RU2739785C1 - Organomineral mixture for road pavement - Google Patents
Organomineral mixture for road pavement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739785C1 RU2739785C1 RU2020109243A RU2020109243A RU2739785C1 RU 2739785 C1 RU2739785 C1 RU 2739785C1 RU 2020109243 A RU2020109243 A RU 2020109243A RU 2020109243 A RU2020109243 A RU 2020109243A RU 2739785 C1 RU2739785 C1 RU 2739785C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bnd
- bitumen
- binder
- row
- asphalt concrete
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims abstract description 27
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 claims abstract description 27
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 4
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012758 reinforcing additive Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000000021 stimulant Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/38—Fibrous materials; Whiskers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожно-строительных смесей, в частности, к получению современного материала для дорожного покрытия с улучшенными физико-механическими свойствами.The invention relates to the field of road-building mixtures, in particular, to obtaining a modern material for a road surface with improved physical and mechanical properties.
Применение отходов промышленности для получения конкурентоспособной продукции является одной из актуальных задач бережливого производства. В дорожно-строительной отрасли утилизация отработанного старого дорожного полотна посредством его включения в состав новых покрытий получает все большее распространение.The use of industrial waste to obtain competitive products is one of the urgent tasks of lean production. In the road construction industry, the recycling of used old roadways by incorporating them into new pavements is becoming more common.
Известны различные составы смесей для создания асфальтовых одежд, полученные различными технологиями с применением регенерированного асфальтобетонного материала, описанные в зарубежных и отечественых патентных источниках:There are various compositions of mixtures for creating asphalt clothes, obtained by different technologies using reclaimed asphalt concrete material, described in foreign and domestic patent sources:
- в патенте ЕР на изобретение №0182937,- in the patent EP for invention No. 0182937,
- в патенте US на изобретение №4559128,- in US patent for invention No. 4559128,
- в патенте US на изобретение №8206500,- in US patent for invention No. 8206500,
- в патенте KR на изобретение №101487180,- in the KR patent for invention No. 101487180,
- в патенте KR на изобретение №101654614,- in the KR patent for invention No. 101654614,
- в патенте RU на изобретение №2702434.- in RU patent for invention No. 2702434.
Наряду с экономией сырья за счет исключения наполняющих компонентов, без которых можно обойтись в случае регенерированного материала, введение в смесь в указанных выше изобретениях регенерированного асфальтобетона требует предварительной подготовки: при необходимости, промывки, измельчения, деления на фракции и т.д. Это повышает стоимость вновь изготавливаемого асфальтобетонного покрытия с другой стороны.Along with the saving of raw materials due to the exclusion of filling components, which can be dispensed with in the case of reclaimed material, the introduction of reclaimed asphalt concrete into the mixture in the above inventions requires preliminary preparation: if necessary, washing, crushing, dividing into fractions, etc. This increases the cost of the newly manufactured asphalt pavement on the other hand.
Известно решение - патент CN на изобретение №106904871, в котором описан состав асфальтобетонной смеси, включающий регенерированный асфальтобетон, известняк с размером частиц 13,2 мм, порошок известняковой руды, базальтовую фибру и вяжущее, включающее в качестве модификаторов дизельное топливо и керосин.Known solution - CN patent for invention No. 106904871, which describes the composition of the asphalt mixture, including reclaimed asphalt concrete, limestone with a particle size of 13.2 mm, limestone ore powder, basalt fiber and binder, including diesel fuel and kerosene as modifiers.
Известен также патент RU на изобретение №2345967, в котором реализована попытка соединить в одной смеси для ремонта асфальтобетонного покрытия олеиновую кислоту и базальтовую микрофибру. Смесь для ремонта асфальтобетонных дорожных покрытий содержит: битум 4,5÷7% от массы щебня, соляровое масло 20÷25% от массы битума, олеиновую кислоту 8÷16% от массы битума, полиэтиленполиамин 5÷12 от массы битума, наномодифицированную базальтовую микрофибру 1÷3% от массы битума, целлюлозную микрофибру 3÷5% от массы битума. Also known is RU patent for invention No. 2345967, in which an attempt is made to combine oleic acid and basalt microfiber in one mixture for the repair of asphalt concrete pavement. A mixture for the repair of asphalt concrete road surfaces contains: bitumen 4.5 ÷ 7% by weight of crushed stone, diesel oil 20 ÷ 25% by weight of bitumen, oleic acid 8 ÷ 16% by weight of bitumen, polyethylene polyamine 5 ÷ 12 by weight of bitumen, nanomodified basalt microfiber 1 ÷ 3% by weight of bitumen, cellulose microfiber 3 ÷ 5% by weight of bitumen.
