Состав для заполнения деформационных швов и способ его приготовления Российский патент 2019 года по МПК E01D19/06 C04B26/26 C04B20/10 C04B14/14 C04B40/02 C04B111/20 

Изобретение относится к области строительства и ремонта дорожных покрытий и может найти применение при устройстве деформационных швов закрытого типа с щебеночно-мастичным заполнением.

Деформационный шов предназначен для уменьшения нагрузок на элементы конструкций в местах возможных деформаций, возникающих при колебании температуры воздуха, сейсмических явлений, неравномерной осадки грунта и других воздействий, способных вызвать опасные собственные нагрузки, которые снижают несущую способность конструкций.

В качестве основного видового признака деформационных швов, разделяющего конструктивные решения на типы конструкции, принят способ перекрытия зазора между концами пролетного строения или концом пролетного строения и опорой. По способу перекрытия зазора КДШ подразделяются на следующие типы:

- открытый - зазор (шов) открыт и в пространство между торцами пролетных строений свободно попадает вода, грязь и различные предметы (на мостовых сооружениях дорог Российской Федерации подобные конструкции не нашли применения из-за необходимости их ежедневной очистки);

- закрытый - зазор закрыт сверху (в уровне дорожной одежды или покрытия), а покрытие не имеет над зазором разрыва;

- заполненный - покрытие и все слои одежд имеют над зазором разрыв, заполненный, как правило, эластичным элементом (резина, мастика …), за счет деформации которого происходит компенсация перемещений концов пролетного строения;

- перекрытый - зазор между торцами пролетных строений перекрыт каким-либо элементом (лист, плита), который изменяет положение (без открытия зазора) при перемещениях концов пролетных строений;

Предельные перемещения - основная характеристика конструкции деформационного шва, по которой осуществляется предварительный подбор возможных для того или иного сооружения необходимой конструкции деформационного шва.

Наиболее предпочтительной конструкцией деформационного шва для дорожных покрытий является конструкция закрытого типа.

Деформационные швы должны обладать следующими свойствами:

- эластичностью в широком диапазоне температур -50 - +50°С (т.е. термостойкостью, морозостойкостью);

- стойкостью к ультрафиолету (радиационная стойкость);

- иметь длительный срок службы без заметной деградации;

- быть водостойкими, или гидрофобными в течение срока эксплуатации;

- быть достаточно дешевы, то есть выполнены из местного сырья и не должны содержать дорогостоящих или сложных в производстве шва компонентов;

- процесс нанесения также должен быть дешев и прост технологически;

- должны обладать адгезией к окружающему асфальту, металлу, камню.

Известны различные технические решения в данной области. Например, известна конструкция деформационного шва проезжей части моста по патенту РФ №2164076, приоритет 23.08.1999 г., опубликовано 10.04.2001 г.

Известное техническое решение относится к конструкции проезжей части автодорожных мостов и путепроводов в зоне сопряжения пролетных строений, пролетных строений с устоями, а также сопряжений подходных участков насыпей с переходной плитой. Конструкция содержит деформационный шов проезжей части моста с щебеночным заполнением. Новым в конструкции является то, что щебеночное заполнение заключено в обойму из ровинговой стеклоткани, поверх которой укладывается сталефибробетонная распределительная плита. Щебень в обойме может быть пропитан гидрофобным эластичным материалом. Недостатками известного технического решения ограниченная подвижность щебня при деформации шва вследствие его формы и структуры, отсутствие технологии экономичной, быстрой и надежной гидрофобизации щебня.

Также известно техническое решение конструкции деформационного шва закрытого типа, изложенное в действующем типовом проекте Союздорнии серии 3.503 1-101, 1992 г. «Изоляция проезжей части, перекрытие деформационных швов железобетонных пролетных строений длиной до 33 м автодорожных мостов и путепроводов», стр. 30. Основными элементами конструкции являются металлический компенсатор, анкерный стержень, мастика заполнения, пористый заполнитель, отделяющая прокладка из двух слоев рубероида, стеклосетка СПАП шириной 200 мм, стеклосетка СПАП шириной 300 мм.

