Асфальтобетонная смесь

(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Леонович Иван Иосифович Колоскова Янина Владимировна Довнар Мария Францевна(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(56) Способ приготовления полимерасфальтобетонной смеси. - Брянский межотраслевой центр научно-технической информации, 1993 / Информационный листок 17-93.2149848 1, 2000.2123988 1, 1998.2119465 1, 1998.84/02708 1.(57) Асфальтобетонная смесь, содержащая вяжущее, минеральный порошок, полимерный модификатор, щебень и песок, отличающаяся тем, что в качестве вяжущего содержит битум, а в качестве полимерного модификатора отходы термопластичных полимеров полиэтилентерефталата при следующем соотношении компонентов, мас.битум 5,8-6,2 минеральный порошок 7,5 отходы термопластичных полимеров полиэтилентерефталата 1,0-5,0 щебень 40,0 песок 41,7-45,0. Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, предназначенных для использования при строительстве и ремонте автомобильных дорог. Известны асфальтобетонные смеси 1, содержащие в качестве улучшающих добавок полиэтилен, атактический полипропилен, полистирол, стирол-бутадиен-стирол и другие полимеры. Однако большинство названных полимерных добавок требуют перед использованием в асфальтобетоне предварительного растворения в битуме или пластификаторах на высокоэффективных дорогостоящих диспергаторах, что вызывает дополнительные энергозатраты, а также не всегда существенно улучшают теплостойкость, морозостойкость и водостойкость асфальтобетона. Наиболее близкой к заявляемой является асфальтобетонная смесь 2, содержащая в качестве полимерного модификатора дробленую смесь вторичных бытовых и промышленных отходов полиолефинов (полиэтилена, полипропилена, полистирола и полиамида) при следующем соотношении компонентов, мас. 8253 1 2006.08.30 вяжущее (нефтяной гудрон) 7 минеральный порошок 3 отходы термопластичных полиолефинов 1-3 каменный материал (щебень и песок) 94-96. Недостатки такой асфальтобетонной смеси - низкая теплостойкость, морозостойкость и водостойкость асфальтобетона. Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении теплостойкости, морозостойкости и водостойкости асфальтобетона. Поставленная задача решается тем, что асфальтобетонная смесь, содержащая вяжущее, минеральный порошок, полимерный модификатор, щебень и песок, содержит в качестве вяжущего битум, а в качестве полимерного модификатора отходы термопластичных полимеров полиэтилентерефталата при следующем соотношении компонентов, мас.битум 5,8-6,2 минеральный порошок 7,5 отходы термопластичных полимеров полиэтилентерефталата 1,0-5,0 щебень 40,0 песок 41,7-45,0. Полиэтилентерефталат, молекулярная формула содержит полярные функциональные группы , которые способствуют существенному улучшению сцепления вяжущего с каменными материалами (песком и щебнем), что и определяет высокую водостойкость асфальтобетона. Кроме того, полиэтилентерефталат наряду с термопластичностью обладает высокими эластичными и теплоизоляционными свойствами, не гигроскопичен, очень прочный на разрыв, светоустойчив и сохраняет эксплуатационные свойства от -60 до 170 . Поэтому в асфальтобетоне одновременно улучшаются трещиностойкость при низких температурах и сопротивление трещинообразованию и выкрашиванию при высокой грузонапряженности автомобильных дорог, а также стойкость к истиранию. В связи с изложенным заявляемая асфальтобетонная смесь благодаря введению добавки бытовых и промышленных отходов термопластичных полимеров полиэтилентерефталата обладает высокой теплостойкостью, морозостойкостью, водостойкостью и прочностью асфальтобетона. Примеры конкретного выполнения приведены в табл. 1. Таблица 1 Компонентный состав асфальтобетонных смесей Компоненты Содержание компонентов в асфальтобетонных смесях, мас.асфальтобетонных смесей 1 2 3 4 5 Прототип Нефтяной гудрон 7 Битум 6,3 6,2 6,0 5,8 6,1 Минеральный порошок 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 3,0 Отходы термопластичных 0,5 1,0 2,5 5,0 5,5 2,0 полимеров Щебень 40,0 40,0 40,0 40,0 40,0 Песок 45,7 45,3 44,0 41,7 40,9 95 (щебеньпесок) 8253 1 2006.08.30 Технология приготовления асфальтобетонной смеси следующая. На горячие каменные материалы (песок и щебень), нагретые до температуры 160-180 , вводятся измельченные до 3-5 мм отходы термопластичных полимеров полиэтилентерефталата, затем подаются минеральный порошок и последним компонентом битум, нагретый до температуры 150-155 . Содержание полимерного модификатора - бытовых и промышленных отходов полиэтилентерефталата - составляет 1-5 от массы минеральных материалов (щебеньпесокминеральный порошок). Технологический процесс приготовления асфальтобетонной смеси не требует дополнительного сложного специального оборудования, а использование бытовых отходов полиэтилентерефталатной тары способствует решению глобальной проблемы очистки окружающей среды от загрязнения и существенно повышает теплостойкость, морозостойкость и водостойкость асфальтобетона. Экспериментальные исследования физико-механических свойств асфальтобетона с заявляемой добавкой полимерного модификатора - бытовых и промышленных термопластичных отходов полиэтилентерефталата - проведены в лаборатории асфальтобетонного завода АО Макродор в г. Минске и представлены в табл. 2. Опыт приготовления заявляемой асфальтобетонной смеси показал эффективность применяемой технологии. Таблица 2 Физико-механические свойства асфальтобетонных смесей Физико-механические свойства Показатели асфальтобетона асфальтобетона 1 2 3 4 5 Прототип Объемная масса, г/см 3 2,40 2,43 2,44 2,45 2,42 2,24 Водонасыщение, об.1,40 1,20 0,83 0,89 1,23 0,91 Набухание,0,2 0,1 0 0 0,1 0 Предел прочности при сжатии,МПа при 202,5 2,8 3,0 3,0 2,9 2,7 при 501,6 2,1 2,3 2,4 2,2 2,0 Модуль остаточной (пластической) деформации, МПа при 60 62 65 66 63 50 Предел прочности при растя 1,56 1,58 1,64 1,66 1,65 жении, МПа Коэффициент водостойкости 0,87 0,90 0,92 0,95 0,94 0,91 Коэффициент водостойкости при длительном 0,78 0,82 0,83 0,85 0,83 0,82 водонасышении Добавка отходов термопластичных полимеров полиэтилентерефталата относится к числу недорогих полимерных модификаторов, технологична в использовании - быстро оплавляется на горячих каменных материалах (160-180 ) и характеризуется отличной смешиваемостью со всеми компонентами асфальтобетонной смеси при существенном улучшении эксплуатационных свойств асфальтобетона. При использовании заявляемой добавки отходов термопластичных полимеров полиэтилентерефталата и подбором гранулометрического состава каменных материалов прогнозируется уменьшение износа покрытия на 30-100 и наблюдается экономия битума в пределах 0,5 . Добавку отходов термопластичных полимеров полиэтилентерефталата можно использовать с низкокачественным каменным материалом. 8253 1 2006.08.30 Источники информации 1. Платонов А.П. Полимерные материалы в дорожном и аэродромном строительстве. . Транспорт, 1994. - С. 156. 2. Способ приготовления полимерасфальтобетонной смеси. Росинформресурс. - Брянский межотраслевой центр научно-технической информации / Информационный листок 17-93, 1993. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4