Недостатком описанных выше технических решений является большой набор активирующих и модифицирующих компонентов, каждый из которых требует особой технологии введения в общий состав смеси, при отступлении от которой эффект не гарантирован. Кроме того каждый из необходимых компонентов обладает стоимостью, а также и те, которые введены дополнительно, сверх минимально необходимых.The disadvantage of the technical solutions described above is a large set of activating and modifying components, each of which requires a special technology for introducing into the overall composition of the mixture, when deviating from which the effect is not guaranteed. In addition, each of the necessary components has a cost, as well as those that are introduced additionally, in excess of the minimum necessary.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является состав, описанный в патенте RU на изобретение №2713037. Смесь включает следующие компоненты: щебень 20- 60%, минеральный порошок 4-12%, воду 3-12%, базальтовое волокно с плотностью 54-240 текс и длиной нарезки 12-18 мм 0,07-0,6%, органическое вяжущее 4-12%, песок - остальное. При этом органическое вяжущее является составным из двух видов нефтяных битумов дорожных: битум одной из марок вязкого битума: БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60 в количестве 85-95% от общего количества вяжущего в смеси и битум одной из марок жидкого медленногустеющего битума: МГ 40/70, МГ 70/130 в количестве 5-15% от общего количества вяжущего в смеси.The closest analogue to the claimed invention is the composition described in RU patent for invention No. 2713037. The mixture includes the following components: crushed stone 20-60%, mineral powder 4-12%, water 3-12%, basalt fiber with a density of 54-240 tex and a cut length of 12-18 mm 0.07-0.6%, organic binder 4-12%, sand - the rest. At the same time, an organic binder is a composite of two types of oil road bitumen: bitumen of one of the viscous bitumen grades: BND 200/300, BND 130/200, BND 90/130, BND 60/90, BND 40/60 in the amount of 85-95% from the total amount of binder in the mixture and bitumen of one of the grades of liquid slow-setting bitumen: MG 40/70, MG 70/130 in the amount of 5-15% of the total amount of binder in the mixture.
Однако в данном запатентованном асфальтобетонном составе учтены не все возможности улучшения физико-химических параметров, а также экологических и других показателей.However, this patented asphalt concrete composition does not take into account all the possibilities of improving the physicochemical parameters, as well as environmental and other indicators.
Задачей заявляемого изобретения является улучшение прочностных эксплуатационных характеристик получаемого покрытия: сдвигоустойчивости, стойкости к колееобразованию, водостойкости, трещиностойкости и повышении экологичности среды.The objective of the claimed invention is to improve the strength performance characteristics of the resulting coating: shear resistance, rutting resistance, water resistance, crack resistance and environmental friendliness increase.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в органоминеральную смесь для дорожного покрытия, включающую составное вяжущее из одного битума первого ряда - БНД 200/300, БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60 85-95 совместно с одним из битумов второго ряда - МГ 40/70, МГ 70/130 с преобладанием в вяжущем битума первого ряда; базальтовое волокно; минеральный порошок; наполнитель, содержащий песок, входят следующие компоненты, %:The essence of the claimed invention lies in the fact that the organic-mineral mixture for the road surface, including a composite binder of one bitumen of the first row - BND 200/300, BND 130/200, BND 90/130, BND 60/90, BND 40/60 85- 95 together with one of the second-row bitumen - MG 40/70, MG 70/130 with a predominance of bitumen of the first row in the binder; basalt fiber; mineral powder; filler containing sand includes the following components,%:
Кроме того, заявляется смесь, в которой наряду с вышеописанными признаками процент содержания входящих в составное вяжущее битумов первого и второго рядов, скомплектованных в пары, представлен следующим образом: битум первого ряда - 85-95%, второго ряда - 5-15%.In addition, a mixture is claimed, in which, along with the above-described characteristics, the percentage of the first and second rows of bitumen included in the composite binder, assembled in pairs, is presented as follows: first row bitumen - 85-95%, second row - 5-15%.