Данные виды швов получили широкое распространение благодаря таким преимуществам, как: предельная простота устройства; малая стоимость; минимум деталей, отсутствие сложных узлов, низкая материалоемкость; ровная поверхность, хорошее сцепление с колесом автомобиля; невосприимчивость к повреждению снегоочистителями. Однако он имеет недостатки. Основной обнаруживаемый дефект данного типа швов, определяющий их срок эксплуатационный пригодности - нарушение герметичности, которое наступает вследствие образования трещин в конструкции из-за низкой деформативности обычного асфальтобетона, особенно при отрицательных температурах. Застой воды в конструкции шва приводит к ускоренной деградации материалов.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является техническое решение, приведенное в отраслевом дорожном методическом документе «ДЕФОРМАЦИОННЫЕ ШВЫ МОСТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ НА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГАХ» (ОДМ 218.2.025-2012) и выбранное в качестве прототипа. В уложенном асфальтобетонном покрытии по оси шва разбирается продольная ниша по проектным размерам конструкции будущего деформационного шва. Боковые стенки ниши следует предусматривать прочными и располагаться параллельно друг к другу. Основание ниши шва и поверхность деформационного шва следует принимать параллельными. Зазор деформационного шва заполняют уплотняющим материалом и проливают мастикой, на которую сверху укладывают перекрывающий стальной лист. Для заполнения ниш шва применяют кубовидный однофракционный щебень из природных горных пород (базальт, габбро, диабаз и гранит), марка по прочности более 120 МПа (1200 кг/кв. см). Фракция щебня - 15-20 мм. Щебень приготавливают в соответствии с ГОСТ 8267, его промывают, просеивают, сортируют и упаковывают в мешки. Перед укладкой в штрабу шва щебень дополнительно пропускают через контрольное сито с размером отверстий №15 и №20; и нагревают в мешалке горячим сжатым воздухом или в специальных жаровнях до температуры 150°С. Для поверхностного слоя шва применяют гранитные вывески крупностью 5 мм. В качестве вяжущего для обработки щебня применяют полимерно-битумную мастику, разогретую до (190±20)°С. Поверхностную обработку зоны шва выполняют нанесением на последний слой щебня мастики с последующей посыпкой слоя мелкого щебня фракцией до 5 мм.

Недостатками прототипа являются: недостаточная надежность конструкции и низкий срок эксплуатационной пригодности, а также низкая ремонтопригодность. Наличие отдельных операций разогрева щебня с последующей пропиткой мастикой не гарантирует полной гидрофобизации щебня, наличие жесткой щебеночной засыпки требует значительного количества мастики (герметизирующей - как описано в патенте, но не обеспечивающей достаточную подвижность щебня), что снижает экономичность деформационного шва.

Технической проблемой, существующей в настоящее время является недостаточная надежность, низкий срок эксплуатационной пригодности, не надежная гидроизоляция (недостаточная гидрофобность), а также низкая ремонтопригодность деформационных швов дорожных покрытий, что приводит к снижению безопасности дорожного движения и необходимости часто проводить дорогостоящие дорожно-ремонтные работы.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности и повышении срока эксплуатационной пригодности деформационных швов дорожных покрытий за счет применения состава для заполнения швов, обладающего повышенной термостойкостью, морозостойкостью, радиационной стойкостью, водостойкостью и вибростойкостью. Это становится возможным за счет использования в составе для заполнения деформационных швов габбро-диабазового щебня, обработанного кремнийорганическими гидрофобизаторами на водной основе совместно с микросферами/микрошариками. При этом становится возможным разогревать состав ВЧ\СВЧ излучением при укладке и ремонте, что существенно упрощает технологию производства работ.

