СПОСОБ АРМИРОВАНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2007 года по МПК C04B26/26 

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, а именно к области армирования асфальтобетонных покрытий, и может быть использовано для строительства автодорог, аэродромов и др.

Известен способ армирования дорожного асфальтобетона с использованием хризотил-асбеста (Патент РФ №2135426, 1999 г.).

Недостатками такого метода является то, что увеличивается расход битума. Кроме того, асбест токсичен и загрязняет окружающую среду.

Известен способ армирования асфальтобетонной смеси путем введения в асфальтобетонную смесь во время ее перемешивания органических полимерных волокон в горячем виде сразу после их формирования из расплава (Армирование асфальтобетонных покрытий при строительстве и реконструкции дорожных одежд. Автомобильные дороги, ОИ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, М., 1990, вып.5, стр.24-26).

Недостатками известного способа является то, что необходим нагрев органических полимерных волокон, что повышает энергозатраты и приводит также к испарению вредных веществ в окружающую среду.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ армирования асфальтобетонных смесей путем введения в ее состав древесных волокон, полученных из древесной крошки путем сушки ее в восходящем потоке воздуха с температурой 120°С и последующей распушки в мельнице с ситообразными лопастями, причем перед подачей в смеситель древесные волокна просасывают через фильеры вентилятором, при этом в смеситель сначала подают для их перемешивания минеральный порошок, битум и поверхностно-активное вещество, а затем в процессе перемешивания подают древесные волокна, щебень и песок (Патент РФ №2262491, МКЛ С04В 26/26, 2005 г.).

Недостатком данного способа является неоднородное распределение древесных волокон в смеси и высокая вероятность обгорания древесных волокон при свободном его попадании в смеситель на перегретый инертный материал, что отражается на физико-механических свойствах асфальтобетонной смеси.

Задачей настоящего изобретения является создание способа армирования асфальтобетонной смеси с достаточно высокими свойствами с использованием доступного экологически чистого сырья, в достаточных количествах имеющегося в России.

Поставленная задача решается так, что в способе армирования асфальтобетонной смеси путем введения в ее состав предварительно подготовленного целлюлозосодержащего материала в качестве целлюлозосодержащего материала берут льняную солому, причем предварительную подготовку ее ведут до получения полуцеллюлозы и смешивают с битумом при соотношении полуцеллюлоза:битум как (1-3):(1-2) соответственно, затем гранулируют и вводят в разогретую асфальтобетонную смесь в процессе смешения ее компонентов.

В варианте выполнения способа в смесь полуцеллюлоза-битум дополнительно вводят Неозон Д при соотношении, мас.%:

Смесь полуцеллюлоза-битум95-99Неозон Достальное

Асфальтобетонную смесь получают смешением битума, щебня, песка, минерального порошка и берут для армирования согласно ГОСТ 31015-2002.

В качестве целлюлозосодержащего материала берут льняную солому: лен-межеумок, лен-долгунец, лен-кудряш.

Полуцеллюлозу (ПЦ) получают путем замачивания льняной соломы в бучильном чане с рубашкой и мешалкой в водном растворе щелочи NaOH 1,5-3,0% концентрации с добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ) - 0,5-1%. Замочку ведут в течение 15-60 минут при Т=100°С, гидромодуль 1:20. Полученный продукт в виде водяной пульпы подают в термомеханохимический активатор, где обрабатывают в течение 5-12 минут при температуре 100°С. Затем полученную полуцеллюлозу промывают, сушат до влажности 6% и распушают.

В качестве ПАВ берут, например, синтанол АЛМ-10 по ТУ 6-14-864-88.

Битумы берут марок битумы нефтяные дорожные вязкие марок БНД 60/90, БНД 90/130, БН 90/130 по ГОСТ 22245-90, БДУ 70/100 по ТУ 38.1011356-91 и полимерно-битумное вяжущее ПБВ 60.

Полученную полуцеллюлозу смешивают с битумом в экструдере, совмещенном с гранулятором, при соотношении ПЦ:битум как (1-3):(1-2) соответственно (Таблица 1).

В варианте способа в смесь полуцеллюлозы и битума дополнительно вводят реагент Неозон Д при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Смесь полуцеллюлозы с битумом95-99Неозон Достальное

Неозон Д - товарная форма химического реагента N-фенил-β-нафтиламина (О.Я.Нейланд. Органическая химия. М., «Высшая школа», 1990, стр.415).

Таблица 1№Полуцеллюлоза, %Битум, %Неозон Д,%160БН 90/130-40250БДУ 70/100-50334ПБВ 60-66475БН 90/130-25535БНД 90/130560659БНД 60/90140

Технология получения армированной асфальтобетонной смеси включает в себя смешение разогретой щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси или в процессе приготовления щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси с гранулами смеси полуцеллюлоза-битум (Согласно примеров таблицы 1) в количестве 0,2-0,5% по массе (Таблица 2).

Щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси в зависимости от крупности применяемого щебня подразделяются на виды: ЩМА-20, ЩМА-15, ЩМА-10.

Показатели физико-механических свойств асфальтобетонов по примерам 7-12 представлены в таблице 2.

Таблица 2№ п/пВиды смесей ЩМА, %Гранулы смеси из табл.1, %Показатели физико-механических свойствОстаточная пористость, %Водонасыщение по объему, %Предел прочности при сжатии при т-ре 20°С, МПа7ЩМА-10№12,21,33,399,80,28ЩМА-15№21,61,33,299,750,259ЩМА-20№31,71,13,099,70,310ЩМА-10№41,81,72,999,650,3511ЩМА-15№51,71,62,699,550,4512ЩМА-20№61,51,62,399,50,5

Как видно из таблицы 2, асфальтобетоны, полученные заявляемым способом армирования щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси, имеют показатели остаточной пористости 1,5-2,2%; показатели водонасыщения - 1,3-1,7%; предел прочности при сжатии при температуре 20°С - 2,3-3,3 МПа, величины, которые соответствуют требованиям ГОСТ 31015-2002, имеют большой срок эксплуатации и получаются с использованием при армировании щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей доступного экологического сырья, имеющегося в достаточном количестве в России.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, а именно к области армирования асфальтобетонных покрытий, и может быть использовано для строительства автодорог, аэродромов и др. Технический результат: создание способа армирования асфальтобетонной смеси с достаточно высокими свойствами с использованием доступного экологически чистого сырья, в достаточных количествах имеющегося в России. Предложен способ армирования асфальтобетонной смеси путем введения в ее состав предварительно подготовленного целлюлозосодержащего материала, заключающийся в том, что в качестве целлюлозосодержащего материала берут льняную солому. Причем предварительную подготовку льняной соломы ведут до получения полуцеллюлозы и смешивают с битумом при соотношении полуцеллюлоза:битум как (1-3):(1-2) соответственно, затем гранулируют и вводят в разогретую асфальтобетонную смесь в процессе смешения ее компонентов. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ армирования асфальтобетонной смеси путем введения в ее состав предварительно подготовленного целлюлозосодержащего материала, отличающийся тем, что в качестве целлюлозосодержащего материала берут льняную солому, причем предварительную подготовку ее ведут до получения полуцеллюлозы и смешивают с битумом при соотношении полуцеллюлоза:битум, как (1-3):(1-2) соответственно, затем гранулируют и вводят в разогретую асфальтобетонную смесь в процессе смешения ее компонентов.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в смесь полуцеллюлозы с битумом дополнительно вводят реагент Неозон Д при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Смесь полуцеллюлозы с битумом95-99Неозон Достальное