Технический результат - улучшение физико-механических свойств асфальтобетона на основе измененного состава смеси, который содержит ставшие традиционными компоненты: минеральный порошок, составное вяжущее, наполнитель в виде песка и регенерированного асфальтобетона. Для наилучшего взаимодействия перечисленных компонентов, не являющихся каждый сам по себе новым компонентом, уже применяемым в асфальтобетонных смесях, новизна этой группы компонентов заключается в заявляемых соотношениях всех названных компонентов и в особенности подбора составного вяжущего из принципиально подбираемых видов битумов, что в тексте пункта «сущность изобретения» подчеркнуто фразой «битум первого ряда совместно с битумом второго ряда…».The technical result is an improvement in the physical and mechanical properties of asphalt concrete based on a modified composition of the mixture, which contains the traditional components: mineral powder, compound binder, filler in the form of sand and reclaimed asphalt concrete. For the best interaction of the listed components, which are not each in itself a new component already used in asphalt concrete mixtures, the novelty of this group of components lies in the claimed ratios of all the named components and in particular the selection of a composite binder from fundamentally selected types of bitumen, which in the text of the paragraph "essence inventions "is underlined by the phrase" first row bitumen together with second row bitumen ... ".
Технический результат - улучшение физико-механических параметров усиливается добавлением в состав органоминерального материала базальтового волокна именно в оптимальном - увеличенном количестве по сравнению с наиболее близким аналогом. Описанная группа компонентов во главе с регенерированным асфальтобетоном и базальтовой фиброй, а также введенным в нее необходимым количеством олеиновой кислоты для наилучшего условия проявления армирующих свойств базальтового фиброволокна, а также для влияния ее в качестве ПАВ на регенерированный асфальт, дают ожидаемые преимущества.EFFECT: improvement of physical and mechanical parameters is enhanced by the addition of basalt fiber to the composition of organomineral material in the optimal - increased amount compared to the closest analogue. The described group of components, led by reclaimed asphalt concrete and basalt fiber, as well as the necessary amount of oleic acid introduced into it for the best conditions for the manifestation of the reinforcing properties of basalt fiber, as well as for its effect as a surfactant on reclaimed asphalt, provide the expected advantages.
Обязательной, незаменимой составляющей смеси является вода, участвующая и определяющая характер всех процессов структурообразования. При смешении компонентов с водой кинетическое смачивание происходит натеканием объемного слоя воды под действием гравитации и рабочего органа смесителя. Смачивание и растекание воды по поверхности щебня, песка, минерального порошка и фиброволокна определяется, помимо энергетических потенциалов и кристаллохимических особенностей состоянием их поверхности. Шероховатость, пористость, различные виды «загрязнения» поверхности создают энергетические барьеры, сопротивление смачиванию, особенно в динамических условиях, в процессе перемешивания. Это обусловливает проявление кинетического гистерезиса смачивания, вызываемого сопротивлением, действующим на единицу длины линии смачивания. На смачивание компонентов с выраженной гидрофильностью оказывает влияние толщина водной пленки на их поверхности.An indispensable, irreplaceable component of the mixture is water, which participates and determines the nature of all processes of structure formation. When the components are mixed with water, kinetic wetting occurs by the leakage of a bulk layer of water under the action of gravity and the working body of the mixer. The wetting and spreading of water over the surface of crushed stone, sand, mineral powder and fiberglass is determined, in addition to energy potentials and crystal-chemical features, by the state of their surface. Roughness, porosity, various types of surface “contamination” create energy barriers, resistance to wetting, especially under dynamic conditions, during mixing. This causes the appearance of kinetic wetting hysteresis caused by the resistance acting per unit length of the wetting line. The wetting of components with pronounced hydrophilicity is influenced by the thickness of the water film on their surface.
В качестве ПАВ жирная кислота - олеиновая. Набор нескольких заявляемых компонентов, их вложение в общий состав за счёт выявленных в процессе апробации процентных соотношений позволили получить более высокие, чем у наиболее близкого аналога, заданные параметры как:As a surfactant, fatty acid is oleic acid. A set of several claimed components, their investment in the total composition due to the percentage ratios identified during the approbation process made it possible to obtain higher than that of the closest analogue, the specified parameters as:
- сдвигоустойчивость, - shear stability,
- стойкость к колееобразованию, - resistance to rutting,
- трещиностойкость,- crack resistance,
- водостойкость.- water resistance.