Таким образом, технический результат достигается за счет того, что в составе для заполнения деформационных швов, состоящем из химически инертного наполнителя, включающего щебень различного фракционного состава, и битумно-полимерной мастики, предлагается в качестве щебня использовать щебень габбро-диабазовых пород, в состав инертного наполнителя наряду со щебнем вводить микрошарики и/или микросферы из радиопоглощающего материала, изготовленные по плазменной технологии. Причем щебень, микрошарики и/или микросферы предварительно высушиваются и одновременно гидрофобизируются кремнийорганическими гидрофобизаторами в количестве 0,1-5,0% от массы обрабатываемого материала с применением СВЧ-излучения. При этом соотношение компонентов в составе следующее, мас.%:

Щебень - 40,0-90,0%

Битумно-полимерная мастика - 5,0-40,0%

Микрошарики и/или микросферы - 0,5-50,0%

Дополнительными отличиями состава являются:

- в качестве щебня габбро-диабазовых пород применен щебень с размером фракций 2,5 - 15,0 мм,

В качестве габбро-диабазовых пород используют породы месторождения «Голодай Гора», месторождения Учалинское (Башкортостан), либо другие породы со схожими характеристиками. В качестве битумно-полимерной мастики применены продукты, выпускаемые в соответствии с требованиями ГОСТ 32870-2014, либо НД заводов - изготовителей.

- в качестве микрошариков и/или микросфер из радиопоглощающих материалов, произведенных по плазменной технологии, используются микрошарики из габбро-диабаза, граната, эгирина, никельшлака или их смеси.

Также технический результат достигается за счет того, что в способе приготовления состава по п.1 для заполнения деформационных швов включающем смешивание инертного наполнителя и битумно-полимерной мастики, предлагается перед смешиванием инертный наполнитель в составе щебня и микросфер/микрошариков из радиопоглощающего материала гидрофобизировать кремнийорганическими гидрофобизаторами, предпочтительно на водной основе, в количестве 0,1-5,0% от массы обрабатываемого материала, высушивать с применением СВЧ-излучения и затем вводить мастику непрерывно перемешивая.

Предлагаемый состав обладает всеми необходимыми свойствами, которые предъявляются к деформационным швам дорожных покрытий, а именно, эластичен в широком диапазоне температур -50 - +50°С, обладает радиационной стойкостью, имеет длительный срок службы без заметной деградации, водостойкий, достаточно дешев, обладает адгезией к асфальтобетону покрытия. Процесс его нанесения также достаточно дешев и прост. Кроме того, предлагаемый состав обладает высокой прочностью, износостойкостью в условиях эксплуатации. Также он обладает хорошей ремонтопригодность, вибростойкостью, которая выше, чем у окружающей среды, и звукопоглощением, виброгашением и ударной стойкостью, способностью самовосстанавливаться и самозалечиваться при воздействии температуры. Все эти свойства делают предлагаемый состав значительно лучше известных мировых образцов.

При введении микрошариков из радиопоглощающих материалов в состав для заполнения деформационных швов дорожных покрытий внезапно было обнаружена их высокая адгезия к различным битумным составам (вводилось 1-60% по объему в мастики). Поскольку микрошарики имеют микротвердость - от 3 до 8 ГПа, черный цвет, защищающий мастику от ультрафиолета, нулевое водопоглощение, имеют идеальную сферическую форму, препятствующую развитию трещин в объеме мастики при отрицательных температурах, а также обладают уникальной способностью самозалечивания при переменах температур (при нагреве), и способностью виброгашения или звукопоглощения (поскольку микрошарики - стекла), то составы с микрошариками выдержали многолетние испытания вне помещений при сцеплении с асфальтами (более 3 лет) без следов деградации.

Высокая деформативность отдельных образцов со сфероидизированными наполнителями позволила сделать составы высокопрочными, но текучими при медленном приложении нагрузки (в течение суток). Таким образом, образец прочный на износ, стойкий к удару, по истечении длительного времени принимал форму, в которую был установлен, то есть обладал текучестью битума.

Предпочтительным при изготовлении деформационных швов является следующая последовательность операций. Подготовленный габбро-диабазовый щебень смешивают с микрошариками, нагревают смесь СВЧ излучением с одновременной ее гиброфобизацией Эта смесь легко транспортируется и хранится длительное время без потери качества. Затем в смесь добавляют преварительно разогретую мастику при постоянном перемешивании и дополнительном разогреве СВЧ излучение. Доведя состав до пластичного состояния, им заполняют деформационные швы с последующим уплотнением трамбовкой или укаткой деформационного шва.

