Асфальтобетонная смесь

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11)6856?9 — l (Ы) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 130477(21) 2475053/23-33 с присоединением заявки Но— (23) Приоритет— (51)М. Кл.2

С 08 1 95/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 625.855. . 3 (088. 8) Опубликовано 15.09„79. Бюллетень Но 34

Дате опубликования описания 1509,79 (72) Авторы и зобр етен и я

И,Г.Сорокин, К.A.Aíäðååâà и д.И,1 адяцкая (71) Заявитель

Саратовский филиал государственного дорожного проектноизыскательского и научно-исследовательского института (54) АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, ко нк рет но к ac:ôàë ьтоб етонной смеси для покрытия дорог и аэродромов.

Известна асфальтобетонная смесь, включающая битум и минеральные материалы (1).

Наиболее близкой к описываемой по технической сущности и достигаемому эффекту является асфальтобетонная смесь для покрытия дорог и аэродромов, включающая битум, щебень, песок и минеральный порошок (2) .

Однако известные асфальтобетонные смеси имеют недостаточнук1 прочность и вэдостойкость.

Цель н зоб рете ни я — повышение водо- и морозостойкости покрытия.

Достигается это тем, что асфальтобетонная смесь для покрытия дорог и аэродромов, включающая битум, щебень, песок и минеральный порошок, содержит в ка честве минерального порошка колчеданные огарки при следующем соотношении, вес,Ъ:

Бит,м 6,9 — 7,3 1ебень 32,3 — 51,3

Коли еда н ные огарки 8, 1 — 9, 3

Песо K Остальное .

Колчеданные {пиритные) огарки являются продуктом, полученным при производстве серной кислоты из сер ного колчедана путем его обжига в печах кипящего слоя.

Применение колчеданных огарков в качестве минерального порошка в асфальтобетонной смеси исключает необходимость размола каменного материала, а минералогический состав огарков (наличие гематита Fe>O> и магнетита FeFe 04) обеспечивает образойание прочных водоустойчивых хемосорбционных связей с битумом, в. результате чего отпадает необходимость активации.

Колчеданные (пиритные) огарки представляют собой мелкий рассыпчатый порошок темно-бурого цвета.

Физико-механические свойства огарков по показателям, нормируемым

2е техническими требованиями к минеральному порошку.

Зерновой состав, масс % мельче 1,25 мм 100 мельче 0,315 щ 92 -99,5 мельче 0,071 мм 59,9-88,5

685679

33, 5-47,0

Пори стост ь, об. >

Набухание образцов из смеси огарков с битумом, o6.%

Битумоемкость, r(10О см /абсолютного объема) 89,0 †1,0

Содержание водорастворимых соединений,масс .Ф 0,83 — 3,8.

Химический состан колчеданных огарков, %;

Fe,O, 65 - 82,3

АУ2 Оз 0,5 — 2,6

Са0 0,9 - 4,4

МсО 0 — 2,6

Sion 6,2 — 12,9

S03 4,7 - 14,6

n n u. 1,9 - 5,0.

Кроме соединений, указанных наале в колчеданных огарках в небольших количествах содержится медь, свинец, цинк, селен, теллур, золото, серебро, кобальт, никель и др.

Минералогический анализ колчеданных огарков показал, что они состоят из двух минералов: гематита (Ferro> ) и магнетита (FeFe>04 ) . В только что полученных огарках йреобладает магнетит, а в огарках, хранящихся в отвалах, магнетит частично переходит и гематит.

Рассматрива-я структуру гематита с точки зрения кристаллографии следует отметить, что атомы кислорода н гематите образуют слои, которые следуют друг за другом, как в плотной гексагональной упаковке. Между каждыми двумя слоями из атомов кислорода находится слой иэ атомов железа. Катионы Fe заполняют на 2/3 октаэдрические пустоты. В координационном полиэдре два расстояния

Ге — 0 укорочены, а два удлинены и каждый атом железа оказывается ближе к трем атомам кислорода одного кислородного слоя, чем к трем атомам другого такого же слоя.

