RU2673686C1 - Способ повышения прочностных свойств дорожного битума - Google Patents
Способ повышения прочностных свойств дорожного битума Download PDFInfo
- Publication number
- RU2673686C1 RU2673686C1 RU2017131569A RU2017131569A RU2673686C1 RU 2673686 C1 RU2673686 C1 RU 2673686C1 RU 2017131569 A RU2017131569 A RU 2017131569A RU 2017131569 A RU2017131569 A RU 2017131569A RU 2673686 C1 RU2673686 C1 RU 2673686C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- strength
- iron
- road
- properties
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 241001676573 Minium Species 0.000 claims description 17
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 abstract description 14
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N iron;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Fe].[Fe] YOBAEOGBNPPUQV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 9
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- -1 bitumen Chemical class 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000005610 quantum mechanics Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/30—Oxides other than silica
-
- 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
- C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
- C04B20/10—Coating or impregnating
- C04B20/1018—Coating or impregnating with organic materials
- C04B20/1029—Macromolecular compounds
- C04B20/1044—Bituminous materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для производства асфальтобетонной смеси, применяемой в качестве конструктивных слоев дорожной одежды. В способе повышения прочностных свойств дорожного битума, состоящем в добавлении в битум упрочняющего компонента, в качестве упрочняющего компонента используют железный сурик, который вводят в предварительно разогретый до 140-160o C битум в количестве, обеспечивающем его 25%-ное содержание по отношению к отобранной массе битума, тщательно перемешивают с последующим добавлением полученного концентрата в оставшееся количество битума и окончательно перемешивают с получением битума, содержащего 1-2% железного сурика от массы битума. Технический результат - повышение прочности. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для производства асфальтобетонной смеси, применяемой в качестве конструктивных слоев дорожной одежды.
Битум в асфальтобетоне является и вяжущим, и гидроизолирующим материалом. При этом работоспособность битумного вяжущего во многом зависит от прочности сцепления его с поверхностью минеральных материалов и общей прочности его в асфальтобетоне. Дорожный битум должен обладать высокой адгезионной способностью в широком диапазоне температур, чтобы прочно удерживать минеральную составляющую асфальтобетона в общей массе. Это особенно важно при интенсивном движении автомобильного транспорта, возрастающем ежегодно на 10-12%. Наиболее распространенные виды разрушений асфальтобетонных покрытий происходят вследствие недостаточной адгезионной прочности на границе раздела фаз между битумом и минеральной поверхностью. Кроме того, срок службы дорожного покрытия зависит от характера действующих на него нагрузок. Так нагрузки, от действия движущегося транспорта, изгибают дорожное полотно и носят циклический характер. При циклических нагрузках важна прочность всего монолита дорожного покрытия. Поэтому под повышением прочностных свойств дорожного битума понимается не только повышение его адгезии с минеральными материалами, но и повышение его когезионных связей, определяющих прочность свойств самого объемного битума.
Известен способ повышения адгезии битума к каменным материалам путем введения в состав битума различных поверхностно-активных веществ (ПАВ). [Руководство по применению поверхностно активных веществ при устройстве асфальтобетонных покрытий. Министерство транспорта Российской Федерации государственная служба дорожного хозяйства (РОСАВТОДОР). Москва. 2003].
Наиболее эффективные из них это: ДАД-1; Амдор-10; Адгезол 3-тд; Evotherm, как повышающие адгезию битума к каменному материалу [Выбор адгезионных добавок для повышения термостабильности битума. А.И. Траутваин, В.В. Ядыкина, Д.В. Землякова. БГТУ им. Шухова.№1(13),2014, с.225-240].
К недостаткам ПАВ, перечисленных в данном документе, можно отнести:
- ограничения в температурно-временном режиме приготовления смеси;
- ограничения во времени реализации;
- ухудшение экологии;
- дефицитность сырьевых ресурсов и их высокая стоимость.
Существующие на сегодняшний день ПАВ направлены на повышение адгезии битума к минеральным наполнителям асфальтобетонной смеси. Их применение не затрагивает когезионные связи, обеспечивающие объемную прочность битума, а, следовательно, и общую прочность слоя асфальтобетонного дорожного покрытия. Как указывалось выше, битум находится в асфальтобетонной смеси не только в пленочном, но и в объемном состоянии. Расположение этих объемов носит локальный характер в общей массе этого материала. При этом когезионная прочность этих объемов оказывает большое влияние на срок службы дорожного покрытия, особенно от нагрузок имеющих циклический характер.
