Асфальтобетонная смесь

(51) 04 26/26 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ автомобильных дорог. Технический результат повышение эксплуатационного срока службы асфальтобетона и снижение его стоимости. Асфальтобетонная смесь, включающая битум, серу,щебень и отсевы дробления щебня, минеральный порошок и стабилизирующую добавку в виде целлюлозного волокна, в качестве щебня и отсевов дробления щебня содержит доменный шлак Таразского металлургического завода при следующем содержании компонентов, масс.битум (сверх 100) - 4,3-4,8, щебень указанного вида - 60-80, отсев дробления щебня указанного вида - 8-32, минеральный порошок - 8-12,целлюлозное волокно (сверх 100 к минеральной части) - 0,3-0,5, сера (сверх 100) - 1,2-2,6.(72) Сагындыков Аймахамбет Абуталипович Наширалиев Жангелди Туртемирович Медетов Абай Комекбаевич Ескермесов Жандос Елеукенович Султанаев Кенжебай Туленович(73) Республиканское государственное казенное предприятие на праве хозяйственного ведения Таразский государственный университет им. М.Х.Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Изобретение относится к дорожностроительным материалам для покрытия Изобретение относится к дорожно-строительным материалам для покрытия автомобильных дорог. Известна асфальтобетонная смесь, включающая щебень, песок из отсевов дробления горных пород,минеральный порошок, стабилизирующую добавку в виде целлюлозного волокна и битум (см. Методические рекомендации по устройству верхних слоев дорожных покрытий из щебеночно-мастичного асфальтобетона, М., Государственный дорожный НИИ ФГУП СОЮЗДОРНИИ, 2002 г., стр. 7-8). К причинам, препятствующим достижению требуемого результата, относится необходимость использования различных адгезионных добавок преимущественно катионного типа для обеспечения высокой адгезии битума к поверхности применяемого щебня и отсевам дробления. Наиболее близкой к заявленному объекту по совокупности признаков является асфальтобетонная смесь, включающая битум, щебень и отсевы дробления щебня в виде хвостов сухой магнитной сепарации железосодержащих руд Курской магнитной аномалии (КМА) и минеральный порошок(см. Патент РФ 2203238, кл. 04 26/26, 08 95/00, 27.04.2003)принято за прототип. К причинам, препятствующим достижению требуемого результата, относится невысокий эксплуатационный срок службы этого асфальтобетона и высокая стоимость его получение Невысокий эксплуатационный срок службы известного асфальтобетона обусловлен ускоренным старением его за счет старения окисленного битума,происходящего под влиянием окислов железа, в частности гематита, содержание которого в хвостах сухой магнитной сепарации руды составляет 39-60. Оксиды железа с наличием гематита в таком количестве снижают устойчивость асфальтобетонной смеси к термоокислительному старению при высоких температурах приготовления и укладки смеси,увеличивают остаточную пористость уплотненной смеси до предельной, вследствие чего повышается скорость диффузии кислорода в битуме. В результате старения битума происходит разрушение асфальтобетонного покрытия,шелушение,образование выбоин. Высокая стоимость известной асфальтобетонной смеси обусловлена использованием в своем составе дорогостоящего минерального порошка в виде высокодисперсных отходов обогащения первой стадии мокрой магнитной сепарации железистых кварцитов, получение которых сопряжено с высокими производственными затратами энергозатратами для сушки отходов, наличием дополнительного оборудования, трудоемкостью сортировки порошка. Предлагаемым изобретением решается задача повышения эксплуатационного срока службы асфальтобетона и снижение его стоимости. Для достижения указанного технического результата в известной асфальтобетонной смеси,включающей битум, щебень и отсевы дробления щебня, минеральный порошок и стабилизирующую добавку в виде целлюлозного волокна, в качестве щебня и отсевов дробления содержится щебень и 2 отсевы дробления щебня из доменных шлаков, а также дополнительно сера при следующем содержании компонентов, масс.