АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ ДЛЯ ДОРОЖНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1998 года по МПК C04B26/26 C08L95/00 

Группа изобретений относится к дорожному строительству и может быть использована для устройства покрытий автомобильных дорог.

Известна асфальтобетонная смесь для дорожного строительства, включающая органическое вяжущее, мелкий заполнитель, минеральный порошок и щебень, в качестве органического вяжущего содержит битум, в качестве минерального заполнителя шлаковый песок электросталеплавильного производства, а в качестве минерального порошка пыль от фильтров газоочисток сталеплавильных печей при следующем соотношении компонентов, мас. битум 5,6-9,1; шлаковый песок электросталеплавильного производства 19,8-24,6; пыль от фильтров газоочисток сталеплавильных печей 8,5-12,0; щебень остальное [1]
Недостатком описанной смеси является ее высокая битумоемкость и недостаточно высокие водостойкость и сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия.

Наиболее близкой к заявляемым решениям по химическому составу к достигаемому результату является композиция для покрытий автомобильных дорог, включающая органическое вяжущее, минеральный заполнитель, минеральный порошок и щебень, в качестве органического вяжущего использован нефтяной гудрон, в качестве минерального заполнителя фосфогипс, в качестве минерального порошка молотый доменный отвальный шлак, в качестве щебня доменный отвальный шлак при следующем соотношении компонентов, мас. нефтяной гудрон 4-6; вода 5; фосфогипс 8-10; молотый доменный отвальный шлак 7-9; доменный отвальный шлак остальное [2]
Недостатком описанной композиции является недостаточно высокая водостойкость и сравнительно низкая сдвигоустойчивость дорожного покрытия. Кроме того, процесс переработки и перевозка фосфогипса весьма сложны и требуют дополнительных затрат.

Заявляемая группа изобретений представляет собой варианты асфальтобетонной смеси для дорожного строительства, обеспечивающие получение одного и того же результата одним и тем же путем, связанные одним изобретательским замыслом.

В основу создания группы изобретений поставлена задача получения асфальтобетонной смеси для дорожного строительства с высокой плотностью скелета минеральной части, решение которой позволяет при сравнительно низком расходе органического вяжущего получить дорожное покрытие с повышенной водостойкостью и высокими эксплуатационными характеристиками.

Поставленная задача решается тем, что асфальтобетонная смесь для дорожного строительства (вариант 1), включающая органическое вяжущее, мелкий заполнитель, минеральный порошок и щебень, в качестве органического вяжущего содержит битум, а в качестве мелкого заполнителя, минерального порошка и щебня отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы (улучшенная форма содержание пластинчатых и игловых зерен не более 25% а кубовидная не более 15% ), при следующем соотношении компонентов, мас. отвальный металлургический шлак 94-96; битум остальное.

Сопоставительный анализ заявляемого состава асфальтобетонной смеси для дорожного строительства (1 вариант) с прототипом [2] позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного тем, что в качестве органического вяжущего используется битум, а в качестве мелкого заполнителя, минерального порошка и щебня отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы; что является достаточным для получения асфальтобетонной смеси, обеспечивающей при сравнительно низком расходе органического вяжущего
битума, повышение водостойкости и высокую степень сдвигоустойчивости асфальтобетонного покрытия.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое предполагаемое изобретение не известно из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

Использование в качестве мелкого заполнителя, минерального порошка и щебня отвального металлургического шлака улучшенной и кубовидной формы и снижение при этом битумоемкости асфальтобетонной смеси, при повышении водостойкости и сдвигоустойчивости асфальтобетонного покрытия возможно при специальной обработке металлургического шлака.

Способ обработки отвального металлургического шлака с его двухстадийным дроблением и магнитной сепарацией обеспечивает получение шлака с размером зерен 0-12 мм и с улучшенной и кубовидной формой зерна (улучшенная форма - содержание пластинчатых и игловых зерен не более 25% а кубовидная не более 15% и их меньшей пористостью вследствие закупорки наружних пор пылевидными частицами, что и обеспечивает наибольшую плотность скелета минеральной части асфальтобетонной смеси, вследствие чего и повышается водостойкость и сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия. Закупорка наружних пор ведет также к резкому снижению расхода битума за счет снижения удельной поверхности скелета минеральной части асфальтобетонной смеси, что требует меньшего объема битума на смачивание и обволакивание зерен упомянутой минеральной части асфальтобетонной смеси.

Характеристика асфальтобетонной смеси для дорожного строительства определяли по существующей методике испытаний согласно ГОСТа 12801-84.

Заявляемый состав асфальтобетонной смеси для дорожного строительства (вариант 1) приведен в табл. 1.

Описанные смеси получают простым смешиванием всех компонентов.

Результаты испытаний на водостойкость асфальтобетонных покрытий приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что асфальтобетонное покрытие из заявляемых смесей (вариант 1) обладает более высоким коэффициентом водостойкости.

Применение заявляемых асфальтобетонных смесей для дорожного строительства (вариант 1) позволяет увеличить плотность асфальтобетона, следовательно его водостойкость и сдвигоустойчивость, что приводит к увеличению срока службы автомобильных дорог.

Поставленная задача решается также тем, что асфальтобетонная смесь для дорожного строительства (вариант 2), включающая органическое вяжущее, мелкий заполнитель, минеральный порошок и щебень, в качестве органического вяжущего содержит битум, в качестве мелкого заполнителя и щебня отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы, а в качестве минерального порошка пыль уноса мартеновских печей при следующем соотношении компонентов, мас. отвальный металлургический шлак 86-90; пыль уноса мартеновских печей 5-10; битум остальное.

