[go: up one dir, main page]

RU2554360C1 - Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь - Google Patents

Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь Download PDF

Info

Publication number
RU2554360C1
RU2554360C1 RU2014112959/03A RU2014112959A RU2554360C1 RU 2554360 C1 RU2554360 C1 RU 2554360C1 RU 2014112959/03 A RU2014112959/03 A RU 2014112959/03A RU 2014112959 A RU2014112959 A RU 2014112959A RU 2554360 C1 RU2554360 C1 RU 2554360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
asphalt
additive
bitumen
bulk additive
concrete mixture
Prior art date
Application number
RU2014112959/03A
Other languages
English (en)
Inventor
Святослав Евгеньевич Бурмистров
Дмитрий Александрович Амбарцумов
Original Assignee
Святослав Евгеньевич Бурмистров
Дмитрий Александрович Амбарцумов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Святослав Евгеньевич Бурмистров, Дмитрий Александрович Амбарцумов filed Critical Святослав Евгеньевич Бурмистров
Priority to RU2014112959/03A priority Critical patent/RU2554360C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2554360C1 publication Critical patent/RU2554360C1/ru

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

Изобретения относятся к дорожно-строительным материалам. Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси, содержащая (мас. %): термопластичный полимер 71-90, сополимер этилена, имеющий по меньшей мере одну из следующих функциональных групп: гидроксильную, карбоксильную, карбонильную и эпоксидную 1-28, целлюлозное волокно 0,5-20. Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси, характеризующаяся тем, что она получена путем переработки асептической картонной упаковки Tetra Рак (Тетра Пак) и содержит (мас. %): полиэтилен 75-88, сополимер этилена с метакриловой кислотой 6-15, целлюлозное волокно 2-10, измельченная алюминиевая фольга 2-20. Асфальтобетонная смесь, содержащая (мас. %): щебень фракций 5-40 мм 38-80, песок 5,0-53, минеральный порошок 3,8-20, битум 4,0-7,5, указанная выше сыпучая добавка 0,4-1,0. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - упрощение технологии, повышение прочности при 50°С, повышение стойкости к циклическим нагрузкам. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 табл.

