Способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона
METHOD FOR INCREASING THE DENSITY AND STRENGTH OF ASPHALT GRANULOCONCRETE

Изобретение относится к области дорожно-ремонтных работ и может быть использовано при повторном применении старого асфальтобетона.
Известен (SU, авторское свидетельство СССР 933858, опубл. 07.06.1982) способ регенерации асфальтобетона, включающий образование кусков асфальтобетона, разогрев его в печи, сушку и нагрев инертных наполнителей, дозирование компонентов и их перемешивание, причем перед нагревом куски асфальтобетона помещают в жидкость и дробят гидроударом.
Недостатком известного способа следует признать его длительность и значительные энергозатраты.
Известен (RU, патент 2164900, опубл. 10.04.2001) способ приготовления регенерируемой асфальтобетонной смеси, включающий перемешивание нагретых щебня и песка с холодным дробленым асфальтобетоном и нагретым битумом, затем в смесь дополнительно вводят холодный минеральный порошок, щебень и песок нагревают до температуры 210-280°С, а битум нагревают до рабочей температуры, перемешивание осуществляют в течение 3-7 с, полученную смесь выдерживают в бункере-термосе не менее 2 минут и окончательно перемешивают до полной однородности.
Недостатками данного способа являются нетехнологичность и большие энергозатраты, связанные с дополнительным нагревом минеральных материалов, битума, с необходимостью выдерживания и дополнительного перемешивания регенерированного асфальтобетона в специальных смесительных установках, что значительно снижает производительность вышеуказанной технологии и увеличивает себестоимость готовой продукции.
Известен также (DE, патент 3729507, опубл. 23.03.1989) способ переработки асфальтобетонного гранулята. Согласно известному способу асфальтобетонный гранулят при температуре менее 100°С, смешивают с водной битумной эмульсией, которая, предпочтительно, предварительно нагрета, с добавлением дополнительного гидравлического связующего, предпочтительно, цемента, к смеси.
Недостатками известного способа следует признать ограничение по времени всех технологических операций из-за твердения цемента и трудности переделки дефектных участков по той же причине.
Данное техническое решение принято в качестве ближайшего аналога разработанного способа.
Техническая проблема, решаемая с использованием разработанного способа, состоит в повышении его быстродействия при одновременном повышении его технологичности.
Технический результат, достигаемый при реализации разработанного способа состоит в повышении быстродействия способа при одновременном его упрощении.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ повышения плотности и прочности асфальтогранулобетона. Согласно разработанному способу проводят фракционирование асфальтогранулята, отбирают фракцию до 40 мм, нагревают до температуры не свыше 70°С добавляя при нагревании пластифицирующую добавку в количестве 0,5-0,6% от массы битума.
Предпочтительно используют добавки типа Wetfix BE или ДАД-ТА.
В соответствии с документами [Гранулят старого асфальтобетона. Технические условия. Введен 01.07.2013. Стандартинформ. 2013 - 61 с.] асфальтогранулобетонные смеси предпочтительно используют в холодном виде. Повышение прочности, плотности и водостойкости АГБ при этом обеспечивают путем введения добавок цемента или битумных эмульсий. Содержащийся в грануляте битум в холодном виде образует слабые коагуляционные контакты и АГБ без добавок имеет низкие показатели.
Улучшение свойств АГБ возможно за счет незначительного нагрева гранулята до температуры 60-70°С. Одновременно с нагревом в гранулят вводят добавки - пластификаторы, улучшающие уплотняемость материала. Такие добавки типа Wetfix BE, ДАД-ТА вводят в количестве 0,5-0,6% от массы битума, входящего в состав гранулята.
За счет незначительного прогрева и использования добавок АГБ смесь хорошо уплотняется и по свойствам приближается к горячим асфальтобетонным смесям.
Для испытаний готовили асфальтогранулобетон тип «А» [ОДМ Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации / Министерство транспорта Российской Федерации. Росавтодор. - М.: 2002 - 58 с.] из гранулята фракции 0-40 мм.
Готовили две серии образцов с использованием дробленого асфальтогранулобетона. Первую серию формовали без добавок и без дополнительного нагрева. Вторую формовали при температуре 70 и 80°С после перемешивания с добавкой ДАД-ТА (изготовитель ООО «Селена», СТО 22320188-001-2014) в количестве 0,5% от массы битума, входящего в состав асфальтогранулобетона. Свойства асфальтогранулобетонов приведены в табл. 1. Там же приведены требования к АГБ в соответствии с [ОДМ Методические рекомендации по восстановлению асфальтобетонных покрытий и оснований автомобильных дорог способами холодной регенерации / Министерство транспорта Российской Федерации. Росавтодор. - М.: 2002 - 58 с.].
Таблица 1
Показатели свойств АГБ типа «А» и требования к АГБ
№ п/п
Наименование показателей
ТребованияОДМРосавтодора
Фактические значения
АГБ тип «А»без пластифици-рующей добавки по холодной технологии
АГБ тип «А» при различных температурахс пластифицирующей добавкой ДАД-ТА
при 20°С
при 20°С
при 70°С
при 80°С
1
Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа
не менее 0,4
0,5
0,7
1,2
1,2
2
Предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа
не менее 0,7
2,2
2,6
3,3
3,3
3
Водостойкость
не менее 0,6
0,75
0,82
0,99
0,99
4
Водонасыщение, % по объему
до 16
2,3
1,8
1,5
1,5
5
Средняя плотность, г/см<sup>3</sup>
не нормируется
2,35
2,39
2,42
2,42
Как следует из приведенных данных прочность и плотность АГБ после нагрева до 70°С существенно увеличиваются и приближаются к свойствам горячего асфальтобетона. Приведенные данные также показывают, что дальнейший нагрев гранулята свыше 70°С практически не влияет на показатели прочности и плотности. Поэтому оптимальная температура нагрева 70°С.