RU2183601C1 - Mineral-organic binding material - Google Patents
Mineral-organic binding material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2183601C1 RU2183601C1 RU2001102121A RU2001102121A RU2183601C1 RU 2183601 C1 RU2183601 C1 RU 2183601C1 RU 2001102121 A RU2001102121 A RU 2001102121A RU 2001102121 A RU2001102121 A RU 2001102121A RU 2183601 C1 RU2183601 C1 RU 2183601C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- asphalt
- mineral
- mineral powder
- binder
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/10—Compositions or ingredients thereof characterised by the absence or the very low content of a specific material
- C04B2111/105—Alumina-free or very low alumina-content materials
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано при устройстве и ремонте асфальтовых покрытий автомобильных дорог и аэродромов, а также для гидроизоляции дорожно-транспортных, гидротехнических и других инженерных сооружений. The invention relates to the field of building materials and can be used in the device and repair of asphalt pavements of roads and airfields, as well as for waterproofing road transport, hydraulic and other engineering structures.
Проблемам вяжущего в асфальтах и гидроизоляции посвящено много научных разработок. В них качество асфальтов исследуется в зависимости от качества битумов или в зависимости от структуры минеральных составляющих и их природы. A lot of scientific developments are devoted to the problems of a binder in asphalt and waterproofing. In them, the quality of asphalts is studied depending on the quality of bitumen or depending on the structure of mineral components and their nature.
До настоящего времени в большинстве научных изысканий основная роль вяжущего вещества в асфальтобетонных смесях придается битуму, поэтому практически все качественные характеристики и свойства асфальтобетонных смесей предопределены свойствами и качеством битума. Для повышения качества асфальтовых смесей применяются полимерно-битумные вяжущие (ПБВ), изготовленные на основе модифицированных битумов. А для улучшения сцепления ПБВ с каменными материалами используются поверхностно-активные вещества (ПАВы) - Дорос, Амдор, КАП и другие. Применение ПБВ несколько уменьшает трещинообразование, особенно при отрицательных температурах, и повышает модуль упругости при высоких температурах. Снижает хрупкость, уменьшает колееобразование. To date, in most scientific studies, the main role of a binder in asphalt mixtures is given to bitumen, so almost all the qualitative characteristics and properties of asphalt mixtures are predetermined by the properties and quality of bitumen. To improve the quality of asphalt mixtures, polymer-bitumen binders (PBB) are used, made on the basis of modified bitumen. And to improve the adhesion of PBB with stone materials, surface-active substances (surfactants) are used - Doros, Amdor, KAP and others. The use of PBB somewhat reduces crack formation, especially at low temperatures, and increases the elastic modulus at high temperatures. Reduces fragility, reduces rutting.
Недостатками этого метода являются повышенные требования к качеству битума, высокая стоимость поверхностно-активных веществ, особенно импортных, а также высокая точность их дозировки (см. В. Степанов. Об опыте производства полимерно-битумных вяжущих (ПБВ), ж. "Автомобильные дороги" 5/2000, О. Иванов и др. Качество - залог успеха, ж. "Автомобильные дороги", 6/2000). The disadvantages of this method are the increased requirements for the quality of bitumen, the high cost of surface-active substances, especially imported ones, as well as the high accuracy of their dosage (see V. Stepanov. On the experience in the production of polymer-bitumen binders (PBB), railway "Highways" 5/2000, O. Ivanov et al. Quality is the key to success, J. "Highways", 6/2000).
Еще одно направление поиска решений получения высококачественных асфальтобетонов - это технология производства асфальтобетонов, способы их приготовления. Суть большинства способов приготовления асфальтов сводится к раздельной (двойной) технологии перемешивания составляющих, когда часть минеральных материалов с пористыми зернами предварительно обрабатывают битумом. Такая технология позволяет снизить пористость до минимума, способствует повышению водостойкости асфальтобетона (см. Н.В. Медведев, статья "Опыт использования гранулированного асфальтовяжущего в Мордовии", О.А. Салль, кандидат технических наук, статья "К проблеме повышения долговечности асфальтобетонных покрытий". Труды СОЮЗДОРНИИ, Москва, 1989 г. "Способ приготовления асфальтобетонной смеси" пат. РФ 2056387, МПК С 04 В 26/26, опубл. 20.03.96. Another direction in the search for solutions for obtaining high-quality asphalt concrete is the technology for the production of asphalt concrete, methods for their preparation. The essence of most methods for preparing asphalts is reduced to separate (double) technology of mixing the components, when some of the mineral materials with porous grains are pre-treated with bitumen. This technology allows to reduce porosity to a minimum, improves the water resistance of asphalt concrete (see N.V. Medvedev, article "Experience in the use of granular asphalt binder in Mordovia", O. A. Sall, Ph.D., article "On the problem of increasing the durability of asphalt concrete coatings" Proceedings of SOYUZDORNII, Moscow, 1989. "Method for the preparation of asphalt concrete mix" Pat. RF 2056387, IPC С 04 В 26/26, publ. 03.20.96.