Description

Изобретения относятся к дорожно-строительным материалам, а именно к сыпучим добавкам для асфальтобетонной смеси и асфальтобетонной смеси, используемым при сооружении автомобильных дорог и аэродромных покрытий.
Для улучшения показателей качества асфальтобетонных смесей широко используются различные добавки - модификаторы и (или) стабилизаторы.
Известна сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси, содержащая 28,0-38,0 мас.% битума БНД 60/90, 31,0-35,0 мас.% полиамидного волокна, 30,0-35,0 мас.% полимерно-армирующего ингредиента, содержащего отход гидроизоляции трубопроводов - АрмПЭВА, представляющего собой отход двухслойной ленты усадочного материала для изоляции труб, состоящий из слоя адгезионной активной композиции клея-расплава на основе сополимера этилена с винилацетатом и слоя радиационно-сшитого полиэтилена, обработанного электронами, с нанесенным на него термоплавким клеем, и 1,0-2,0 мас.% поверхностно-активного вещества катионного типа - КАДЭМ-ВТ, представляющего собой катионный реагент, изготовленный из кислот растительного или животного происхождения фракций C16-C20 и полиэтиленполиамина (RU 2272795, 2006 г.).
Также в RU 2272795 описана асфальтобетонная смесь, содержащая 93,35-94,65 мас.% минеральной части, 5,0-6,0 мас.% битума и 0,35-0,65 мас.% указанной сыпучей добавки.
При изготовлении асфальтобетонной смеси с известной добавкой необходимо предварительное перемешивание этой добавки со щебнем и дробленым песком и последующее добавление минерального порошка и битума с дополнительным перемешиванием для получения однородной смеси, что усложняет технологию изготовления асфальтобетонной смеси. Кроме того, асфальтобетон, получаемый из известной асфальтобетонной смеси, имеет сравнительно низкий предел прочности при 50°C.
Задачей настоящей группы изобретений является обеспечение сыпучей добавки для асфальтобетонной смеси, позволяющей упростить технологию изготовления асфальтобетонной смеси, и повышение предела прочности при 50°C асфальтобетона, изготовленного с использованием такой добавки, и повышение его стойкости к циклическим нагрузкам, а именно стойкости к образованию колеи.
Решением задачи является сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси, содержащая (мас.%):
термопластичный полимер 72-90
сополимер этилена, имеющий по меньшей мере
одну из следующих функциональных групп:
гидроксильную, карбоксильную, карбонильную
и эпоксидную, или полиэтилен с привитым
малеиновым ангидридом 1-28
целлюлозное волокно 0,5-20
В качестве термопластичного полимера, который может быть продуктом переработки твердых отходов, предпочтительно использовать полиэтилен как низкой, так и высокой плотности, полипропилен, полиамид, полиэтилентерефталат или полистирол.
Решением задачи также является сыпучая добавка, характеризующаяся тем, что она
получена путем переработки асептической картонной упаковки Tetra Pak (Тетра Пак) и
содержит (мас.%):
полиэтилен 75-88
сополимер этилена с метакриловой кислотой 6-15
целлюлозное волокно 2-10
измельченная алюминиевая фольга 2-20
Решением задачи также является асфальтобетонная смесь, содержащая (мас.%):
щебень фракций 5-40 мм 38-80
песок 5,0-53
минеральный порошок 3,8-20
битум 4-7,5
любая из вышеописанных сыпучих добавок 0,4-1,0
Термопластичный полимер способствует увеличению прочности асфальтобетона при 50°C и стойкости к циклическим нагрузкам, а именно стойкости к образованию колеи.
Присутствующая в сополимере этилена по меньшей мере одна из таких функциональных групп, как гидроксильная, карбоксильная, карбонильная или эпоксидная группа, или присутствующая в полиэтилене с привитым малеиновым ангидридом карбонильная группа связывается с асфальтенами битума и с термопластичным полимером, за счет чего происходит совмещение термопластичного полимера с битумом. Такое совмещение увеличивает механическую прочность асфальтобетона и его устойчивость к циклическим нагрузкам. Кроме того, такое совмещение позволяет более эффективно работать термопластичному полимеру в составе асфальтобетонной смеси, что обеспечивает более высокие показатели прочности асфальтобетона при малом количестве добавки.
Также важной характеристикой взаимодействия битума и минерального материала является их сцепление. Минеральный материал для приготовления асфальтобетонной смеси характеризуется различным содержанием кремнезема. По содержанию SiO2 породы разделены на ультраосновные - SiO2 в породе меньше 45%, основные - содержание SiO2 находится в диапазоне от 45% до 54%, средние - содержание SiO2 находится в диапазоне от 54 до 65% и кислые - содержание SiO2 больше 65%. Сцепление битума с кислыми породами значительно слабее, чем с основными.
Роль сополимеров этилена с наличием указанных функциональных групп или полиэтилена с привитым малеиновым ангидридом заключается в увеличении уровня сцепления между битумом и минеральным материалом (щебнем) благодаря взаимодействию указанных функциональных групп с SiO2 на поверхности щебня.
Целлюлозное волокно используется для предотвращения отекания битума в асфальтобетонной смеси.
