Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона
Владельцы патента RU 2745501:
Общество с ограниченной ответственностью "ДОРЭКСПЕРТ" (RU)
Изобретение относится к области дорожно-ремонтных работ и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона. Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона включает фракционирование асфальтогранулята, отбор фракции до 40 мм, нагрев до температуры 60-70°С, добавление при нагреве пластифицирующей добавки Wetfix BE или ДАД-ТА в количестве 0,5-0,6% от массы битума. Технический результат - повышение быстродействия способа при одновременном его упрощении. 1 табл.
Изобретение относится к области дорожно-ремонтных работ и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона.
Известен (SU, авторское свидетельство СССР 933858, опубл. 07.06.1982) способ регенерации асфальтобетона, включающий образование кусков асфальтобетона, разогрев его в печи, сушку и нагрев инертных наполнителей, дозирование компонентов и их перемешивание, причем перед нагревом куски асфальтобетона помещают в жидкость и дробят гидроударом.
Недостатком известного способа следует признать его длительность и значительные энергозатраты.
Известен (RU, патент 2164900, опубл. 10.04.2001) способ приготовления регенерируемой асфальтобетонной смеси, включающий перемешивание нагретых щебня и песка с холодным дробленым асфальтобетоном и нагретым битумом, затем в смесь дополнительно вводят холодный минеральный порошок, щебень и песок нагревают до температуры 210-280°С, а битум нагревают до рабочей температуры, перемешивание осуществляют в течение 3-7 с, полученную смесь выдерживают в бункере-термосе не менее 2 минут и окончательно перемешивают до полной однородности.
Недостатками данного способа являются нетехнологичность и большие энергозатраты, связанные с дополнительным нагревом минеральных материалов, битума, с необходимостью выдерживания и дополнительного перемешивания регенерированного асфальтобетона в специальных смесительных установках, что значительно снижает производительность вышеуказанной технологии и увеличивает себестоимость готовой продукции.
Известен также (DE, патент 3729507, опубл. 23.03.1989) способ переработки асфальтобетонного гранулята. Согласно известному способу асфальтобетонный гранулят при температуре менее 100°С, смешивают с водной битумной эмульсией, которая, предпочтительно, предварительно нагрета, с добавлением дополнительного гидравлического связующего, предпочтительно, цемента, к смеси.
Недостатками известного способа следует признать ограничение по времени всех технологических операций из-за твердения цемента и трудности переделки дефектных участков по той же причине.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога разработанного способа.
Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного способа, состоит в повышении его быстродействия при одновременном повышении его технологичности.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа состоит в повышении быстродействия способа при одновременном его упрощении.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона. Согласно разработанному способу проводят фракционирование асфальтогранулята, отбирают фракцию до 40 мм, нагревают до температуры не свыше 70°С добавляя при нагревании пластифицирующую добавку в количестве 0,5-0,6% от массы битума.
Предпочтительно используют добавки типа Wetfix BE или ДАД-ТА.
В соответствии с документами [Гранулят старого асфальтобетона. Технические условия. Введен 01.07.2013. Стандартинформ. 2013 - 61 с.] асфальтогранулобетонные смеси предпочтительно используют в холодном виде. Повышение прочности, плотности и водостойкости АГБ при этом обеспечивают путем введения добавок цемента или битумных эмульсий. Содержащийся в грануляте битум в холодном виде образует слабые коагуляционные контакты и АГБ без добавок имеет низкие показатели.
Улучшение свойств АГБ возможно за счет незначительного нагрева гранулята до температуры 60-70°С. Одновременно с нагревом в гранулят вводят добавки - пластификаторы, улучшающие уплотняемость материала. Такие добавки типа Wetfix BE, ДАД-ТА вводят в количестве 0,5-0,6% от массы битума, входящего в состав гранулята.
За счет незначительного прогрева и использования добавок АГБ смесь хорошо уплотняется и по свойствам приближается к горячим асфальтобетонным смесям.
Для испытаний готовили асфальтогранулобетон тип «А» [ОДМ Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации / Министерство транспорта Российской Федерации. Росавтодор. - М.: 2002 - 58 с.] из гранулята фракции 0-40 мм.
Готовили две серии образцов с использованием дробленого асфальтогранулобетона. Первую серию формовали без добавок и без дополнительного нагрева. Вторую формовали при температуре 70 и 80°С после перемешивания с добавкой ДАД-ТА (изготовитель ООО «Селена», СТО 22320188-001-2014) в количестве 0,5% от массы битума, входящего в состав асфальтогранулобетона. Свойства асфальтогранулобетонов приведены в табл. 1. Там же приведены требования к АГБ в соответствии с [ОДМ Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации / Министерство транспорта Российской Федерации. Росавтодор. - М.: 2002 - 58 с.].
Таблица 1
Показатели свойств АГБ типа «А» и требования к АГБ
№ п/п | Наименование показателей | Требования ОДМ Росавтодора |
Фактические значения | |||
АГБ тип «А» без пластифици-рующей добавки по холодной технологии |
АГБ тип «А» при различных температурах с пластифицирующей добавкой ДАД-ТА |
|||||
при 20°С | при 20°С | при 70°С | при 80°С | |||
1 | Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа | не менее 0,4 | 0,5 | 0,7 | 1,2 | 1,2 |
2 | Предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа | не менее 0,7 | 2,2 | 2,6 | 3,3 | 3,3 |
3 | Водостойкость | не менее 0,6 | 0,75 | 0,82 | 0,99 | 0,99 |
4 | Водонасыщение, % по объему | до 16 | 2,3 | 1,8 | 1,5 | 1,5 |
5 | Средняя плотность, г/см3 | не нормируется | 2,35 | 2,39 | 2,42 | 2,42 |
Как следует из приведенных данных прочность и плотность АГБ после нагрева до 70°С существенно увеличиваются и приближаются к свойствам горячего асфальтобетона. Приведенные данные также показывают, что дальнейший нагрев гранулята свыше 70°С практически не влияет на показатели прочности и плотности. Поэтому оптимальная температура нагрева 70°С.
Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона, отличающийся тем, что проводят фракционирование асфальтогранулята, отбирают фракцию до 40 мм, нагревают до температуры 60-70°С, добавляя при нагревании пластифицирующую добавку Wetfix BE или ДАД-ТА в количестве 0,5-0,6% от массы битума.