Proč je v asfaltobetonové směsi potřeba minerální prášek?

Minpowder pro ABS: výroba, vlastnosti, druhy, použití

Minerální prášek, používaný jako jedna ze složek při výrobě asfaltobetonových směsí, má obrovský vliv na kvalitu budoucích vrstev vozovky: přispívá k vytvoření hutného minerálního rámu, strukturuje pojivo a zajišťuje adhezní spoje. .

Minerální prášek je jemně rozptýlený materiál získaný mletím hornin nebo odpadu z tepelného, ​​hutnického a jiného průmyslu.

Při výrobě minerálního prášku z hornin se používají uhličitanové nebo nekarbonátové materiály. Mezi první patří sedimentární horniny, z více než 50 % tvořené karbonátovými minerály, jejichž hlavními představiteli jsou vápence, dolomity a také jejich různé přechodné formy.

Nekarbonátové horniny zahrnují sedimentární nebo vyvřelé horniny, které jsou složeny z více než 50 % minerálů oxidu křemičitého. Zástupci této skupiny jsou opoka, tuf, tripol, pískovec, žula a další.

Popílek a popílek a struskové směsi tepelných elektráren, polétavý prach z cementáren, hutní struska a další materiály se používají jako minerální prášek získaný z průmyslových odpadů v silničním stavitelství.

Minerální prášek může být aktivovaný nebo neaktivovaný. Za aktivovaný materiál se považuje materiál, při jehož výrobě bylo použito aditivum ve formě směsi povrchově aktivních látek nebo výrobků obsahujících povrchově aktivní látky s bitumenem. Tento přístup umožňuje zlepšit fyzikálně-chemické vlastnosti minerálního prášku a zvýšit kvalitu budoucího asfaltového betonu.

Například v souladu s národními normami musí být aktivovaný minerální prášek hydrofobní – tato vlastnost zabraňuje pronikání kapek vody mezi film pojiva a částice kameniva, a pomáhá tak snižovat pravděpodobnost destrukce vrstvy vozovky v obdobích, kdy okolní prostředí teplota překročí 0 stupňů.

Výroba minerálního prášku

Výroba minerálního prášku se skládá z několika fází:

• mletí velkých kusů materiálu na požadovanou velikost frakce, umožňující další mletí ve mlýně
• sušení nutné pro vysokou vlhkost materiálu
• Pomoc
• dodávka hotových výrobků do sila

Minerální prášek se vyrábí v mlýnském komplexu, který v závislosti na úrovni podniku může být buď high-tech instalace vybavená moderním zařízením, nebo domácí verze – kombinace jednotek od různých výrobců. Například starý sušící buben z asfaltobetonárny a nový kulový mlýn.

Nejoblíbenějším minerálním práškem používaným při výrobě asfaltu je prášek získaný z vápence. V tomto případě jsou velké kusy horniny – na místě výroby nebo v lomu – drceny v čelistovém nebo rotačním drtiči, načež je materiál zahříván v sušícím bubnu a odeslán k mletí. V současné době jsou v této technologické fázi hlavními jednotkami kulové, kladivové a vertikální mlýny.

Velikost frakcí materiálu dodávaného k broušení může v závislosti na použité jednotce dosáhnout 50 mm a na výstupu – v souladu s normami. Například v požadavcích na složení zrna v GOST 52129-2003 „Minerální prášek pro asfaltový beton a organominerální směsi. Technické specifikace“ uvádí, že procento zrn jemnějších než 1,25 mm by mělo být 95‒100 %.

Druhým standardem pro minerální prášek je GOST 32761-2014 „Veřejné komunikace. Minerální prášek. Technické požadavky – vyžaduje, aby výrobci produktů měli procento zrn jemnějších než 2 mm rovné 100 %.

