АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C04B26/26 

Изобретение относится к асфальтобетонной смеси и способу ее получения и может быть использовано при устройстве покрытий автомобильных дорог, аэродромов и т.п.

Известна композиция для устройства покрытий автомобильных дорог, включающая гудрон, щелочной компонент (соду), воду, сернистый пек и минеральный заполнитель - доменный отвальный шлак /Авт. свид. СССР 1604781, кл. С 04 В 26/26, 1990/. Недостатком данной композиции является сравнительно невысокая прочность, а также возможность миграции соединений серы в окружающую среду
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является асфальтобетонная смесь, включающая нефтяной битум, щебень, песчано-гравийную смесь и минеральный порошок - доломитовый порошок (неактивированный или активированный) /ГОСТ 9128-97/, смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон/ при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум - 6-8
Щебень - 28-32
Песчано-гравийная смесь - 38-42
Доломитовый порошок - 20-26
Недостатком данной асфальтобетонной смеси является низкая сцепляемость битума с поверхностью минеральной части асфальтобетонной смеси, недостаточно высокая прочность и водостойкость асфальтобетонной смеси.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение сцепляемости битума с поверхностью минеральной части асфальтобетона, прочности и водостойкости асфальтобетонной смеси.

Поставленная задача решается созданием асфальтобетонной смеси, включающей нефтяной битум, щебень, песчано-гравийную смесь и минеральный порошок, отличающуюся тем, что она содержит в качестве минерального порошка смесь доломитового порошка с порошком окатышей с гранулометрическим составом, характеризующимся остатком на сите 0,14 мм - не более 2 мас.% и содержанием, мас.%: оксиды железа - 90,53; SiO₂ - 3,3; СаO - 0,11, образующихся при производстве восстановленного горяче-брикетированного железа на горно-обогатительном комбинате, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтяной битум - 6-8
Щебень - 26-33
Песчано-гравийная смесь - 35-43
Доломитовый порошок - 14,4-29,7
Порошок горно-обогатительного комбината - 1,6-3,3
Задача решается также способом получения асфальтобетонной смеси, включающим предварительное приготовление активированной смеси 14,4-29,7 мас.% доломитового порошка с 1,6-3,3 мас.% порошка окатышей горно-обогатительного комбината путем смешения указанной смеси в шаровой мельнице с 0,32-1,65 мас. % нефтяного битума и смешивания полученной активированной смеси в смесительной установке в нагретом состоянии с 26-33 мас.% щебня, 35-43 мас.% песчано-гравийной смеси и 4,35-7,68 мас.% нефтяного битума.

Щебень получают дроблением горных пород по ГОСТ 8287-82, его фракционный состав 5-15 мм.

Песчано-гравийная смесь отвечает требованиям ГОСТ 23735-79, содержит гравий в количестве 13 мас.% и имеет фракционный состав 5-15 мм. Доломитовый порошок имеет следующий состав, мас.%: мельче 1,25 мм - не менее 100, мельче 0,315 мм - не менее 90, мельче 0,071 мм. - не менее 70.

Содержание карбонатов кальция и магния во фракции 0,071 мм должно быть не более 40 мас.%.

Окатыши образуются как побочный продукт в сложном технологическом процессе производства восстановленного горячебрикетированного железа на Лебединском горно-обогатительном комбинате (Белгородская область, г. Губкин-11). Гранулометрический состав окатышей следующий: остаток на сите 0,14 мм - не более 2 мас.%. Состав окатышей, мас.%: FeO - 1,53, Fe₃O₄ (FeO F₂O₃) - 4,90, F₂O₃ - 90,53, SiO₂ - 3,30, CaO - 0,11, S - 0,007, P - 0,006
(Fе₂O₃ + Fe₃O₄ + SiO₂ + CaO + S + P) = 98,883%.

В качестве нефтяного битума применяются нефтяные битумы дорожных марок по ГОСТ 22245-76.

Готовят асфальтобетонные смеси согласно нижеприведенным примерам.

Пример 1. 144 г. доломитового порошка смешивают с 16 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 3,2 г. нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 330 г щебня, 430 г песчано-гравийной смеси и 76,8 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 8,0, щебень - 33,0, песчано-гравийная смесь - 43,0, доломитовый порошок - 14,4, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 1,6.

Пример 2. 297 г доломитового порошка смешивают с 33 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 16,5 г нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 260 г щебня, 350 г песчано-гравийной смеси, 43,5 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 6,0, щебень - 26,0, песчано-гравийная смесь - 35,0, доломитовый порошок - 29,7, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 3,3.

Пример 3. 180 г доломитового порошка смешивают с 22 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 8,5 г нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 328 г щебня, 400 г песчано-гравийной смеси и 61,5 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 7,0, щебень - 32,8, песчано-гравийная смесь - 40,0, доломитовый порошок - 18,0, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 2,2.