Существенным отличием заявляемого способа приготовления состава для заполнения деформационных швов является наличие процесса гидрофобизации наполнителя в присутствии ВЧ/СВЧ излучения. Сушатся (обезвоживаются) СВЧ излучением наполнители состава, в том числе микрошарики из стекол, с испарением остаточной воды (в том числе с поверхности микрошариков). Одновременно введенный в щебень, который замешан с микрошариками, кремнийорганический гидрофобизатор в виде раствора, испаряясь под действием СВЧ, обрабатывает своими парами поверхность наполнителей. Действующими агентами на наполнители являются остаточные пары воды совместно с парами раствора гидрофобизатора. Процесс происходит при температуре 100-125°С. Сушка совмещается с гидрофобизацией при свободной вентиляции (пароудалении) после предварительного замеса порции раствора гидрофобизатора. Операция отличается от классической сушки наполнителей, при которой после нанесения на их поверхность гидрофобизатора, наполнитель обдувается тепловым потоком в течение длительного времени (от нескольких часов до суток). Свойства микрошариков - сыпучесть, гидрофобность по сравнению с негидрофобизированными кардинально улучшаются. Наполнитель - габбро диабаз полностью теряет воду, становясь гидрофобным. Кремнийорганический гидрофобизатор здесь выбран, только как материал наиболее устойчивый к отрицательным температурам в строительстве.

Поскольку указанные наполнители являются радиопоглощающими материалами в диапазоне СВЧ, т.е. разогреваются в СВЧ поле, а разогрев и парообразование (и пароудаление) происходят в среде водяного пара - эффективного поглотителя СВЧ в диапазоне 2.4 ГГц, на котором работают абсолютное большинство магнетронов (СВЧ печей), то технологически процесс идет экономично и с высоким КПД.

Также значительно уменьшается время гидрофобизации от суток до нескольких минут. Например, при испытаниях габброидных пород (1 кг отсева 1-10 мм) щебень с микрошариками был обезвожен от естественной влажности в присутствии 10 г кремнийорганического гидрофобизатора на водной основе в течение 4 минут при мощности 800 вт. Был применен гидрофобизатор кремнийорганический жидкий на водной основе марки «Гидроэффект-2.1». Аналогичные гидрофобизаторы (по составу) показали близкий результат..

Гидрофобизация также обеспечивает длительный (более 5-7 лет) срок службы состава без разрушений, которые возникают из-за увлажнения и промерзания. Состав, приготовленный с добавкой микрошариков из габбро-диабаза, граната, эгирина, никельшлака, других железооксидных стекол, а также других оксидов поглощающих электромагнитное излучение, или их смесей, подвергнутых гидрофобизации указанным способом, проявил повышенную водостойкость по сравнению с контрольными образцами без объемной гидрофобизации наполнителей.

Отдельно необходимо остановиться на проблеме нахождения в составе для заполнения деформационных швах отсевов и щебней. При наличии предлагаемой в изобретении гидрофобизации кремнийорганическими жидкостями при помощи СВЧ излучения, совмещенной с обезвоживанием, наибольшую эффективность показали материалы габброидных пород (например, месторождения «Голодай - гора»). Но при смешивании отсевов и щебней с некоторым (регулируемым) количеством микрошариков получается более подвижный, менее жесткий каркас деформационного шва. Микрошарики - даже более прочные и твердые, чем габбро, являются в составе дополнительной смазкой, фактически опудривая более крупные частицы отсева, щебня, что позволяет приобрести шву способность к самозалечиванию. Микрошарики, подобно маленьким шарикам подшипников работают в деформационных швах на трение качения в отличие от трения скольжения в традиционных наполнителях, а будучи химически инертными не окисляют вяжущее.

При нанесении деформационных швов на металлические поверхности, например мостов, использование радиопоглощающих материалов в составе в сочетании с ВЧ/СВЧ разогревом материала деформационного шва дает положительный эффект отражения от металлической поверхности излучения и материал деформационного шва избирательно нагревается так же, как в СВЧ печке путем многократного переотражения. Такой нагрев значительно экономичнее традиционного теплового (инфракрасного). Поэтому на нем и основано действие всех СВЧ излучателей.

