Модифицирующая добавка к асфальтобетонной смеси

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявители Винокуров Юрий Владимирович Куратник Александр Кузьмич(72) Авторы Винокуров Юрий Владимирович Куратник Александр Кузьмич(73) Патентообладатели Винокуров Юрий Владимирович Куратник Александр Кузьмич(57) 1. Модифицирующая добавка к асфальтобетонной смеси, содержащая шлам гальванических производств и карбонатный минеральный порошок, отличающаяся тем, что содержит шлам гальванических производств с размером частиц не более 1,5 мм и влажностью не более 20 при следующем соотношении компонентов, мас.шлам гальванических производств 70-75 карбонатный минеральный порошок 25-30. 2. Модифицирующая добавка по п. 1, отличающаяся тем, что влажность шлама гальванических производств не превышает 15 . Изобретение относится к производству дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей на основе органических вяжущих веществ, применяемых для устройства покрытия автомобильных дорог, в частности к добавкам к асфальтобетонной смеси. Известна асфальтобетонная смесь, содержащая битум 8-9 мас. , в качестве добавки отходы гальванического производства 10-14 мас.и песок - остальное 1. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является модифицированная добавка к асфальтобетонной смеси 2, содержащая, мас.битум 5,66-6,54 модифицирующая добавка (карбонатный минеральный порошок,модифицированный 8-12 шлама гальванических производств) 13,1-8,6 природный песок остальное. Гальванотехника имеет широкое распространение в Республике Беларусь. Гальваническое производство, ввиду образования большого объема сточных вод, содержащих вредные примеси высокотоксичных соединений, является одним из наиболее опасных источников вредного воздействия на окружающую среду и здоровье человека. При очистке сточных вод гальванического производства образуются осадки, классифицирующиеся как гальванические шламы, коды 51118, 51119, 51120 по Классификато 12248 1 2009.08.30 ру отходов, образующихся в Республике Беларусь, утвержденному Министерством природных ресурсов и охраны окружающей среды Республики Беларусь. Гальванические шламы относятся к категории вредных отходов и представляют собой смесь труднорастворимых гидроксидов, сульфидов тяжелых металлов, соединений кальция и магния, железистых соединений. Природоохранным законодательством Республики Беларусь гальванические шламы подлежат обезвреживанию и утилизации. В исключительных случаях, до решения вопроса по утилизации, разрешается подвергать их долговременному захоронению на специально оборудованных полигонах, исключающих вынос ионов тяжелых металлов в окружающую среду. Строительство таких полигонов требует значительных капиталовложений и больших земельных площадей. Кроме того, данные сооружения имеют ограниченный объем,по заполнению которого необходимо строить другие такие же сооружения. В связи с образованием на промышленных предприятиях огромного количества гальванических шламов проблема их обезвреживания и утилизации стоит очень остро. Закон Республики Беларусь Об отходах 2609-ХП от 25.11.93 предписывает максимально вовлекать отходы в гражданский оборот в качестве вторичного сырья. Разработанные технологии утилизации гальванических шламов, основанные на извлечении из них тяжелых металлов, не имеют промышленного применения из-за технической сложности осуществления процессов трудоемкости многочисленных операций низкой производительности высоких капитальных, энергетических и эксплуатационных затрат. Задачей изобретения является увеличение количества использованных гальванических отходов и улучшение прочностных характеристик (физико-химических свойств) асфальтобетона. Поставленная задача достигается использованием в асфальтобетонной смеси 7 модифицирующей добавки, содержащей шлам гальванических производств и карбонатный минеральный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.