×
10.05.2018
218.016.3be3

Результат интеллектуальной деятельности: СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ ВЯЖУЩЕЕ, ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНАЯ АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ВЯЖУЩЕГО И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к производству щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМАС), используемых для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог и аэродромов. ЩМАС состоит из стабилизированного вяжущего, щебня прочных пород, песка из отсева дробления, минерального порошка, при следующем соотношении компонентов, мас.%: стабилизированное вяжущее - 5,0-7,0, щебень прочных пород - 53,0-80,0, песок из отсева дробления - 5,0-25,0, минеральный порошок - 10,0-15,0. Причем стабилизированное вяжущее включает битум БНД 60/90, эпоксидную смолу, полиэтиленполиамин, дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ-30-01) и талловое масло, при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум - 79,94-87,98, эпоксидная смола - 2-6, полиэтиленполиамин - 0,02-0,06, термоэластопласт - 6-8, талловое масло - 4-6. Способ получения ЩМАС включает «сухое» перемешивание обезвоженных минеральных материалов при температуре 160-190°С с вяжущим, причем вяжущее готовят в следующей последовательности: в нагретый до 160°С битум вводят талловое масло, термоэластопласт и перемешивают в течение 30 мин в лопастной мешалке, затем в полученную смесь добавляют эпоксидную смолу и полиэтиленполиамин и продолжают перемешивание до растворения термоэластопласта в битуме. Технический результат заключается в увеличении физико-механических показателей ЩМАС. 3 н.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к производству щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей, используемых для устройства верхних слоев покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

На сегодняшний день устройство верхних слоев дорожного покрытия из щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМАС) является наиболее перспективным и в России постоянно растет объем применения данного вида смеси.

Из уровня техники известно, что одним из условий получения ЩМАС является наличие в ней стабилизирующей добавки и повышенного количества вяжущего. «Стабилизирующую добавку» применяют для того, чтобы предотвратить стекание повышенного количества вяжущего с поверхности каменных материалов и тем самым обеспечить заполнение межкаменного пространства и однородность ЩМАС во время транспортировки и укладки.

В качестве прототипа выбрано техническое решение (ГОСТ 31015-2002. Смеси асфальтобетонные и асфальтобетон щебеночно-мастичные. Технические условия), где раскрыт способ приготовления горячих щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей марок ЩМА-10, ЩМА-15 и ЩМА-20 для устройства верхнего слоя покрытия дорожных одежд автомобильных дорог. Состав смесей по известному решению следующий, мас.%:

- щебень прочных пород фр. 5…10, или 5…15, или 5…20 мм - 55…95;

- песок дробленый (отсевы дробления прочных пород) - 5…30;

- минеральный порошок -10…20;

- стабилизирующая добавка - 0,2…0,5 (свыше 100%);

- битум вязкий или ПБВ - 5,5…7,5 (свыше 100%).

Согласно ГОСТ 31015-2002 стабилизирующая добавка - вещество, оказывающее стабилизирующее влияние на щебеночно-мастичную асфальтобетонную смесь и обеспечивающее устойчивость ее к расслаиванию.

Известно, что наибольшее распространение в дорожном строительстве получили искусственные стабилизирующие добавки, чаще всего целлюлозные (Viatop 66, Viatop Premium, Topcel, Antrocel-G/GA, Гасцел, СД-1, СД-Супер), некоторые синтетические волокна (Dolanit, Севипав), а также стабилизатор РТЭП (резиновый термоэластопласт) и модификатор «Унирем».

Недостатками ЩМАС на основе вышеуказанных стабилизирующих добавок является то, что они обладают невысокими показателями водостойкости при длительном водонасыщении, пределом прочности при 50°С, сдвигоустойчивости, устойчивости к колееобразованию, а также имеют большое водонасыщение. Это связано с неравномерным распределением стабилизирующих добавок в ЩМАС, так как их количество не превышает 1%, а время перемешивания всех компонентов смеси в производственных условиях составляет несколько минут. Кроме того, стабилизирующие добавки обладают низкой адгезионной способностью по отношению к вяжущему, то есть битуму, что требует дополнительного введения в смесь ЩМА адгезионных добавок. Также к недостаткам этих добавок можно отнести их высокую стоимость.