Обычный щебеночный компонент асфальтобетонов содержит некоторое количество воды и перед замесом с вяжущим традиционно нагревается, в т.ч. для удаления воды. В данном изобретении операция нагрева наполнителя совмещена с гидрофобизацией раствором кремнийорганической жидкости предпочтительно с помощью СВЧ нагрева, что позволяет ускорить процесс гидрофобизации от суток до минут при полном удалении воды из щебеночного наполнителя (например, отсева габброидных пород). Конечный (гидрофобизированный) продукт не содержит воды и способен длительное время (годы) противостоять увлажнению. Причем после операции гидрофобизации он покрывается вяжущим (обычно на битумной основе), что является дополнительной гидрофобизацией. Как показала практика лучше всего для такой операции подходят отсевы и щебни габброидных пород (например, месторождения «Голодай - гора») и аналогичные им по химическому составу, обладающие значительным радиопоглощением в СВЧ диапазоне. Способность таких материалов к быстрому обезвоживанию и объемной гидрофобизации растворами кремнийорганических жидкостей позволяет получить гидрофобный, а значит и морозостойкий, наполнитель деформационных швов.

Производились сравнительные испытания по нагреву щебня с помощью СВЧ излучения 2.4 ГГц, выявившие преимущества габброидных пород - габбро-диабаза по сравнению с гранитами, при одинаковой мощности для нагрева гранита до температуры выше 150°С требуется в три раза больше времени (энергии), чем для габбро-диабаза или габбро-норита см. табл. 1. Таким образом габброидные породы показали преимущество как радиопоглощающие материалы по сравнению с гранитами. Абсорбция щебня также контролировалась. Габброидные породы показывают более низкую абсорбцию (водопоглощение), что также является их преимуществом.

Таблица 1

Нагрев навесок щебня воздушно-сухого (по 0.5 кг, фракции 5-10 мм) в СВЧ-печи (1000 Вт), с начальной температурой щебня 18°С. Требования к величине абсорбции по ПНСТ 127 - 2016 Метод объемного проектирования ЩМА не более 2,0%. Абсорбция для исходного гранитного щебня фракции 5-10 мм 1,16%, для щебня габброидных пород 0.38%.

Одним из важных недостатков деформационных швов на битумном вяжущем является невысокая износостойкость и твердость наполнителя. Например, кварцевый песок и отсев имеют твердость по Моосу не выше 6.5, что недостаточно при контакте с шипованными шинами, гранит и габбро также не достигают по шкале Мооса - 7. Микрошарики из никелыплака и отсев никелыплака имеют по этой шкале значение около 8, (никельшлак и купершлак имеют микротвердость 8-6 ГПа), что достаточно для того, чтобы выдержать практически любую сталь. Конечно есть и корунд, и карбид кремния, используемые в качестве наполнителей абразивов, но они слишком дороги по сравнению с литейными шлаками (никельшлаком и купершлаком) и не могут поставляться крупнотоннажно так же, как литейные шлаки.

Осадки, смешиваясь с маслом, солью, бензином, образуют агрессивные потоки, которые, проникая через деградировавший деформационный шов, разрушают дорожное покрытие. При применении предлагаемого состава деградирование швов не происходит значительно дольше.

Микрошарики из РПМ обладают способностью к залечиванию микротрещин в битумном вяжущем при воздействии внешнего СВЧ-нагрева, так как сами микрошарики и их поверхность нагреваются, подплавляя примыкающую к ним поверхность битумного вяжущего, а значит и ликвидируют микротрещины, возникающие при длительной эксплуатации вяжущего с наполнителем. Этим же свойством обладают и другие радиопоглощающие наполнители, например габбро-диабаз, но несферическая поверхность не дает им проявить в полной мере это свойство. Также эти микрошарики обладают свойством самозалечивания микротрещин (и трещин) при нагреве, например, в летний период тех же деформационных швов. Известен способ разогрева (в зимнее время) участков железнодорожных путей (стрелок, переездов) для сохранения их подвижности, подобно ему можно, разогревая тем или иным способом наиболее важные деформационные швы, поддерживать их пластичность (и подвижность) без трещинообразования в экстремальных погодных условиях.

