. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,9; 0,15; 1,3.

Пример 14. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,1; 0,065; 0,37.

Пример 15. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,95; 0,15; 0,37.

Пример 16. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,0; 0,13; 1,3.

Пример 17. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума, ГС и МКЦ берут в следующих мас.ч. соответственно 6,9; 0,075; 1,3.

Пример 18. Все операции проводят по аналогии примера 10, с той разницей, что количество битума берут 7,0 мас.ч. без ГС и МКЦ.

Результаты испытаний полученных смесей приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что вводимые добавки улучшают физико-механические свойства битумоминеральной смеси. Наиболее высокие показатели прочности битумоминеральной смеси при 50^oC и при водонасыщенном состоянии были получены при введении 0,37 мас.ч. добавки МКЦ.

Введение в битумоминеральную смесь госсиполовой смолы в количестве 0,065-0,15 мас. ч. показало, что ГС способствует повышению его прочности и водостойкости. Так, при оптимальном количестве добавки ГС и МКЦ коэффициент длительной водостойкости увеличивается в среднем на 25-30% (пример 8), по сравнению с водостойкостью битумоминеральной смеси без добавки (пример 18).

При использовании добавки МКЦ, имеющей волокнистые структуры, в смеси закрепляется большое количество битума, что дает возможность приготавливать смеси с большим содержанием вяжущего 6,0-7,0 мас.ч. и получать смеси с высокими механическими характеристиками.

Большое содержание вяжущего увеличивает водонепроницаемость, эластичность, усталостную прочность битумоминеральной смеси. МКЦ выполняет роль микроарматуры при растяжении битумоминеральной смеси. МКЦ одновременно играет роль стабилизатора, предотвращающего расслоение смеси при ее транспортировке.

Таким образом, предлагаемая композиция позволяет получать битумоминеральные смеси высокого качества по сравнению с известными.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 833734, кл. C 04 B 26/26, 1981.

2. Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий. М. Транспорт, 1978. 192 с.

Использование: дорожно-строительные материалы для покрытий проезжей части автомобильных дорог. Сущность изобретения: битумоминеральную смесь готовят путем смешения битума с госсиполовой смолой, а затем с минеральной частью, после чего в смесь вводят микрокристаллическую целлюлозу в количестве 0,37 мас.ч. Полученная смесь не расслаивается при транспортировке, имеет высокую прочность при сжатии и повышенную водостойкость. 1 табл.

Способ приготовления битумоминеральной смеси путем смешения битума с госсиполовой смолой с последующим перемешиванием его с минеральной частью, отличающийся тем, что в полученную смесь дополнительно вводят микрокристаллическую целлюлозу в количестве 0,37 мас.ч.