Патент на изобретение №2262492
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ
(57) Реферат:
Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд во всех климатических зонах. Технический результат: усиление процессов структурообразования асфальтобетона и повышение его водо- и теплоустойчивости. Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства, содержащая известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок, нефтяной вязкий битум и полимерную добавку, содержит в качестве полимерной добавки вторичный полиэтилентерефталат в виде б/у пластиковых бутылок, при следующем соотношении компонентов, мас.%: известняковый щебень фракции 5-20 мм – 35-45; нефтяной вязкий битум – 5,0-5,5; минеральный порошок из доломитовых или известняковых пород – 3-8; указанная полимерная добавка – 0,1-0,25 от массы битума; песок фракции до 5 мм – остальное. 4 табл.
Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд во всех климатических зонах. При строительстве автомобильных дорог широко применяются асфальтобетонные смеси, приготовленные в соответствии с ГОСТ 9128-97, и полимерасфальтобетоны на основе блок-сополимеров бутадиена и стирола типа СБС (Воронежского завода синтетического каучука), а также многих их зарубежных аналогов ОСТ 218.010-98. Известна асфальтобетонная смесь (а.с. №903450, Е 01 С 7/18, 1982 г.), включающая: нефтяной битум, синтетический каучук (отход бутадиен-стирольного каучука), пластификатор и минеральный наполнитель (известняковый щебень и песок). Такая смесь имеет много достоинств, присущих полимерасфальтобетонам. Однако недостатками этой смеси является большой расход битума – до 17,6%; недостаточная прочность при сжатии при 50°С (1,61-1,62 МПа) и низкое значение водонасыщения. Наиболее близкой к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является асфальтобетонная смесь (а.с. №2119465, кл. С 04 В 26/26, 1998 г.), включающая, мас.%:
Введение полимерной добавки на основе каучуков в состав нефтяного битума и дополнительно в состав минерального материала шлама химводоочистки (вместо минерального порошка) усиливают процессы структурообразования асфальтобетона, повышая его водо- и теплоустойчивость. Недостатком этой смеси является повышенная стоимость за счет использования дорогостоящей полимерной добавки ( Изобретение направлено на улучшение основных характеристик физико-механических свойств асфальтобетонной смеси, снижение расхода ее дорогостоящих компонентов: битума и полимерной добавки, а также уменьшения экологического ущерба за счет утилизации бытовых отходов: бывших в употреблении пластиковых бутылок из полиэтилентерефталата (ПЭТФ). Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в асфальтобетонной смеси, содержащей известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок (из доломитовых или известняковых пород), нефтяной вязкий битум 5-6 мас.% и полимерную добавку, в качестве последней используется вторичный полиэтилентерефталат в виде бывших в употреблении пластиковых бутылок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Введение полимерной добавки в виде вторичного полиэтилентерефталата (бывшие в употреблении пластиковые бутылки) в состав нефтяного дорожного битума придает асфальтобетонной смеси новые свойства за счет повышения адгезии битума с минеральными компонентами, т.к. полиэтилентерефталат содержит полярные сложноэфирные группы, способствующие лучшему сцеплению битума даже с влажной поверхностью минерального материала. Это позволяет усилить процессы структурообразования асфальтобетона и улучшить основные физико-механические характеристики его свойств (см. табл.1). Предложенная асфальтобетонная смесь получается дешевле, т.к. указанная выше полимерная добавка является бытовым отходом, а стоимость полимерной добавки у прототипа Характеристика исходных материалов 1. Вторичный полиэтилентерефталат, ТУ-6-05-1984-85 марки 277-73 представляет собой бывшие в употреблении пластиковые бутылки. Это термопластичный материал, температура плавления 243°С, температура размягчения 100°С, молекулярная масса 20000-40000, показатель текучести расплава 1.5-2 г/10 мин, разрушающее напряжение при разрыве 134.5 МПа, модуль упругости при растяжении 6130 МПа, нерастворим в воде и органических растворителях, растворим в фенолах и его алкильных производных. 2. Известняковый щебень фракции 5-20 мм. В качестве известнякового щебня использован известняк месторождения “Апанасовский карьер” Ростовской области. В таблицах 2, 3 приведены химический и зерновой состав щебня и песка. 3. Песок. В качестве песка использовался отсев дробления известнякового щебня фракции до 5 мм. 4. Вяжущее. В качестве вяжущего использовался нефтяной дорожный битум марки БНД 90/130. В таблице 4 представлены его физико-механические показатели в сравнении с полимерно-битумным вяжущим. По физико-механическим показателям исходный битум удовлетворяет требованиям ГОСТ 22245-90. 5. Минеральный порошок. В качестве минерального порошка используется тонкодисперсный порошок доломитовых или известняковых пород. Пример. Для экспериментальной проверки заявленного состава были подготовлены 6 вариантов смесей, приготовленных из вышеперечисленных ингредиентов. Образцы изготавливались следующим образом: в предварительно нагретые материалы до 160°С (известняковый щебень, песок и минеральный порошок) вводился битум с добавкой вторичного полиэтилентерефталата. Смесь перемешивалась в лабораторной мешалке 5 минут при температуре 140-160°С до образования однородного состава. Затем из нее готовились образцы диаметром 70,1 мм под давлением 40 МПа. Одна из смесей изготавливалась на битуме БНД 90/130 без добавки полиэтилентерефталата, остальные пять – с различным ее процентным содержанием (0,05; 0,10; 0,20; 0,25; 0,30). Из проведенных сравнительных испытаний и анализа полученных результатов установили, что асфальтобетонная смесь предлагаемого состава обладает более лучшими физико-механическими свойствами по сравнению со смесью, приготовленной на битуме без добавки, но близка по своим свойствам к смеси прототипа. Наилучшие показатели предлагаемой асфальтобетонной смеси наблюдались при введении вторичного полиэтилентерефталата в пределах от 0,10 до 0,25% от массы битума. Причем оптимальное значение составило 0,20%. Результаты сравнительного анализа сведены в таблицу 1. Следовательно, основным преимуществом предлагаемой асфальтобетонной смеси является повышение ее качества за счет улучшения сцепления вяжущего с минеральными компонентами, повышение водо- и теплостойкости, а как следствие, повышение сопротивления к воздействию динамических нагрузок.
Формула изобретения
Асфальтобетонная смесь для дорожного строительства, содержащая известняковый щебень фракции 5-20 мм, песок фракции до 5 мм, минеральный порошок, нефтяной вязкий битум и полимерную добавку, отличающаяся тем, что в качестве полимерной добавки используется вторичный полиэтилентерефталат в виде б/у пластиковых бутылок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.04.2006
Извещение опубликовано: 27.04.2007 БИ: 12/2007
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 07.04.2006
Извещение опубликовано: 20.06.2007 БИ: 17/2007
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40 тыс. руб. за тонну), слабое сцепление битума с сухим минеральным материалом и отсутствия сцепления с влажным минеральным материалом.