Сыпучая добавка по настоящему изобретению может быть получена с помощью обычных механических способов - путем перемешивания сырья в экструдере с образованием гранул или путем агломерации с образованием агломерата.
Во втором варианте сыпучая добавка по настоящему изобретению может быть получена путем переработки асептической картонной упаковки Tetra Pak (Тетра Пак) и содержать (мас.%):
полиэтилен 75-88
сополимер этилена с метакриловой кислотой 6-15
целлюлозное волокно 2-10
измельченная алюминиевая фольга 2-20
В этом случае дополнительно обеспечиваются утилизация указанной упаковки, низкая стоимость сыпучей добавки и расширение сырьевой базы для получения добавки.
В таблице 1 приведены примеры сыпучей добавки по настоящему изобретению.
В таблице 2 приведены физико-механические показатели асфальтобетона, полученного при использовании сыпучей добавки по настоящему изобретению (образцы №1-7 таблицы 1), взятой в количестве 0,5 мас. % от массы асфальтобетонной смеси, и сравнительный пример без сыпучей добавки. Асфальтобетонные смеси изготавливали с учетом ГОСТ 31015-2002 (ЩМА-15) и ГОСТ 9128-2009 (Тип А) на битуме нефтяном дорожном БНД 60/90 производства Московского НПЗ. Все ингредиенты, нагретые (за исключением сыпучей добавки) в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-2009 или 31015-2002, подавали в смеситель в произвольном порядке с последующим перемешиванием до получения однородной смеси в течение времени, достаточного для перехода полимерных компонентов сыпучей добавки в вязкотекучее состояние. При этом битум может быть нагрет до температуры 120-190°C, минеральные ингредиенты на выходе из сушильного барабана - до 160-250°C в зависимости от заданной температуры выпускаемой асфальтобетонной смеси, а время перемешивания составляет 40-120 секунд.
Figure 00000001
Figure 00000002
Как следует из таблицы 2, асфальтобетон, изготовленный с использованием сыпучей добавки по настоящему изобретению, имеет улучшенные физико-механические показатели. Кроме того, присутствие измельченной алюминиевой фольги в добавке не влияет отрицательно на эти показатели.
В таблице 3 приведены физико-механические показатели следующих асфальтобетонов (был использован битум нефтяной дорожный БНД 60/90 производства Московского НПЗ): ЩМА-15 и Тип А без добавки, с разным содержанием образца №1 сыпучей добавки по настоящему изобретению в асфальтобетонной смеси (образец №1 в виде гранул был получен путем переработки асептической картонной упаковки Tetra Pak (Тетра Пак)) и с известной сыпучей добавкой (RU 2272795) в асфальтобетонной смеси.
Figure 00000003
Как следует из таблицы 3, предел прочности при сжатии при 50°C для асфальтобетона с сыпучей добавкой по настоящему изобретению выше, чем для асфальтобетона с сыпучей добавкой по RU 2272795.
Кроме того, для образца №1 сыпучей добавки по настоящему изобретению было проведено определение показателя сцепления. Сущность метода заключается в определении способности вязкого битума удерживаться на предварительно покрытой им поверхности минерального материала при воздействии воды. Цель определения заключалась в оценке способности сыпучей добавки (образец №1) по настоящему изобретению влиять на показатель сцепления битума и минерального материала. Определение было проведено в соответствии с методикой ГОСТ 11508-74, но в режиме бурного кипения. Суть метода заключается в том, что сначала щебень полностью покрывают битумом, потом кипятят в воде, далее оценивают, какая доля площади поверхности щебня осталась покрытой после воздействия кипящей водой.
Испытания проводили на образцах габбро-диоритового и габбро-диабазового щебня. Щебень измельчили, через металлические сита отсеяли фракцию размером от 2 до 5 мм. Кусочки с полированной поверхностью отделили. Остальное промыли дистиллированной водой и просушили при 105-110°C в течение 5 ч.
Были использованы битум марки БНД 60/90 производства Московского НПЗ и битум марки БДУС 70/100 производства Киришского НПЗ. Измеряли сцепление как с битумом без указанной сыпучей добавки, так и с битумом с такой добавкой. Сыпучую добавку добавляли в битум следующим образом:
- битум разогревали до 180°C;
- постепенно добавляли сыпучую добавку в расплавленный битум при постоянном помешивании;
- перемешивали композицию до полного растворения полимерной составляющей сыпучей добавки.
Полученные результаты имеют 4 градации от худшего до лучшего:
- «не соответствует» означает покрытие битумом менее 1/2 поверхности минерального материала после воздействия воды;
- "Контрольный образец №3" означает покрытие битумом более 1/2, но менее 3/4 поверхности минерального материала после воздействия воды;
- "Контрольный образец №2" означает покрытие битумом более 3/4 покрытия поверхности минерального материала после воздействия воды;
- "Контрольный образец №1" означает полное покрытие поверхности минерального материала после воздействия воды.
Результаты определения показателя сцепления минерального материала с битумными композициями представлены в таблице 4.
Figure 00000004
Как следует из таблицы 4, сыпучая добавка по настоящему изобретению увеличивает показатель сцепления битума со щебнем габбро-диоритовых, габбро-диабазовых и гранитных пород.