Известно асфальтовязущее вещество, содержащее известняковые пылевидные отходы 82,8-83.2, битум 16,5-17,0 и поверхностно-активное вещество "Бикор" 0,2-0,3. При этом зерновой состав известняковых пылевидных отходов следующий, мас.%:
Мельче 1,2 - 100
Мельче 0,315 - 98
Мельче 0,071 - 96,3,
пористость 32% по объему (см. патент РФ 2123987, МПК С 04 В 26/02, опубл. 27.12.1998).Known asphalt-binding substance containing limestone dusty waste 82.8-83.2, bitumen 16.5-17.0 and surfactant "Bikor" 0.2-0.3. Moreover, the grain composition of the limestone dusty waste is as follows, wt.%:
Smaller 1.2 - 100
Smaller 0.315 - 98
Finer 0.071 - 96.3,
porosity 32% by volume (see RF patent 2123987, IPC C 04 B 26/02, publ. 12/27/1998).
Данное асфальтовяжущее вещество является наиболее близким аналогом к предлагаемому минерало-органическому вяжущему веществу по виду составляющих его компонентов, по технологии его приготовления, а также по назначению. This asphalt binder is the closest analogue to the proposed mineral-organic binder by the type of its constituent components, by the technology of its preparation, and also by purpose.
Существенными недостатками аналога являются повышенные требования к качеству битума, высокая стоимость поверхностно-активной добавки "Бикор" и сложности по точной его дозировке. Significant disadvantages of the analogue are the increased requirements for the quality of bitumen, the high cost of the surfactant "Bikor" and the difficulty in its exact dosage.
Задачей изобретения является улучшение физико-механических свойств вяжущего вещества, структурное преобразование битума любой модификации и, как следствие, экологическая чистота материала. The objective of the invention is to improve the physico-mechanical properties of the binder, the structural transformation of bitumen of any modification and, as a result, the ecological purity of the material.
Поставленная задача решается тем, что минерало-органическое вяжущее вещество, содержащее известняковый минеральный порошок и битум, содержит известняковый минеральный порошок следующего зернового состава, мас.%:
Менее 1,25 мм - 100
Менее 0,315 мм - 100
Менее 0,071 мм - 73,5
с пористостью не более 29% по объему и содержанием глинистых примесей - полуторных окислов Аl2О3+Fе2О3 не более 0,5%, а битум любых модификаций при следующем соотношении компонентов в массовых частях:
Известняковый минеральный порошок - 2-4
Битум любых модификаций - 1
Предлагаемое вяжущее вещество отличается от подобных аналогов тем, что только известняковый минеральный порошок и только с данными характеристиками зернового и химического состава в смеси с битумом позволяет добиться главной характеристики вяжущего, отвечающей за долговечность асфальтобетона и гидроизоляции, - это сцепление (адгезия). Полученное вяжущее обладает требуемой искомой клеящей способностью, а заполнение межзернового пространства этим вяжущим в асфальтобетоне сокращает пористость до минимума к увеличению прочности, а также к экологической чистоте асфальтобетона. После укладки асфальта испарения, вредные для здоровья человека, приближаются к нулю. В процессе приготовления минерало-органичесокго вяжущего часть компонентов битума адсорбируется на поверхности минерального порошка, что приводит к существенной перестройке структуры битума, а следовательно, к значительному изменению его свойств.The problem is solved in that the mineral-organic binder containing limestone mineral powder and bitumen, contains limestone mineral powder of the following grain composition, wt.%:
Less than 1.25 mm - 100
Less than 0.315 mm - 100
Less than 0.071 mm - 73.5
with a porosity of not more than 29% by volume and content of clay impurities - one and a half oxides Al 2 O 3 + Fe 2 O 3 not more than 0.5%, and bitumen of any modifications with the following ratio of components in mass parts:
Limestone mineral powder - 2-4
Bitumen of any modifications - 1
The proposed binder differs from similar analogues in that only limestone mineral powder and only with these characteristics of grain and chemical composition mixed with bitumen allows to achieve the main characteristics of the binder, which is responsible for the durability of asphalt concrete and waterproofing, is adhesion. The obtained binder has the required desired adhesive ability, and filling the intergranular space with this binder in asphalt concrete reduces porosity to a minimum to increase strength, as well as environmental friendliness of asphalt concrete. After laying asphalt, fumes harmful to human health approach zero. In the process of preparing a mineral-organic binder, some of the components of bitumen are adsorbed on the surface of the mineral powder, which leads to a significant restructuring of the structure of bitumen, and consequently, to a significant change in its properties.