шлам гальванических производств 70-75 минеральный порошок 25-30. Причем размер частиц шлама гальванических производств составляет не более 1,5 мм. Влажность шлама гальванического производства не превышает 20 , предпочтительно 15 . Модифицирующую добавку (торговое наименование - препарат МД 1) готовят следующим образом. Шлам гальванических производств (осадки очистных сооружений) загружают в сушильный аппарат. Сушка производится при температуре 250-300 С. В процессе сушки влажность гальванического шлама снижается до 20 , а предпочтительно до 15 . Высушенный гальванический шлам выгружается и после остывания его до температуры примерно 50 С измельчается до частиц размером не более 1,5 мм. Измельченный гальванический шлам смешивается с минеральным порошком в пропорции(70-75)(25-30) до получения однородной массы. Пример. Гальванический шлам - осадки очистных сооружений гальванических производств (коды 51118, 51119, 51120 по Классификатору отходов, образующихся в Республике Беларусь загружали в сушильный аппарат барабанного типа производительностью 250-300 кг/ч. Сушка проводилась при температуре 250-300 С. Влажность гальванического шлама снижали с 85 до 15 . Высушенный гальванический шлам выгружали в металлические емкости для остывания до температуры не более 50 С. Высушенный и остывший гальванический шлам загружали в шаровую мельницу для измельчения. Время работы мельницы для измельчения загружаемой порции гальванического шлама составляло 30 мин. 2 12248 1 2009.08.30 Измельченный гальванический шлам смешивали с минеральным порошком в пропорции 7525 в смесителе в течение 7 мин. Использовали минеральный порошок следующего состава доломиты месторождения Гралево, ГОСТ 16557-78, песок - 40 . Полученная модифицирующая добавка к асфальтобетонной смеси соответствует требованиям и нормам ТУ ВУ 390183964, 001-2005 на препарат МД 1. Исследования проведены Институтом дорожных исследований с использованием асфальтобетона ЩМБ г /2,3 СТБ 1033-2004 следующего составащебень фр. 5/10 43 песок природный 25 песок из отсевов дробления щебня 25 минеральный порошок ОАО Доломит 7 битум 5,8 (сверх 100 минеральной части). Были изготовлены 2 серии образцов серия 1 - контрольная серия 2 - с полной заменой минерального порошка ОАО Доломит модифицирующей добавкой по изобретению (в количестве 7 ). Результаты испытаний приведены в табл. 1. Таблица 1 Фактические Требования Наименование показателя Серия 1 Серия 2 СТБ 1033-2004 Не нормирует 1 Средняя плотность, г/см 3 2,48 2,45 ся 2 Водонасыщение,по объему 1,0 2,0 1,0-4,0 3 Набухание,по объему 0 0 Не более 1,0 Предел прочности при сжатии при 50 С,4 1,8 1,9 Не менее 1,0 МПа Предел прочности при сдвиге при 50 С,5 2,3 2,7 Не менее 2,3 МПа Предел прочности при растяжении при 0 С,6 2,9 2,8 1,5-3,0 МПа Коэффициент водостойкости при длитель 7 ном водонасыщении в агрессивной среде 0,98 1,0 Не менее 0,70 после 28 суток В результате испытаний установлено, что препарат МД-1 ТУ ВУ 390183969.001-2005 не ухудшает физико-механические свойства асфальтобетона и может использоваться в качестве мелкодисперсного наполнителя для горячих асфальтобетонных смесей плотных марки , пористых и высокопористых. Сравнение с прототипом. Таблица 2 Параметр Прототип Препарат МД 1 1. Влажность высушенных отхо 65 (по справочной инфорне более 15 дов,мации) битум - 6,5 битум - 5,8 препарат МД 1 - 7 2. Состав асфальтобетонной смеси минеральный порошок (в щебень - 43 при следующем соотношении том числе 8-12 гальвакомпонентов, мас. ,нического шлама) - 18,0 песок - остальное песок - остальное 3 12248 1 2009.08.30 Параметр 3. Прочность при сжатии при 50 С полученной асфальтобетонной смеси 4. Коэффициент водостойкости полученной асфальтобетонной смеси 5. Содержание гальванического шлама в полученной асфальтобетонной смеси (степень утилизации) Анализ результатов сравнения с прототипом показывает, что использование изобретения позволяет увеличить утилизацию вредных отходов гальванических производств более чем в 2 раза в результате снижения влажности осадков очистных сооружений гальванических производств до 20-15 . При этом прочностные характеристики получаемого асфальтобетона улучшаются по сравнению с прототипом. Источники информации 1. А.с. СССР 968046, МПК С 048 26/26, 1982. 2. Патент 2012547, МПК С 04 В 26/26, С 08 95/00, 1992. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4