K vytvoření aktivovaného minerálního prášku se používají tři hlavní metody:

– přidat směs povrchově aktivních látek a bitumenu do materiálu přes trysky ještě před fází mletí

– při broušení přidat do materiálu směs povrchově aktivních látek a bitumenu

– jedna z nejoblíbenějších metod u nás – bitumenová a tuková složka se smísí s materiálem v samostatné jednotce a teprve poté se výsledná směs podává k mletí

Volba horniny pro výrobu prášku, přídavek či nepřidávání směsi povrchově aktivní látky a bitumenu, přesné nastavení mlýna – to vše ovlivňuje různé vlastnosti jemně rozptýleného materiálu.

Vlastnosti minerálního prášku

Vliv minerálního prášku na kvalitu povrchu vozovky určil důležitost provedení předběžných zkoušek této asfaltové složky. Pro výpočet ukazatelů minerálního prášku se berou v úvahu různé vlastnosti:

• Vlhkost vzduchu, %. Charakterizuje množství vlhkosti obsažené v materiálu
• Hustota, g/cm³. Při určování ukazatelů této vlastnosti se počítá skutečná, průměrná a maximální hustota. První ukazuje hustotu materiálu bez zohlednění pórů a dutin v něm přítomných, druhý – hustotu minerálního prášku zhutněného ve speciální formě o objemu 100 cm³ při zatížení 40 MPa a třetí – maximum – zohledňuje hustotu materiálu po úplném odstranění vzduchu z něj pomocí mírných metod varu (hlavní ) nebo snížení tlaku v baňce odměrným vzorkem (alternativní)
• Pórovitost, %. Charakterizuje počet pórů obsažených v minerálním prášku. Indikátor pórovitosti je určen na základě předem vypočítaných skutečných a průměrných hustot
• Voděodolnost. Charakterizuje míru poklesu pevnosti v tlaku vzorků vyrobených ze směsi minerálního prášku a bitumenu po jejich nasycení vodou ve vakuu a následném působení vody o teplotě 60 °C.

Stojí za zmínku, že v hlavních normách pro minerální prášek – GOST 52129-2003 a GOST 32761-2014 – jsou požadavky na odolnost proti vodě specifikovány pouze pro materiál vytvořený z nekarbonátových hornin, stejně jako pevný a práškový průmyslový odpad.

• Kapacita bitumenu, g. Charakterizuje schopnost minerálního prášku adsorbovat pojivo. Metoda testování materiálu na kapacitu bitumenu je založena na stanovení konzistence směsi, při které bude mít průmyslový olej a přidaný minerální prášek určitou viskozitu, při které je palička zařízení Vika ponořena do kompozice do hloubky 8 mm

GOST 52129-2003 specifikuje požadavky na kapacitu bitumenu pouze pro minerální prášky z nekarbonátových hornin, pevný a práškový průmyslový odpad. GOST 32761-2014 zase specifikuje požadavky na ukazatele kapacity bitumenu pro všechny minerální prášky.

• Otok, %. Charakterizuje nárůst objemu vzorků vyrobených z minerálního prášku a bitumenu poté, co absorbují kapalinu nebo páru z prostředí
• Hydrofobnost. Tato vlastnost se týká schopnosti materiálu nesmáčet vodou. Testování hydrofobnosti minerálního prášku je jednoduché: postupně nasypte malé množství minerálního prášku do sklenice s destilovanou vodou a po 24 hodinách zkontrolujte, zda materiál neklesl ke dnu. Pokud veškerý minerální prášek zůstane na povrchu, pak je považován za hydrofobní

Testy hydrofobnosti se provádějí pouze ve vztahu k aktivovanému minerálnímu prášku, který musí být podle GOST 52129-2003 a GOST 32761-2014 hydrofobní.