Задача изобретения направлена на достижение технического результата, заключающегося в увеличении физико-механических показателей ЩМАС: водостойкости при длительном водонасыщении, предела прочности при 20 и 50°С, сдвигоустойчивости, устойчивости к колееобразованию, а также снижении водонасыщения.

Это достигается тем, что щебеночно-мастичная асфальтобетонная смесь состоит из стабилизированного вяжущего, щебня прочных пород, песка из отсева дробления, минерального порошка, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

стабилизированное вяжущее 5,0-7,0
щебень прочных пород 53,0-80,0
песок из отсева дробления 5,0-25,0
минеральный порошок 10,0-15,0

Причем стабилизированное вяжущее для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси включает битум БНД 60/90, эпоксидную смолу, полиэтиленполиамин, дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ-30-01) и талловое масло, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

битум БНД 60/90 79,94-87,98
эпоксидная смола 2-6
полиэтиленполиамин 0,02-0,06
дивинил стирольный термоэластопласт ДСТ-30-01 6-8
талловое масло 4-6

Также для достижения технического результата способ получения щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси включает «сухое» перемешивание обезвоженных щебня, песка из отсева дробления, минерального порошка при температуре 160-190°С с предварительно приготовленным стабилизированным вяжущим, причем его приготовление осуществляют в следующей последовательности: в нагретый до 160°С битум БНД 60/90 вводят талловое масло, дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30-01 и перемешивают в течение 30 минут в лопастной мешалке, затем в полученную смесь добавляют эпоксидную смолу и полиэтиленполиамин и продолжают перемешивание до растворения дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30-01 в битуме.

Характеристика материалов

1. Вяжущее

С целью приготовления стабилизированного вяжущего для ЩМА смеси используют битум марки БНД 60/90, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 22245-90; эпоксидную смолу, соответствующую требованиям ГОСТ 10587-84; полиэтиленполиамин, удовлетворяющий требованиям ТУ 6-02-594-85; дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30-01, удовлетворяющий требованиям ТУ 38-103267-80; талловое масло, удовлетворяющее требованиям ГОСТ 14845-79.

2. Щебень, соответствующий требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 3344 и ГОСТ 31015-2002.

3. Песок из отсевов дробления горных пород в соответствии с требованиями ГОСТ 8736 и ГОСТ 31015-2002.

4. Минеральный порошок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 52129-2003 и ГОСТ 31015-2002.

Введение в вяжущее (битум) специальных добавок в комплексе: эпоксидной смолы, полиэтиленполиамина, дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30-01 и таллового масла переводит вяжущее в полимерно-армированное состояние и способствует получению ЩМАС с высоким показателям водостойкости при длительном водонасыщении, высоким пределом прочности на сжатие при 20 и 50°С, сдвигоустойчивостью, а также низким водонасыщением. Кроме того, стабилизированное вяжущее за несколько минут равномерно распределяется по поверхности минеральных материалов, делая смесь ЩМА однородной. При этом не происходит расслаивания смеси при ее транспортировании и укладке.

Использование таллового масла при приготовлении вяжущего увеличивает растворяющую способность углеводородной дисперсионной среды битума. Причем компоненты таллового масла обладают высоким сродством с ДСТ-30-01, а также эпоксидной смолой, что отражается на скорости их растворения в смеси битума и таллового масла.

Эпоксидная смола в комплексе с ДСТ-30-01 проявляют свойства полимерно-армированной добавки, структурируют битум, препятствуя его стеканию с минеральных материалов, и повышают сдвигоустойчивость и предел прочности на сжатие при температуре 50°С образцов, приготовленных с использованием ЩМАС. Кроме того, положительный эффект на показатель водостойкости при длительном водонасыщении и водонасыщение оказывает использование в составе вяжущего эпоксидной смолы и полиэтиленполиамина за счет того, что эти два компонента способствуют повышению адгезионных свойств вяжущего по отношению к минеральным материалам.

