Способ приготовления черного щебня

 

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Технический результат: уменьшение дробимости щебня после его уплотнения (потери щебня при стандартном уплотнении) в среднем в 1,10-1,67 раза по сравнению с контрольными (известными) способами. Способ приготовления черного щебня для дорожного строительства включает пропитку известнякового щебня расплавленным при 110-120^oС вязким битумом, причем просушенный до постоянной массы известняковый щебень предварительно пропитывают жидким натриевым стеклом с модулем 2,7 при температуре 20-22^оС под избыточными давлениями 1,0-6,0 МПа в течение 60-180 с, а пропитку расплавленным битумом, взятым в количестве 3,0 % от массы щебня, осуществляют перемешиванием до равномерного обволакивания щебня. 1 табл.

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

Известен способ приготовления черного щебня, описанный в [Инструкции по устройству покрытий и оснований из щебеночных, гравийных и песчаных материалов, обработанных органическими вяжущими: ВСН 123-77. М.: Транспорт, 1978. 48 с. ] , получаемый либо перемешиванием в смесителе рядового щебня, поступающего из сушильного агрегата, с битумом в количестве 3,0 - 4,5% по массе (с. 31 - 32), либо путем пропитки или полупропитки битумом в количестве 5,0 - 8,5% по массе (с. 12 - 14) уложенного в конструктивный слой щебня влажностью не более 4,0% (с. 24 - 28). Недостатком такого способа является то, что черный щебень в процессе постройки дороги и первых лет эксплуатации интенсивно дробится, в результате чего оголяется внутренняя необработанная часть щебня. Это приводит к увеличению водопоглощения материала и ухудшению его физико-механических свойств.

Известен способ приготовления черного щебня по А.с. СССР 1520043, С 04 В 26/26 от 01.07.1986 г., заключающийся в пропитке щебня под давлением 5-15 МПа расплавленным вязким битумом в течение 5-20 мин или разжиженным битумом в течение 3-5 мин. Недостатком такого способа является недостаточное снижение дробимости черного щебня при испытаниях на стандартное уплотнение. Кроме того, это приводит к увеличению потребности в относительно дорогом битумном вяжущем и из-за необходимости проведения пропитки при повышенных температурах - к повышению стоимости и энергоемкости процесса.

Целью изобретения является уменьшение дробимости щебня после его уплотнения (осуществления опытов по стандартному уплотнению по ГОСТ 8269.0-97).

Способ осуществляется следующим образом.

Просушенный до постоянной массы малопрочный известняковый щебень (фр. 10-20 мм с дробимостью 22,60 - 24,81%) пропитывают при комнатных температурах (20 - 22^oС) под давлением 1,0 - 6,0 МПа натриевым жидким стеклом с модулем 2,7 в течение 60 - 180 с и далее перемешивают с расплавленным при 110 - 120^oС вязким битумом БНД 90/130, взятым в количестве 3,0% от массы щебня. Пропитку предварительно просушенного щебня жидким стеклом осуществляют в автоклавах, а его перемешивание с расплавленным битумом проводят в смесителе после отверждения жидкого стекла на внешних поверхностях щебня. Приготовление черного щебня может быть осуществлено путем укладки предварительно пропитанного под избыточными давлениями жидким стеклом щебня в конструктивный слой дорожной одежды и дальнейшего получения черного щебня методом пропитки или полупропитки в процессе пролива расплавленного битума из автогудронатора.

При таком способе в поры щебня вместо битума пропитывается менее дорогая маловязкая жидкость - жидкое стекло. Причем, во-первых, из-за осуществления процесса при комнатных температурах он менее энергоемок; во-вторых, поскольку жидкое стекло - неорганическая жидкость, то оно в меньшей степени подвержено старению и получаемый черный щебень более долговечен. Меньшее дробление получаемого черного щебня при испытаниях на стандартное уплотнение может быть объяснимо происходящими химическими и термодинамическими процессами на разделах фаз (между щебнем, жидким стеклом и битумом) и рассеянием напряжений от внешних нагрузок в рыхлосвязанной части пленки битума на поверхности щебня.

Параметры способа и рассматриваемые свойства получаемого черного щебня приведены в таблице. Как видно из приведенных в таблице данных, черный щебень, приготовленный по предлагаемому способу, имеет пониженную дробимость после опытов на стандартное уплотнение.

Формула изобретения

Способ приготовления черного щебня для дорожного строительства, включающий пропитку известнякового щебня расплавленным при 110-120^оС вязким битумом, отличающийся тем, что просушенный до постоянной массы известняковый щебень предварительно пропитывают жидким натриевым стеклом с модулем 2,7 при температуре 20-22^оС под избыточным давлением 1,0-6,0 МПа в течение 60-180 с, а пропитку расплавленным битумом, взятым в количестве 3,0% от массы щебня, осуществляют перемешиванием до равномерного обволакивания щебня.

РИСУНКИ

Рисунок 1