• Obsah ve vodě rozpustných sloučenin, %. Dvě hlavní normy pro minerální prášky definují požadavky na tuto vlastnost stejným způsobem – ne více než 6 %. S jediným rozdílem: v normě z roku 2003 se tento požadavek vztahuje pouze na jemně rozptýlené materiály vytvořené z pevných nebo práškových výrobních odpadů a v normě z roku 2014 se vztahuje i na neaktivovaný prášek z nekarbonátových hornin.
• Aktivita, MPa. Charakterizuje schopnost neaktivovaného minerálního prášku vyrobeného z průmyslového odpadu získat za určitých podmínek sílu. Aktivitou minerálního prášku se rozumí pevnost v tlaku vzorků ve stavu nasyceném vodou ve stáří 28 dnů.
• Obsah aktivačních látek, %. Podstatou metody je stanovení úbytku hmoty aktivovaného minerálního prášku po vypálení aktivačních látek v muflové peci při teplotě 500 °C.
• Obsah seskvioxidů (Al2O3 + Fe2O3), %. Chemická analýza se používá k měření množství oxidů železa a hliníku v hotovém materiálu.
• Efektivní měrná aktivita přírodních radionuklidů, Bq/kg. Charakterizuje radiační nebezpečí materiálů pro člověka a životní prostředí, včetně rostlin a zvířat. Ukazatel této vlastnosti se bere podle maximální hodnoty efektivní měrné aktivity přírodních radionuklidů obsažených v složkách používaných pro výrobu minerálního prášku

Norma pro drcený kámen-tmelový asfaltbetonový mix a asfaltový beton navržený metodou objemově-funkčního návrhu („Superpave“) uvádí, že minerální prášek musí odpovídat hodnotě pro ukazatel „Number of Rigden voids“. To znamená, že vlastnostem minerálního prášku lze přičíst ještě jednu věc:

• Počet Rigdenových dutin, %. Indikátor této vlastnosti určuje celkový počet dutin ve vzorku minerálního prášku po jeho zhutnění pomocí Rigdenova přístroje.

Mezi hlavní vlastnosti minerálního prášku patří složení zrna, pórovitost a kapacita bitumenu a další vlastnosti zahrnují všechny ostatní. V závislosti na vlastnostech hotového jemně rozptýleného materiálu a suroviny se minerální prášek dělí do několika typů.

Druhy minerálních prášků

Mezi typy minerálních prášků nebo jakostí, jak jsou popsány dvěma domácími normami, patří:

• MP-1 a MP-2 – podle GOST 52129-2003
• MP-1, MP-2 a MP-3 – podle GOST 32761-2014

V souladu se standardem z roku 2003 zahrnuje MP-1 aktivované a neaktivované minerální prášky vyrobené z uhličitanových hornin a také prášky z bitumenových hornin. K MP-2 – neaktivované minerální prášky vyrobené z nekarbonátových hornin, pevných a práškových průmyslových odpadů.

Podle normy z roku 2014 zahrnují MP-1 a MP-2 minerální prášek vyrobený z karbonátových hornin, pouze v prvním případě bude jemně rozptýlený materiál aktivován a ve druhém neaktivován. Značka MP-3 označuje neaktivovaný prášek vytvořený z nekarbonátových hornin, pevného a práškového průmyslového odpadu.

Značka MP-1 samozřejmě naznačuje vysokou kvalitu minerálního prášku, což znamená jeho použití pro výrobu asfaltu, včetně toho, který se používá jako vrchní vrstva nátěru.

Aplikace minerálního prášku

V průmyslu výstavby silnic se minerální prášek používá k výrobě:

• betonu
• organominerální směsi používané ke zpevňování půd
• asfaltobetonové směsi

Rozsah použití minerálního prášku pro asfaltobetonové směsi je popsán ve dvou hlavních normách – GOST 52129-2003 a GOST 32761-2014. Rozdíl mezi nimi lze jednoduše formulovat následovně: GOST 2003 upravuje požadavky na prášek pro výrobu „klasického“ asfaltu, což odpovídá GOST 9128-2013 „Asfaltové betonové směsi, polymer-asfaltový beton, asfaltový beton, polymer-asfaltový beton pro dálnice a letiště. Technické podmínky” a GOST 31015-2002 “Asfaltové betonové směsi a drcený kámen-litý asfaltový beton. Technické podmínky“.

GOST 2014 zase specifikuje požadavky na prášek pro výrobu relativně nového „Superpave“ a „Euroasphalt“. Na normu z roku 2014 přitom odkazuje i mnoho moderních typů asfaltobetonových směsí a asfaltobetonů.

