Композиция для ремонта асфальтобетонных покрытий - RU2352599C2

Описание

Изобретение относится к дорожному строительству и может использоваться при выполнении ремонтных работ асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

Известен способ ремонта дорожного покрытия, включающий нанесение на поверхность поврежденного дорожного покрытия увлажненной минеральной смеси и битума, разогретого до 160-200°С, при этом компоненты подают по разным шлангам под давлением 7-10 атм для их смешения в сопло эжекционной торкретустановки, откуда полученную битумоминеральную смесь под давлением наносят на дорожное покрытие [RU, 2246572, С2, дата приоритета 09.06.2003, дата публикации 10.11.2003, автор Похожай Л.В.].

Недостатком известного способа является его дороговизна, обусловленная потребностью в специальном оборудовании и энергетическими затратами на разогрев битума.

Известна композиция на основе битума, в которой используется катионное поверхностно-активное вещество 1,5-3,0 мас.%; ускоритель формирования композиции 1,0-2,0 мас.%; остальное - жидкий битум.

В жидкий битум, разогретый до 80-100°С, вводят добавки, готовят битумную композицию и смешивают ее с холодными минеральными материалами [RU, 2152963, С2, дата приоритета 31.03.1998, дата публикации 20.07.2000, авторы Шейхет И.М. и др.].

Недостатком известной композиции является то, что приготовление битумной композиции требует специальных материалов, оборудования и энергетических затрат, а укладка смеси не гарантирует надежного сцепления с ремонтируемой поверхностью.

В качестве прототипа принят битумсодержащий материал, включающий битум, каучук, наполнитель, растворитель, оксиэтилированный алкилфенол в количестве 0,05-5,0 мас.% в расчете на получаемую смесь [RU, 2220171 С1, дата приоритета 30.04.2002, дата публикации 27.12.2003, авторы Косоренков Д.И. и др., прототип].

Недостатком прототипа является наличие в составе большого количества компонентов, полученных искусственным путем, а приготовление и укладка битумсодержащего материала требует энергетических и экономических затрат.

Задачей изобретения является разработка ремонтного состава, отвечающего требованиям стационарного приготовления с удлиненными сроками хранения, с приведением смеси в рабочее состояние на месте ремонта и обеспечивающего требуемую долговечность при эксплуатации.

Для решения поставленной задачи в композиции для ремонта асфальтобетонного покрытия, включающей вяжущее, наполнитель, добавки и растворитель, согласно изобретению, в качестве вяжущего использованы минеральные компоненты: высококальциевая зола-унос ТЭЦ и портландцемент, в качестве наполнителя использован кварцевый песок, в качестве добавок использованы шлам алюминиевого производства, полимерные добавки Виннапас RE 524 Z и Бермоколл Е 230 и комплексная добавка эмульбит, а для затворения использована вода при следующем соотношении компонентов, мас.%: высококальциевая зола-унос ТЭЦ-2 30-35; портландцемент 3,5-4,0; кварцевый песок 30-35; шлам алюминиевого производства 3,5-4,0; Виннапас RE 524 Z 2,5-3,0; Бермоколл Е 230 0,1-0,2; эмульбит 0,5-1,0; вода остальное.

Основным минеральным компонентом в ремонтном составе является высококальциевая зола-унос ТЭЦ-2, образующаяся в процессе сжигания бурых углей Канско-Ачинского угольного бассейна.

Благодаря химическому и минералогическому составу высококальциевая зола-унос может использоваться как самостоятельное низкомарочное вяжущее. Для повышения прочности композиции на основе высококальциевой золы дополнительно вводится портландцемент.

Для интенсификации структурообразования и твердения в начальные сроки в состав зольно-цементной композиции дополнительно вводится шлам техногенный - попутный продукт производства алюминия, который по химическому составу можно отнести к ускорителям твердения минеральных вяжущих.

При производстве ремонтных работ важным фактором является обеспечение прочности стыка и надежности сцепления ремонтируемого покрытия и ремонтного материала. Для выполнения этих требований в ремонтную композицию вводят полимерную добавку в виде дисперсионного порошка Виннапас RE 524 Z. После затворения композиции водой дисперсионный порошок полностью редиспергируется, образуя частицы полимерной дисперсии, которые распределяются среди частиц цемента и наполнителя, и после высыхания воды образует пленку мембранной структуры. Пленка полимера проявляет хорошую адгезию к затвердевшему камню и обеспечивает присоединение друг к другу ремонтного и ремонтируемого материалов.

