асфалтова смес
Притежатели на патенти RU 2508261:
Изобретението се отнася до пътностроителни материали, по-специално до горещи фино-зърнести асфалтобетонни смеси, и може да се използва за производството на плътен тъмнокафяв асфалтобетон, използван за изграждане на горните слоеве на пътни настилки в райони I, II и частично III на пътно-климатични зони, характеризиращи се със студен и влажен климат. Асфалтобетонната смес съдържа минерален пълнител, включително пясък и битум. Освен това сместа включва прах от газоочистителната система на електрическа пещ DSP-60, произведена от черната металургия с размер на зърното по-малко от 7·10 -5 m, трошен камък и трошен камък в следното съотношение, тегл.%: трошен камък - 40,5-45,5; пясък - 29,0-30,0; пресяване на трошен камък - 15,0-18,5; битум марка БНД 90/130 - 6,0-6,3; прах от газоочистителната система на електрическата пещ DSP-60, произведена от черната металургия - 4,0-5,0. ЕФЕКТ: намаляване на цената на сместа с приемлива якост на натиск на пътната настилка, разширяване на средствата за пътностроителни материали. 3 табл.
Изобретението се отнася до пътностроителни материали, по-специално до горещи фино-зърнести асфалтобетонни смеси, и може да се използва за производството на цветен плътен асфалтобетон, използван за изграждане на горните слоеве на пътните настилки в райони I, II и частично III на пътни климатични зони, характеризиращи се със студен и влажен климат.
Асфалтобетонови смеси за производство на цветен асфалтобетон за пътни настилки са познати както в чужбина, така и в България. Предимствата на използването на цветен асфалтобетон са следните: цветната асфалтобетонна пътна настилка подобрява осветлението в тунели и надлези, помагада се ръководи на кръстовища на магистрали и на територията на бензиностанции, не позволява паркинги, велосипедни алеи, пешеходни зони, аварийни изходи и изходи на териториите на промишлени предприятия. Особено ефективно е използването на цветен асфалтобетон на писти, пристанища и товарни терминали.
Известни асфалтови смеси, произведени от Красногорския асфалтов завод (България), използвани за производството на до 500 различни вида цветен асфалт, включително тъмнокафяв (http://kabz.ru/). Асфалтобетонови смеси се произвеждат на асфалтосмесителна инсталация AMMANN GLOBAL 160 с капацитет 160 тона на час. Като пълнител се използва цветен трошен камък от цветни скали, малък по размер. Цветни пигменти като жълта корона, цинково бяло или хромов оксид се добавят към пълнителя от гранит, мрамор или варовик. Пълнителят и пигментът се смесват с минимално количество битум; в този случай се използва или избистрен, или синтетичен битум.
Недостатъците на асфалтовите смеси на завода за асфалтобетон Красногорск, използвани за производството на цветни асфалтобетонни пътни настилки, са високата цена и недостига на използваните първоначални компоненти - багрила, вносен избистрен битум.
Известна асфалтова смес за настилка (Ръководство за изграждане на пътни асфалтови настилки. - М.: Транспорт, 1978, стр. 16, 36, 39, 46, 47, 55), включваща 7,0-9,0 тегл.% битум и средно 7 тегл.% минерален прах от некарбонатни скали от теглото на минералната част и най-малко 70 тегл.% от минерален прах има среден размер на частиците по-малко от 71 10 -6 m, останалата част - минерален пълнител (пясък и натрошен камък).Минералният прах се активира с мастни киселини, като карбоксилни киселини, в количество от 3-5% от теглото на битума.
Недостатъкът на тази известна асфалтова смес е ниската водоустойчивост (0,7-0,9) и ниската устойчивост на пукнатини на приготвения от нея асфалтобетон, необходимостта от използване на минерални прахови активатори.
Недостатъкът на асфалтовата смес съгласно патент SU 1248986 е необходимостта от използване на активиращ материал за минералния прах.
Посочената асфалтова смес съгласно патент SU 1248986 е избрана като най-близък аналог.
Целта на настоящото изобретение е да се създаде евтина асфалтобетонна смес от недефицитни суровини, която осигурява производството на тъмнокафяв асфалтобетон от него, който има приемлива якост на натиск за пътна настилка, което ще разшири арсенала от инструменти за индустрията на пътностроителни материали.
Нормативните показатели за якост на натиск на проби от асфалтобетон, посочени в Указанията за изграждане на пътни асфалтобетонови настилки (1978 г.), са: при 20 ° C - не по-малко от 20 kgf / cm 2 (за I, II и III пътно-климатични зони); при 50°С - не по-малко от 8 kgf/cm 2 (за I пътно-климатична зона) и не по-малко от 9 kgf/cm 2 (за II и III пътно-климатична зона).