Наилучшего сцепления можно достичь при содержании окислов в химическом составе неорганических компонентов менее 0,5%. The best adhesion can be achieved when the content of oxides in the chemical composition of inorganic components is less than 0.5%.
Эти выводы визуально подтверждены отличным состоянием асфальтового покрытия нового моста через реку Амур у г. Хабаровска. Асфальтовое покрытие на самом мосту выполнено с применением минерало-органического вяжущего на основе известнякового минерального порошка, а покрытие на подходах к нему выполнялось без этого вяжущего. По истечении годичного цикла эксплуатации отличия в состоянии покрытий поразительны. Участок асфальтового покрытия на мосту (с применением минерало-органического вяжущего) не имеет никаких видимых дефектов, в то время, как на подходах к мосту уже в первую же весну проявились деформации асфальта: поперечные трещины, сдвижки. These findings are visually confirmed by the excellent condition of the asphalt surface of the new bridge across the Amur River near Khabarovsk. The asphalt coating on the bridge itself was made using a mineral-organic binder based on limestone mineral powder, and the coating on the approaches to it was carried out without this binder. After a year of operation, the differences in coating condition are striking. The asphalt pavement section on the bridge (using a mineral-organic binder) does not have any visible defects, while on the approaches to the bridge asphalt deformations appeared already in the very first spring: transverse cracks, shears.
Эффект от присутствия в асфальтобетоне минерало-органического вяжущего виден на прилагаемых фотографиях (см. фиг. 1-4). Эти участки покрытий находятся под постоянным контролем и испытания будут проводиться систематически по окончании каждого осенне-зимнего и весенне-летнего сезонов. The effect of the presence in the asphalt of a mineral-organic binder is visible in the attached photographs (see Figs. 1-4). These areas of coatings are under constant control and tests will be carried out systematically at the end of each autumn-winter and spring-summer season.
Образуемое минерало-органическое вяжущее имеет преимущества перед всеми известными аналогами:
структурирует битум,
возрастает адгезия к каменным материалам от 60 до 80 кПа,
увеличивается показатель теплостойкости,
возрастает температура размягчения,
повышается устойчивость к расслоению,
повышается трещиностойкость,
экологическая чистота.The resulting mineral-organic binder has advantages over all known analogues:
structures bitumen
adhesion to stone materials increases from 60 to 80 kPa,
the indicator of heat resistance increases
softening temperature increases
resistance to delamination increases
crack resistance increases
ecological cleanliness.
В результате применения минерало-органического вяжущего вещества существенно улучшились физико-механические характеристики асфальтобетона, что позволяет выпускать высокоплотные многощебенистые смеси 1 марки с повышенной сдвигоустойчивостью, трещиностойкостью и долговечностью без поверхностно-активных добавок (см. таблицу). As a result of the use of a mineral-organic binder, the physical and mechanical characteristics of asphalt concrete have significantly improved, which makes it possible to produce high-density multi-grained mixtures of grade 1 with increased shear resistance, crack resistance and durability without surface-active additives (see table).
Предлагаемое минерало-органическое вяжущее вещество (МОВВ) является экологически чистым и, что самое главное, легко может изготавливаться на нефтеперегонных заводах. Минеральный порошок в предлагаемом МОВВ находится во взвешенном состоянии (не выпадает в осадок), оно просто в изготовлении и транспортировке. The proposed mineral-organic binder (MOBB) is environmentally friendly and, most importantly, can easily be manufactured at oil refineries. The mineral powder in the proposed MOBB is in suspension (does not precipitate), it is easy to manufacture and transport.