Отсюда следует, что у гематита возможны на поверхности свободные заряды, так как положительный заряд железа не полностью расходуется на связь с кислородом. Эти положительные заряды будут взаимодействовать с анионоактинными зарядами битума, образовывая прочные связи.

О, 26 — 2, 5

33,7 .8,1

42,5

8,7

7,1

Т а б л и ц а 1

3S

2,90 2,5

31,3 29,7 50,2

15,0 8,2 14,8

66,0 73,1 115 0

Коэффициент водоустойчивости

1,05 1,0 1,21

0,97 0,77 0,76

60 60 60

В табл. 2 приведены физико-механические показатели вырубок асфальтобетона с колчедМнными огарками

И опытного участка покрытия

Исходя из структуры гематита, показатель активности этого минерала будет равен 0,68. Показатель активности магнетита равен 0,50.

Последнее должно обеспечинать прочные, нодоустойчиные связи колчедан ных огарков с битумом, а тем самым хорошую водо- и морозостойкость асфальтобетонных покрытий с этими материалами.

Состав асфальтобетонних смесей различнъы ти ов с копчеданннми огаркаж, %:

А-мно гощеб е ниста я смесь щеб ен ь гранитный фр.5-15 мм 51,3 песок с модулем крупности 1,84 колчеданные огарки битум БНД-60/90

Б-среднещебенистая смесь щебень карбонатный фр.5-15 мм 41,7 песок с модулем крупности 2,25 колчеданные огарки битум БНД 60/90

В-малощебенистая смесь щебень гранитный фр.5-15 мм 3?,3 песок с модулем крупности 3,39 51,1 огарки 9,3 битум БНД 90/130 7,3

В табл. 1 приведены физико-механические свойства и структура асфаль тобетонных смесей с колчеданными, огарками.

Пористость минерального состава, об.В 17,1 18,7 21,1

Остаточная пористость, об.% 2 1

Водонасыщение,об.Ъ 1,59 2,30 1,05

Набухание, об.В 0,24 0,46 0,26

Предел прочности при сжатии, кгс/см при температурах при 20 С при 50 С

50 при О С

Коэффициент водо$$.устойчивости при длительном водонасыще ни и

Морозостойкость в циклах

685679

Таблица 2

По да года

Переформованные образцы

Объемный вес, г/см>

2,34 2,33 2,38 2,34 2,35 2,36

Водонасыщение, об.%

1,59 1,79 0,93 3,44 1,17 0,56

0,24 0,21 0,12 0,77 0,51 0,20

Набухание, об.%

Предел прочности, кгс/см при 20 С при 50 С

31,3 30,9 39,5 49,5 38,6 45,6

15,0 10,4 21,5 11,72 15,06,11,2

66,0 70,3 82,9 75,1 84,30 84,6 при 0 С

Коэффициент водоустойчивости

1,05 1,08 1,12 1,02 1,06 1,08

Непереформованные образцы

Объемный вес, г/смз

2,28 2, 33 2,27 2,29

Водонасыщение, об.%

5,73 4,10 3,09 1,75

0,32 0,71 0,25 0,22

Набухание, об. %

Коэффициент уплотнения

0,96 0,97 0,99 0,98

Колчеданные огарки

Пес ок

8,1 — 9 3

Остальное.

Редактор 3.t tHáàåâà

Тираж 585 Подписное (НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Раушская наб.,д.4/5.Заказ 5405/28

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Формула изобретения

Асфальтобетонная смесь для покрытия дорог и аэродромов, включающая битум, щебень, песок и минеральный порошок, о т л и ч а ю щ а я - 50 с я тем, что, с целью повышения водо- и морозостойкости покрытия, она содержит в качестве минерального порошка колчеданные огарки при следующем соотношении, вес.%: 55

Битум 6,9 — 7,3

Цеб ен ь 32,5 — 51,3

Составитель

Техред С.Ми

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Могилевич B.M. Строительство автомобильных дороr.Транспорт, М., 1964, ч.П, с. 13.

2. Хойберг A.Дж. Битумные материалы (асфальты, смолы, пеки), Химия, М., 1974, с. 195-214.

Г Кондюрина гай КОРРектор Г.Решетник