Базальтовая фибра проявляет высокую адгезию с представленным в изобретении наполнителем и ей не требуется дополнительных изменений конфигурации волокна для проявления своих армирующих свойств, в отличие, например, от металлической фибры. Последнюю выпускают разной конфигурации: волнистой, с расплющенными и загнутыми концами для увеличения анкерности в связи со слабой адгезией металла и массы наполнителя. Наполнитель в заявляемом решении можно считать каменного происхождения, в виде регенерированного асфальтобетона и песка, которые имеют с базальтовой фиброй одинаковый коэффициент температурного расширения, в сравнении с фиброй металлической.Basalt fiber exhibits high adhesion with the filler presented in the invention and does not require additional changes in the fiber configuration for the manifestation of its reinforcing properties, unlike, for example, metal fiber. The latter is produced in various configurations: wavy, with flattened and bent ends to increase the anchoring due to poor adhesion of the metal and the mass of the filler. The filler in the claimed solution can be considered of stone origin, in the form of reclaimed asphalt concrete and sand, which have the same coefficient of thermal expansion with basalt fiber, in comparison with metal fiber.
Дисперсное армирование базальтовой фиброй повышает пластичность массы наполнителя и тем самым уменьшает образование усадочных трещин, причём еще на стадии, когда он пребывает в пластическом состоянии, а не только после того, как асфальтобетон треснул (в сравнении, например, с металлической фиброй).Dispersed reinforcement with basalt fiber increases the plasticity of the filler mass and thereby reduces the formation of shrinkage cracks, moreover, even at the stage when it is in a plastic state, and not only after the asphalt concrete has cracked (in comparison, for example, with metal fiber).
Заявляемое изобретение демонстрирует, что базальтовая фибра - высокоэффективная армирующая добавка, способная в разы повысить трещиностойкость, прочность на раскалывание, ударную прочность. The claimed invention demonstrates that basalt fiber is a highly effective reinforcing additive capable of significantly increasing crack resistance, splitting strength, impact strength.
Не случайно ее считали и считают незаменимой в ряде применений, например, при возведении сейсмостойких объектов, взрывоопасных объектов и военных укреплений. It is no coincidence that it was considered and is considered indispensable in a number of applications, for example, in the construction of earthquake-resistant facilities, explosive objects and military fortifications.
Стойкость к истираемости повышается до трёх раз и поэтому срок эксплуатации покрытий можно увеличить в три раза при необходимости и обоснованных финансовых затратах.Abrasion resistance increases up to three times and therefore the service life of coatings can be increased three times if necessary and reasonable financial costs.
Базальтовая фибра позволяет уменьшить толщину покрытия при сохранении прочностных характеристик, что влечет уменьшение расхода асфальтобетонной смеси при устройстве дорожных одежд.Basalt fiber allows you to reduce the thickness of the pavement while maintaining the strength characteristics, which entails a decrease in the consumption of asphalt concrete mixture during the construction of road pavements.
Однако проявление высокоэффективных свойств требует достаточно большого ее количества, что может значительно увеличить стоимость дорожных материалов. However, the manifestation of highly effective properties requires a sufficiently large amount of it, which can significantly increase the cost of road materials.
Исходя из принципа «цена-качество» подбираются минимально достаточные ее количества в составах разных покрытий для разных видов, типов, классов дорог для проявления её отличных возможностей.Based on the principle of "price-quality", the minimum sufficient quantities of it are selected in the compositions of different coatings for different types, types, classes of roads for the manifestation of its excellent capabilities.
При значении ниже достаточных, эффект от чрезвычайно малых долей вложений за счет базальтовой фибры не проявляется. Поэтому в составах смесей, в которых не проявились уже известные и ожидаемые свойства базальтовой фибры, следует считать не до конца доработанными в плане эффективно выбранных соотношений и необходимых для этого стимуляторов.If the value is lower than sufficient, the effect of extremely low investment rates due to basalt fiber does not appear. Therefore, in the compositions of mixtures in which the already known and expected properties of basalt fiber have not been manifested, it should be considered not completely modified in terms of effectively selected ratios and the stimulants necessary for this.