Například litý asfalt, jehož požadavky jsou uvedeny v GOST R 54401-2020 „Veřejné automobilové silnice. Teplé směsi litého asfaltového betonu vozovky a litého asfaltového betonu na vozovku. Technické specifikace”; teplý asfalt, který splňuje požadavky GOST R 70396-2022 „Veřejné automobilové silnice. Směsi teplého asfaltového betonu a asfaltového betonu. Všeobecné technické podmínky“ nebo GOST R 70397-2022 „Veřejné automobilové silnice. Směsi teplého drceného kamene-litého asfaltového betonu a asfaltového betonu. Všeobecné technické podmínky“ a další.

GOST 52129-2003 doporučuje používat minerální prášek MP-1 k vytvoření jakékoli asfaltové betonové směsi v souladu s GOST 9128-2013, stejně jako ShchMA v souladu s GOST 31015-2002. Ale pro práci se značkou MP-2 jsou již regulována omezení: jemně rozptýlený materiál připravený z nekarbonátových hornin a pevný výrobní odpad. Norma doporučuje používat k vytvoření asfaltu pouze třídy II a III; z práškového odpadu – pro výrobu asfaltu III.

GOST 32761-2014, která zařazuje minerální prášek do tří tříd, doporučuje použití jemně rozptýleného materiálu MP-1 a MP-2 pro výrobu jakýchkoli asfaltobetonových směsí, ale s MP-3, jako v případě normy z roku 2003 , existují omezení v závislosti na surovinách. Prášek vytvořený z nekarbonátových hornin a pevného výrobního odpadu lze tedy použít k přípravě jakýchkoli směsí, s výjimkou asfaltu I. třídy a ShchMA; vytvořené z práškového odpadu – jakékoli směsi, s výjimkou asfaltu třídy I a II, stejně jako ShchMA.

Stojí za zmínku, že potřeba vzít v úvahu doporučení GOST 52129-2003 může velmi brzy zmizet. Již 1. června 2023 budou zrušeny národní normy pro „klasické“ asfaltobetonové směsi a asfaltové betony – GOST 9128-2013 a GOST 31015-2002, což znamená, že podniky zabývající se výstavbou silnic začnou navrhovat směsi v souladu s GOST pro „ Superpave“ a „Euroasphalt“, což bude znamenat splnění požadavků při výrobě minerálního prášku pouze podle normy 2014.

I přes to, že velikost částic minerálního prášku nepřesahuje 2 mm, hraje tento jemně rozptýlený materiál významnou roli při vytváření vysoce kvalitní asfaltobetonové směsi. Posuďte sami, ovlivňuje provozní a objemové vlastnosti asfaltu, pevnost v širokém teplotním rozsahu, odolnost proti korozi při změně vlhkosti a okolní teploty, odolnost proti vyježdění a další vlastnosti asfaltového betonu.

Moderní komplex s válcovým prstencovým mlýnem, blokem tkaninových filtrů, speciálně navrženým sušícím bubnem a systémem trysek pro přívod povrchově aktivních látek může poskytnout silničnímu stavitelství homogenní minerální prášek se stabilním složením zrna v souladu s požadavky aktuální GOST. Tím se následně zvýší kvalita budoucí asfaltobetonové směsi, a tedy i životnost objektů dopravní infrastruktury u nás.

Získejte podrobné rady od specialistů společnost NFLG S dotazy týkajícími se použití minerálního prášku ve stavebních směsích a také pro informace o zařízení na výrobu minerálního prášku můžete zavolat 8 800 555 73 40 nebo e-mailem: sale@nflg.ru

Abstrakt vědeckého článku o materiálových technologiích, autor vědecké práce – Viktor Viktrovič Alekseenko, Yuliya Vladimirovna Saltanova

Článek studuje fyzikální a mechanické vlastnosti asfaltových pojiv. Byl studován vliv různých jemných plniv na vlastnosti bitumenu. Prakticky významných výsledků bylo dosaženo u minerálních prášků modifikovaných polymery a adhezivními přísadami. Bylo prokázáno, že asfaltová pojiva na bázi modifikovaných prášků nejsou v kvalitě horší než polymerní asfaltová pojiva podle GOST R 52056-2003.