Наличие микрошариков (тел сферической формы) в композите повышает его способность противостоять изгибным и ударным нагрузкам (см. Диссертация Акимова Андрея Евгеньевича, тема: «Повышение качества асфальтобетона путем обработки битума полем сверхвысокой частоты» кандидата технических наук. г. Белгород год 2010). В ней сказано: «Выявлен характер влияния обработки вяжущего в зависимости от параметров работы СВЧ-генератора на физико-механические характеристики битума, заключающийся в изменении вязкости, повышении температуры размягчения, увеличении когезионной прочности и сцепления с минеральными материалами, что приводит к повышению качества асфальтобетона». Это подтверждает предложенный метод разогрева деформационных швов, с радиопоглощающими наполнителями, как способствующий повышению качества шва.

Производились сравнительные механические испытания щебня габброидных пород - габбро-диабаза, подготовленного (разогретого с помощью СВЧ излучения 2.4 ГГц в присутствии кремнийорганического гидрофобизатора с добавками микрошариков с последующей добавкой битумно-полимерной мастики марки БНД60\90 в разогретую до 135°С смесь), выявившие преимущества в качестве материала для деформационных швов. Были изготовлены несколько десятков образцов следующего зернового состава:

1. щебень габбро-диабаза 5-10 мм - 77% по массе, микрошарики из габбро-диабаза 50-315 мкм - 10% по массе, остальное - битумно-полимерная мастика ПБВ 40 по ГОСТ Р 52056 (1.5% кремнийорганический гидрофобизатор).

2. щебень габбро-диабаза 2-10 мм - 77% по массе, микрошарики из габбро-диабаза 50-315 мкм - 10% по массе, остальное - битумно-полимерная мастика ПБВ 40 по ГОСТ Р 52056 (1.5% кремнийорганический гидрофобизатор

Испытания проводились по глубине вдавливания штампов при температуре 40°С в течение 30 минут с применением штампа с площадью опоры 500 мм². Испытания проводились по ГОСТу Р 54400-2011. Образцы показали значение глубины вдавливания штампа: №1 - 6.5 мм, №2 - 17 мм). При сравнении с контрольными (традиционными) образцами, испытанными по той же методике со следующими характеристиками: 1. Контрольный состав (результат испытания (штамп): основное + повторное)

Щебень 10-15 - 66%, Щебень диабазовый 5-10 мм - 16,5%, Щебень диабазовый 2-5 мм - 4,5%, ПБВ 40 - 13%; Получено: 1,09 мм (глубина вдавливания), (ПБВ сверху); 1,97 мм (глубина вдавливания), (щебень сверху) - т.е. то положение, в котором кубики изготавливались, добавка микрошариков увеличивает глубину вдавливания, Дальнейшее увеличение % содержания микрошариков (20-30%) приводило к большей подвижности образца -самонивелированию, самозалечиванию (трещин).

Образцы также испытывались на морозостойкость в цикле: замораживание до -30°С с последующим оттаиванием до +40°С, многократно. Разрушений образцов (партии с 10% микрошариков) не наблюдалось.

Более высокая подвижность образцов по сравнению с традиционными (например №2) показывает их высокую способность к самонивелированию (самозалечиванию), а значит их пригодность для деформационных швов.

