Асфальтобетонная смесь

Изобретение относится к получению дорожно-строительных материалов и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве. Технический результат: повышение сдвигоустойчивости, прочности на сжатие и растяжение при одновременном снижении водонасыщения. Асфальтобетонная смесь включает, мас.%: щебень 38-46, природный кварцевый песок 40-45, высокодисперсный минеральный порошок 8-10, битумное вяжущее 5,2-6,0, вспученный вермикулитовый песок 0,3-0,4 и продукт вторичной переработки полипропиленового волокна с длиной волокон 6 и 12 мм, диаметром 18 мкм - остальное. 1 табл.

 

Изобретение относится к получению дорожно-строительных материалов и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве.

Известны асфальтобетонные смеси, включающие щебень, природный кварцевый песок, высокодисперсный минеральный порошок, битумное вяжущее и наполнитель - минеральную вату, асбест, известняки и доломит [1]. Недостатками этих композиций являются низкая трещиностойкость и сдвигоустойчивость, прочность на растяжение и высокое водонасыщение.

Наиболее близкой по технической сущности и назначению является асфальтобетонная смесь, включающая щебень, природный кварцевый песок, высокодисперсный минеральный порошок, битумное вяжущее и вспученный вермикулитовый песок [2]. Однако при своем преимуществе - высокой трещиностойкости указанная асфальтобетонная смесь характеризуется низкой сдвигоустойчивостью, прочностью на сжатие и растяжение и высоким водонасыщением. В совокупности указанные недостатки приводят к ухудшению эксплуатационных свойств и сокращению срока службы дорожных покрытий, особенно в условиях больших сезонных перепадов температур.

При создании изобретения решалась следующая техническая задача: повышение сдвигоустойчивости, прочности на сжатие и растяжение при одновременном снижении водонасыщения.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что асфальтобетонная смесь, включающая щебень, природный кварцевый песок, высокодисперсный минеральный порошок, битумное вяжущее и вспученный вермикулитовый песок дополнительно содержит продукт вторичной переработки полипропиленового волокна с длиной волокон 6 и 12 мм, диаметром 18 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

щебень	38-46
природный кварцевый песок	40-45
высокодисперсный минеральный порошок	8-10
битумное вяжущее	5,2-6,0
вспученный вермикулитовый песок	0,3-0,4
продукт вторичной переработки полипропиленового волокна	остальное

Продукт вторичной переработки полипропиленового волокна (ППВ) получают путем утилизации бывших в употреблении товарных полипропиленовых мешков в измельчающе-режущих аппаратах различного типа. Выпускается Екатеринбургским ООО «ПКФ ГБЦ» длиной волокон 6 и 12 мм, диаметром до 18 мкм.

Были приготовлены известная асфальтобетонная смесь (щебень, природный кварцевый песок, высокодисперсный минеральный порошок, битумное вяжущее (БНД 90/130 по ГОСТ 21245), вспученный вермикулитовый песок) и предлагаемая асфальтобетонная смесь согласно изобретению (щебень, природный кварцевый песок, высокодисперсный минеральный порошок, битумное вяжущее (БНД 90/130 по ГОСТ 21245), вспученный вермикулитовый песок и продукт вторичной переработки полипропиленового волокна) со средним и граничным содержанием компонентов, а также с их содержанием выше верхнего и ниже нижнего пределов.

В предлагаемой асфальтобетонной смеси использовались щебень, песок, минеральный порошок (по ГОСТ 9128-97), вспученный вермикулитовый песок (фракция 0,315 до 1,25 мм) и вторичное полипропиленовое волокно (длина волокон от 6-12 мм, диаметр волокон 18 мкм).

Определение прочностных свойств и водонасыщенности осуществлялось в соответствии с ГОСТ 9128-97 и 12801-98. Сдвигоустойчивость оценивалась по величине модуля остаточной деформации: Е(МПа)=Rсж/Σ, где Rсж - прочность на сжатие, Σ - относительная деформация.

Результаты сравнительных испытаний известной и предлагаемой асфальтобетонной смеси приведены в таблице, из которой видно, что асфальтобетонная смесь согласно изобретению обладает лучшими свойствами, чем известная, а именно в среднем:

- сдвигоустойчивость возросла в 2,7 раза;

- прочность на сжатие и растяжение повысились соответственно в 1,4 и 2,0 раза;

- водонасыщение снизилось в 1,9 раза.

При содержании компонентов ниже нижнего предела ухудшаются прочностные свойства и сдвигоустойчивость, а при их содержании выше верхнего предела возрастает водонасыщение.

Таблица. Сравнительные результаты испытания известной и предлагаемой асфальтобетонной смеси

№ п/п	Содержание компонентов, мас.%	Прочность, МПа	Модуль остаточной деформации, МПа	Водонасыщение, %
щебень	кварцевый песок	высокодисперсный минеральный порошок	битумное вяжущее	вспученный вермикулитовый песок	продукт переработки ППВ	сжатие	растяжение
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
известная асфальтобетонная смесь
2	42,0	43,0	9,0	5,6	0,4	-	1,9	2,7	22,2	2,2
3	38,0	45,0	10,0	6,0	0,40	0,60	3,8	5,7	64,5	1,05
4	42,0	42,5	9,0	5,6	0,35	0,55	3,2	5,4	60,0	1,2
5	46,0	40,0	8,0	5,2	0,30	0,50	2,7	4,9	58,3	1,0

Источники информации

1. Дорожно-строительные материалы. Учебник для ВУЗов / Грушко И.Г., Королев И.В., Борщ И.М, Мищенко Г.М. -М.: Транспорт, 1991. - С.357.

2. Свинтицких Л.Е., Шабанова Т.Н., Клюсов А.А., Агейкин В.Н. Влияние вспученного вермикулита на свойства вяжущего и асфальтобетона. /Строительные материалы. - 2004, №9. - С.32-33 (прототип).

Асфальтобетонная смесь, включающая щебень, природный кварцевый песок, высокодисперсный минеральный порошок, битумное вяжущее и вспученный вермикулитовый песок, отличающаяся тем, что дополнительно содержит продукт вторичной переработки полипропиленового волокна с длиной волокон 6 и 12 мм, диаметром 18 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

щебень	38-46
природный кварцевый песок	40-45
высокодисперсный минеральный порошок	8-10
битумное вяжущее	5,2-6,0
вспученный вермикулитовый песок	0,3-0,4
продукт вторичной переработки
полипропиленового волокна	остальное