Podobná témata vědecké práce o technologii materiálů, autorem vědecké práce je Alekseenko Viktor Viktrovich, Saltanova Julia Vladimirovna

Příprava asfaltobetonové směsi pomocí polymerem modifikovaného minerálního prášku, teplotní podmínky, koncentrace polymeru, množství minerálního prášku ve směsi

ASFALTOVÁ SMĚS UPRAVENÁ POLYMERY A NANOČÁSTICEMI UHLÍKU

V článku jsou prováděny výzkumy fyzikálně-mechanických vlastností asfaltových směsí. Je studován vliv různých prášků na vlastnosti bitumenu. Téměř významných výsledků bylo dosaženo u minerálních prášků modifikovaných polymery a adhezivními přísadami. Ukazuje se, že asfaltová směs na modifikované prášky na kvalitu nepřipouští bitumen-polymerové pojivo v souladu s GOST R 52056-2003.

Text vědecké práce na téma “Využití modifikovaných minerálních prášků při výrobě horkého asfaltového betonu”

Bulletin vědy a vzdělávání severozápadního Ruska

POUŽITÍ UPRAVENÝCH MINERÁLNÍCH PRÁŠKŮ PŘI VÝROBĚ TEPLÉHO ASFALTOVÉHO BETONU

V.V. Alekseenko, Yu.V. Saltanová

ASFALTOVÁ SMĚS UPRAVENÁ POLYMERY A NANOČÁSTICEMI UHLÍKU

VV Alekseenko, YV Saltanova

Anotace. Článek studuje fyzikální a mechanické vlastnosti asfaltových pojiv. Byl studován vliv různých jemných plniv na vlastnosti bitumenu. Prakticky významných výsledků bylo dosaženo u minerálních prášků modifikovaných polymery a adhezivními přísadami. Bylo prokázáno, že asfaltová pojiva na bázi modifikovaných prášků nejsou v kvalitě horší než polymerní asfaltová pojiva podle GOST R 52056-2003.

Klíčová slova: asfaltová pojiva; polymerní bitumenová pojiva; teplota křehkosti; teplota měknutí.

Abstraktní. V článku jsou prováděny výzkumy fyzikálně-mechanických vlastností asfaltových směsí. Je studován vliv různých prášků na vlastnosti bitumenu. Téměř významných výsledků bylo dosaženo u minerálních prášků modifikovaných polymery a adhezivními přísadami. Ukazuje se, že asfaltová směs na modifikované prášky na kvalitu nepřipouští bitumen-polymerové pojivo v souladu s GOST R 52056-2003.

Klíčová slova: asfaltová směs; bitumen-polymerové pojivo; teplotní křehkost; teplota měknutí.

Minerální prášek (jemné kamenivo) je nezbytnou součástí asfaltového betonu. S velmi velkým specifickým povrchem minerální prášek výrazně ovlivňuje fyzikální a mechanické vlastnosti bitumenu, a tím i životnost asfaltového betonu [1-4]. Modifikace minerálního prášku proto může sloužit jako hlavní směr ke zlepšení kvality a zvýšení životnosti asfaltobetonových vozovek.

Pro stanovení účinnosti konkrétní metody úpravy minerálního prášku je nutné stanovit kritérium kvality. Pro praktické účely může být kritériem změna reologických vlastností pojiva, když se k němu přidá jemné kamenivo. Po sérii experimentů ke studiu vlivu prášků na vlastnosti bitumenu byl zvolen poměr plnivo: bitumen = 1:1. S nižší koncentrací prášku se snižuje jeho vliv na reologii pojiva a příliš vysoké koncentrace jemného kameniva se v reálných výběrech asfaltového betonu nevyskytují. Proto je nejlepší studovat vliv minerálního prášku na vlastnosti bitumenového pojiva při nejvyšší možné koncentraci prášku. Provedli jsme studie hlavních reologických charakteristik asfaltových pojiv: teplota měknutí podle KiSh – charakterizuje tepelnou odolnost asfaltového betonu, teplota křehkosti podle Fraase – charakterizuje mrazuvzdornost asfaltového betonu.

