Асфальтобетонная смесь

(51) 04 18/30 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ важнейших задач народного хозяйства - утилизация отходов промышленности, способствующая решать проблемы охраны окружающей среды и экологии региона. В результате образования и стабилизации полимерной модификации серы феррохромовым шлаком и битумом образуется прочная структура,которая обуславливает получение материалов с высокими физико-механическими свойствами,позволяющими применять их в дорожном строительстве. Кроме того, повышение прочности также обеспечивается благодаря адгезионной способности связующего с поверхностью зрен феррохромового шлака, являющейся пористой, в отличие от плотной и гладкой поверхности зрен кварцевого песка. Таким образом, учитывая экономичность,перспективность и новизну, данное изобретение может быть рекомендовано для защиты авторским свидетельством.(72) Сулейменов Жусупбек Таширбаевич Оспанова Мира Шалтаевна Кожагелди Болат Жарылкапович Карабаев Нурлан Токтасынович Игликов Алтайы Аманкулович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Таразский государственный Университет им. М.Х. Дулати Министерства образования и науки Республики Казахстан(57) Предлагаемое изобретение относится к промышленности строительных материалов и изделий. Асфальтобетонная смесь, полученная на основе предлагаемого состава отличается повышенными прочностными показателями,низкой себестоимостью и энергоемкостью, упрощением технологии производства, а также решается одна из 20992 Изобретение относится к производству дорожностроительных материалов и может быть использовано при изготовлении смесей для устройства слоев дорожных одежд, площадок и тротуаров. Для осуществления задач существенного улучшения эксплуатационных качеств автомобильных дорог и возрастающие объемы дорожного строительства требуют постоянного увеличения расхода органических и минеральных материалов. В связи с этим особую актуальность приобретает расширение ресурсов органических вяжущих и минеральных материалов для дорожного строительства за счет использования различных отходов промышленности и местного сырья. Использование промышленных отходов важно по ряду причин. Это обеспечивает производство богатым-источником дешевого и уже подготовленного сырья, приводит к экономии капитальных вложений, предназначенных для строительства предприятий, перерабатывающих сырье,повышению их рентабельности,высвобождение значительных площадей земельных угодий и снижению степени загрязнения окружающей среды. Поскольку объем промышленных отходов постоянно возрастает,одной из важнейших задач является последовательное повышение уровня их использования. С этой целью опробованы различные составы асфальтобетонных смесей. Известна асфальтобетонная смесь, включающая фосфогипс, асбестит, минеральный заполнитель и нефтяной битум (а.с. СССР 1375612, кл. С 04 В 26/26, 1998). Наиболее близким к описываемому изобретению является асфальтобетонная смесь (а.с. СССР 1807032, кл. С 04 В 26/26, 1993), включающая, мас. Битум 7-8 активизированный минеральный порошок 10-12 песок остальное. Авторами отмечается, что повышение прочности асфальтобетона достигается тем,что активизированный минеральный порошок содержит в качестве смолы тяжелую смолу пиролиза бензина и дополнительно серосодержащий отход суперфосфатного производства в соотношении,мас. тяжелая смола пиролиза бензина 2 серосодержащий отход суперфосфатного производства 10-20 известняковый порошок остальное. К существенным недостаткам обоих известных асфальтобетонных смесей относятся сравнительно низкие показатели прочности и водостойкости конгломератов, которые являются основными свойствами дорожных покрытий. Целью настоящего изобретения является повышение прочности и водостойкости асфальтобетонного конгломерата. Указанная цель достигается тем,что асфальтобетонная смесь, включающая битум,дополнительно содержит крупный и мелкий заполнители и связующее - серу - отход,получаемый в процессе очистки высокосернистой нефти ТОО Тенгизшевройл, при этом в качестве крупного заполнителя используют феррохромовый шлак АЗФ ТНК Казхром, в качестве мелких заполнителей борсодержащий песок АО Фосфохим,при следующем соотношении компонентов, мас. феррохромовый шлак 50-55 борсодержащий песок 34-37 битум марки БНД 90/130 3 сера 8-12 Химические и гранулометрические составы феррохромового шлака и борсодержащего песка приведены в таблицах 1 и 2. Физические и физико-механические свойства феррохромовых шлаков и борсодержащего песка представлены в таблице 3. Сера отход нефтеперерабатывающего производства ТОО Тенгизшевройл (г.