битум (сверх 100) 4,3-4,8, щебень указанного вида фракции 5-40 мм - 60-80, отсевы дробления щебня указанного вида фракции 0-10 мм - 8-32, минеральный порошок - 128, целлюлозное волокно (сверх 100 к минеральной части) - 0,3-0,5,сера(сверх 100) 1,2-2,6. Благодаря наличию этих отличительных признаков повышается эксплуатационный срок службы покрытия,полученного из этой асфальтобетонной смеси, и снижается ее стоимость. Повышение эксплуатационного срока службы асфальтобетона обеспечивается за счет оптимального количества щебня и отсевов, битума и серы, которая обеспечивает высокую адгезию битума к щебню и отсевам дробления щебня, не снижает устойчивости асфальтобетонной смеси к термоокислительному старению ее при высоких температурах приготовления и укладки смеси и одновременно способствует снижению скорости старения асфальтобетона за счет малой величины остаточной пористости его и малой величины водонасыщения,что обеспечивает водонепроницаемость и высокие показатели водо- и морозостойкости верхних слоев дорожных покрытий. Кроме того, предлагаемая асфальтобетонная смесь имеет более низкую стоимость по сравнению с известной за счет более дешевых неактивированных минеральных порошков. Доменные шлаки Таразского металлургического завода, из которых получен щебень и отсев дробления щебня для предлагаемой асфальтобетонной смеси, являются непригодными для дальнейшего применения металлургической промышленности и имеют следующий состав,- 23 1-3 2 50-60 А 23 0,1-1,00,1-1,5 СаО 18-21 Щебень и отсевы дробления щебня из доменного шлака имеют следующие показатели качества- марка по пределу прочности на сжатие - 1200- марка по истираемости - И 1- значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов - до 370 Бк/кг- содержание зерен пластинчатой и игловатой формы - не более 30- содержание пылевидных и глинистых частиц не более 1. Щебень может быть следующего фракционного состава 5-10 мм 5-15 мм 10-20 мм 5-40 мм, а отсевы дробления щебня - 0-5 мм, 0-10 мм. Асфальтобетонную смесь готовят следующим образом Подготовленные минеральные материалы щебень и отсев дробления щебня, нагревают в сушилке до 165-200, после чего подают в смеситель и смешивают с холодным минеральным порошком, например неактивированным известняком и стабилизирующей добавкой, напримерв виде гранул. Затем в смеситель вводят битум и серу предварительно разогретый до рабочей температуры до равномерного распределения всех компонентов,включая волокно, и до полного обволакивания дискретных зерен минерального материала битумом. Из щебня и отсева дробления щебня, полученных из доменного шлака, было приготовлено три состава предлагаемой асфальтобетонной смеси. Содержание компонентов составов дано в таблице 1. Таблица 1 Наименование компонента Доменный шлак Таразского металлургического завода Отсев дробления щебня Минеральный порошок Целлюлозное волокно (сверх 100) Битум Сера Щебень из хвостов сухой магнитной сепарации железосодержащих руд Результаты испытаний асфальтобетонов,приготовленных по трем составам предлагаемой асфальтобетонной смеси, содержатся в таблице 2, где Наименование свойств Средняя плотность, кг/м 3 Остаточная пористость,Водонасыщение по объему Прочность при сжатии при 20 С при 50 С Водостойкость при длительном водонасыщении Как видно из Таблицы 2, асфальтобетоны,полученные из предлагаемой асфальтобетонной смеси, имеют показатели водонасыщения (1,53-1,93) и остаточную пористость (1,5-1,9), величины которых находятся близко к минимально допустимым,согласно требованиям ГОСТ 31015-2002, за счет чего обеспечиваются водонепроницаемость и высокие показатели водо- и морозостойкости, что повышает срок службы асфальтобетона. Таким образом, предлагаемая асфальтобетонная смесь имеет более высокий срок службы, чем известная, за счет оптимального содержания щебня и отсевов дробления щебня из доменного шлака Таразского металлургического завода битума и серы. Наличие такого содержания компонентов обеспечивает высокую адгезию битума к щебню и отсевам дробления щебня из доменного шлака и одновременно способствует устойчивости к старению асфальтобетона при его эксплуатации из-за малой величины остаточной пористости и малой величины водонасыщения уплотненной смеси. Кроме того, предлагаемая асфальтобетонная смесь имеет более низкую стоимость, по сравнению с приведены средние значения показателей физикомеханических свойств асфальтобетона по каждому составу. Таблица 2 Составы 2 2500 1,7 1,73 5,4 2,3 0,92 известной, за счет использования различных неактивных минеральных порошков и отхода нефтяной промышленности серы. Предлагаемое изобретение может быть использовано для приготовления щебеночномастичных и других видов асфальтобетонных смесей. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Асфальтобетонная смесь, включающая битум,щебень и отсевы дробления щебня, минеральный порошок и стабилизирующую добавку в виде целлюлозного волокна, отличающаяся тем, что она содержит щебень и отсевы дробления щебня из доменного шлака Таразского металлургического завода при следующем содержании компонентов,масс.битум - 4,3 - 4,8,щебень - 60 - 80,отсев дробления щебня - 8-32,минеральный порошок - 8-12,целлюлозное волокно - 0,3-0,5 сера - 1,2-2,6.