СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА
METHOD OF PRODUCING MINERAL POWDER

Изобретение относится к области строительных и ремонтных работ, а именно к области строительства и ремонта асфальтобетонных покрытий, и может быть использовано при повторном применении асфальтобетона.
Как правило, (ГОСТ 9128-97) асфальтобетонная смесь содержит вяжущее (битум), минеральный материал (щебень и песок) и минеральный порошок. Поскольку компоненты асфальтобетона и, следовательно, асфальтобетонные покрытия содержат достаточно дорогостоящие компоненты (битум, минеральный порошок), для производства строительных материалов весьма перспективно использовать различные способы регенерации старого асфальтобетона, приводящие в конечном счете к получению компонентов асфальтобетона.
Для получения минерального порошка в настоящее время в основном применяют измельчение известняка с использованием мельниц различного типа, обеспечивающих получение продукта, соответствующего требованиям ГОСТ 16557 (Борщевский А.А., Ильин А.С. Механическое оборудование для производства строительных минералов и изделий. М., «Высшая школа», 1987).
Известные в настоящее время способы регенерации (заводской переработки) старого асфальтобетона предусматривают его дробление и использование полученного гранулята, представляющего собой смесь щебня, песка, минерального порошка и битума, в качестве добавки к новым материалам при приготовлении асфальтобетонных смесей.
Наиболее существенным недостатком указанных способов регенерации асфальтобетона можно признать невозможность получения гранулята однородного состава, что значительно затрудняет поддержание оптимального соотношения компонентов асфальтобетонной смеси, содержащей гранулят. Данный недостаток ограничивает возможность использования старого асфальтобетона в качестве одного из компонентов асфальтобетонной смеси.
Известен (SU, авторское свидетельство 250713) способ приготовления минерального порошка для асфальтобетонных смесей путем измельчения доменных шлаков. Дл повышения качества получаемого минерального порошка в расплав основного доменного шлака вводят в количестве от 1 до 8% по массе добавку, вызывающую полный силикатный распад шлака после его застывания. В качестве указанной добавки обычно используют портландцемент или доменную муку.
Недостатком известного способа следует признать низкое качество получаемого минерального порошка и, следовательно, невысокие эксплуатационные характеристики изготавливаемого с его использованием асфальтобетона.
Известен также (SU, авторское свидетельство 1320192) способ приготовления минерального порошка для асфальтобетонной смеси. Согласно известному способу производят помол сырья, содержащего твердый битум, причем предварительно сырье, содержащее 2,2-4,81 мас.% твердого битума, нагревают до температуры 210-280°С в течение 2-6 минут при постоянном перемешивании в струе горящего природного газа с доступом воздуха, а перед помолом сырье охлаждают.
Недостатком известного способа следует признать низкое качество получаемого минерального порошка и, следовательно, невысокие эксплуатационные характеристики изготавливаемого с его использованием асфальтобетона.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в разработке нового способа получения минерального порошка, применяемого в производстве асфальтобетонных смесей.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа, состоит в повышении плотности асфальтобетона и снижении его водонасыщения при одновременном уменьшении содержания битума в смеси.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать для производства минерального порошка дробленный старый асфальтобетон после его помола, причем помол проводят в центробежно-ударной мельнице с окружной скоростью от 50 до 100 м/сек. Преимущественно используют куски дробленого асфальтобетона размером не свыше 40 мм.
В процессе помола асфальтобетона происходит разрушение асфальтовых гранул минерального порошка с последующим адсорбированием битума на поверхности образующегося минерального порошка. В результате помола в указанных условиях образуются частицы активированного битумом минерального порошка, который может быть использован в дальнейшем производстве асфальтобетонных смесей.
В табл.1 приведен гранулометрический состав продукта помола асфальтобетона в центробежно-ударной мельнице при указанном диапазоне окружной скорости.
Таблица 1
Размер сит, мм
1,25
0,315
0,14
0,071
<0,071
Частные остатки, %
0
1,2
1,5
21,8
75,5
При использовании измельчителей другого типа получение частиц минерального порошка, активированного битумом из старого асфальтобетона, не происходит.
При использовании окружной скорости помола менее 50 м/сек происходит смещение распределения полученных частиц порошка в сторону размеров свыше 1,25 мм. При использовании окружной скорости помола свыше 100 м/сек не происходит активации частиц битумом.
Полученный продукт помола использовали для приготовления образцов песчаной асфальтобетонной смеси.
В качестве эталона сравнения использовали песчаную асфальтобетонную смесь, содержащую стандартный минеральный порошок типа МП-1, соответствующий требованиям ГОСТ Р 52129-2003.
Смесь для получения асфальтобетона, используемая в качестве эталона сравнения, содержит, мас.%:
Песок
80
Минеральный порошок МП-1
20
Битум (сверх 100%)
6,8
Смесь для получения асфальтобетона, содержащая продукт помола старого асфальтобетона, содержит, мас.%:
Песок
80
Продукт помола
20
Битум (сверх 100%)
6,4
Физико-механические свойства образцов асфальтобетона, полученных из указанных смесей, имели следующие значения:
Таблица 2
№ п.п.
Наименование показателя
Ед. измерений
Смесь с минеральным порошком
Смесь с продуктом помола
1
Плотность
г/см<sup>3</sup>
2,32
2,33
2.
Пористость мин. части
%
18,5
16,6
3.
Остаточная пористость
%
3,7
2,6
4.
Водонасыщение
%
1,8
1,1
Данные табл.2 подтверждают, что применение продукта помола вместо минерального порошка приводит к повышению плотности асфальтобетона и снижению его водонасыщения при одновременном уменьшении содержания битума в смеси.