Дополнительное введение в состав ремонтной композиции органической добавки Бермоколл Е 230 - водорастворимого эфира целлюлозы приводит к повышению водоудерживающей способности композиции, улучшает ее консистенцию и стабильность (однородность) состава, повышает удобоукладываемость смеси, а также предохраняет ее от расслоения.

Введение в состав композиции комплексной добавки эмульбит, состоящей из воды, пластификатора и битумной эмульсии, позволяет обеспечить требуемую долговечность при эксплуатации ремонтного состава, а именно повысить марку состава по морозостойкости, увеличить воздухововлечение, снизить водонасыщение и создать систему замкнутых пор за счет кольматации открытых пор. Кроме повышения эксплутационных свойств, введение добавки эмульбит приближает свойства разработанной органо-минеральной композиции к свойствам асфальтобетона.

Сырьевыми материалами для предлагаемого состава являлись: высококальциевая зола сухого отбора Красноярской ТЭЦ-2, цемент Красноярского цементного завода, шлам Красноярского алюминиевого завода, полимерная добавка Виннапас RE 524 Z, водоудерживающая добавка Бермоколл Е 230, комплексная добавка эмульбит.

В качестве заполнителя в ремонтном составе использовали кварцевый песок с модулем крупности М_кр=1,68 при содержании в нем глинистых частиц менее 0,1%.

Композицию для ремонта асфальтобетонного покрытия по настоящему изобретению получают следующим способом. Готовую сухую смесь, состоящую из вяжущего, наполнителя и полимерных добавок, доставляют на ремонтируемый участок асфальтобетонного покрытия дорожного полотна. Одновременно с основным составом на место проведения ремонтных работ доставляется добавка эмульбит, приготовленная в стационарных условиях. Эмульбит получают при смешивании битумной эмульсии 55%-ной концентрации с раствором пластификатора в соотношении, обеспечивающем содержание компонентов в 1 л добавки - битума - 50%, пластификатора - 3%, воды - 47%. Приготовление растворной смеси для заливки трещин производят непосредственно на месте проведения работ. Смешивание компонентов выполняют на стационарной установке, при этом 1 кг сухой смеси затворяется 0,3 л воды, в которой растворен эмульбит в требуемом количестве. Готовый раствор заливают в открытые трещины с шириной раскрытия более 3 мм. Открытие движения по ремонтируемому полотну возможно через 10-15 минут после укладки. Работы можно выполнять при температуре воздуха выше 2°С.

Разработанный ремонтный состав является более экономичным и экологичным, чем известные составы на органических вяжущих. Состав и свойства разработанной композиции приведены в таблице.

Техническим результатом изобретения является применения смеси, позволяющей расширить сезон дорожно-ремонтных работ, улучшить сцепление ремонтного материала с ремонтируемым асфальтобетонным покрытием, повысить срок службы и качество ремонтируемого покрытия, исключить зависимость ремонтных работ от их местоположения по трассе автомобильной дороги.

Реферат

Изобретение относится к дорожному строительству и может использоваться при выполнении ремонтных работ асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Изобретение касается композиции для ремонта асфальтобетонного покрытия, включающей вяжущее, наполнитель, добавки и растворитель, в качестве вяжущего использованы минеральные компоненты: высококальциевая зола-унос ТЭЦ и портландцемент, в качестве наполнителя использован кварцевый песок, в качестве добавок использованы шлам алюминиевого производства, полимерные добавки Виннапас RE 524 Z и Бермоколл Е 230 и комплексная добавка эмульбит, а для затворения использована вода при следующем соотношении компонентов, мас.%: высококальциевая зола-унос ТЭЦ 30-35; портландцемент 3,5-4,0; кварцевый песок 30-35; шлам алюминиевого производства 3,5-4,0; Виннапас RE 524 Z 2.5-3.0; Бермоколл Е 230 0,1-0.2; эмульбит 0.5-1.0; вода остальное. Применение композиции на основе минерального вяжущего позволит расширить сезон дорожно-ремонтных работ, улучшить сцепление ремонтного материала с асфальтобетонным покрытием, повысить срок службы и качество ремонтируемого покрытия. 1 табл.

Формула