В документе «Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации. - Изд. офиц. - Отрасл. дор. метод. документ / М-во трансп. Российской Федерации, Гос. служба дор. хоз-ва (Росавтодор). - М., 2002. - 56 с.» указаны все основные преимущества СВЧ обработки дорожных покрытий по сравнению с традиционными механическими, инфракрасными и иными, например, там приводится: «С помощью СВЧ-устройства для ремонта стыков покрытие восстанавливают без удаления старого асфальтобетона, прогревая полосу вдоль стыка шириной до 30 см и глубиной до 10 см. При этом образуется прочное сцепление разогретого асфальтобетонного покрытия с разогретым цементобетонным основанием дороги.» Причем: «Бездымная низкотемпературная СВЧ-технология практически не оказывает вредного воздействия на окружающую среду. Первые созданные устройства для непрерывного ремонта трещин и выбоин в асфальтобетонном покрытии в течение 5 мин нагревают одновременно заплату и основание, на которое она наложена. При этом образуется прочное сцепление материала заплаты с основанием, что исключает проникание под заплату влаги, приводящей зимой к отделению ее от основания. Более того, отсутствует операция холодного выкалывания асфальтобетона под заплату, которая сопровождается образованием требующих утилизации кусков старого асфальтобетона и дополнительным расходом новой асфальтобетонной смеси. Традиционные способы ремонта обычно не обеспечивают герметичность соединения заплаты с основанием и зачастую одну и ту же выбоину приходится ремонтировать за зиму до 8 раз. В настоящее время в США имеются установленные на грузовиках устройства СВЧ-разогрева, работа которых основана на использовании для заделки выбоины старого поврежденного асфальтобетона, т.е. достигается близкое к 100% его использование для восстановления покрытия. В отличие от обычного ремонта, который производится по сухому покрытию, заделку выбоин с использованием СВЧ-разогрева можно осуществлять в любую погоду, так как вода, поглощая СВЧ-энергию, испаряется и удаляется из области разогреваемой заплаты и основания.» Эти и другие материалы, приведенные в документе полностью относятся к предлагаемым материалам изобретения с точки зрения преимуществ.

Группа изобретений относится к области строительства и ремонта дорожных покрытий и может найти применение при устройстве деформационных швов закрытого типа с щебеночно-мастичным заполнением. Состав для заполнения деформационных швов дорожных покрытий включает, мас.%: щебень габбро-диабазовых пород 40,0-90,0, микрошарики и/или микросферы из радиопоглощающего материала, изготовленные по плазменной технологии, 0,5-50,0, битумно-полимерную мастику 5,0-40,0, причем указанные щебень, микрошарики и/или микросферы предварительно высушены и одновременно гидрофобизированы кремнийорганическими гидрофобизаторами в количестве 0,1-5,0% от массы обрабатываемого материала с применением СВЧ-излучения. Изобретение также относится к способу приготовления указанного состава. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы изобретения. Технический результат – повышение надежности и срока эксплуатационной пригодности деформационных швов дорожных покрытий за счет применения состава для заполнения швов, обладающего повышенной термостойкостью, морозостойкостью, радиационной стойкостью, водостойкостью и вибростойкостью. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Состав для заполнения деформационных швов дорожных покрытий, состоящий из химически инертного наполнителя, включающего щебень различного фракционного состава, и битумно-полимерной мастики, отличающийся тем, что в качестве щебня применен щебень габбро-диабазовых пород, в состав инертного наполнителя наряду со щебнем введены микрошарики и/или микросферы из радиопоглощающего материала, изготовленные по плазменной технологии, причем щебень, микрошарики и/или микросферы предварительно высушены и одновременно гидрофобизированы кремнийорганическими гидрофобизаторами в количестве 0,1-5,0% от массы обрабатываемого материала с применением СВЧ-излучения, при этом соотношение компонентов в составе следующее, мас.%:

щебень 40,0-90,0 битумно-полимерная мастика 5,0-40,0 микрошарики и/или микросферы 0,5-50,0

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что размер фракций щебня габбро-диабазовых пород от 2,5 до 15,0 мм.

3. Состав по п.2, отличающийся тем, что в качестве габбро-диабазовых пород используют породы месторождения «Голодай Гора» или месторождения Учалинское (Башкортостан).

4. Состав по п.1, отличающийся тем, что в качестве микрошариков и/или микросфер из радиопоглощающих материалов, произведенных по плазменной технологии, используют микрошарики из габбро-диабаза, граната, эгирина, никельшлака или их смеси.

5. Способ приготовления состава по п.1 для заполнения деформационных швов дорожных покрытий, включающий смешивание щебня и мастики, отличающийся тем, что перед смешиванием щебень и другие наполнители высушивают с применением СВЧ-излучения и одновременно гидрофобизируют кремнийорганическими гидрофобизаторами, предпочтительно на водной основе, в количестве 0,1-5,0% от массы обрабатываемого материала, разогрев и гидрофобизацию ведут с применением СВЧ-излучения, а сразу по окончании сушки/гидрофобизации в уже разогретый состав добавляют мастику при непрерывном перемешивании.