V první fázi byl studován vliv jednoduchého mechanického mletí (aktivace) na vlastnosti prášků z různých materiálů. Provedli jsme výzkum vlivu mechanického zpracování v planetovém mlýnu na vlastnosti různých agregátů. Jako kamenivo byly vybrány horniny, které silničáři ​​často používají jako jemné kamenivo do asfaltového betonu: žulu, diabas a dolomit. Granulometrické složení minerálního plniva vyhovovalo požadavkům GOST R

Bulletin vědy a vzdělávání severozápadního Ruska

52129-2003 pro minerální prášek pro asfaltobetonové vozovky. Výsledky jsou uvedeny v tabulce. 1.

Tabulka 1 – Teplota měknutí a křehkosti asfaltových pojiv na konvenčních a

Číslo složení 1 2 3 4 5 6 7 8

Teplota měknutí dle KISH, °C 49 49 49 50 50 52 52 53

Teplota křehkosti Fraas, °C -23 -22 -22 -23 -23 -24 -24 -25

Složení č. 1 – původní bitumen, složení č. 2 – bitumen + jemné částice z žulových hornin, složení č. 3 – bitumen + jemné částice z žulových hornin zpracované v mlýně, složení č. 4 – bitumen + jemné částice z diabasových hornin , složení č. 5 – bitumen + jemné částice z diabasových hornin zpracované v mlýně, složení č. 6 – bitumen + jemné částice z dolomitu, složení č. 7 – bitumen + jemné částice z dolomitu zpracované v mlýně, č. 8 – bitumen + aktivovaný minerální prášek (složení tohoto prášku bude popsáno níže). Zpracování ve mlýně probíhalo při nízké intenzitě expozice a významně neměnilo granulometrické složení materiálu. Mechanická aktivace při nízkých intenzitách nárazu tedy nemá znatelný vliv na vlastnosti asfaltového pojiva.

Dále jsme zkoumali prášky obsahující nejen minerální materiály, ale také organické polymery. Faktem je, že zlepšení tepelné odolnosti a mrazuvzdornosti bitumenu lze dosáhnout přidáním polymerů podobných pryži. Technologie, známá v Rusku i ve světě, zahrnuje rozpouštění polymerů v bitumenu [5] ve specializovaných zařízeních. Tento proces je spojen s vysokými ekonomickými náklady v důsledku složitosti procesu rozpouštění polymeru. Navíc polymerní bitumenová pojiva nemohou být dlouhodobě skladována v zahřátém stavu v důsledku procesů destrukce polymeru a delaminace pojiva. Navrhujeme jiný způsob distribuce polymeru v asfaltovém betonu: polymer je jemně rozdrcen a distribuován po povrchu minerálního prášku a poté, při výrobě asfaltového betonu s použitím modifikovaného prášku, je polymer rovnoměrně distribuován a rozpuštěn v bitumenu během výroba horkého asfaltového betonu. Jak ukázal další výzkum, jedna až dvě hodiny horkého asfaltového betonu stačí pro dobrou kombinaci bitumenu a polymeru.

Nejlepšího účinku se dosáhne kombinovanou mechanickou aktivací minerálního plniva, polymeru, změkčovadla a adhezivních přísad. Byly studovány tři směsi: složení č. 1 – dolomitová mouka + 0,4 % adhezivní přísada + 3 % DST-30 + 4 % změkčovadlo, složení č. 2 – dolomitová moučka + 0,8 % adhezivní přísada + 3 % DST-30 + 8 % změkčovadlo , složení č. 3 – dolomitová mouka + 1% adhezivní přísada + 3% DST-30 + 10% změkčovadlo. Modifikovaný prášek byl přidán k bitumenu a zahříván na teplotu 165 °C po dobu 2 hodin a jednou za půl hodiny bylo provedeno malé promíchání se skleněnou policí. Následující výsledky byly získány při přidávání modifikovaných prášků k bitumenu v poměru 1:1 při studiu teploty měknutí a teploty křehkosti (tabulka 2).