Одним из компенсаторов количества вводимого в состав базальтового фиброволокна являются подходящие активаторы, к которым можно отнести олеиновую кислоту в заявляемом в изобретении количестве.One of the compensators of the amount introduced into the composition of the basalt fiber are suitable activators, which include oleic acid in the amount claimed in the invention.
Инновационная триада - регенерированный асфальтобетон, используемый одновременно в одном заявляемом составе асфальтобетонной смеси с олеиновой кислотой и с базальтовой фиброй, причем в заявленных соотношениях на количество используемых остальных компонентов - минерального порошка, песка, особого (автором подобранного) составного нефтяного битума, с изложенными выше преимуществами дает основание считать заявляемое техническое решение изобретением.An innovative triad - reclaimed asphalt concrete, used simultaneously in one claimed asphalt mixture composition with oleic acid and basalt fiber, and in the stated ratios for the amount of other components used - mineral powder, sand, special (selected by the author) composite petroleum bitumen, with the above advantages gives reason to consider the claimed technical solution an invention.
Среди научно-технической и патентной литературы подобное техническое решение не выявлено.No such technical solution has been identified among the scientific, technical and patent literature.
В ходе работ по получению оптимального заявляемого состава смеси и испытаний заявленного технического результата был приготовлен материал асфальтобетонной смеси, в котором в качестве компонентов фигурируют:In the course of work on obtaining the optimal claimed composition of the mixture and testing the claimed technical result, the material of the asphalt concrete mixture was prepared, in which the components appear:
- олеиновая кислота, соответствующая ГОСТ 7580-91 производства ООО «ПКФ «Нижегородхимпродукт»;- oleic acid complying with GOST 7580-91 produced by OOO PKF Nizhegorodkhimprodukt;
- битумы Саратовского нефтеперерабатывающего завода, относящиеся к вязким нефтяным дорожным битумам марок БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60, БНД 200/300, БНД 130/200, соответствующие требованиям ГОСТ 22245-90;- bitumens of the Saratov Oil Refinery, related to viscous oil road bitumen of grades BND 90/130, BND 60/90, BND 40/60, BND 200/300, BND 130/200, corresponding to the requirements of GOST 22245-90;
- базальтовая фибра производства ООО «Ижбазальт» с плотностью 54-240 текс и длиной нарезки 12-18 мм, обладающая усредненным химическим составом (% по массе): SiO2 (47,5-55,0); TiO2 (1,36-2,0); Al2O3 (14,0-20,0); Fe2O3 + FeO (5,38-13,5); MnO (0,25-0,5); MgO (3,0-8,5); CaO (7-11,0); Na2O (2,7-7,5); K2O (2,5-7,5); P2O5 (не более 0,5); SO3 (не более 0,5); прочие породы (не более 5).- basalt fiber produced by Izhbasalt LLC with a density of 54-240 tex and a cutting length of 12-18 mm, with an average chemical composition (% by weight): SiO 2 (47.5-55.0); TiO 2 (1.36-2.0); Al 2 O 3 (14.0-20.0); Fe 2 O 3 + FeO (5.38-13.5); MnO (0.25-0.5); MgO (3.0-8.5); CaO (7-11.0); Na2O (2.7-7.5); K 2 O (2.5-7.5); P 2 O 5 (no more than 0.5); SO 3 (no more than 0.5); other breeds (no more than 5).
- регенерированный дроблёный асфальтобетон;- reclaimed crushed asphalt concrete;
- минеральный порошок, полученный, например, из части регенерированного асфальтобетона путем размола любым существующим современным способом или приобретенный порошок марки МП-2 ГОСТ Р 52129-2003.- mineral powder, obtained, for example, from a part of the reclaimed asphalt concrete by grinding by any existing modern method or purchased powder of the MP-2 GOST R 52129-2003 brand.
Смешивание компонентов осуществляли в стандартных условиях асфальтобетонного завода в соответствии с утвержденными технологиями. Олеиновую кислоту предварительно вводили в битумы одной из марок: БНД 200/300, БНД 130/200 с перемешиванием.The mixing of the components was carried out under standard conditions of an asphalt concrete plant in accordance with approved technologies. Oleic acid was preliminarily introduced into bitumens of one of the grades: BND 200/300, BND 130/200 with stirring.
Примеры.Examples.
