Способ приготовления асфальтобетонной смеси

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ(71) Заявитель Белорусский Национальный технический университет(72) Авторы Ляхевич Генрих Деонисьевич Кравченко Сергей Егорович Ляхевич Александр Генрихович(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(56)2312836 2, 2007.2125547 1, 1999.2120922 1, 1998.2205808 2, 2003.1278325 1, 1986. Технические поверхностно-активные вещества из вторичных ресурсов в дорожном строительстве. - Москва Транспорт, 1991. - .48-49. СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги. - Москва ГУП ЦПП, 2003. .57-59. Руководство по строительству дорожных асфальтобетонных покрытий. Москва Транспорт, 1978. - С.35-36,45-48, 60-63.(57) Способ приготовления асфальтобетонной смеси путем смешения нагретых песка,щебня и битума с последующим вводом минерального порошка, отличающийся тем, что минеральный порошок предварительно обрабатывают кислым гудроном в количестве 12135 мас.от минерального порошка. Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для приготовления асфальтобетонных смесей. Известен способ получения асфальтобетонной смеси 1, включающий активацию известнякового минерального порошка тяжелой смолой пиролиза и серосодержащим отходом суперфосфатного производства в шаровой мельнице и дальнейшее перемешивание с песком и битумом. Недостатками известного способа являются невысокая морозостойкость и долговечность асфальтобетонных покрытий. Это объясняется неравномерным распределением серосодержащих отходов в смеси и неполным покрытием смолой. При низких температурах эксплуатации асфальтобетона связующее - битум и активированный минеральный порошок - не обеспечивает необходимой эластичности пленки, это, в свою очередь, снижает морозостойкость и долговечность готовых покрытий. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ приготовления асфальтобетонной смеси 2, включающий смешение нагретых минеральных заполнителей с нагретым битумом и активированным минеральным порошком, при этом 13687 1 2010.10.30 минеральный порошок предварительно обрабатывают отработанным моторным автомобильным маслом в количестве 1-10 от его веса до заполнения пор. Недостатками этого способа являются большой расход битума, низкий коэффициент водостойкости при длительном водонасыщении. Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а также вовлечение в технологию трудно утилизируемых отходов - кислых гудронов, что обеспечивает расширение сырьевой базы для приготовления асфальтобетонной смеси с улучшенными свойствами. Поставленная задача достигается тем, что способ приготовления асфальтобетонной смеси осуществляется путем смешения нагретых песка, щебня и битума с последующим вводом подсушенного минерального порошка, при этом минеральный порошок предварительно обрабатывают кислым гудроном при температуре 105-140 С в течение 5-8 минут в количестве 12-135 мас.от минерального порошка. Для приготовления асфальтобетонной смеси использовали щебень ГП Гранит с максимальной крупностью зерен, равной 20 мм, плотностью 2695 кг/м 3, содержанием пластинчатых и игольчатых зерен 17,6 , марка щебня 1200, соответствует ГОСТ 8267 песок с модулем крупности Мк, равным 2,31, удовлетворяющим требованиям ГОСТ 8736 карбонатный минеральный порошок для асфальтобетонных смесей, соответствует ГОСТ 16557 нефтяной битум марки БНД 90/130, соответствует ГОСТ 22245-76 кислые гудроны, например, от производства сульфонатных присадок с характеристикой плотность при 20 С, г/см 3 - 1,2932 вязкость при 60 С по ГОСТ 11503-65, с - 984 компонентный состав, мас.серная кислота - 14,5, вода - 2,3, органическая масса (ОМ) 82,3 групповой химический состав ОМ, мас.смолисто-масляные - 42,3, смолистоасфальтовые - 5,5, сложные кислые эфиры - 1,7, карбоновые кислоты - 1,9, сульфокислоты 48,6. Технология приготовления асфальтобетонной смеси расчетное количество песка и щебня, нагретых до температуры 150-180 С, загружают в лопастную мешалку и тщательно перемешивают в течение 20-30 секунд до получения однородной массы. Затем в нее распыляют расчетное количество нефтяного битума марки БНД 90/130, нагретого до температуры 110-130 С. Смесь перемешивают в течение 25-50 секунд до равномерного и полного обволакивания поверхности минеральных частиц пленкой битума. Одновременно расчетное количество минерального порошка подсушивают в течение 2-4 мин при температуре 105-140 С, а затем при постоянном перемешивании его поверхность при температуре 105-140 С в течение 5-8 минут обрабатывают кислым гудроном в количестве 12135 мас.(от минерального порошка). Происходит взаимодействие нефтяных сульфокислот, серной кислоты и др. кислых веществ с карбонатом кальция. В результате образуются кальциевые соли нефтяных сульфокислот, являющиеся поверхностно-активными веществами, небольшое количество гипса и других нейтральных органических веществ с поверхностно-активными свойствами. Они совместно со смолисто-масляными, смолистоасфальтовыми компонентами гидрофобизуют и упрочняют поверхность частиц минерального порошка. Модифицированный минеральный порошок вводится в мешалку, в которой он совместно с песком, щебнем, нефтяным битумом перемешивается 15-45 секунд, и готовая асфальтобетонная смесь выгружается и подвергается исследованию. Примеры конкретного выполнения способа, а также количество битума в асфальтобетоне и физико-механическая характеристика его приведены в табл. 1,2. Примеры 1-8 подтверждают формулу изобретения, а примеры 9,10 - запредельные. 13687 1 2010.10.30 Наименование показателей 1 Температура смешения песка и щебня, С Продолжительность перемешивания песка и щебня, сек Температура битума, распыляемого на поверхность частиц песка и щебня, С Продолжительность перемешивания песка, щебня и битума, сек Температура подсушивания минерального порошка, С Продолжительность подсушивания минерального порошка, мин. Температура минерального порошка во время обработки его кислым гудроном, С Продолжительность обработки минерального порошка (МП) кислым гудроном, мин Количество кислого гудрона на обработку минерального порошка,мас. от МП Продолжительность перемешивания модифицированного минерального порошка с компонентами асфальтобетонной смеси,сводной вытяжки минерального порошка, обработанного кислым гудроном Таблица 1 По известному спо 10 собу 2 11 12 13687 1 2010.10.30 Наименование показателей 1 Количество битума, мас.от минеральной части Плотность, г/см 3 Водонасыщение, по объему Набухание,по объему Предел прочности при сжатии,МПа, при 20 С 50 С Коэффициент водостойкости Коэффициент водостойкости при длительном водонасыщенииводной вытяжки асфальтобетона Таблица 2 По известному спо 10 собу 2 11 12 Результаты испытаний (табл. 2) показывают расход битума на приготовление асфальтобетона по заявляемому способу составил 3,5-4,8 мас.от минеральной части против 5 мас.для асфальтобетона, приготовленного по известному способу 2 коэффициент водостойкости асфальтобетона при длительном водонасыщении составил 0,92-0,96 против 0,75-0,91 для асфальтобетона, приготовленного по известному способу 2. Таким образом, заявляемый способ приготовления асфальтобетона имеет преимущества по сравнению с известным 2, а именно существенно уменьшает расход битума,увеличивает коэффициент водостойкости асфальтобетона при длительном водонасыщении, расширяет сырьевую базу для приготовления асфальтобетона улучшенного качества благодаря использованию кислого гудрона. Источники информации 1. А.с. СССР 1807032, МПК 04 26/26 // БИ 17. - 31.05.93. 2. Патент 2312836 2, МПК 04 26/26 // БИ 35. - 27.10.05. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4