Claims (1)
Менее 1,25 мм - 100
Менее 0,315 мм - 100
Менее 0,071 мм - 73,5
с пористостью не более 29% по объему и содержанием глинистых примесей (полуторных окислов А12О3+Fe2О3) не более 0,5%, а битум любых модификаций при следующем соотношении компонентов, мас. ч:
Известняковый минеральный порошок - 2-4
Битум любых модификаций - 1Mineral-organic astringent containing limestone mineral powder and bitumen, characterized in that it contains limestone mineral powder of the following grain composition, wt. %:
Less than 1.25 mm - 100
Less than 0.315 mm - 100
Less than 0.071 mm - 73.5
with a porosity of not more than 29% by volume and clay impurities content (sesquioxides A1 2 O 3 + Fe 2 O 3 ) not more than 0.5%, and bitumen of any modifications in the following ratio of components, wt. h:
Limestone mineral powder - 2-4
Bitumen of any modifications - 1
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102121A RU2183601C1 (en) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Mineral-organic binding material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001102121A RU2183601C1 (en) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Mineral-organic binding material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2183601C1 true RU2183601C1 (en) | 2002-06-20 |
Family
ID=20245174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001102121A RU2183601C1 (en) | 2001-01-23 | 2001-01-23 | Mineral-organic binding material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2183601C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003068704A1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-08-21 | Nikolai Timofeevich Baginsky | Mineral organic binder baginit for all types of dampproofings |
| ES2388022A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-05 | Fundación Centro Tecnológico Andaluz De La Piedra | Process for obtaining a modified bituminous mastic for hot application and product obtained. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
| RU2506238C1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of obtaining mineral powder for asphalt concrete mixture |
| CN105152580A (en) * | 2015-07-31 | 2015-12-16 | 中国水利水电第七工程局有限公司 | Hydraulic asphalt concrete antiseepage material with large particle size |
-
2001
- 2001-01-23 RU RU2001102121A patent/RU2183601C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОРОЛЕВ И.В. и др. Особенности взаимодействия компонентов в битумоминеральных системах, Химия и технология топлив и масел, 1994, №4, с.26-28. РУКОВОДСТВО ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ ДОРОЖНЫХ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ. - М.: Транспорт, 1978, с.36-38. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003068704A1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-08-21 | Nikolai Timofeevich Baginsky | Mineral organic binder baginit for all types of dampproofings |
| ES2388022A1 (en) * | 2011-03-10 | 2012-10-05 | Fundación Centro Tecnológico Andaluz De La Piedra | Process for obtaining a modified bituminous mastic for hot application and product obtained. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
| RU2506238C1 (en) * | 2012-08-15 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Method of obtaining mineral powder for asphalt concrete mixture |
| CN105152580A (en) * | 2015-07-31 | 2015-12-16 | 中国水利水电第七工程局有限公司 | Hydraulic asphalt concrete antiseepage material with large particle size |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dulaimi et al. | High performance cold asphalt concrete mixture for binder course using alkali-activated binary blended cementitious filler | |
| EP3459918A1 (en) | Early strength geopolymer binder material and method for using it | |
| US3206319A (en) | Load supporting composition | |
| CN103819158B (en) | The preparation method of high volume stability concrete | |
| KR20190069360A (en) | Road pavement constructing method using imperviousness concrete having waterproof and anticorrosive | |
| RU2281356C1 (en) | Ground consolidation composition and method of its usage for road building | |
| WO2008146979A1 (en) | Composition for solidifying soil and industrial waste | |
| RU2183601C1 (en) | Mineral-organic binding material | |
| US20110305820A1 (en) | Fiber modified layer and methods of making and using same | |
| RU2435743C1 (en) | Rubberised vibro cast asphalt mix | |
| Whiting et al. | Synthesis of current and projected concrete highway technology | |
| KR20190070897A (en) | Road pavement constructing method using imperviousness concrete having waterproof | |
| Al-Mishhadani et al. | Some Properties of Emulsified Asphalt Paving Mixture at Iraqi Environmental Conditions. | |
| RU2243949C1 (en) | Dense slip-cast emulsion-mineral mixture | |
| RU2603310C1 (en) | Road pavement | |
| WO2013022371A1 (en) | Method for heat regeneration of asphalt concrete (four variants) | |
| WO2020238945A1 (en) | Masonry asphalt concrete and preparation method therefor | |
| Dulaimi | Development of a new cold binder course emulsion asphalt | |
| RU2792506C1 (en) | Regenerated soil mix | |
| RU2816939C1 (en) | Fibrosol-cement-soil mixture | |
| RU2820381C1 (en) | Fibre-bitumen-cement-soil mixture | |
| RU2229451C1 (en) | Bituminous concrete mix | |
| Plyuta | Determination of the percentage of lime in the strengthening of clay soils using pH | |
| RU2726095C1 (en) | Composition for road pavement bases layers device | |
| RU2785742C1 (en) | Fiber-cement -soil mixture |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080124 |