Техническото решение на този проблем е асфалтобетонна смес, съдържаща минерален пълнител, включително пясък и битум, допълнително включващ прах от газопречистващата система на електрическата пещ DSP-60, произведена от черната металургия с размер на зърното по-малък от 7 10 -5 m, натрошен камък и отсявки от натрошен камък в следното съотношение на компонентите, тегл.%:
| развалини | 40,5-45,5 |
| Пясък | 29.0-30.0 |
| Пресяващо раздробяванеразвалини | 15.0-18.5 |
| Битум марка БНД 90/130 | 6,0-6,3 |
| Система за почистване на прах от електрическа пещ | |
| DSP-60, произведен от черната металургия | 4,0-5,0. |
Съществените характеристики на изобретението, съвпадащи с най-близкия аналог, са наличието на битум в състава на асфалтобетонната смес в количество, което частично съвпада с долната граница на обхвата на съдържание на битум в прототипа, и наличието на минерален пълнител, по-специално пясък, в състава на асфалтобетонната смес.
Получаването на предложената евтина асфалтобетонна смес се осигурява от използването на недефицитни и евтини суровини от находищата в района на Перм, както и производствени отпадъци от металургичните предприятия в района на Перм като първоначални компоненти и чрез минимизиране на съдържанието на битум. В допълнение, асфалтобетоновата смес за производство на тъмнокафяв асфалтобетон се приготвя без използването на скъпи багрила, активиращи материали за минерален прах и вносен избистрен битум.
Една от отличителните съществени характеристики на изобретението е наличието в асфалтобетонната смес на прах от газопречиствателната система на електрическата пещ DSP-60 - отпадък от производството на черна металургия, който е фин тъмнокафяв прах с висока специфична повърхност от 1200 ... 2500 cm 2 / g и обемна плътност 3,7 ... 4,2 g / cm 3. Химичният състав на праха от газоочистителната система на електрическата пещ DSP-60, произведена от черната металургия, е даден в таблица 1.
| маса 1 | ||||||
| Химическият състав на праха от газопречиствателната система на електрическата пещ DSP-60, произведена от черната металургия | ||||||
| Компонент | SiO2 | Fe | Ал | ок | мг | С |
| Съдържание на компонента | 91,68 | 0,11 | 2.31 | 1.29 | 4.09 | 0,32 |
Зърнестият състав на праха от газоочистителната система на пещта DSP-60, произведена от черната металургия, както и други компоненти на минералния пълнител на асфалтобетонната смес, който оказва значително влияние върху качеството на получения асфалтобетон, е представен в таблица 2, която показва пълните преминавания на компонентни проби през сита с различни размери на отворите по време на тяхното пресяване.
| таблица 2 | ||||||||||
| Зърнест състав на компонентите на минералния пълнител на асфалтобетонната смес | ||||||||||
| Компонент | Размер на отворите на ситото, мм | |||||||||
| 20 | 15 | 10 | 5 | 2.5 | 1.25 | 0,63 | 0,31 | 0,16 | 0,07 | |
| Прах от газоочистителната система на електрическата пещ DSP-60 | ||||||||||
| 100* | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 99.6 | |
| развалини | 99.7 | 59.2 | 31.5 | 7.1 | 4.2 | 3.8 | 3.5 | 3.0 | 2.4 | 1.8 |
| Пресяване на трошен камък | ||||||||||
| 100 | 100 | 100 | 97.2 | 61.8 | 45,0 | 24.8 | 11.0 | 5.0 | 3.8 | |
| Пясък | 100 | 100 | 100 | 99.8 | 99.6 | 99.4 | 98.6 | 67.2 | 10.6 | 4.6 |
| * - пълно преминаване на пробния компонент от асфалтовата смес през сито с определен размер на отвора, тегл.%. |
За приготвянето на предложената асфалтобетонна смес се използва традиционен компонент на минералния пълнител - пясък с размер на зърното под 5 mm. Оптималното му количество в състава на асфалтобетоновата смес е 29,0-30,0тегл.%.
Въвеждането на трошен камък, отсевки от неговото раздробяване и пясък в по-малки или по-големи количества в сравнение с заявеното оптимално съдържание води до намаляване на якостта на натиск на пробите от асфалтобетон, получени от експериментални смеси.
Тъй като максималният размер на зърната на използваните компоненти не надвишава 20 mm, предложената асфалтова смес е фино зърнеста.
Примери за практическото изпълнение на изобретението са дадени по-долу.
Като първоначални компоненти за приготвяне на асфалтобетонната смес, маслен вискозен пътен битум клас BND 90/130 (GOST 22245-90), натрошен камък и натрошен камък от открития рудник Теплогорск в Пермския край, които имат светъл цвят (GOST 8267-93), пясък (GOST 8736-93) и прах от газопречиствателната система на електрическия DSP-60 пещ, произведена от черната металургия, се използва и заводът "Кама-стомана" на Пермската територия с размер на зърното по-малък от 7 10 -5 m.