Анализ известных технических решений показал, что использование ДСТ-30-01, эпоксидной смолы, полиэтиленполиамин, а также таллового масла в асфальтобетонных смесях известно. Однако использование этих добавок для создания стабилизированного вяжущего для ЩМА смесей без дополнительного введения стабилизирующих добавок по ГОСТ 31015-2002 не известно.

Пример.

Для экспериментального подтверждения заявленного технического результата были приготовлены различные составы щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей (ЩМА-10, ЩМА-15, ЩМА-20), в которых в качестве материалов использовали:

- гранитный щебень Павловского карьера Воронежской области, соответствующий требованиям ГОСТ 8267, ГОСТ 3344 и ГОСТ 31015-2002;

- песок из отсевов дробления гранитного щебня Павловского карьера Воронежской области, соответствующий требованиям ГОСТ 8736 и ГОСТ 31015-2002;

- в качестве минерального порошка - известняковый порошок производства ООО «Недра», удовлетворяющий требованиям ГОСТ 52129-2003 и ГОСТ 31015-2002;

- битум марки БНД 60/90 Рязанского нефтеперерабатывающего завода, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 22245-90;

- эпоксидную смолу ЭД-20 производства ЗАО «Завод органических продуктов», соответствующую требованиям ГОСТ 10587-84; полиэтиленполиамин производства ЗАО «Завод органических продуктов», удовлетворяющий требованиям ТУ 6-02-594-85;

- дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30-01 производства ООО «Химторг», удовлетворяющий требованиям ТУ 38-103267-80;

- талловое масло производства ООО «Катион», удовлетворяющее требованиям ГОСТ 14845-79.

Для экспериментальной проверки заявленного изобретения были приготовлены 3 варианта ЩМА смесей разработанного состава (ЩМА-10, ЩМА-15, ЩМА-20), а также 3 варианта смеси ЩМА «Прототип» традиционного состава (ЩМА-10 «Прототип», ЩМА-15 «Прототип», ЩМА-20 «Прототип») с использованием полимер-битумного вяжущего (ПБВ 60) и стабилизирующей добавки Viatop-66. Составы щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей разработанного и традиционного составов представлены в таблице 1. Зерновые составы щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей ЩМА-10, ЩМА-15, ЩМА-20, удовлетворяющие требованиям ГОСТ31015-2002, представлены в таблице 2.

Приготовление щебеночно-мастичной смеси ЩМА производили в следующем порядке. Предварительно готовили стабилизированное вяжущее. Для этого в нагретый до 160°С битум БНД 60/90 вводили талловое масло, ДСТ-30-01 и перемешивали в течение 30 минут в лопастной мешалке лабораторного типа, затем в полученную смесь добавляли эпоксидную смолу и полиэтиленполиамин и продолжали перемешивание до растворения ДСТ-30-01 в битуме. Однородность оценивали визуально с помощью стеклянной палочки, извлеченной из вяжущего при температуре приготовления согласно ОДМ 218.2.003-2007. Приготовленное таким способом стабилизированное вяжущее затем подавалось в лабораторный асфальтосмеситель на предварительно обезвоженные и разогретые до 160-190°С щебень, песок из отсева дробления щебня, известняковый порошок. «Сухое» перемешивание минеральных материалов (до подачи стабилизированного вяжущего) осуществлялось в течение 1 мин, «мокрое» (с добавлением приготовленного стабилизированного вяжущего) - до полного обволакивания стабилизированным вяжущим каменных материалов. Далее из ЩМАС готовились цилиндрические образцы по стандартной методике ГОСТ 12801-98.

Приготовление ЩМА смеси традиционного состава осуществлялось по стандартной методике ГОСТ 12801-98. Физико-механические характеристики ЩМАС различных составов представлены в таблице 3.