В соответствии с заявляемым изобретением был получен оптимальный состав (обозначен №1), в котором процентное соотношение компонентов было следующим:In accordance with the claimed invention, an optimal composition was obtained (designated No. 1), in which the percentage of the components was as follows:
олеиновая кислота - 0,2 %,oleic acid - 0.2%,
регенерированный асфальтобетон - 20%,reclaimed asphalt concrete - 20%,
минеральный порошок - 4 %,mineral powder - 4%,
составное вяжущее - 4%,compound binder - 4%,
вода - 3%,water - 3%,
базальтовое волокно с плотностью 54 текс с длиной нарезки 12 мм - 0,15%,basalt fiber with a density of 54 tex with a cut length of 12 mm - 0.15%,
песок - остальное,sand - the rest,
при этом органическое вяжущее состояло из двух видов нефтяных битумов дорожных, в % от общего количества вяжущего: the organic binder consisted of two types of road oil bitumen, in% of the total amount of the binder:
вязкий битум марки БНД 200/300 - 85% и viscous bitumen grade BND 200/300 - 85% and
жидкий медленногустеющий битум марки МГ 40/70 - 15%. liquid slow-setting bitumen brand MG 40/70 - 15%.
Для сравнения в соответствии с заявляемым изобретением был получен состав (обозначен №2), в котором процентное соотношение компонентов было иным, в сравнении с составом №1:For comparison, in accordance with the claimed invention, a composition was obtained (designated No. 2), in which the percentage of the components was different, in comparison with the composition No. 1:
олеиновая кислота - 0,6 %,oleic acid - 0.6%,
регенерированный асфальтобетон - 40%,reclaimed asphalt concrete - 40%,
вода - 12%,water - 12%,
минеральный порошок - 12 %,mineral powder - 12%,
составное вяжущее - 6%,compound binder - 6%,
базальтовое волокно плотностью 240 текс с длиной нарезки 18 мм - 0,7%,basalt fiber with a density of 240 tex with a cut length of 18 mm - 0.7%,
песок - остальное,sand - the rest,
при этом вяжущее - составленное из двух видов битумов нефтяных дорожных вязких, в % от общего количества вяжущего в смеси:binder - composed of two types of viscous oil road bitumen, in% of the total amount of binder in the mixture:
вязкий битум марки БНД 40/60 - 95% и viscous bitumen grade BND 40/60 - 95% and
жидкий медленногустеющий битум марки МГ 70/130 - 5%.liquid slow-setting bitumen brand MG 70/130 - 5%.
В Таблице 1 представлены результаты испытания значимых ключевых параметров при повышенной температуре (50°С) и пониженной температуре (0°С), образцов из состава №1 и №2 в сравнении с наиболее близким аналогом.Table 1 shows the results of testing significant key parameters at elevated temperature (50 ° C) and low temperature (0 ° C), samples from composition No. 1 and No. 2 in comparison with the closest analogue.
Таблица 1Table 1
температуреCompressive strength, MPa, at
temperature
50 оС, МПаShear resistance of adhesion at shear at
50 о С, MPa
Water resistance coefficient
Из приведенных результатов видно, что образцы составов №1 и №2 обладают более высокой сдвигоустойчивостью, водостойкостью, трещиностойкостью и более высоким пределом прочности при нормальной (20°С) и повышенной (50°С) температурах. Представленные данные демонстрируют преимущества введения базальтового фиброволокна, составного вяжущего и олеиновой кислоты. It can be seen from the above results that samples of compositions No. 1 and No. 2 have a higher shear resistance, water resistance, crack resistance and a higher ultimate strength at normal (20 ° C) and elevated (50 ° C) temperatures. The presented data demonstrate the advantages of introducing basalt fiber, a compound binder and oleic acid.
Было изучено влияние соотношений битумов в составе вяжущего и олеиновой кислоты на технический результат. Были изготовлены образцы покрытий различного состава в соответствии с заявляемым изобретением, для которых определены показатели, что и в Таблице 1. Результаты измерений представлены в Таблице 2.The effect of the ratio of bitumen in the composition of the binder and oleic acid on the technical result was studied. Samples of coatings of various compositions were made in accordance with the claimed invention, for which the indicators were determined as in Table 1. The measurement results are presented in Table 2.
