Способ получения асфальтобетонной смеси

 

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым асфальтобетонным покрытием любой категории нагруженности. Способ осуществляют следующим образом: смешивают минеральные материалы с неокисленным дорожным битумом, полученным путем компаундирования асфальта пропан-бутановой деасфальтизации с нефтяными разбавителями. В случае использования минеральных материалов с повышенной кислотностью в состав неокисленного дорожного битума вводят адгезионную битумную присадку БП-3М в количестве не более 0,5 мас. % на битум. Технический результат - повышение прочности и водостойкости получаемого асфальтобетона. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области дорожностроительных материалов и может быть использовано при строительстве и ремонте автомобильных дорог с твердым асфальтобетонным покрытием любой категории нагруженности.

Известен способ получения асфальтобетонной смеси путем смешения минеральных материалов и окисленного битума [1], получаемого по традиционной технологии с показателями качества, соответствующими требованиям ГОСТ 22245-90 [2].

Недостатком данного способа является низкое качество асфальтобетона, особенно при использовании в качестве минерального материала кислых пород, что выражается в недостаточной прочности асфальтобетона при сжатии (при 50^oC) и его низкой водостойкости. Для повышения прочностных характеристик асфальтобетона в состав битума вводят поверхностно-активные вещества в количестве 1 мас.% и более.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения асфальтобетонной смеси путем смешения минерального материала с органическим вяжущим - расплавленным неокисленным дорожным битумом, в качестве которого используют нефтяной остаток, выкипающий выше 370 - 400^oC и полученный путем ректификации продуктов висбрекинга гудрона [3].

Данный способ позволяет несколько улучшить прочность и водостойкость асфальтобетонной смеси, но только применительно к условиям автодорог третьей и четвертой категории нагруженности.

Предлагаемое изобретение позволяет значительно повысить прочность и водостойкость асфальтобетонной смеси для дорог любой категории нагруженности.

Это достигается тем, что в способе получения асфальтобетонной смеси путем смешения минерального материала с расплавленным неокисленным дорожным битумом, в качестве последнего используют битум, полученный компаундированием асфальта пропан-бутановой деасфальтизации гудрона с нефтяными разбавителями, например мазутом, полугудроном, остаточным экстрактом селективной очистки масел, их смесями и другими.

В случае использования в составе асфальтобетонной смеси минеральных материалов повышенной кислотности в состав такого неокисленного битума дополнительно вводят адгезионную битумную присадку БП-3М в количестве не более 0,5 мас.% на битум. Причем требуемая дозировка этой присадки намного ниже, чем в случае использования окисленного битума.

Асфальт пропан-бутановой деасфальтизации гудрона имеет следующие характеристики: плотность, кг/см³ - 1050 - 1060 температура размягчения по КиШ, ^oC - 65 - 75 групповой химический состав, %: парафино-нафтеновые углеводороды - 4 - 6 ароматические углеводороды - 37 - 44 смолы - 27 - 35 асфальтены - 23 - 24 Полученный кампаундированный неокисленный битум имеет температуру размягчения 43 - 48^oC, значения пенетрации при 25^oC в пределах 80 - 110 мм, растяжимости при 25^oC более 100 см.

Способ осуществляют следующим образом.

Минеральный материал (щебень, песок, минеральный порошок) нагревают до 160 - 180^oC и в регламентированном количестве ссыпают в смеситель, смесь перемешивают и добавляют в нее неокисленный компаундированный битум. Смесь снова перемешивают и формуют под давлением 40 МПа.

Соотношение компонентов асфальтобетонной смеси, режим и продолжительность смешивания регламентируются по ГОСТ 9128-84. В случае использования в качестве минеральной составляющей асфальтобетонной смеси пород с повышенной кислотностью, в состав битума вводят адгезионную присадку БП-3М в количестве не более 0,5 мас.% на битум.

Пример 1. Готовят асфальтобетонную смесь типа Б (наиболее часто употребляемую при строительстве твердых верхних асфальтобетонных покрытий из горячих смесей). Зерновой состав в минеральной части и количество вводимого битума соответствует требованиям ГОСТ 9128-84. Минеральную часть при перемешивании нагревали до 160 - 180^oC и вводили требуемое количество предварительно разогретого до 140^oC неокисленного компаундированного битума, соответствующего по значениям температуры размягчения и пенетрации дорожному окисленному битуму БНД 90/130. Смесь перемешивали 1 мин, после чего формовали под давлением 40 МПа.

Показатели качества образцов полученного асфальтобетона данного примера как и приводимых ниже сведены в таблицу.

Пример 2. Как по примеру 1, но неокисленный компаундированный битум соответствовал по температуре размягчения и пенетрации окисленному битуму БНД 60/90.

Пример 3. Как пример 1, но в качестве минеральной части использовали кислотные гранитные отсевы.

Пример 4. Как пример 3, но в состав битума вводили 0,5 мас.% на битум адгезионной битумной присадки БП-3М.

Пример 5. Как пример 1, но в качестве битума использовали окисленный битум БНД 90/130.

Пример 6. Как пример 3, но в качестве битума использовали окисленный битум БНД 90/130.

Пример 7. Как пример 4, но окисленный битум БНД 90/130 содержал 1% адгезионной битумной присадки БП-3М.

Пример 8 (прототип). В качестве битума использован нефтяной остаток, выкипающий выше 370 - 400^oC, полученный на стадии ректификации продуктов висбрекинга гудрона. Минеральная часть взята как в примере 1.

Как видно из приведенных в таблице данных асфальтобетонные смеси, приготовленные по предлагаемому способу (примеры 1, 2, 4), имеют наилучшие прочностные характеристики и водостойкость: предел прочности при сжатии, МПа
при 20^oC - 6,2 - 8,8
при 50^oC - 1,3 - 1,7
коэффициент водостойкости:
а) при кратком водонасыщении - 0,91 - 0,98
б) при длительном водонасыщении - 0,87 - 0,94
Они обладают малыми значениями набухания 0,26 - 0,31 об.% и водонасыщения 1,7 - 1,9.

Только эти образцы соответствуют требованиям ГОСТ 9128-84.

Источники информации
1. ГОСТ 9128-84. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетоны.

2. ГОСТ 22245-90. Битумы нефтяные дорожные вязкие. Технические условия.

3. Патент РФ N 2063939, C 04 B 26/26, 1993 г. (прототип).

Формула изобретения

1. Способ получения асфальтобетонной смеси, включающий смешение минеральных материалов с расплавленным неокисленным дорожным битумом, отличающийся тем, что в качестве последнего используют битум, полученный путем компаундирования асфальта пропан-бутановой деасфальтизации с нефтяными разбавителями.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в состав неокисленного дорожного битума дополнительно вводят адгезионную присадку БП-3М в количестве не более 0,5 мас.% на битум.

РИСУНКИ

Рисунок 1