Tabulka 2 – Teplota měknutí a křehkosti asfaltových pojiv na modifik

Zkušenost číslo 1 2 3 4

Teplota měknutí podle KiSh, °C 49 62 64 55

Teplota křehkosti Fraas, °C -23 -26 -28 -31

Bulletin vědy a vzdělávání severozápadního Ruska

Pokus číslo 1 – výchozí bitumen, pokus číslo 2 – složení č. 1, pokus číslo 3 – složení č. 2, pokus číslo 4 – složení č. 3. Vidíme tedy, že přidání změkčovadla vede k rozpuštění polymeru molekul v bitumenu, což dává zlepšení fyzikálních a mechanických vlastností Složení č. 3 odpovídá polymerním bitumenovému pojivu třídy PBB 130 podle GOST R 52056-2003, kompozice č. 1-2 výrazně převyšují charakteristiky PBB tříd 90, 60 a 40 Polymerem modifikované prášky tak umožňují získat asfaltové pojivo s vlastnostmi zcela podobnými polymerním asfaltovým pojivům podle GOST R 52056-2003.

Nabízí se otázka, jaká je výhoda použití modifikovaných prášků oproti standardnímu způsobu výroby polymerních bitumenových pojiv, protože složky a fyzikální a mechanické vlastnosti jsou stále stejné. Odpověď je následující: za prvé jsme jako změkčovadlo použili odpad z výroby, nikoli průmyslový olej, což snižuje cenu produktu na polovinu, za druhé, a to je možná nejdůležitější, odpadá problém ničení PMB. Jednou z hlavních překážek použití PBB je, že jej nelze skladovat v zahřátém stavu déle než 10 hodin [5], protože dochází k destrukci polymeru a delaminaci pojiva. Pokud je pojivo dodáno do asfaltobetonárny ve studeném stavu, pak jeho zahřátí trvá jen asi den a v případě špatných povětrnostních podmínek jsme nuceni skladovat pojivo v zahřátém stavu po mnoho dní (což je skutečně pozorován na asfaltových betonárnách). Proto je vhodné, aby PMB bylo vyrobeno a použito během několika hodin a bitumenové kotle by měly být vybaveny velmi účinným systémem míchání pojiva. Zatímco skladování, použití a dávkování modifikovaného prášku se provádí na standardním zařízení a modifikovaný prášek nemá žádné omezení trvanlivosti.

Další etapa výzkumu byla věnována studiu aktivovaných prášků získaných jako výsledek společného mletí (aktivace) minerálního plniva a hydrofobní organické složky. Aktivované prášky jsou známy již dlouhou dobu a jsou široce používány při stavbě silnic a jejich vlastnosti jsou upraveny v GOST R52129-2003. Hlavní výhodou takových prášků je snížené bobtnání směsi prášku a bitumenu ve vodě. To následně vede ke snížení množství bitumenu při výrobě asfaltového betonu a ke zlepšení jeho zpracovatelnosti. Modifikační přísada, kterou jsme použili, zahrnovala adhezivní přísadu, změkčovadlo a zahušťovací polymer (na bázi celulózy). Výsledky testování asfaltového pojiva na aktivovaném prášku (hmotnost organických složek byla 3 % hmotnosti minerální části) jsou uvedeny v tabulce. 1, osmý sloupec. Změna výkonu asfaltového pojiva samozřejmě není tak výrazná jako u modifikovaných prášků, ale náš cíl byl jiný. Aktivovaný prášek získaný za použití komplexního aditiva by měl zlepšit voděodolnost a zpracovatelnost asfaltového betonu a měly by být dodrženy dobré fyzikální a mechanické vlastnosti asfaltového betonu s nižším obsahem bitumenu než u klasického prášku. Kromě toho lze výrobní odpad použít jako minerální složku v aktivovaném prášku, v tomto případě se cena aktivovaného prášku téměř rovná ceně běžného mramorového nebo dolomitového prášku. Dalším cílem experimentu bylo otestovat možnost získávání, skladování a dávkování aktivovaného prášku v průmyslovém měřítku pomocí standardního vybavení. Níže jsou uvedeny výsledky zkoušek asfaltového betonu vyrobeného na obalovně asfaltu obsahujícího aktivovaný prášek (s různými minerálními plnivy) nebo běžný minerální prášek. Obsah bitumenu BND 90/130 v asfaltovém betonu s použitím aktivovaných prášků byl o 6 % nižší než v asfaltovém betonu s použitím konvenčního prášku (tabulka 3).