Таблица 2table 2
Минеральный порошок - 8%
Вода -6%
Составное вяжущее - 5%
Базальтовое волокно с плотностью 120 текс и длиной нарезки 15 мм - 0,35%
Песок - остальноеReclaimed asphalt concrete - 30%
Mineral powder - 8%
Water -6%
Compound binder - 5%
Basalt fiber with a density of 120 tex and a cut length of 15 mm - 0.35%
Sand is the rest
температуреCompressive strength, MPa, at
temperature
МГ 40/70-10%
олеиновая кислота - 0,5%BND 40/60 -90%
MG 40 / 70-10%
oleic acid - 0.5%
МГ 40/70-10%
олеиновая кислота - 0,45%BND 60/90 -90%
MG 40 / 70-10%
oleic acid - 0.45%
МГ 40/70-10%
олеиновая кислота - 0,4%BND 90 / 130-90%
MG 40 / 70-10%
oleic acid - 0.4%
МГ 40/70-10%
олеиновая кислота - 0,3% BND 130 / 200-90%
MG 40 / 70-10%
oleic acid - 0.3%
МГ 40/70-10%
олеиновая кислота - 0,2%BND 200 / 300-90%
MG 40 / 70-10%
oleic acid - 0.2%
МГ 70/130-10%
олеиновая кислота - 0,5%BND 40/60 -90%
MG 70 / 130-10%
oleic acid - 0.5%
МГ 70/130-10%
олеиновая кислота - 0,45%BND 60/90 -90%
MG 70 / 130-10%
oleic acid - 0.45%
МГ 70/130-10%
олеиновая кислота - 0,4%BND 90 / 130-90%
MG 70 / 130-10%
oleic acid - 0.4%
МГ 70/130-10%
олеиновая кислота - 0,3% BND 130 / 200-90%
MG 70 / 130-10%
oleic acid - 0.3%
МГ 70/130-10%
олеиновая кислота - 0,2%BND 200 / 300-90%
MG 70 / 130-10%
oleic acid - 0.2%
Из приведенных значений можно сделать вывод, что различные составы с различным составным вяжущем и различным количеством олеиновой кислоты обладают более высокой сдвигоустойчивостью, водостойкостью, трещиностойкостью и более высоким пределом прочности при нормальной (20°С), повышенной (50°С) и пониженной (0°С) температурах в сравнении с составом, в котором органическое вяжущее простое - из одного вида битума (для сравнения был выбран наиболее часто используемый - БНД 90/130) и олеиновая кислота отсутствует.From the given values, it can be concluded that different compositions with different composite binder and different amounts of oleic acid have higher shear stability, water resistance, crack resistance and higher ultimate strength at normal (20 ° C), increased (50 ° C) and reduced (0 ° С) temperatures in comparison with the composition in which the organic binder is simple - from one type of bitumen (for comparison, the most commonly used - BND 90/130 was chosen) and oleic acid is absent.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020109243A RU2739785C1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Organomineral mixture for road pavement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020109243A RU2739785C1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Organomineral mixture for road pavement |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2739785C1 true RU2739785C1 (en) | 2020-12-28 |
Family
ID=74106531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020109243A RU2739785C1 (en) | 2020-03-02 | 2020-03-02 | Organomineral mixture for road pavement |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2739785C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113200732A (en) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 上海宝新特种沥青混凝土有限公司 | Environment-friendly anti-rutting asphalt mixture and preparation method thereof |
| CN114016347A (en) * | 2021-11-11 | 2022-02-08 | 重庆海聚道路材料有限公司 | Heat-insulating ultra-thin wearing layer for road upper layer |
| CN114591031A (en) * | 2022-03-09 | 2022-06-07 | 吉林建筑大学 | Asphalt mixture suitable for seasonal frozen region and preparation method thereof |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2528888A (en) * | 1988-06-27 | 1990-01-23 | Asphalt Materials, Inc. | Multigrade asphalt cement product and process |
| RU2156227C1 (en) * | 1999-01-18 | 2000-09-20 | Военный инженерно-технический университет | Method of preparing asphalt-concrete mix |
| US20080118637A1 (en) * | 2005-01-13 | 2008-05-22 | Bo Serwin | Ultra High Strength Asphalt |
| RU2345967C1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-02-10 | Евгений Сергеевич Шитиков | Cold mixture for repairing asphalt concrete pavements |