Пример 4. 220 г доломитового порошка смешивают с 28 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 10,5 г нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 300 г щебня, 380 г песчано-гравийной смеси и 61,5 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 7,2, щебень - 30,0, песчано-гравийная смесь - 38,0 доломитовый порошок - 22,0, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 2,8.

Пример 5. 190 г доломитового порошка смешивают с 30 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 12 г нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 280 г щебня, 420 г песчано-гравийной смеси и 68 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 8,0, щебень - 28,0, песчано-гравийная смесь - 42,0, доломитовый порошок - 19,0, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 3,0.

Пример 6. 170 г доломитового порошка смешивают с 18 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 5,5 г нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 306,5 г щебня, 430 г песчано-гравийной смеси и 70 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 7,55, щебень - 30,65, песчано-гравийная смесь - 43,0, доломитовый порошок - 17,0, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 1,8.

Пример 7. 260 г доломитового порошка смешивают с 30 г порошка окатышей, затем в смесь добавляют 140 г нефтяного битума и перемешивают в шаровой мельнице, полученную активированную массу смешивают в смесительной установке в нагретом до температуры 120^oС состоянии с 270 г щебня, 370 г песчано-гравийной смеси и 56 г нефтяного битума. Приготовленная асфальтобетонная смесь имеет следующий состав, мас.%: нефтяной битум - 7,0, щебень - 27,0, песчано-гравийная смесь - 37,0, доломитовый порошок - 26,0, порошок окатышей горно-обогатительного комбината - 3,0.

Из приготовленных асфальтобетонных смесей формовали образцы и испытывали по ГОСТ 12801-77. Свойства асфальтобетонов, приготовленных согласно примерам 1-7, приведены в таблице. Как видно из приведенных данных, предлагаемые асфальтобетонная смесь и способ ее получения позволяют улучшить показатель сцепляемости битума с минеральной частью асфальтобетона (показатель сцепляемости соответствует образцу 1 по ГОСТ 11508-74 в отличие от того же показателя для прототипа, который соответствует образцу 3), что, в свою очередь, приводит к повышению прочности и водоустойчивости асфальтобетона. Кроме того, появляется возможность утилизации окатышей горно-обогатительных комбинатов.

Изобретение относится к асфальтобетонной смеси и способу ее приготовления и может быть использовано при устройстве покрытий автомобильных дорог, аэродромов и т. п. Технический результат: повышение сцепляемости битумного вяжущего с поверхностью минеральной части, прочности и водостойкости асфальтобетонной смеси. Асфальтобетонная смесь включает нефтяной битум, щебень, песчано-гравийную смесь и смесь доломитового порошка с порошком окатышей с гранулометрическим составом, характеризующимся остатком на сите 0,14 мм - не более 2 мас. % и содержанием, в мас.%: оксиды железа 90,53; SiO₂ 3,3; CaO 0,11, образующихся в производстве восстановленного горячебрикетированного железа на горно-обогатительном комбинате, при следующем соотношении компонентов, мас. %: нефтяной битум 6-8, щебень 26-33, песчано-гравийная смесь 35-43, доломитовый порошок 14,4-29,7, порошок окатышей горно-обогатительного комбината 1,6-3,3. Способ получения асфальтобетонной смеси включает предварительное приготовление активированной смеси 14,4-29,7 мас.% доломитового порошка с 1,6-3,3 мас.% порошка окатышей горно-обогатительного комбината путем смешения указанной смеси в шаровой мельнице с 0,32-1,65 мас.% нефтяного битума и смешивания полученной активированной смеси в смесительной установке в нагретом состоянии с 26-33 мас.% щебня, 35-43 мас.% песчано-гравийной смеси и 4,35-7,68 мас.% нефтяного битума. 2 с.п. ф-лы, 1 табл.

1. Асфальтобетонная смесь, включающая нефтяной битум, щебень, песчано-гравийную смесь и минеральный порошок, отличающаяся тем, что содержит в качестве минерального порошка смесь доломитового порошка с порошком окатышей с гранулометрическим составом, характеризующимся остатком на сите 0,14 мм не более 2 мас.% и содержанием, мас.%: оксиды железа 90,53, SiO₂ 3,3, CaO 0,11, образующихся в производстве восстановленного горячебрикетированного железа на горно-обогатительном комбинате, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтяной битум - 6-8
Щебень - 26-33
Песчано-гравийная смесь - 35-43
Доломитовый порошок - 14,4-29,7
Порошок горно-обогатительного комбината - 1,6-3,3
2. Способ получения асфальтобетонной смеси по п.1, включающий предварительное приготовление активированной смеси 14,4 - 29,7 мас.% доломитового порошка с 1,6 - 3,3 мас.% порошка окатышей горно-обогатительного комбината путем смешения указанной смеси в шаровой мельнице с 0,32 - 1,65 мас.% нефтяного битума и смешивания полученной активированной смеси в смесительной установке в нагретом состоянии с 26 - 33 мас.% щебня, 35 - 43 мас.% песчано-гравийной смеси и 4,35 - 7,68 мас.% нефтяного битума.