АСФАЛЬТОБЕТОН
ASPHALTIC CONCRETE

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, дорог промышленных предприятий.
Известен асфальтобетон типа А марки 1 по ГОСТ 9128-2009. Однако он обладает низкой плотностью, высокой пористостью минерального остова, что приводит к снижению показателей прочности при сжатии, увеличению величины водонасыщения, снижению водостойкости и ухудшению эксплуатационных характеристик, а также к сокращению срока службы асфальтобетонного покрытия.
Указанный асфальтобетон по своим техническим характеристикам является наиболее близким предлагаемому изобретению.
Перед изобретением была поставлена задача получения асфальтобетона с лучшими эксплуатационными характеристиками и физико-механическими свойствами: плотностью и прочностью материала, пористостью минерального остова посредством добавления активных добавок при сохранении его низкой себестоимости.
Технический результат заключается в получении асфальтобетона с высокими эксплуатационными показателями и физико-механическими свойствами при сохранении его низкой себестоимости, в продлении срока службы асфальтобетонного покрытия, а также в упрощении способа введения активной добавки в состав минеральной части асфальтобетонной смеси.
2
3
Технический результат достигается за счет того, что асфальтобетон, включающий минеральную часть и активную добавку, в качестве активной добавки содержит оксид алюминия AlO с размерами частиц 10-100 нм в количестве (0,05-0,20) мас. % сверх 100% минеральной части, вводимый в состав минеральной части исходной асфальтобетонной смеси после предварительного смешивания с минеральным порошком.
Технический результат подтвержден испытаниями, для проведения которых была использована исходная асфальтобетонная смесь по ГОСТ 9128-2009 при следующем соотношении компонентов, мас. %:
щебень фракции 5-20мм
53,0
отсевы дробления фракции 0-5 мм
42,0
минеральный порошок МП-1
5,0
битум марки БНД 90/130
4,7 (сверх 100% минеральной части)
Компоненты асфальтобетонной смеси были перемешаны в асфальтобетонной мешалке при 150°C. Из полученной асфальтобетонной смеси на прессе были сформованы образцы асфальтобетона для испытаний.
2
3
2
3
Испытание образцов асфальтобетона проводилось согласно требованиям ГОСТ 12801-98. Учитывая незначительное количество порошка оксида алюминия AlO с размерами частиц 10-100 нм, необходимого для введения в состав минеральной части исходной асфальтобетонной смеси, порошок оксида алюминия AlO предварительно вводился в состав минерального порошка МП-1, изготовленного по ГОСТ Р 53129-2003.
2
3
Для обеспечения лучшего распределения в составе асфальтобетонной смеси порошок оксида алюминия AlO тщательно перемешивался с минеральным порошком МП-1. Минеральный порошок МП-1 является важнейшим компонентом асфальтобетонных смесей, придающих им необходимые характеристики.
2
3
Далее минеральный порошок МП-1, смешанный с порошком оксида алюминия AlO, добавлялся к остальным составляющим асфальтобетонной смеси: щебню и отсевам дробления. После этого вводился битум и посредством перемешивания всех составляющих при температуре 150°C (что соответствует требованиям ГОСТ 12801-98) изготавливалась необходимая для производства образцов асфальтобетонная смесь. Асфальтобетонные образцы получали из указанной асфальтобетонной смеси на прессе под давлением и затем испытывали на соответствие требованиям ГОСТ 9128-2009.
2
3
2
3
Порошок оксида алюминия AlO вводился в состав минеральной части асфальтобетонной смеси после предварительного смешивания с минеральным порошком в количестве мас. %: 0,05; 0,1; 0,2 сверх 100% минеральной части. Результаты испытаний образцов асфальтобетонной смеси с активной добавкой оксида алюминия AlO с размерами частиц 10-100 нм отражены на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3.
сж
2
3
На фиг. 1 показана зависимость предела прочности R асфальтобетона при сжатии при 50°C от количества вводимого в состав минеральной части порошка оксида алюминия AlO.
2
3
На фиг. 2 представлена зависимость остаточной пористости асфальтобетона от количества вводимого в состав минеральной части порошка оксида алюминия AlO.
2
3
На фиг. 3 дана зависимость средней плотности асфальтобетона от количества вводимого в состав минеральной части порошка оксида алюминия AlO.
Наилучшие результаты по увеличению предела прочности при сжатии и средней плотности асфальтобетона и снижению его пористости по объему были показаны при использовании указанной активной добавки в количестве 0,10 мас. % сверх 100% минеральной части.
2
3
Показатель водостойкости также увеличился и был наибольшим при добавлении порошка оксида алюминия AlO в асфальтобетонную смесь в количестве 0,2 мас. % сверх 100% минеральной части.
2
3
Показатель водостойкости при длительном водонасыщении оказался наибольшим уже при добавлении порошка оксида алюминия AlOв количестве 0,10 мас. % сверх 100% минеральной части.
2
3
При введении в минеральную часть исходной асфальтобетонной смеси порошка оксида алюминия AlO в количестве 0,10 мас. % сверх 100% минеральной части были получены наилучшие результаты и по трещиностойкости, и сдвигоустойчивости по сцеплению при 50°C. Сдвигоустойчивость по коэффициенту внутреннего трения при 50°C была наибольшей при применении указанной активной добавки в количестве 0,05 мас. % сверх 100% минеральной части.
2
3
Улучшение физико-механических свойств асфальтобетона с активной добавкой в виде оксида алюминия AlO с размерами частиц 10-100 нм приводит к улучшению кроме трещиностойкости и сдвигоустойчивости по сцеплению и других эксплуатационных характеристик: устойчивости к колееобразованию в период высоких летних температур, к воздействию воды и влиянию знакопеременных температур, что в конечном итоге продляет срок службы асфальтобетонного покрытия.
2
3
Способ введения порошка оксида алюминия AlO в асфальтобетонную смесь посредством предварительного смешивания с минеральным порошком и дальнейшего введения вместе с ним в состав минеральной части исходной асфальтобетонной смеси не требует изменения технологических параметров приготовления асфальтобетонной смеси - температуры приготовления, времени перемешивания и т.п., как при введении других видов активных добавок, что является большим преимуществом.