Смесь эмульсионно-минеральная

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(43) 2013.06.30 и оснований из эмульсионно-мине(71) Заявитель Белорусский национальральных смесей. ный технический университет 1706991 1, 1992.(72) Авторы Кравченко Сергей Егорович 2353638 1, 2009. Вавилов Павел Валерьевич 14869 С 1, 2011.(73) Патентообладатель Белорусский на 424494, 1935. циональный технический универсиВАВИЛОВ П. В. и др. Автомобильные тетдороги и мосты. - 2010. -1. - С. 45-50.(57) Смесь эмульсионно-минеральная, включающая эмульсию битумную катионную дорожную медленнораспадающуюся, добавку, воду и минеральный материал, отличающаяся тем,что в качестве добавки содержит дефекат при следующем соотношении компонентов, мас.эмульсия битумная катионная дорожная медленнораспадающаяся 5,4-9,0 дефекат 0,5-4,8 вода 3,6-6,4 минеральный материал остальное. Изобретение относится к технологии дорожного строительства, в частности к устройству конструктивных слоев дорожных одежд из готовых смесей, и может быть использовано на предприятиях, выпускающих смеси эмульсионно-минеральные для дорожностроительных работ. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и по достигаемому результату является смесь эмульсионно-минеральная (далее - СЭМ) 1, . 5, предназначенная для устройства конструктивных слоев дорожных одежд (оснований и покрытий), приготавливаемая в мобильных или стационарных смесительных установках и включающая эмульсию битумную катионную дорожную медленнораспадающуюся, уплотняющую добавку,воду и минеральный материал при следующем отношении компонентов, мас.эмульсия битумная катионная дорожная 5,4-9,0 медленнораспадающаяся уплотняющая добавка 0,0075-0,0350 вода 3,6-6,4 минеральный материал остальное. Недостатками известного материала являются невысокие адгезионные свойства эмульсии битумной катионной дорожной медленнораспадающейся к минеральному материалу, оцениваемые коэффициентом водостойкости 17577 1 2013.10.30 необходимость немедленного применения СЭМ (работы по укладке требуется завершить в течение 5 ч с момента производства). Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является повышение адгезионных свойств эмульсии битумной катионной дорожной медленнораспадающейся к минеральному материалу, а также обеспечение возможности складирования СЭМ без значимого изменения срока формирования. Поставленная задача решается тем, что смесь эмульсионно-минеральная, включающая эмульсию битумную катионную дорожную медленнораспадающуюся, добавку, воду и минеральный материал, в качестве добавки содержит дефекат при следующем соотношении компонентов, мас.эмульсия битумная катионная 5,4-9,0 дорожная медленнораспадающаяся дефекат 0,5-4,8 вода 3,6-6,4 минеральный материал остальное. Дефекат представляет собой отход свеклосахарного производства (осадок фильтрационный) 2, содержащий углекислый кальций, углекислый магний, а также значительное количество азота (0-0,4), фосфора (0,3-0,5 Р 25), калия (0,3-0,52). Суммарная массовая доля углекислого кальция и углекислого магния в пересчете на 3 к сухому веществу составляет не менее 60,0 . Наличие в составе СЭМ заявляемого состава дефеката позволяет повысить водоустойчивость покрытия за счет увеличения адгезионного взаимодействия битумной эмульсии и минерального материала, поскольку дефекат содержит кальций- и магниевые продукты,определяющие реакционную способность минеральных материалов по отношению к катионным поверхностно-активным веществам - эмульгаторам битумных эмульсий. К тому же развитая поверхность дефеката структурирует вяжущее и позволяет получить более плотный минеральный каркас. СЭМ с дефекатом готовят в смесителях периодического или непрерывного действия. Также возможно подавать дефекат в СЭМ в виде водной суспензии по линии подачи воды предварительного увлажнения, для этого могут использоваться установки для приготовления цементно-водной суспензии либо промежуточные емкости, с обеспеченным перемешиванием суспензии во избежание выпадения ее в осадок. Работы по укладке СЭМ, ее уплотнению и уходу за конструктивным слоем проводят по традиционной технологии. Эффективность заявляемого состава была проверена путем проведения физикомеханических испытаний образцов из СЭМ как описано ниже. Составы СЭМ с минеральным материалом из щебня гранитного и отсева дробления приведены в табл. 1. Составы СЭМ с минеральным материалом из щебня гранитного и песка природного приведены в табл. 2. Таблица 1 состава 1 (прототип) 2 3 4 5 Состав СЭМ, мас.