Атырау). Вещественный состав серы отхода нефтеперерабатывающего производства ТОО Тенгиз-шевройл (ГОСТ 127.1-93) приведен в табл. 4. Таблица 1 Химические составы феррохромового шлака и борсодержащего песка Наименование Феррохромовый шлак Борсодержащий песок Гранулометрические составы сырьевых материалов Материал Феррохромовый шлак Борсодержащий песок 20992 Таблица 3 Физические и физико-механические свойства сырьевых материалов Свойства Средняя плотность, кг/м Прочность на сжатие, МПа Прочность на изгиб, МПа Водопоглощение,Морозостойкость, циклы ТКЛР, град 1 Таблица 4 Вещественный состав серосодержащего продукта Вещественный состав, мас. сера Используемый в исследованиях дорожный битум БНД 90/130 отвечает требованиям ГОСТ 11954-84 плотность 1,1 г/см температура плавления 86 С,пенетрация 125 мм, температура по размягчения по прибору Кольцо и шар - 43 С, растяжимость при температуре 25 С - 65 см, при 0 С-5 см, содержание асфальтенов 22,4 , смол 12,3 . Составы и свойства предлагаемой и известной асфальтобетонных смесей приведены в таблице 5. Пример. При изготовлении предлагаемых сероасфальтобетонных смесей вяжущее приготавливали в битумном котле,дооборудованным мешалкой пропеллерного типа. Сперва в котел закачивали определенный объем битума, затем в него постепенно добавляли серу при постоянном перемешивании при температуре 120140 С в течение 10-30 минут. Разогретая до температуры 140-160 С твердая часть сероасфальтобетонной смеси (феррохромовый шлак фракций 5-10 мм, борсодержащий песок Мкр 1,151,73) подавалась в смеситель принудительною действия с обогреваемым кожухом. Затем в тот же смеситель, через дозатор битума подавалась приготовленная однородная смесь серо-битумного связующего и после тщательного перемешивания,до образовании гомогенной массы, укладывали в предварительно нагретые металлические формы размером 4416 см и уплотняли прессованием с нагрузкой 300-400 кгс/см. Таблица 5 Составы и свойства предлагаемого и известного асфальтобетонных конгломератов Феррохромовый шлак Борсодержащий песок Битум БНД 90/130 Сера Феррохромовый шлак Борсодсржащий песок Битум БНД 90/130 Сера Феррохромовый шлак Борсодержащий песок Битум БНД 90/130 Сера По прототипу Прочность,МПа на на изгиб сжатие Коэф. Водостойкости при длительном водонасыщении 20992 Таким образом,повышение свойств предлагаемой асфальтобетонной смеси обуславливается образованием и стабилизацией полимерной серы за счет битума, бора и хрома содержащегося в феррохромовых шлаках, и высокой адгезионной способностью серо-битумного связующего с поверхностью зерен феррохромового шлака, являющегося пористой, в отличие от плотной и гладкой поверхности зерен кварцевого песка. Экономическая эффективность обеспечивается использованием доступного и дешевого сырья отходов химической промышленности феррохромового шлака, борсодержащего песка, а также нефтеперерабатывающей - серы отхода очистки высокосернистой нефти, тем самым снижая расход битума на 30-40 . ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Асфальтобетонная смесь, включающая битум,отличающаяся тем, что она дополнительно содержит крупный и мелкий заполнители и связующее, при этом в качестве связующего используют серу-отхода очистки высокосернистой нефти,в качестве крупного заполнителяферрохромовый шлак, а в качестве мелкого заполнителя-боросодержащий песок,при следующем соотношении компонентов, мас. Феррохромовый шлак 50-55 Боросодержащий песок 34-37 Битум марки БНД 90/130 3 Сера 8-12.