Claims (6)

1. Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси, содержащая (мас. %):
термопластичный полимер 71-90 сополимер этилена, имеющий по меньшей мере одну из следующих функциональных групп: гидроксильную, карбоксильную, карбонильную и эпоксидную 1-28 целлюлозное волокно 0,5-20
2. Сыпучая добавка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве сополимера этилена с карбонильной группой выбран полиэтилен с привитым малеиновым ангидридом.
3. Сыпучая добавка по п. 1, отличающаяся тем, что термопластичный полимер является продуктом переработки твердых отходов.
4. Сыпучая добавка по п. 1 или 3, отличающаяся тем, что в качестве термопластичного полимера выбран полимер из следующей группы: полиэтилен низкой плотности, полиэтилен высокой плотности, полипропилен, полиамид, полиэтилентерефталат, полистирол.
5. Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси, характеризующаяся тем, что она получена путем переработки асептической картонной упаковки Tetra Рак (Тетра Пак) и содержит (мас. %):
полиэтилен 75-88 сополимер этилена с метакриловой кислотой 6-15 целлюлозное волокно 2-10 измельченная алюминиевая фольга 2-20
6. Асфальтобетонная смесь, содержащая (мас. %):
щебень фракций 5-40 мм 38-80 песок 5,0-53 минеральный порошок 3,8-20 битум 4,0-7,5 сыпучая добавка по любому из пп. 1-3 или по п.4 0,4-1,0
RU2014112959/03A 2014-04-03 2014-04-03 Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь RU2554360C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112959/03A RU2554360C1 (ru) 2014-04-03 2014-04-03 Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014112959/03A RU2554360C1 (ru) 2014-04-03 2014-04-03 Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2554360C1 true RU2554360C1 (ru) 2015-06-27

Family

ID=53498463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014112959/03A RU2554360C1 (ru) 2014-04-03 2014-04-03 Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2554360C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737926C1 (ru) * 2020-01-16 2020-12-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Способ получения полимерасфальтобетонной смеси
RU2817010C1 (ru) * 2023-08-24 2024-04-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Способ приготовления асфальтобетонной смеси

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1509943A (en) * 1974-08-28 1978-05-10 Basf Ag Mixtures based on ethylene copolymers and bitumen
US4829109A (en) * 1985-05-09 1989-05-09 Ausimont S.P.A. Polymeric compositions suitable for use as bitumen modifiers and bituminous compositions so modified
RU2140946C1 (ru) * 1993-03-29 1999-11-10 Полифолт Инк. Стабилизированная битумная композиция
RU2220993C2 (ru) * 1999-02-16 2004-01-10 Динасол Эластомерос, С.А. Модификатор для улучшения технических характеристик битумных смесей, применяемых в дорожных покрытиях
RU2272795C1 (ru) * 2004-08-09 2006-03-27 Сергей Константинович Илиополов Полимерно-армирующий гранулированный стабилизатор для щебеночно-мастичного асфальтобетона
RU2348662C2 (ru) * 2007-02-28 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "ГБЦ" (ООО "Фирма "ГБЦ") Стабилизатор для щебеночно-мастичного асфальтобетона
RU2483037C1 (ru) * 2012-04-19 2013-05-27 Роман Михайлович Черсков Резинированная дренирующая асфальтобетонная смесь