При таких нагрузках разрушение дорожного покрытия начинается в местах наименее прочных, в точках локализации объемного битума. Как известно прочность пленочного битума намного выше прочности объемного [Дорожный асфальтобетон. А. М. Богуславский, И. В. Королев, Н. В. Горелышев, Л. Б. Гезенцвей; Под ред. Л. Б. Гезенцвея. - 2-е изд., перераб. и доп. М. Транспорт. 1985. - 350 с.].
Таким образом, основным недостатком битумов с ПАВ является то, что это не приводит к повышению общей прочности битумов.
В качестве прототипа предлагаемому изобретению рассматривается способ повышения прочностных свойств битума [Пути экономии битума в дорожном строительстве. И. В. Королев, М, Транспорт, 1986, с.149], путем снижениям доли объемного битума в общей массе асфальтобетонной смеси, благодаря двух стадийному способу её приготовления. Этот способ заключается в том, что на первой стадии, осуществляется приготовление вяжущего путем ввода в горячий битум тонкодисперсного минерального порошка, обладающего большой удельной поверхностью. Первая стадия заканчивается тщательным перемешиванием в смесителе этих компонентов до их гомогенного состояния. Суть этого способа повышения прочностных свойств битума заключается в переводе, объемного битума в пленочный, который адсорбируется на поверхностях частиц минерального порошка, обладающих большой удельной поверхностью. Далее наступает вторая стадия, где объединяются гомогенное вяжущее и заполнитель асфальтобетона, а затем тщательно перемешиваются до получения товарного продукта – асфальтобетонной смеси. При этом количество битума, необходимого для этой операции, требуется меньше, чем при обычном, одностадийном приготовлении асфальтобетонной смеси, когда все её составляющие перемешиваются одновременно.
Недостатком такой технологии является то обстоятельство, что данном случае, перевод объемного битума в пленочный происходит не в полной мере. Во-вторых, теоретически трудно точно рассчитать объем битума необходимого для перевода его в пленочное состояние, поэтому его вводят с небольшим запасом. Во-вторых, в процессе уплотнения слоя асфальтобетонной смеси в дорожном покрытии, под действием уплотняющей нагрузки, происходит сближение частиц и агрегатов между собой. При этом, в местах контакта частиц заполнителя, пленки битума начинают деформироваться, перетекая из мест более напряженных в места менее напряженные, заполняя поровое пространство уплотняемой смеси. Таким образом, образуются локальные концентрации объемного битума. Его прочность, как указывалось выше, меньше, чем прочность пленочного. Поэтому локальные концентрации объемного битума являются слабым местом в дорожном покрытии и источником его разрушения под действием внешних циклических нагрузок.
Задачей настоящего изобретения является повышение прочностных свойств дорожного битума.
Для решения поставленной задачи в способе повышения прочностных свойств дорожного битума, состоящий в добавлении в битум упрочняющего компонента, в качестве этого компонента используют железный сурик в количестве не менее 1% от массы битума, который вводят в последний до объединения его с минеральным материалом.
Технический результат изобретения заключается в том, что введение в битум железного сурика, частицы которого обладают магнитными свойствами, обеспечивает структурирование свободных объемов битума в асфальтобетонном покрытии, ведущее в конечном итоге к повышению его прочности.
На, прилагаемых к изобретению, чертежах даны следующие изображения:
- фиг. 1 – график изменения прочности битума в зависимости от процентного содержания в нем железного сурика;
- фиг. 2 – локальный объем свободного битума с частицами железного сурика.
Для лучшего понимания сущности предлагаемого способа ниже дается характеристика упрочняющего компонента, в качестве которого использован железный сурик.