Из приведенных в таблице 3 данных следует, что заявляемая щебеночно-мастичная смесь по своим физико-механическим показателям значительно превышает свойства традиционного ЩМА, приготовленного с использованием стабилизирующей добавки Viatop-66 и полимер-битумного вяжущего (ПБВ 60). ЩМА разработанного состава характеризуется повышенными физико-механическими показателями: пределом прочности при сжатии при 20 и 50°С, сдвигоустойчивости, трещиностойкости и водостойкости при длительном водонасыщении.

Были проведены исследования образцов, приготовленных на основе ЩМАС разработанных составов и составов «Прототип» на устойчивость к колееобразованию. Испытания проводили с использованием оборудования InfraTest. Результаты представлены на фиг. 1. Из представленных результатов видно, что образцы, приготовленные из ЩМАС разработанных составов, имеют меньшую глубину колеи, по сравнению с образцами на основе составов ЩМАС «Прототип». Так, например, образец ЩМА-20 через 20 тыс. проходов колеса показал глубину колеи равной 3 мм, образец ЩМА-20 «Прототип» - 4,6 мм.

Полученные результаты показали, что все разработанные составы ЩМАС обеспечивают высокую устойчивость к образованию колеи. Причем величина колеи образцов асфальтобетона на основе ЩМАС разработанных составов меньше по сравнению со значениями образцов для ЩМАС, в составе которых использовался широко известный зарубежный аналог под коммерческим названием Viatop-66 (прототип).

Таким образом, экспериментально установлено, что создание стабилизированного вяжущего для ЩМА смесей без дополнительного введения стабилизирующих добавок по ГОСТ 31015-2002 возможно, о чем свидетельствуют высокие физико-механические показатели щебеночно-мастичного асфальтобетона разработанных составов.


СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ ВЯЖУЩЕЕ, ЩЕБЕНОЧНО-МАСТИЧНАЯ АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ НА ОСНОВЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ВЯЖУЩЕГО И СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 81-90 из 140.
09.05.2019
№219.017.4a01

Центробежная мельница

Изобретение относится к устройствам для измельчения абразивных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Центробежная мельница содержит два корпуса 1, размещенных в одной плоскости и соединенных между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687166
Дата охранного документа: 07.05.2019
09.05.2019
№219.017.4a17

Дезинтегратор

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус 1 с осевым загрузочным и тангенциальным разгрузочным устройствами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687165
Дата охранного документа: 07.05.2019
09.05.2019
№219.017.4a55

Центробежный смеситель для сыпучих материалов

Изобретение относится к устройствам для перемешивания сыпучих материалов и может быть использовано в химической, пищевой и промышленности строительных материалов. Центробежный смеситель для сыпучих материалов содержит вертикальный цилиндрический корпус с загрузочным и разгрузочным патрубками,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686944
Дата охранного документа: 06.05.2019
17.05.2019
№219.017.52c5

Дезинтегратор

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов. Дезинтегратор содержит цилиндрический корпус (1) с осевым (2) загрузочным и тангенциальным (3) разгрузочным устройствами. В цилиндрическом (1) корпусе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002687583
Дата охранного документа: 15.05.2019
29.05.2019
№219.017.6260

Дезинтегратор

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Дезинтегратор содержит корпус (1) с установленными внутри него роторами (2, 3) и горизонтальными дисками (8, 10) и загрузочное устройство (4). На одной оси с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002688409
Дата охранного документа: 21.05.2019
06.06.2019
№219.017.73f9

Центробежная дисковая мельница

Изобретение относится к области оборудования для измельчения различных материалов и может быть использовано в строительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Мельница содержит цилиндрический корпус (1) с загрузочным (2) и разгрузочным (3) патрубками и вращающиеся во...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690652
Дата охранного документа: 04.06.2019
15.06.2019
№219.017.8397