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1509943A (en) * 1974-08-28 1978-05-10 Basf Ag Mixtures based on ethylene copolymers and bitumen
US4829109A (en) * 1985-05-09 1989-05-09 Ausimont S.P.A. Polymeric compositions suitable for use as bitumen modifiers and bituminous compositions so modified
RU2140946C1 (ru) * 1993-03-29 1999-11-10 Полифолт Инк. Стабилизированная битумная композиция
RU2220993C2 (ru) * 1999-02-16 2004-01-10 Динасол Эластомерос, С.А. Модификатор для улучшения технических характеристик битумных смесей, применяемых в дорожных покрытиях
RU2272795C1 (ru) * 2004-08-09 2006-03-27 Сергей Константинович Илиополов Полимерно-армирующий гранулированный стабилизатор для щебеночно-мастичного асфальтобетона
RU2348662C2 (ru) * 2007-02-28 2009-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "ГБЦ" (ООО "Фирма "ГБЦ") Стабилизатор для щебеночно-мастичного асфальтобетона
RU2483037C1 (ru) * 2012-04-19 2013-05-27 Роман Михайлович Черсков Резинированная дренирующая асфальтобетонная смесь

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2737926C1 (ru) * 2020-01-16 2020-12-04 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Способ получения полимерасфальтобетонной смеси
RU2817010C1 (ru) * 2023-08-24 2024-04-09 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Способ приготовления асфальтобетонной смеси

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Antunes et al. Effect of the chemical composition of fillers in the filler–bitumen interaction
ES2402437T3 (es) Modificadores de asfalto para Aplicaciones de "Mezcla Tibia" que incluyen promotor de adhesión
US9012542B2 (en) Sulfur extended polymer for use in asphalt binder and road maintenance
US7662226B2 (en) Pretreated aggregate for hotmix asphalt concrete applications and other related applications
WO2009095476A1 (fr) Utilisation d'un mélange exothermique pour la fabrication d'un enrobe bitumineux
US3615796A (en) Anionic quick-set asphalt emulsion
Rivera-Armenta et al. Influence of chicken feather on the rheological properties and performance of modified asphalts
RU2554360C1 (ru) Сыпучая добавка для асфальтобетонной смеси (варианты) и асфальтобетонная смесь
US20200048466A1 (en) Cold Patch Asphaltic Binder
Saedi et al. The effect of nanomaterials as anti-stripping additives on the moisture sensitivity of glasphalt
Yang et al. Mix design for full-depth reclaimed asphalt pavement with cement as stabilizer
US20200385611A1 (en) Modified asphaltic product and process
US5807429A (en) Compound binder, process for obtaining it and application in highway surfacing
Shah et al. Reduction of optimum bitumen content in polyethylene modified bituminous mixes
Sidhu et al. Investigation on limestone and granite as aggregates in bituminous concrete prepared using ETA and PPA modified bitumen
Ravi Shankar et al. Investigation on the Effect of Anti Stripping Additives on the Moisture Sensitivity of Bituminous Concrete
Al-Yasari et al. The effects of reed fly ash modified bitumen on the volumetric and mechanical properties of open grade friction course mixtures
RU2648895C1 (ru) Асфальтобетонная смесь (варианты)
RU2647740C1 (ru) Стабилизированное вяжущее, щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь на основе стабилизированного вяжущего и способ ее получения
Mazurek et al. Modelling the critical concentration of mixed filler in mastic with synthetic wax
CZ20031690A3 (cs) Způsob zvýšení odolnosti asfaltového materiálu vůči chemikáliím
US8168696B2 (en) Method of using porous aggregate in asphalt compositions
Kamaruddin et al. Effect of Cement coated aggregates on the creep and deformation characteristics of asphaltic concrete bituminous mixtures
Hall et al. The Effect of Waste Plastics on the Ageing Phenomenon of Bituminous Binders and Asphalt Mixtures. Materials 2021, 14, 6176
Ezazi et al. Novel visible light-curable self-reinforcing composites

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170404