Сурик железный представляет собой пигмент (порошок) природного происхождения, красно-коричневого, желтовато-красного или кирпичного цвета. Основным компонентом железного сурика является оксид железа (Fe2O3), содержание которого достигает 65 – 95%. Остальная часть – примеси кремнезема и глинистых веществ. Процесс производства железного сурика осуществляется по технологии прокаливания лимонитовой руды или солей железа посредством кислородо-воздушных сред. После того, как состав оксида железа достигнет вышеуказанного уровня, он проходит этап измельчения. Измельчение осуществляется на специальном оборудовании - дробилках, а затем, с последующим разделением разделение на фракции – на грохотах. Затем пигмент упаковывают в емкости из металла или другую тару.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Предварительно в ограниченный объем битума определенной массы с температурой в диапазоне 140-160оС вводится железный сурик в количестве, обеспечивающем его 25%-ое содержание по отношению к отобранном массе битума. К общей массе битума одного замеса асфальтобетонной смеси указанный процент (25%) железного сурика должен обеспечить не менее 1%-ое его содержание. Затем осуществляют тщательное перемешивание битума и железного сурика до получения гомогенной битумной смеси. Полученный концентрат добавляют в оставшееся количество битума, необходимое для получения одного замеса смеси, осуществляя окончательное перемешивание. Полученное вяжущее вводят в смеситель совместно с минеральным материалом и завершают процесс приготовления асфальтобетонной смеси, которая становится готовой для укладки в дорожное покрытие.
В лабораторных условиях были выполнены ряд экспериментов подтверждающих эффективность заявленного способа.
Так одно из исследований касалось выяснения влияния количества железного сурика в битуме на прочность соединения (склеивания) объектов из минерального материала друг с другом.
Три куба шлифованного гранита, равной величины (40х30х20 мм), склеивались битумным вяжущим с определенной толщиной слоя вяжущего так, чтобы средний куб выступал относительно крайних на некоторую величину по высоте. Склеенная триада, устанавливалась на пресс, где она нагружалась на средний куб, при температуре 20оС, так, что происходил сдвиг среднего куба относительно крайних, вызывающий разрушения слоя. В каждом опыте определялось сопротивление разрушению как усилие разрушения деленное на площадь склеенной поверхности. Эта величина, в Мпа, принята в качестве оценки прочности соединения. Опыты проводились с добавлением в битум, разогретый до 140-160оС, железного сурика в процентах: 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0 от массы битума. Результаты испытаний представлены графиком на фиг.1, из которого видно, что прочность соединения битума с включениями железного сурика к граниту увеличилась примерно в 3,5 раза по сравнению с прочностью битума (0,04МПа) без железного сурика. Было установлено, что при увеличении содержания сурика в битуме в диапазоне от 0,2 – 0,8% имеет место незначительное изменение прочности в сторону увеличения. Скачок прочности отмечается при 1%-ом содержании сурика, после которого происходит ее прогрессивное нарастание да 2%-го содержания, а затем отмечается стабилизация величины прочности, приближающаяся к 0,15МПа. Таким образом, оптимальным количественным содержанием железного сурика в битуме является диапазон от 1% до 2%, но не менее 1%.
В другом исследовании проведены сравнительные испытания адгезионной прочности соединения «битум - гранит» с различной модификацией битума, предоставленными предприятием АБЗ-1 (Санкт-Петербург) (см. таблица 1).
Результаты испытаний различных модификаций битума представлены в таблице.
Таблица 1
| № п/п | Битум/ битум + модификатор |
Прочность соединения без термостатиро-вания, Мпа | Прочность соединения после термостати-рования, (140оС в течение 72 часов) |
| 1 | БНД 60/90(битум) | 0,048 | 0,081 |
| 2 | Битум+ 1% минеральный порошкок | 0,091 | Не термост. |
| 3 | Битум + АМДОР-10 | 0,085 | Не термост. |
| 4 | Битум + 1% железный сурик | 0,161 | 0,468 |
Как видно из результатов испытаний добавка, в виде 1% содержания железного сурика увеличивает прочность соединения по сравнению с широко применяемым модификатором АМДОР-10, а также с применением минерального порошка почти в два раза. Важно отметить, что прочность соединения после термостатированния, дает увеличение прочности в 5 раз. Последний показатель очень важен для дорожного битума, который должен обладать высокой прочностной способностью в широком диапазоне температур.
Упрочняющий компонент в виде порошка железного сурика представляет собой оксид железа - Fe2O3. Кристаллическая решетка оксида железа Fe2O3 , как основного элемента в составе железного сурика, может модифицироваться и проявлять различные свойства при внешних воздействиях: давление, температура. Так в ромбоэдральной альфа-фазе (α-Fe2O3 ) оксид железа является антиферромагнетиком ниже температуры 260 К; от этой температуры и до 960 K - это— слабый ферромагнетик. При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью. [Горная энциклопедия в 5 томах Год: 1984-1991 Автор: Козловский Е.А. (ред.) Язык: Русский Издательство: Советская энциклопедия ISBN: 5-82870-007-Х].
