Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона Российский патент 2021 года по МПК E01C7/18 C04B26/26 C04B111/20 C04B111/27 

Изобретение относится к области дорожно-ремонтных работ и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона.

Известен (SU, авторское свидетельство СССР 933858, опубл. 07.06.1982) способ регенерации асфальтобетона, включающий образование кусков асфальтобетона, разогрев его в печи, сушку и нагрев инертных наполнителей, дозирование компонентов и их перемешивание, причем перед нагревом куски асфальтобетона помещают в жидкость и дробят гидроударом.

Недостатком известного способа следует признать его длительность и значительные энергозатраты.

Известен (RU, патент 2164900, опубл. 10.04.2001) способ приготовления регенерируемой асфальтобетонной смеси, включающий перемешивание нагретых щебня и песка с холодным дробленым асфальтобетоном и нагретым битумом, затем в смесь дополнительно вводят холодный минеральный порошок, щебень и песок нагревают до температуры 210-280°С, а битум нагревают до рабочей температуры, перемешивание осуществляют в течение 3-7 с, полученную смесь выдерживают в бункере-термосе не менее 2 минут и окончательно перемешивают до полной однородности.

Недостатками данного способа являются нетехнологичность и большие энергозатраты, связанные с дополнительным нагревом минеральных материалов, битума, с необходимостью выдерживания и дополнительного перемешивания регенерированного асфальтобетона в специальных смесительных установках, что значительно снижает производительность вышеуказанной технологии и увеличивает себестоимость готовой продукции.

Известен также (DE, патент 3729507, опубл. 23.03.1989) способ переработки асфальтобетонного гранулята. Согласно известному способу асфальтобетонный гранулят при температуре менее 100°С, смешивают с водной битумной эмульсией, которая, предпочтительно, предварительно нагрета, с добавлением дополнительного гидравлического связующего, предпочтительно, цемента, к смеси.

Недостатками известного способа следует признать ограничение по времени всех технологических операций из-за твердения цемента и трудности переделки дефектных участков по той же причине.

Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога разработанного способа.

Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного способа, состоит в повышении его быстродействия при одновременном повышении его технологичности.

Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа состоит в повышении быстродействия способа при одновременном его упрощении.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона. Согласно разработанному способу проводят фракционирование асфальтогранулята, отбирают фракцию до 40 мм, нагревают до температуры не свыше 70°С добавляя при нагревании пластифицирующую добавку в количестве 0,5-0,6% от массы битума.

Предпочтительно используют добавки типа Wetfix BE или ДАД-ТА.

В соответствии с документами [Гранулят старого асфальтобетона. Технические условия. Введен 01.07.2013. Стандартинформ. 2013 - 61 с.] асфальтогранулобетонные смеси предпочтительно используют в холодном виде. Повышение прочности, плотности и водостойкости АГБ при этом обеспечивают путем введения добавок цемента или битумных эмульсий. Содержащийся в грануляте битум в холодном виде образует слабые коагуляционные контакты и АГБ без добавок имеет низкие показатели.

Улучшение свойств АГБ возможно за счет незначительного нагрева гранулята до температуры 60-70°С. Одновременно с нагревом в гранулят вводят добавки - пластификаторы, улучшающие уплотняемость материала. Такие добавки типа Wetfix BE, ДАД-ТА вводят в количестве 0,5-0,6% от массы битума, входящего в состав гранулята.

За счет незначительного прогрева и использования добавок АГБ смесь хорошо уплотняется и по свойствам приближается к горячим асфальтобетонным смесям.

Для испытаний готовили асфальтогранулобетон тип «А» [ОДМ Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации / Министерство транспорта Российской Федерации. Росавтодор. - М.: 2002 - 58 с.] из гранулята фракции 0-40 мм.

Готовили две серии образцов с использованием дробленого асфальтогранулобетона. Первую серию формовали без добавок и без дополнительного нагрева. Вторую формовали при температуре 70 и 80°С после перемешивания с добавкой ДАД-ТА (изготовитель ООО «Селена», СТО 22320188-001-2014) в количестве 0,5% от массы битума, входящего в состав асфальтогранулобетона. Свойства асфальтогранулобетонов приведены в табл. 1. Там же приведены требования к АГБ в соответствии с [ОДМ Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации / Министерство транспорта Российской Федерации. Росавтодор. - М.: 2002 - 58 с.].

Таблица 1

Показатели свойств АГБ типа «А» и требования к АГБ

№ п/п Наименование показателей Требования
ОДМ
Росавтодора Фактические значения АГБ тип «А»
без пластифици-рующей добавки по холодной технологии АГБ тип «А» при различных температурах
с пластифицирующей добавкой ДАД-ТА при 20°С при 20°С при 70°С при 80°С 1 Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа не менее 0,4 0,5 0,7 1,2 1,2 2 Предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа не менее 0,7 2,2 2,6 3,3 3,3 3 Водостойкость не менее 0,6 0,75 0,82 0,99 0,99 4 Водонасыщение, % по объему до 16 2,3 1,8 1,5 1,5 5 Средняя плотность, г/см³ не нормируется 2,35 2,39 2,42 2,42

Как следует из приведенных данных прочность и плотность АГБ после нагрева до 70°С существенно увеличиваются и приближаются к свойствам горячего асфальтобетона. Приведенные данные также показывают, что дальнейший нагрев гранулята свыше 70°С практически не влияет на показатели прочности и плотности. Поэтому оптимальная температура нагрева 70°С.

Изобретение относится к области дорожно-ремонтных работ и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона. Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона включает фракционирование асфальтогранулята, отбор фракции до 40 мм, нагрев до температуры 60-70°С, добавление при нагреве пластифицирующей добавки Wetfix BE или ДАД-ТА в количестве 0,5-0,6% от массы битума. Технический результат - повышение быстродействия способа при одновременном его упрощении. 1 табл.

Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона, отличающийся тем, что проводят фракционирование асфальтогранулята, отбирают фракцию до 40 мм, нагревают до температуры 60-70°С, добавляя при нагревании пластифицирующую добавку Wetfix BE или ДАД-ТА в количестве 0,5-0,6% от массы битума.