Технологията за приготвяне на асфалтобетонна смес е традиционна и се състои от следните операции: подготовка на минерални пълнители, подготовка на битум, дозиране на компоненти, смесване на минерални пълнители с битум и разтоварване на готовата асфалтобетонна смес.
Подготовката на минералните материали включва хранене и дозиране. Напълно изсъхналите трошен камък и пясък имат температура с 8 ± 2 °C по-висока от температурата на битума преди да постъпят в миксера. След изсушаване и нагряване всички компоненти се подават в смесителна единица, която има сито, многофракционен дозатор за трошен камък, пясък и други компоненти на минералния пълнител на асфалтобетонната смес и свързващо вещество - битум, както и смесител и други механизми и бункери. Първоначалните компоненти се претеглят с помощта на устройство за претегляне и се зареждат в единичен валлопатков миксер, в който се подава битум от дозиращо устройство. Времето за смесване до получаване на хомогенна по маса асфалтобетонова смес е 5-8 минути при маса на една партида 30 кг. Температурата на готовата асфалтова смес, използвана в горещо състояние, е 150±10°C.
| Таблица 3 | |||||||
| Съдържанието на компоненти в експериментални асфалтобетонни смеси и якостта на натиск на асфалтобетонните проби, получени от тези смеси | |||||||
| бр асфалтова смес | Съдържание на компоненти в асфалтовата смес, тегл.% | Якост на натиск на проби от асфалтобетон, kgf / cm 2 | |||||
| Пресяване на трошен камък | Прах от газоочистителната система на пещ DSP-60 | ||||||
| Битум | развалини | Пясък | При 20°C | При 50°C | |||
| 1 | 6.3 | 45.2 | 15.5 | 29.0 | 4.0 | 20.9 | 9.4 |
| 2 | 6.0 | 45.5 | 15.5 | 29.0 | 4.0 | 20.9 | 9.1 |
| 3 | 6.0 | 45.5 | 16.5 | 29.0 | 3.0 | 19.1 | 8.8 |
| 4 | 6.0 | 40.5 | 15.5 | 30,0 | 8.0 | 17.3 | 7.8 |
| 5 | 6.0 | 42.5 | 15.5 | 30,0 | 6.0 | 19.3 | 8.9 |
| 6 | 6.0 | 45,0 | 15.0 | 29.0 | 5.0 | 20.8 | 9.3 |
| 7 | 6.0 | 45.5 | 8.0 | 35.5 | 5.0 | 18.4 | 5.2 |
| 8 | 6.0 | 40.5 | 18.5 | 30,0 | 5.0 | 20.5 | 8.3 |
| 9 | 6.0 | 39,0 | 23.0 | 27,0 | 5.0 | 19.5 | 8.8 |
От асфалтобетонови смеси № № 1,Бяха получени 2, 6 и 8 проби от цветен асфалтобетон, които имат приемлива якост на натиск както при 20°C, така и при 50°C.
Определени са също плътността и водонаситеността на образци от цветен асфалтобетон с приемлива якост на натиск.
Плътността на пробите от готов оцветен асфалтобетон, получена от експериментални асфалтови смеси № 1, 2, 6 и 8, е 2,47 ... 2,49 g / cm 3, а насищането с вода е 3,50 ... 3,55%.
Освен това беше извършено визуално сравнение на цветовите нюанси на проби от асфалтобетон, получени от експериментални асфалтови смеси.
Образците от асфалтобетон на основата на асфалтобетонови смеси № 1, 2, 6 и 8 имат ясно изразен тъмнокафяв цвят, който се откроява добре на фона на обикновения сив асфалтобетон.
Съгласно Инструкциите за изграждане на пътни асфалтобетонни настилки (1978 г.), разработената асфалтобетонна смес съответства на клас B тип III и може да се използва за изграждане на горните слоеве на пътните настилки в райони I, II и частично III на пътно-климатични зони.
По този начин е създадена евтина гореща финозърнеста асфалтобетонна смес от недефицитни суровини, което осигурява производството на тъмнокафяв асфалтобетон от него, който има якост на натиск, приемлива за пътна настилка, което позволява разширяване на арсенала от инструменти за индустрията на пътностроителни материали.
Асфалтобетонна смес, съдържаща минерален пълнител, включително пясък и битум, характеризираща се с това, че допълнително включва прах от газопречиствателната система на електрическата пещ DSP-60, произведена от черната металургия с размер на зърното по-малък от 7 10 -5 m, натрошен камък и отсявки от натрошен камък в следното съотношение на компонентите, тегл.%: