способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси и способ применения этой смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях

Формула изобретения

1. Способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси, заключающийся в перемешивании в воде горячей асфальтобетонной смеси при температуре воды, по меньшей мере, 90°С в начале процесса гранулирования и при температуре воды 30°С в конце процесса гранулирования, при этом дальнейшее остывание гранулированной асфальтобетонной смеси производят на воздухе.

2. Способ применения гранулированной асфальтобетонной смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях, заключающийся в приготовлении холодной асфальтобетонной смеси путем смешивания гранулированной асфальтобетонной смеси с легким углеводородным разжижителем битума, по меньшей мере, керосином, при этом при температуре воздуха 5°С вводят 36% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси, при температуре воздуха 0°С вводят 38% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси, при температуре воздуха -5°С вводят 41% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси, при температуре воздуха -10°С вводят 46% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием, в частности к профилактическому ремонту дефектов и ямок на поверхности дороги. В процессе эксплуатации автомобильной дороги неизбежно появляются дефекты на дорожном покрытии.

Наиболее характерными повреждениями асфальтобетонных покрытий являются выбоины, разрушения кромок, проломы и другие разрушения, которые возникают в весенний, осенний и зимний периоды года при пониженных положительных температурах воздуха. Особенно интенсивно происходит разрушение покрытия при циклах замораживания-оттаивания асфальтобетона.

В настоящее время ямочный ремонт дорожных асфальтобетонных покрытий рекомендуется производить при температурах воздуха весной не ниже +5°С, а осенью при +10°С. А с наступлением пониженной температуры воздуха до -10°С асфальтобетонные покрытия рекомендуется ремонтировать смесями на основе вязких или жидких дорожных битумов марки БНД-200/300 или СГ-130/200, см. Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования, М., Росавтодор, 2004 г. (1).

В соответствии с этими рекомендациями при ремонте асфальтобетонных покрытий зимой необходимо производить разогрев дефектного места, а затем укладывать в это место горячую асфальтобетонную смесь.

Однако этот способ ремонта в зимних условиях имеет следующие недостатки:

1) отсутствуют необходимые малогабаритные установки для приготовления на месте ремонта горячих асфальтобетонных смесей в зимнее время;

2) заранее приготовленные асфальтобетонные смеси в теплый период года с наступлением отрицательной температуры невозможно разогреть из-за отсутствия специальных установок, а если разогрев смеси и производится, то кустарным способом и в минимальных количествах;

3) доставка горячей смеси к месту проведения ремонта производится, как правило, в неприспособленных для сохранения тепла транспортных средствах, в результате чего происходит довольно быстрое остывание смеси к моменту ее уплотнения (в лучшем случае коэффициент уплотнения при этом составляет 0,95-0,96);

4) в результате вышеперечисленных факторов наблюдается низкое качество ремонта и как следствие - малые сроки службы отремонтированных дефектных мест, связанные, как правило, прежде всего, с сильной зависимостью от погодных условий и плохой подготовкой таких мест к ремонту, а именно:

- укладка смеси без разогрева дефектного места по причине недостатка разогревательных установок;

- укладка смеси на снег, влажную поверхность или в воду без подгрунтовки и другие нарушения правил;

- недостаточное уплотнение асфальтобетонной смеси в связи с трудностью доставки уплотняющих средств и их работы в зимних условиях.

Известен «Способ получения асфальтобетонной смеси» по описанию изобретения к патенту РФ № 2182136, класс МПК C04B 26/26, опубликовано в Бюл. № 13, 10.05.2002 г. (2).

Данный способ получения асфальтобетонной смеси заключается в приготовлении асфальтовяжущего, содержащего минеральный порошок и битум, скатыванием, последующем введении гранулированного асфальтовяжущего в разогретую крупнодисперсную минеральную часть с битумом и перемешивании, причем содержание битума в асфальтобетонной смеси не превышает 6,5%.

Технический результат: высокая прочность, водостойкость и долговечность при пониженном содержании битума в смеси.

Недостатком асфальтобетонной смеси, полученной по данному способу, является то, что эта смесь для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях обладает теми же недостатками, что и вышерассмотренный метод ремонта по источнику научно-технической информации (1). То есть также требуется разогревать асфальтобетонную смесь перед укладкой и уплотнением в дефектном месте (ямке).

Известны исследования по проведению уменьшения слеживаемости асфальтобетонной смеси, то есть получению холодного асфальтобетона, см. Холодный асфальтобетон, автор Е.Н.Козлова, М., Автотрансиздат, 1958 г., 98 с (3).

В результате исследования удалось несколько снизить слеживаемость холодного асфальта. Но применить его на месте ремонта асфальтобетонного покрытия возможно лишь при разогревании холодного асфальтобетона перед укладкой и уплотнением в дефектном месте (ямке).