Вода Дефекат Минеральный материал 4,4 88,9 4,0 0,5 90,1 6,4 4,8 79,8 5,1 2,6 85,1 1,7 5,4 82,9 Эмульсия Вода Дефекат Минеральный материал 6 (прототип) 6,8 2,7 90,5 7 5,4 2,7 0,5 91,4 8 9,0 6,4 4,8 79,8 9 7,2 5,1 2,6 85,1 10 4,4 1,8 5,7 88,1 В качестве минерального материала для заявляемого состава СЭМ использовалась смесь щебня гранитного КУП Микашевичи по ГОСТ 8267 и отсева дробления по ТУ 200161167.003 (варианты составов по табл. 1) и смесь щебня гранитного КУП Микашевичи по ГОСТ 8267 и песка природного по ГОСТ 8735 (варианты составов по табл. 2) в таких соотношениях, чтобы их гранулометрический состав соответствовал требованиям 1, . 4. Для приготовления битумной эмульсии использовался битум нефтяной дорожный марки БНД 90/130, отвечающий требованиям ГОСТ 22245. Физико-механические показатели используемой битумной эмульсии соответствуют требованиям СТБ 1245 для марки ЭБКД-М-60. Для приготовления СЭМ, содержащей дефекат, использовался дефекат, соответствующий требованиям 2. Пример 1. Состав 1 (табл. 1) - прототип. Смесь из расчета приготовления трех образцов-цилиндров для испытания готовилась следующим образом взвешивались предварительно высушенные до воздушно-сухого состояния 653,3 г щебня гранитного и 1213,3 г отсева дробления, минеральный материал перемешивался, затем в полученную массу вливалось 93,3 г воды, содержащей 0,28 г уплотняющей добавки, и все перемешивалось до получения однородной увлажненной массы. После этого добавлялась битумная эмульсия массой 140,0 г и все перемешивалось до получения однородной смеси, не содержащей комков эмульсии и минерального материала. Затем делалось еще два подобных замеса, после чего для проведения физико-механических испытаний изготавливались 9 образцов-цилиндров из СЭМ так, чтобы от момента окончания первого замеса до изготовления последнего образца прошло не более 5 ч. Образцы испытывались на 7-е и 14-е сутки. Пример 2. Состав 4 (табл. 1). Смесь из расчета приготовления трех образцов-цилиндров для испытания готовилась следующим образом взвешивались предварительно высушенные до воздушно-сухого состояния 625,5 г щебня гранитного и 1161,7 отсева дробления, минеральный материал перемешивался, затем в минеральный материал добавлялся дефекат массой 53,6 г. После того, как эти материалы были перемешаны, к ним добавлялась вода массой 107,2 г и снова все перемешивалось до получения однородной увлажненной массы. После этого добавлялась битумная эмульсия массой 151,9 г и все перемешивалось до получения однородной смеси, не содержащей комков эмульсии и минерального материала. Затем делалось еще два подобных замеса, вся смесь объединялась и хранилась навалом на полиэтиленовой подложке в течение 14 суток (для проверки возможности обеспечения складирования). По истечении срока хранения смесь перемешивалась до однородного состояния и из нее изготавливались 9 образцов-цилиндров для проведения физико-механических испытаний. Образцы испытывались на 7-е и 14-е сутки. Образцы испытывались по стандартной методике 1, С. 5-6. Результаты испытаний представлены в табл. 3 и 4. 3 17577 1 2013.10.30 Результаты испытаний вариантов составов СЭМ по табл. 1 приведены в табл. 3. Результаты испытаний вариантов составов СЭМ по табл. 2 приведены в табл. 4. Таблица 3 состава Требования 1 1 (прототип) 2 Коэффициент водостойкости 0,6 0,63 0,75 на седьмые сутки 1,33 1,21 Предел прочности при сжа 1,2 тии при 20 С МПа 1,61 1,65 Таблица 4 состава Требования 1 6 (прототип) Коэффициент водостойко 0,5 0,48 сти на седьмые сутки 1,12 Предел прочности при 1,0 сжатии при 20 С, МПа 1,39- в числителе приведены значения предела прочности при сжатии на 7-е сутки от момента изготовления образцов, в знаменателе - на 14-е сутки. Как показывают данные испытаний СЭМ, приведенные в таблицах 3 и 4, заявляемые составы смесей эмульсионно-минеральных благодаря присутствию в их составе дефеката сохраняют способность к складированию и при этом в дальнейшем не теряют способности к быстрому формированию, а также являются более устойчивыми к воздействию воды в сравнении с ранее известными материалами, используемыми в конструктивных слоях дорожных одежд. Источники информации 1. ТКП 306-2011 (02191). Автомобильные дороги. Правила устройства покрытий и оснований из эмульсионно-минеральных смесей. 2. ТУ РБ 37602662.630-99. Осадок фильтрационный. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4