Изобретение относится к области строительных материалов, в частности строительных дорожных материалов, а именно к составам асфальтобетонной смеси для покрытия дорог.
Известна асфальтобетонная смесь, состоящая из дорожного нефтяного битума, заполнителей из щебня и песка, минеральной добавки из тонкоизмельчённых частиц размерами меньше 0.071 мм из известняка и других карбонатных пород [1].
Наиболее близким к предлагаемой асфальтобетонной смеси является смесь, состоящая из заполнителей из щебня и песка, активированного минерального порошка из карбонатных пород и нефтянного битума, содержащего ПАВ из смеси продуктов целлюлозно–бумажной промышленности (ЦБП)–сырого таллового масла, дистиллированного таллового масла и таллового пека при их массовом соотношении 1:(0,4–0,66):(0,6–1,66), и сланцевое масло или отстойную пиролизную древесную смолу в количестве 0–50% от указанной смеси продуктов ЦБП [2].
Использование данного активированного минерального порошка в составе асфальтобетонной смеси обеспечивает снижение водонасыщения и повышения длительной водостойкости асфальтобетона, увеличение его предела прочности при сжатии, снижение хрупкости и увеличение трещиностойкости при 0оС.
Недостатком данного изобретения является ограниченность целлюлозно–бумажной промышленности по местам расположения, поэтому промышленная переработка её отходов для использования в производствах асфальтобетонных смесей является практически маловероятным.
Целью изобретения является повышение трещиностойкости и конструктивного качества асфальтобетона.
Поставленная цель достигается тем, что асфальтобетонная смесь, включающая дорожный нефтяной битум, каменные заполнители и минеральную добавку, дополнительно содержит армирующую добавку. В качестве последней используется ватообразная смесь тонких нитей пластмассовых волокон синтепона, полученного путем переработки отработанной ПЭТ-тары (полиэтилентерефталатовых сосудов) при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Дорожный нефтяной битум (БНД 60/90) — 4,8;
Армирующий компонент из ПЭТ волокон — 0,3 – 1,0;
Минеральный порошок — 6,0 – 12,0;
Щебень — 50,0 – 60,0;
Песок осталюное.
Содержание добавки составляет 0,3 – 1,0 % от общей массы смеси.
Осуществление изобретения
1. Способ получения армирующей добавки (синтепона из ПЭТ) Процесс производства армирующего компонента включает следующие этапы:
- Подготовка сырья: Использованные полиэтилентерефталатовые (ПЭТ) сосуды (бутылки) измельчаются до состояния гранул или флексов.
- Термическая обработка: Полученное сырье нагревается до температуры 250–300°С до перехода в расплавленное состояние.
- Волокнообразование: Расплав помещается в электромагнитное поле, где под воздействием центробежной вращающей силы (300–2000 об/мин) формируются тонкие нити.
- Охлаждение: При остывании нити толщиной 1–10 мк образуют однородную ватообразную массу (синтепон), готовую к введению в смесь.
2. Приготовление асфальтобетонной смеси
Производство смеси осуществляется по технологии «сухого смешивания» в следующей последовательности:
- В смесительную установку загружаются отдозированные минеральные материалы: щебень, песок и минеральный порошок.
- Одновременно с минеральными материалами вводится армирующая добавка в количестве 0,3–1,0% от общей массы. Производится предварительное перемешивание для равномерного распределения волокон.
- В сухую смесь подается разогретый дорожный битум (например, марки БНД 60/90 в количестве 4,8%).
- Общая масса перемешивается при температуре 120–180°С до полной однородности и обволакивания всех частиц заполнителя битумной пленкой.
3.Результаты испытаний
Для подтверждения эффективности состава были проведены сравнительные испытания согласно ГОСТ 12801-98. Использование волокон синтепона заданной толщины (1–10 мк) позволяет:
- Создать эффект «микроармирования», значительно повышающий сопротивление материала к образованию трещин при отрицательных температурах.
- Повысить сдвигоустойчивость и конструктивное качество покрытия.
Техническая эффективность и анализ результатов
Для подтверждения достижения заявленной цели были проведены испытания образцов асфальтобетона на битуме БНД 60/90 с различным содержанием армирующей добавки (от 0.3% до 1.0%). Состав минеральной части соответствовал требованиям ГОСТ 9128-2013 (см. Таблицу 1).
Анализ физико-механических показателей (по Таблице 2):