Целью при разработке предлагаемого технического решения является создание способа гранулирования горячей асфальтобетонной смеси, а также способа применения гранулированной смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях без дополнительного разогревания этой смеси перед укладкой в дефектное место и уплотнением.

Указанная цель и технический результат реализуются следующим образом. Горячую асфальтобетонную смесь перемешивают в смесителе в воде при температуре воды, по меньшей мере, +90°С в начале гранулирования и в конце гранулирования при температуре воды, по меньшей мере, +30°С, при этом дальнейшее остывание гранулированной асфальтобетонной массы (гранулята) производят на воздухе.

Способ применения данной гранулированной асфальтобетонной смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях заключается в приготовлении холодной асфальтобетонной смеси путем смешивания гранулированной асфальтобетонной смеси (гранулята) с легким углеводородным разжижителем битума, например керосином или бензином, при этом при температуре воздуха +5°С вводят 36% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси; а при температуре воздуха 0°С вводят 38% разжижителя битума; при температуре воздуха -5°С вводят 41% разжижителя битума; при температуре воздуха -10°С вводят 46% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси.

Близкого аналога предлагаемому изобретению в доступной патентной и научно-технической информации не установлено.

Способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси производят следующим образом.

Горячую асфальтобетонную смесь, приготовленную в соответствии с ГОСТ 9128-97 (Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия), помещают в смеситель с водой небольшими частями, например, ленточным транспортером и непрерывно перемешивают. При этом температура воды в начале процесса гранулирования составляет, по меньшей мере, +90°С, а в процессе перемешивания температура воды в смесителе постепенно снижается и доводится до +30°С.

В процессе перемешивания в воде и остывания воды до +30°С горячая асфальтобетонная смесь преобразуется в гранулы (гранулят) различной величины соответственно величине щебня, гравия, песка в составе смеси при температуре воды +30°С, свободно перекатываются в воде и не слипаются друг с другом.

После этого гранулят асфальтобетонной смеси выгружают из смесителя и в дальнейшем гранулят остывает и сушится на воздухе под навесом.

В теплое время года летом гранулят складируют на площадке под навесом и накапливают необходимое количество и хранят для использования при ремонте асфальтобетонных покрытий в зимних условиях. При этом готовый к использованию гранулят может храниться длительное время не слеживаясь.

Способ применения гранулированной асфальтобетонной смеси (гранулята) для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях осуществляют следующим образом.

Для ремонта асфальтобетонного покрытия в зимних условиях непосредственно на месте ремонта готовят холодную асфальтобетонную ремонтную смесь. Для этого в заданную емкость насыпают необходимое количество гранулята и смешивают его с легким углеводородным разжижителем битума, например керосином или бензином.

При этом в зависимости от температуры воздуха от +5°С до -10°С вводят от 36% до 46% разжижителя битума относительно массы битума в составе асфальтобетонной смеси - гранулята.

Проведенными опытными исследованиями установлено, что при температуре воздуха +5°С при приготовлении ремонтной холодной смеси в гранулят вводят 36% разжижителя битума относительно массы битума в грануляте, при температуре воздуха 0°С - 38%, при температуре воздуха - 5°С - 41% и при температуре воздуха - 10°С - 46% разжижителя битума. Опытным путем установлены вышеуказанные оптимальные значения количества разжижителя битума в заявленной асфальтобетонной смеси холодного приготовления и применения.

После соответствующей подготовки дефектного места на асфальтобетонном покрытии холодную асфальтобетонную смесь - ремонтный материал (густую и пластичную массу) укладывают в дефектное место и уплотняют.

По мере испарения разжижителя битума из холодной асфальтобетонной смеси, уложенной в дефектное место, происходит набор необходимой прочности ремонтного материала.

Предлагаемые способ гранулирования горячей асфальтобетонной смеси и способ применения этой смеси для ремонта асфальтобетонных покрытий в зимних условиях имеют ряд существенных преимуществ и положительных характеристик по сравнению с существующими технологиями ремонта в зимних условиях, а именно:

- технологичность и простота в приготовлении и укладке холодной ремонтной смеси как при положительных, так и отрицательных температурах воздуха;

- доступность в материально-техническом обеспечении;

- возможность хранения гранулята длительное время до приготовления холодной смеси на месте ремонта дефектного места;

- возможность транспортировки холодного гранулята на большие расстояния;

- уменьшение зависимости производства ремонта асфальтобетонного покрытия от погодных условий;

- увеличение продолжительности срока службы отремонтированного места;

- оперативное открытие движения транспорта после производства ремонтных работ на дороге;

- относительно низкая стоимость производства ремонтных работ.

Источники информации

1. Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования, М., Росавтодор, 2004 г.

2. «Способ получения асфальтобетонной смеси» по описанию изобретения к патенту РФ № 2182136, класс МПК C04B 26/26, опубликовано в Бюл. № 13, 10.05.2002 г.

3. Холодный асфальтобетон, Е.Н.Козлова, М., Автотрансиздат, 1958 г., 98 с.