Согласно классической теории электромагнитных явлений источником магнетизма являются электрические макро - и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Магнитным моментом обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. Магнитный момент элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина.
Интенсивность изменения свойств полимерного материала, в частности, нефти зависит от направления спина магнитного центра ассоциата. Общее направление спинов всех взаимодействующих молекул и частиц нефтяной системы связано с суммарным магнитным полем в данной области пространства. Наложение внешнего воздействия, в том числе магнитного поля, на полимерную систему, приводит к изменению направления молекул и частиц этой системы [Дифференциация нефти в магнитном поле. Галимов Р. А., Кротов В. В., Марданшин Р. Н. 2010. / Вестник Казанского технологического университета].
Взаимодействие ферромагнетиков 1 с компонентами собственно битума приводит к концентрации полимерных цепей 2 битума в поверхностном слое 3 частицы порошка железного сурика (фиг.2) и увеличению адсорбционной активности частиц порошка железного сурика.
Возрастание адсорбционной активности проявляется в изменении кинетики и энергии активации адсорбционно-десорбционных процессов. Так на зернах порошка сурика, наблюдается эффект избирательной диффузии жидких углеводородов. Наряду с адсорбционным взаимодействием, охватывающим граничный слой битума, изменяется структура битума вследствие влияния магнитных сил вокруг зерен железного сурика. Это влияние распространяется перпендикулярно поверхности частицы. Битум и его составляющие асфальтены, масла, смолы, попадая в зону их действия, претерпевают структурные изменения. Его высокомолекулярные соединения, проявляя «эстафетное действие», образуют цепочки, перпендикулярные к поверхности этих зерен. Эти цепочки напоминают собой ориентированные структуры типа «жидких кристаллов». Прочность связи звеньев цепочки по мере удаления от зерна падает и по мере удаления, битум приобретает объемные свойства. Но поскольку частиц железного сурика в битуме находится много, то влияние магнитного поля действующего вокруг этих частиц, подвергает структурированию весь объем свободного битума, который не связан адгезионными силами с поверхностью минеральных зерен. Другими словами повышается когезионная и общая прочность битума в составе асфальтобетонов. Исследования позволили в ориентированном слое битума выделить три зоны с характерными структурой и физико-механическими свойствами; твердообразная; структурированная; диффузная (фиг.2) Твердообразная зона, граничащая с поверхностью магнитных частиц, в основном представлена адсорбционным слоем.
Практически исследовано влияние ферромагнетиков в составе битума на поверхностную энергию и адгезионное взаимодействие с поверхностью каменного материала. С помощью метода инфракрасной спектрометрии исследовался слой вяжущего (битум +1% железного сурика) на минеральной поверхности. В результате установлено, что чем ближе к поверхности минерала, тем более сжатыми оказываются межатомные связи. В результате уплотнения и сближения атомных связей возрастает прочность таких соединений как битум, модифицированный добавлением не менее 1% железного сурика.