Bulletin vědy a vzdělávání severozápadního Ruska

Tabulka 3 – Výsledky zkoušek pro jemnozrnnou asfaltobetonovou směs typu B, stupeň II

Druh prášku v asfaltovém betonu Hustota g/cm3 W^, % R20 (vodný) MPa R20, MPa R50, MPa Kv, voděodolnost

Běžný mramorový prášek 2,34 3,74 3,74 4,27 1,1 0,88

Aktivovaný polétavý prach z kyselých hornin 2,35 3,03 3,94 4,43 1,2 0,89

Aktivovaný mramorový prášek 2,35 3,02 3,89 3,97 1,33 0,98

kde je nasycení vodou, Iago je pevnost v tlaku při 20 °C, R20 (vodný) je pevnost v tlaku při 20 °C po vystavení vodě, R50 je pevnost v tlaku při 50 °C. Výsledky zkoušek potvrdily naše předpoklady o zvýšené voděodolnosti, úspoře bitumenu a zlepšené zpracovatelnosti, o čemž svědčí zvýšená hustota asfaltového betonu na bázi aktivovaného minerálního prášku. Zahušťovací polymer jsme použili ke zvýšení tepelné odolnosti asfaltového betonu, ve vysokých koncentracích jej lze použít jako stabilizační přísadu do drceného litého asfaltového betonu.

Závěrem je třeba poznamenat, že modifikace minerálních prášků vede k výraznému zlepšení reologických parametrů asfaltového pojiva. Ve skutečnosti získáváme pojivo v asfaltovém betonu podobné polymerbitumenovým pojivům, ale bez problémů s přilnavostí k minerálním plnidlům. To přirozeně vede k znatelné pozitivní změně vlastností asfaltového betonu: zvýšení trvanlivosti, mrazuvzdornosti a odolnosti proti změnám teplot. Pro každou značku bitumenu je vhodné vybrat konkrétní složení modifikovaného prášku.

SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ

1. Dedyukhin A.Yu., Kruchinin I.N., Eremyan A.A. Strukturované minerální prášky pro asfaltový beton se zlepšenými ukazateli výkonnosti // Automobilové silnice, 2013. č. 10. S. 54-56.

2. Izhorin G.L. Powder is different from powder // Automobilové silnice, 2013. č. 5. P.

3. Kotlyarsky E.V. Bitumen + minerální prášek = ? // Ruské silnice XXI. století, 2002. č. 4. S. 74-77.

4. Petryanin B.I., Subbotin I.V. Mechanická aktivace asfaltových a asfaltových pojiv // Věda a technika v silničním průmyslu, 2009. č. 4. S. 17-19.

5. Gokhman L.M. Bitumen, polymer-bitumenová pojiva, asfaltový beton, polymer-asfaltový beton. M.: Ekon, 2008. 118 s.

INFORMACE O AUTOROCH

Alekseenko Viktor Viktrovich Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Rusko, docent katedry dálnic. E-mail: alavic59yahoo.com

Alekseenko Victor Victorovich Irkutsk State Technical University, Irkutsk, Rusko, docent silnic. E-mail: alavic59yahoo.com

Bulletin vědy a vzdělávání severozápadního Ruska

Salmanová Julia Vladimirovna. Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Rusko, student magisterského studia.

Saltanová Julija Vladimirovna. Irkutská státní technická univerzita, Irkutsk, Rusko, vysokoškolák E-mail: saltanova.1991@mail.ru

Korespondentská poštovní adresa a telefonní číslo pro kontakty na autory článku: 664074, Irkutsk, Irkutsk region, st. Akademik Kurchatova, 2, apt. 22. Saltanová Yu.V. Tel. 8-904-13-15-148