Центробежный дисковый измельчитель

Изобретение относится к устройствам для измельчения различных материалов и может быть использовано при производстве строительных материалов, а также в других отраслях промышленности. Устройство содержит цилиндрический корпус (1) с загрузочным (2) и разгрузочным (3) патрубками, противоположно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002691555
Дата охранного документа: 14.06.2019
27.06.2019
№219.017.9928

Устройство и способ переработки техногенных волокнистых материалов для получения фибронаполнителей (варианты)

Группа изобретений относится к вариантам устройства и способа переработки волокнистых материалов. Устройство и способ могут быть использованы при получении фибронаполнителей для теплоэнергетической, строительной, сельскохозяйственной и других отраслей промышленности. Устройство по первому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692624
Дата охранного документа: 25.06.2019
06.07.2019
№219.017.a6ec

Сырьевая смесь для изделий из модифицированного цитрогипса и способ их изготовления

Настоящее изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано при производстве гипсовых изделий. Технический результат-повышение прочности изделий из модифицированного цитрогипса. Сырьевая смесь для изделий из модифицированного цитрогипса содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002693808
Дата охранного документа: 04.07.2019
13.07.2019
№219.017.b36a

Теплоизоляционный материал на основе пенополиуретана

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности теплоизоляционных материалов на основе пенополиуретана, и может быть использовано для теплоизоляции строительных конструкций различного назначения и для теплоизоляции трубопроводов. Теплоизоляционный материал на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002694325
Дата охранного документа: 11.07.2019
Показаны записи 1-7 из 7.
20.04.2013
№216.012.3693

Стабилизирующая добавка для асфальтобетонной смеси на основе торфа (варианты) и способ получения для нее структурообразователя

Изобретение относится к производству и применению стабилизаторов щебеночно-мастичных асфальтобетонных (ЩМА) и асфальтобетонных (АБ) смесей для дорожных покрытий. Технический результат: создание стабилизирующей добавки (СД) для ЩМА и АБ смесей, обеспечивающей высокие показатели для дорожного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479524
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.10.2013
№216.012.79ae

Полимерно-битумное вяжущее и способ его получения

Изобретение относится к материалам, используемым в дорожном, аэродромном и гражданском строительстве, а именно к полимерно-битумным вяжущим для строительной отрасли, и способам их получения. Вяжущее содержит битум и полимерный компонент, состоящий из индустриального масла,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496812
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.11.2014
№216.013.0c3b

Амфотерная адгезионная присадка к битумным вяжущим для асфальтобетонов

Изобретение относится к области добавок к асфальтобетонным композиционным смесям для дорожных покрытий, в частности к поверхностно-активным веществам (ПАВ) - адгезионным присадкам к битумам. Амфотерная адгезионная присадка к битумам содержит синергетические смеси фосфолипидов, выделяемых из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534539
Дата охранного документа: 27.11.2014
20.02.2015
№216.013.2939

Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к стабилизирующим добавкам, которые используются в асфальтобетонных смесях и могут найти применение при изготовлении дорожных покрытий при использовании щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). Технический результат - снижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542010
Дата охранного документа: 20.02.2015
25.08.2017
№217.015.c6e8

Способ получения полимер-битумного вяжущего для дорожного строительства

Изобретение относится к способу получения полимер-битумного вяжущего для строительной отрасли, которое может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных и щебеночно-мастичных смесей, а также при устройстве кровель, гидроизоляций и герметичных швов. Способ включает последовательное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618854
Дата охранного документа: 11.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce93

Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичного асфальтобетона

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к стабилизирующим добавкам, которые используются в асфальтобетонных смесях и могут найти применение при изготовлении дорожных покрытий при использовании щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА). Стабилизирующая добавка для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620825
Дата охранного документа: 30.05.2017
02.10.2019
№219.017.cdc3

Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичного асфальтобетона

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно к стабилизирующим добавкам, которые используются при приготовлении щебеночно-мастичного асфальтобетона. Технический результат - повышение прочности при сжатии при 50°С и при 20°С, трещиностойкости, сдвигоустойчивости, снижение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700858
Дата охранного документа: 23.09.2019
+ добавить свой РИД