Claims (1)
- Способ повышения прочностных свойств дорожного битума, состоящий в добавлении в битум упрочняющего компонента, отличающийся тем, что в качестве упрочняющего компонента используют железный сурик, который вводят в предварительно разогретый до 140-160o C битум в количестве, обеспечивающем его 25%-ное содержание по отношению к отобранной массе битума, тщательно перемешивают с последующим добавлением полученного концентрата в оставшееся количество битума и окончательно перемешивают с получением битума, содержащего 1-2% железного сурика от массы битума.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131569A RU2673686C1 (ru) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | Способ повышения прочностных свойств дорожного битума |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017131569A RU2673686C1 (ru) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | Способ повышения прочностных свойств дорожного битума |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2673686C1 true RU2673686C1 (ru) | 2018-11-29 |
Family
ID=64603569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017131569A RU2673686C1 (ru) | 2017-09-08 | 2017-09-08 | Способ повышения прочностных свойств дорожного битума |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2673686C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000046164A1 (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Solid-state composition comprising solid particles and binder |
| RU2178441C1 (ru) * | 2000-07-20 | 2002-01-20 | Томских Светлана Сергеевна | Способ получения битумного связующего |
| RU2205808C2 (ru) * | 2000-07-04 | 2003-06-10 | Фахрутдинов Рево Зиганшинович | Асфальтобетонная смесь и способ ее получения |
| EA009585B1 (ru) * | 2003-04-30 | 2008-02-28 | Космик Асфальт Текнолоджи Пте Лтд. | Упаковка для битума |
| RU2345107C1 (ru) * | 2007-05-11 | 2009-01-27 | Владимир Шалвович Сохадзе | Полимерно-битумная мастика и способ ее получения |
| RU2615523C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Полимерный модификатор битума и битумно-полимерное вяжущее на его основе |
-
2017
- 2017-09-08 RU RU2017131569A patent/RU2673686C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000046164A1 (en) * | 1999-02-02 | 2000-08-10 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Solid-state composition comprising solid particles and binder |
| RU2205808C2 (ru) * | 2000-07-04 | 2003-06-10 | Фахрутдинов Рево Зиганшинович | Асфальтобетонная смесь и способ ее получения |
| RU2178441C1 (ru) * | 2000-07-20 | 2002-01-20 | Томских Светлана Сергеевна | Способ получения битумного связующего |
| EA009585B1 (ru) * | 2003-04-30 | 2008-02-28 | Космик Асфальт Текнолоджи Пте Лтд. | Упаковка для битума |
| RU2345107C1 (ru) * | 2007-05-11 | 2009-01-27 | Владимир Шалвович Сохадзе | Полимерно-битумная мастика и способ ее получения |
| RU2615523C1 (ru) * | 2015-12-09 | 2017-04-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КНИТУ") | Полимерный модификатор битума и битумно-полимерное вяжущее на его основе |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОРОЛЕВ И.В. Пути экономии битума в дорожном строительстве, Москва, Транспорт, 1985, с. 149. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | Mechanical property and microstructure characteristics of geopolymer stabilized aggregate base | |
| Maharaj et al. | Re-use of steel slag as an aggregate to asphaltic road pavement surface | |
| Rafiee et al. | Hexagonal boron nitride and graphite oxide reinforced multifunctional porous cement composites | |
| Xue et al. | Experimental investigation of basic oxygen furnace slag used as aggregate in asphalt mixture | |
| Singh et al. | Performance evaluation of cement stabilized fly ash–GBFS mixes as a highway construction material | |
| Al-Oraimi et al. | The effect of the mineralogy of coarse aggregate on the mechanical properties of high-strength concrete | |
| CN102976672A (zh) | 低碳高性能混凝土辅助胶凝材料 | |
| Mohamed et al. | Sulfur based hazardous waste solidification | |
| Tran et al. | Improved mechanical and microstructure of cement-stabilized lateritic soil using recycled materials replacement and natural rubber latex for pavement applications | |
| Uriev | Technology of dispersed systems and materials: physicochemical dynamics of structure formation and rheology | |
| Usman et al. | Performance evaluation of asphalt micro surfacing–a review | |
| KR100654403B1 (ko) | 내유동성 및 반강성을 갖게 하는 아스팔트콘크리트 주입재 | |
| RU2673686C1 (ru) | Способ повышения прочностных свойств дорожного битума | |
| Rabab’ah et al. | Resilient response and permanent strain of subgrade soil stabilized with byproduct recycled steel and cementitious materials | |
| RU2515007C1 (ru) | Способ упрочнения асфальтового дорожного покрытия углеродным наноматериалом | |
| Mosa | Modification of subgrade properties using waste material | |
| RU2401819C1 (ru) | Способ получения смеси для серного бетона (варианты) | |
| Song et al. | The influence of fine particles under 0.08 mm contained in aggregate on the characteristics of concrete | |
| RU2508261C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь | |
| Dhani et al. | Experimental study on CBR value of overboulder asbuton stabilized by cement | |
| CA2940336C (en) | Dry mortar, mortar slurry and method for producing semi-rigid coatings | |
| Fang et al. | Gradation determination of impermeable asphalt mix on subgrade surface layer for ballastless track in high-speed railway lines | |
| Mukhamatdinov et al. | Investigation of physical and mechanical properties of asphalt mixtures modified by adhesive additive | |
| RU2612681C1 (ru) | Холодный способ получения щебеночно-мастичного асфальтобетона повышенной прочности для ремонта и устройства слоев дорожных покрытий | |
| Luo et al. | Study on indoor pavement performance of diatomite-modified asphalt mixture |