| RU2713037C1 (en) * | 2018-12-03 | 2020-02-03 | Поволжский учебно-исследовательский центр "Волгодортранс" федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." | Organomineral mixture for road surface |
-
2020
- 2020-03-02 RU RU2020109243A patent/RU2739785C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2528888A (en) * | 1988-06-27 | 1990-01-23 | Asphalt Materials, Inc. | Multigrade asphalt cement product and process |
| RU2156227C1 (en) * | 1999-01-18 | 2000-09-20 | Военный инженерно-технический университет | Method of preparing asphalt-concrete mix |
| US20080118637A1 (en) * | 2005-01-13 | 2008-05-22 | Bo Serwin | Ultra High Strength Asphalt |
| RU2345967C1 (en) * | 2007-11-07 | 2009-02-10 | Евгений Сергеевич Шитиков | Cold mixture for repairing asphalt concrete pavements |
| RU2713037C1 (en) * | 2018-12-03 | 2020-02-03 | Поволжский учебно-исследовательский центр "Волгодортранс" федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." | Organomineral mixture for road surface |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113200732A (en) * | 2021-05-28 | 2021-08-03 | 上海宝新特种沥青混凝土有限公司 | Environment-friendly anti-rutting asphalt mixture and preparation method thereof |
| CN114016347A (en) * | 2021-11-11 | 2022-02-08 | 重庆海聚道路材料有限公司 | Heat-insulating ultra-thin wearing layer for road upper layer |
| CN114016347B (en) * | 2021-11-11 | 2023-04-28 | 重庆海聚道路材料有限公司 | Heat-insulating ultrathin wearing layer for road upper layer |
| CN114591031A (en) * | 2022-03-09 | 2022-06-07 | 吉林建筑大学 | Asphalt mixture suitable for seasonal frozen region and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2739785C1 (en) | Organomineral mixture for road pavement | |
| RU2739784C1 (en) | Composition of organomineral material for making asphalt concrete pavement | |
| Osuya et al. | Evaluation of sawdust ash as a partial replacement for mineral filler in asphaltic concrete | |
| AL-Saffar | The Effect of Filler Type and Content on Hot Asphalt Concrete Mixtures Properties. | |
| KR102146820B1 (en) | Asphalt Coat Compositions Comprising of SIS and Reserving Bearing Power and Stabilization Processing Methods of Cutting Surface Using Thereof | |
| RU2713037C1 (en) | Organomineral mixture for road surface | |
| US10808126B2 (en) | Hybrid composition and method for the repair and maintenance of asphalt and concrete surfaceways | |
| US5217530A (en) | Performance-modified asphalt pavements using recycled roofing waste | |
| US4426458A (en) | Fiber reinforced sulphur concretes | |
| Latief | Evaluation of the performance of glasphalt concrete mixtures for binder course | |
| CN112430012A (en) | Basalt composite fiber and asphalt mixture containing basalt composite fiber | |
| RU2740184C1 (en) | Fibrous-containing mixture for pavement | |
| US3859238A (en) | Mixtures of bituminous vacuum residues and/or vacuum gas oils and amorphous polyolefins for the manufacture of shaped objects | |
| RU2713035C1 (en) | Fiber-containing composite mixture for pavements | |
| RU2753870C1 (en) | Composition mixture for road surfaces | |
| Bieliatynskyi et al. | Investigation of the properties of cast asphalt concrete mixture with the addition of fiber from the fly ash of thermal power plants | |
| RU2751628C1 (en) | Composition of composite material for the manufacture of asphalt concrete pavement | |
| KR102242826B1 (en) | Wet type high performance modified asphalt binder and asphalt composition using same | |
| RU2713051C1 (en) | Fibrous-containing mixture for paving | |
| RU2739786C1 (en) | Composition of fibre-containing asphalt concrete mixture for pavement | |
| Al-Jumaili et al. | Impact of aggregate and filler type on cold asphalt mixture attitude | |
| Ullah et al. | Re-use of marble waste as filler substitute in bituminous roads | |
| RU2832088C1 (en) | Asphalt concrete | |
| NL2036092B1 (en) | Concrete for early crack prevention and preparation method | |
| RU2835482C1 (en) | Water-curable asphalt concrete repair mixture and method of its application |