Сопоставительный анализ заявляемого состава асфальтобетонной смеси дорожного строительства (2 вариант) с прототипом [2] позволяет сделать вывод, что заявляемый состав отличается от известного тем, что в качестве органического вяжущего используется битум, в качестве мелкого заполнителя и щебня отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы (улучшенная форма содержание пластинчатых и игловых зерен не более 25% а кубовидная не более 15%), а в качестве минерального порошка пыль уноса мартеновских печей, что является достаточным для получения асфальтобетонной смеси, обеспечивающей при сравнительно низком расходе органического вяжущего - битума, повышение водостойкости и высокую степень сдвигоустойчивости асфальтобетонного покрытия.

Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод о том, что заявляемое предполагаемое изобретение не известно из уровня техники, что свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

Использование в качестве мелкого заполнителя и щебня отвального металлургического шлака улучшенной и кубовидной формы и снижение при этом битумоемкости асфальтобетонной смеси, при повышении водостойкости и сдвигоустойчивости асфальтобетонного покрытия возможно при специальной обработке металлургического шлака.

Способ обработки отвального металлургического шлака с его двухстадийным дроблением и магнитной сепарацией обеспечивает получение шлака с размером зерен 0-12 мм и с улучшенной и кубовидной формой зерна (улучшенная форма содержание пластинчатых и игловых зерен не более 25% а кубовидная не более 15% ) и их меньшей пористостью вследствие закупорки наружних пор пылевидными частицами, что и обеспечивает наибольшую плотность скелета минеральной части асфальтобетонной смеси, вследствие чего повышается водостойкость и сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия. Закупорка наружних пор ведет также к резкому снижению расхода битума за счет снижения удельной поверхности скелета минеральной части асфальтобетонной смеси, что требует меньшего объема битума на смачивание и обволакивание зерен упомянутой минеральной части асфальтобетонной смеси.

Введение в состав асфальтобетонной смеси для дорожного строительства в качестве минерального порошка пыли уноса мартеновских печей за счет высокого содержания в ней окислов железа, обладающих повышенной способностью к адсорбции органических материалов, способствует лучшему связыванию минеральной и органической частей асфальтобетонной смеси, что позволяет еще больше повысить водостойкость и сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия.

Характеристики асфальтобетонной смеси для дорожного строительства определяли по существующей методике испытаний согласно ГОСТа 12801-84.

Заявляемый состав асфальтобетонной смеси для дорожного строительства (2 вариант) приведен в табл.3.

Описанные смеси получают простым смешиванием всех компонентов.

Результаты испытаний на водостойкость асфальтобетонного покрытия приведены в табл.4.

Из табл.2 видно, что асфальтобетонное покрытие из заявляемых смесей обладает более высоким коэффициентом водостойкости.

Применение заявляемых асфальтобетонных смесей для дорожного строительства (вариант 2) позволяет увеличить плотность асфальтобетонного покрытия, следовательно и его водостойкость и сдвигоустойчивость, что приводит к увеличению срока службы автомобильных дорог.

Использование: группа изобретений относится к дорожному строительству и может быть использована для устройства покрытий автомобильных дорог. Сущность изобретения: асфальтобетонная смесь для дорожного строительства (варианты) включает органическое органическое вяжущее, мелкий заполнитель, минеральный порошок и щебень. Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства (вариант I) в качестве вяжущего содержит битум, а в качестве мелкого заполнителя, минерального порошка и щебня - отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы при следующем соотношении компонентов, мас.%: отвальный металлургический шлак 94-96, битум остальное. Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства (вариант 2) в качестве органического вяжущего содержит битум, в качестве мелкого заполнителя и щебня - отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы, а в качестве минерального порошка содержит пыль уноса мартеновских печей при следующем соотношении компонентов, мас.%: отвальный мартеновский шлак 86-90, пыль уноса мартеновских печей 5-10, битум остальное. Использование в асфальтобетонной смеси для дорожного строительства отвального металлургического шлака улучшенной и кубовидной формы обеспечивает наибольшую плотность скелета минеральной части асфальтобетонной смеси, что позволяет при сравнительно низком расходе битума, получить дорожное покрытие с повышенной водостойкостью и высоким эксплуатационными характеристиками. Введение в состав асфальтобетонной смеси (вариант 2) в качестве минерального порошка пыли уноса мартеновских печей за счет высокого содержания в ней окислов железа позволяет еще больше повысить водостойкость и сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия. Применение заявляемых асфальтобетонных смесей для дорожного строительства (варианты) позволяет увеличить плотность асфальтобетона, а значит, получить дорожное покрытие с высокими эксплуатационными характеристиками и увеличить срок службы автомобильных дорог. 2 с.п.ф-лы, 4 табл.

1. Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства, включающая органическое вяжущее, мелкий заполнитель, минеральный порошок и щебень, отличающаяся тем, что она в качестве органического вяжущего содержит битум, а в качестве мелкого заполнителя, минерального порошка и щебня отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы при следующем соотношении компонентов, мас.

Отвальный металлургический шлак 94 96
Битум Остальное
2. Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства, включающая органическое вяжущее, мелкий заполнитель, минеральный порошок и щебень, отличающаяся тем, что она в качестве органического вяжущего содержит битум, а в качестве мелкого заполнителя и щебня отвальный металлургический шлак улучшенной и кубовидной формы, а в качестве минерального порошка пыль уноса мартеновских печей при следующем соотношении компонентов, мас.

Отвальный металлургический шлак 86 90
Пыль уноса мартеновских печей 5 10
Битум Остальноео