СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1998 года по МПК C04B26/26 

Изобретение относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов и может быть использовано в процессе получения асфальтобетонной смеси.

Известен способ получения асфальтобетонной смеси путем смешивания вспененного битума, в который добавлено поверхностно-активное вещество, с минеральным материалом [1].

Недостатком данного способа являются низкая водостойкость и высокое набухание полученного асфальтобетона (приблизительно 0,8 по обоим показателям).

Известен способ получения асфальтобетонной смеси путем смешения битума с поверхностно-активным веществом, нагревания этой смеси и перемешивания ее с минеральным материалом, предварительно обработанным водным раствором хлорного железа или гидратной извести [2].

Недостатком данного способа являются низкая водостойкость и высокое набухание полученного асфальтобетона (они составляют 0,8 и 0,9% соответственно).

Наиболее близким по технической сущности является способ получения асфальтобетонной смеси путем смешения высушенного до влажности 1,1 - 1,2% и нагретого до 50 - 70^oC минерального компонента с нагретым до 135 - 150^oC битумом в течение 10 - 20 с [3].

Недостатком данного способа являются низкая водостойкость и высокий процент набухания (они составляют 0,9 и 0,32% соответственно).

Задача изобретения - улучшение показателей по водостойкости и набуханию.

Задача решается тем, что асфальтобетонную смесь готовят путем вспенивания нефтешлама, содержащего 8 - 10% воды, при температуре 80 - 95^oC, смешивания его с предварительно нагретым до 150 - 160^oC минеральным компонентом и добавки к этой смеси нагретого битума до 140 - 150^oC. При этом количество нефтешлама составляет 18 - 20 мас.% от массы битума.

Эта задача достигается тем, что вспененный нефтешлам тонкой пленкой распределяется по поверхности минерального материала и увеличивает адгезию битума к щебню и песку, что облегчает процесс перемешивания асфальтобетонной смеси и значительно улучшает распределение битума по поверхности минерального материала.

Способ осуществляется следующим образом.

Нефтешлам, содержащий 8 - 10 мас.% воды, нагревают до 80 - 95^oC. Минеральный материал нагревают до 150 - 160^oC, подают в смеситель асфальтобетона, затем туда же подают нефтешлам. Перемешивают 15 - 20 с и подают туда нагретый до 140 - 150^oC битум, перемешивают 10 - 30 с.

Полученный асфальтобетон отправляют на хранение.

Пример 1. Минеральный материал с помощью грохота подают в бункер, где нагревают до 155^oC. Нефтешлам, содержащий 9 мас.% воды, из хранилища насосом подают в бак емкостью 3 м³ с мешалкой и нагревают до 90^oC. В мешалку смесителя асфальтобетона подают подогретый до 155^oC щебень и дозатором - 19 мас.% от массы битума вспененного нефтешлама. Через 18 с перемешивания туда подают нагретый до 145^oC битум марки БНД 40/60 и перемешивают все еще 20 с. Полученный асфальтобетон выгружают из смесителя и анализируют в соответствии с ГОСТ 9128-84. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 2. Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что нефтешлам содержит 8 мас.% воды, щебень нагревают до 150, битум - до 140^oC, а перемешивание щебня с нефтешламом составляет 15 с, а с битумом - 10 с. Количество добавленного нефтешлама составляет 18 мас.% от массы битума. Результаты опыта приведены в таблице.

Пример 3. Способ осуществляют по примеру 1 с этой разницей, что нефтешлам содержит 10 мас. % воды, щебень нагревают до 160, битум - до 150^oC, а перемешивание щебня с нефтешламом составляет 20, а с битумом - 30 с. Количество добавленного нефтешлама составляет 20 мас.% от массы битума. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 4. Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что температура нагрева нефтешлама составляет 80^oC. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 5. Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что нефтешлам нагревают до 95^oC. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 6 (сравнительный). Способ осуществляют по примеру 1 с той разнице, что нефтешлам содержит 11 мас.% воды и нагревают его до 95^oC. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 7 (сравнительный). Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что нефтешлам содержит 7 мас.% воды и нагревают его до 95^oC. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 8 (сравнительный). Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что нефтешлам нагревают до 75^oC. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 9 (сравнительный). Способ осуществляют по примеру 1 с той разницей, что нефтешлам нагревают до 100^oC. Результаты опыта представлены в таблице.

Пример 10 (по прототипу). Минеральный компонент нагревали до 60^oC и смешивали с нагретым до 145^oC битумом в течение 15 с. Результаты опыта представлены в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ приготовления асфальтобетонной смеси позволяет получать смесь с высокими эксплуатационными показателями (пример 1 - 5).

При содержании воды в нефтешламе менее предлагаемой величины (пример 7) вспениваемость нефтешлама снижается, что влечет за собой увеличенное набухание и водонасыщение, а содержание воды в нефтешламе более предлагаемой величины И (пример 6) не приводит к улучшению достигнутых показателей.

Что касается температуры нагрева нефтешлама, то снижение ее ниже предлагаемой величины (пример 8) ведет к снижению показателей набухания, водонасыщения и коэффициента водостойкости, а увеличение ее до 100^oC (пример 9) не приводит к дальнейшему улучшению показателей. Кроме того, нагревание нефтешлама до температуры кипения воды приводит к появлению избыточного давления в аппарате-нагревателе нефтешлама и требует его оборудования дополнительными приборами (манометром, предохранительным клапаном и т.д.) в соответствии требованиям техники безопасности.

Способ относится к дорожному строительству и промышленности строительных материалов. Нефтешлам в количестве 18 - 20 мас.% от массы битума, содержащий 8 - 10 мас.% воды, нагревают до 80 - 95^oC и смешивают с нагретым до 150 - 160^oC минеральным компонентом и затем к этой смеси добавляют нагретый до 140 - 150^oC битум и перемешивают. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ приготовления асфальтобетонной смеси путем смешения нагретого минерального компонента с нагретым вязким битумом, отличающийся тем, что нагретый минеральный компонент предварительно смешивают с вспененным при 80 - 95^oС нефтешламом, содержащим 8 - 10 мас.% воды. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что минеральный компонент нагревают до 150 - 160^oС, битум - до 140 - 150^oС, а количество нефтешлама составляет 18 - 20 мас.% от массы битума.