Мінеральний порошок для асфальтобетонних сумішей

Реферат: UA 84625 U UA 84625 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до дорожньо-будівельних матеріалів, а саме до складів мінеральних порошків, і може бути використана при будівництві асфальтобетонних покриттів. Відомий мінеральний порошок для асфальтобетонних сумішей, як такий застосовують тонкоподрібнені вапняки і доломіт. Використання цих матеріалів дозволяє підвищити міцність і щільність асфальтобетону. Для отримання асфальтобетонної суміші підвищеної якості мінеральний порошок обробляють невеликою кількістю активуючої суміші, що складається з бітуму і поверхнево-активної речовини (ПАР). Як ПАР застосовують гудрони, жирні синтетичні кислоти С17-С20, солі важких і лужноземельних металів, мила, органічні сполуки, що не розкладаються і ін. (Дорожный асфальтобетон. Под ред. Л.Б. Гезенцвея.-2-е изд. перераб. и доп. - М.: Транспорт, 1985.-350 с.). Слід також відзначити, що однією із великих проблем, що стоїть в сучасному дорожньому будівництві, є стійкий дефіцит мінерального порошку, не дивлячись на достатньо широкий асортимент матеріалів, що допускаються до застосування (вапняк, доломіт, цемент, шлаки, золи і інші промислові відходи). Висока вартість мінеральних порошків зумовила часткове або повне припинення його постачань на заводи по виробництву асфальтобетону, знизивши тим самим якість матеріалу, що випускається. Відомі технічні рішення, в яких як мінеральний порошок використовувалися наступні вторинні продукти: відходи гальванічного виробництва, відходи фосфогіпсу, піритові огарки, перлітовий пил, золи віднесення і золошлакові суміші ТЕС, суміші гашеного вапна і кам'яного пилу, суміші необпаленого портландцементу і гашеного вапна і ін. Відомий мінеральний порошок для асфальтобетонних сумішей, що включає мінеральну і органічну складові, в якості мінеральної складової використовується тонкоподрібнений вапняк, а в якості органічної - ліптобіолітові відходи вуглевидобування в суміші з барієвими шламами відходом виробництва літопону в співвідношенні 1-9: 9-1, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: тонкоподрібнений вапняк 45-50; вказана суміш 50-55 (Авт. св. № 1606492 МКИ С04В 26/26 Минеральный порошок для асфальтобетонных смесей / Джижейшвили Н.Ш., Годглидзе В.М. и др. Опубл. 30.06.92). Відомий мінеральний порошок для асфальтобетонної суміші, що включає мінеральну і органічну складові, як мінеральна складова використовується глинистий вапняк із змістом глинистих домішок до 25 %, а як органічна складова - сланцеве масло, в'язкий бітум і жирові відходи переробки морських риб при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: сланцеве масло 0,67-0,80; в'язкий бітум 0,67-0,80; жирові відходи переробки морських риб 0,40-0,66; глинистий вапняк із змістом глинистих домішок до 25 % останнє (Авт. св. № 1713232 МКИ С04В 26/26 Минеральный порошок для асфальтобетонных смесей / Сотникова В.Н., Нээдрит Э.Р., Пяркман А.Я. Опубл. 11.07.88). Відомий мінеральний порошок для асфальтобетонної суміші, що включає мінеральну і органічну складові, як органічна складова використовуються кам'яновугільні фуси при наступному співвідношенні, мас. %: кам'яновугільні фуси 2-5 %; мінеральна складова останнє (Пат. РФ № 2121467 МКИ С04В 26/26 Минеральный порошок для асфальтобетонных смесей / Аржанов В.Н., Бабушкин В.Н., Бургаев В.И. и др. Опубл. 23.05.97). Відома бітумно-мінеральна суміш, що включає карбонатний мінеральний порошок, пісок, бітум і модифікуючу добавку - органо-мінеральний шлам, що є продуктом очищення стічних вод підприємств автомобілебудування (Пат. РФ №2150440 МКИ С04В 26/26 Битумно-минеральная смесь / Шеина Т.В., Коренькова С.Ф., Лукоянчева Т.П. Опубл. 16.02.98). Недоліком вище перерахованих відходів, використовуваних як мінеральні порошки і модифікуючі добавки, є те, що вони належать до продуктів специфічних виробництв і не завжди широко доступні потенційному споживачеві. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення сировинної бази мінеральних порошків за рахунок нового дешевого виду сировини, зниження вартості асфальтобетону на його основі і вирішення найбільшої екологічної проблеми - утилізації відходів очисних споруд. Поставлена задача вирішується тим, що в мінеральному порошку для асфальтобетонних сумішей, що включає тонкоподрібнену гірську породу і модифікуючу добавку згідно корисної моделі, як гірську породу і модифікуючу добавку в асфальтобетонній суміші використовують осад стічних вод, що знаходяться на тривалому зберіганні на майданчиках складування відходів очисних споруд. Зважаючи на те, що досліджуваний осад стічних вод має великий ступінь шорсткості поверхні, високу пористість і, як наслідок, вищу питому поверхню, а також характеризується наявністю більшої кількості активних поверхневих центрів, чим традиційний мінеральний порошок, теоретично передбачається активніша взаємодія бітуму з поверхнею досліджуваного мінерального матеріалу. 1 UA 84625 U 5 Крім цього, з причини високого вмісту важких металів, органічних сполук, що не розкладаються, мил і інших поверхнево-активних речовин, новою властивістю осаду стічних вод є його використання одночасно і як модифікуючої добавки, що дозволяє отримання на його основі дорожнього композиту високої якості. Хімічний склад осаду стічних вод що знаходиться на тривалому зберіганні на майданчиках складування відходів очисних споруд (на прикладі м. Луганська) приведений в таблиці 1. Таблиця 1 Хімічний склад осадів стічних вод що знаходиться на тривалому зберіганні на майданчиках складування відходів очисних споруд (на прикладі м. Луганська) Характеристика органічної і мінеральної складової осаду, % Вид осаду В.ПП. SiO2 Аl2О3 Fe2O3 ТіО2 СаО MgO P2O5 К2О Na2O SO3 Осад з 21,0642,95- 10,0- 9,0- 0,35- 6,0- 1,4- 1,83- 0,93- 0,7- 1,6майданчиків 23,68 46,51 10,2 9,25 0,41 7,3 2,0 2,13 1,25 0,8 1,86 складування Вміст важких металів в осіданні стічних вод, міліграм/кг Вид осаду Zn Сu Сr Cd Ni Co Мn Pb Осад з майданчиків 280-2320 480-1351 440-2416 34-90 175-2300 25-90 268-1115 74-278 складування *В.ПП. - втрати після прожарювання. 10 15 Осад стічних вод перед введенням в асфальтобетонні суміші піддавали наступній обробці: - попередній просів через сито 5мм для видалення сторонніх домішок і розпушування грудок; - сушка просіяного матеріалу механічним (при 105 °C) або природним чином; - механічне диспергування на валковому млині; - просів для отримання необхідної фракції. У таблиці 2 приведені фізико-механічні характеристики отримуваного матеріалу. Таблиця 2 Фізико-механічні характеристики наповнювача з осадів стічних вод № п/п 1 1 2 3 4 5 Найменування показника 2 Вміст частинок, % за масою, не менше: - дрібніше 0,071мм - дрібніше 1,25 мм Пористість при ущільнені 40 МПа, % за об'ємом, не більше Набрякання зразків із суміші порошку з бітумом, % за об'ємом, не більше Показник бітумоємності, г, не більше Вологість, % за масою, не більше Норми за марками та видами порошку мінерального, за вимогами ДСТУ Б.В.2.7-1212003 І марка II марка активований неактивований неактивований 3 4 5 Органомінеральний порошок з ОСВ 8 80 100 70 100 40 100 80 100 30 35 40 36,36 1,5 2,5 3,0 2,35 50 65 75 80 0,5 1,00 2,5 0,5 2 UA 84625 U Результати випробувань асфальтобетону з використанням осадів стічних вод проведені по діючим методикам згідно ДСТУ Б В.2.7-119-2003, приведені в таблиці 3. Таблиця 3 Фізико-механічні характеристики асфальтобетону з наповнювачем - осадом стічних вод Матеріал Щебінь Пісок з відсіву дроблення щебеня Осад стічних вод з відвалів зберігання Бітум БНД Вимоги [ДСТУ Б В.2.7-119-2003] 5 Міцність при Міцність у ВодоПроцентний стисненні, Мпа Набрякання, водонаКоефіцієнт насичення, вміст % сиченному водостійкості % 20±С 50±С стані, Мпа 30-40 % останнє 7,4-8,0 3,0-3,3 1,22-2,5 0,18-0,6 6,5-6,9 0,86-0,93 2,6-2,4 1,3-1,2 0,5-0,85 не менше 0,85 6-8 % 6-7 % 1,0-2,5 Рішення технічної задачі досягається розширенням сировинної бази мінеральних порошків за рахунок нового дешевого виду сировини, зниження вартості асфальтобетону на його основі і вирішенні найбільшої екологічної проблеми - утилізації відходів очисних споруд. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Мінеральний порошок для асфальтобетонних сумішей, що включає тонкоподрібнену гірську породу і модифікуючу добавку, який відрізняється тим, що як гірську породу і модифікуючу добавку використовують осад стічних вод, що знаходиться на тривалому зберіганні на майданчиках складування відходів очисних споруд. 15 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3