Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Минеральный порошок: характеристики и применение

Технические характеристики минерального порошка. Что такое активированный минеральный порошок, его преимущества и способ изготовления. Области применения минпорошка.

Минеральный порошок – это остаток, образующийся в процессе дробления известняковых горных пород, или отходы промпроизводства, которые затем подвергаются тонкому помолу. Наиболее распространены каменная и доломитовая мука. Добавление поверхностно-активных веществ или материалов, их содержащих, повышает эксплуатационные характеристики порошка. Основная сфера применения минпорошка – производство асфальтобетона. Он является заполнителем, который повышает вяжущую способность битума.

Технические характеристики минерального порошка

Производство продукции способом тонкого помола твердого сырья регламентируется ГОСТом Р 52129-2003. Согласно нормативу, минеральный порошок представляет собой сухое сыпучее вещество без примесей, не санкционированных ГОСТом. При соблюдении правил транспортировки и хранения срок годности материала практически неограничен. Активированный продукт более требователен к условиям перевозки и хранения.

В зависимости от того, из чего делают минеральный порошок, этот материал подразделяется на марки:

Материал МП-1 принято делить по сортам. Продукт первого сорта получают дроблением карбонатных пород с получением точной фракции 300 мкм. В материале второго сорта могут встречаться включения размером до 800 мкм. Первый сорт гораздо дороже, но по химическому составу порошок первого и второго сортов идентичны.

При проверке свойств минерального порошка лабораторным путем определяют истинную и среднюю плотность, пористость.

Технология приготовления активированного минерального порошка

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) повышают гидрофобные характеристики минпорошка. Выбор подходящей ПАВ-добавки определяется требованиями, которые предъявляются к конечному продукту. Виды активаторов, которые могут входить в состав минеральных порошков:

В процессе активации между свежемолотым минеральным порошком и ПАВ образуются прочные связи. Одна из технологий добавления ПАВ – его впрыскивание в измельчительную камеру. При этом каждая микрочастица минпорошка покрывается микропленкой. В результате этого минпорошок, для которого характерно высокое водопоглощение, приобретает гидрофобные свойства, а его взаимодействие с битумом существенно улучшается. Преимущества активированного минпорошка:

Закрытая структура пор асфальтобетона с карбонатными минпорошками обеспечивает их низкое водопоглощение, а следовательно, высокую морозостойкость. Преимущества асфальтобетонных смесей с активированными минпорошками, по сравнению с асфальтобетоном с неактивированными сыпучими веществами:

Области применения минерального порошка

Минпорошки, изготавливаемые из карбонатных пород, – основная часть асфальтобетона, которая обеспечивает конечному продукту прочность, устойчивость к трещинообразованию, сильному давлению, упругость, увеличенный рабочий период. Благодаря гидрофобности, вещество хорошо распределяется в битуме.

Покрытия с карбонатным минпорошком отличаются высокой устойчивостью к коррозии. Эту характеристику также можно повысить увеличением процентного содержания битума. Но такая мера повышает себестоимость асфальтобетона и ухудшает остальные свойства.

Минеральный материал МП-1 широко применяется при сооружении автодорог районного значения и автомобильных трасс на территории России и соседних государств.

Производство сухих строительных смесей

Карбонатные минпорошки могут использоваться в качестве наполнителей в сухих смесях, которые по технологии наносятся тонким слоем.

Производство бетонных смесей

Карбонатный минпорошок, добавляемый в бетон, положительно влияет на его свойства: увеличивает прочность затвердевшего продукта, деформационную стойкость, устойчивость к высоким температурам, снижает водопоглощение.

Источник

Минеральный порошок: разновидности и применение

Минеральный порошок производится их карбонатных пород путем тонкого помола на специальном оборудовании. Его используют в качестве добавки при производстве асфальтных покрытий. При добавлении продукта в асфальтную массу увеличивается ее прочность, износостойкость, улучшаются другие характеристики.

Что такое минеральный порошок?

Этот продукт являет собой остаток от дробления известняковых пород. Наиболее распространенная форма минерального порошка – это доломитовая или каменная мука. Качественный материал является тонкодисперсным продуктом.

Минеральный порошок применяется для производства асфальта. Данный продукт придает дорожному покрытию прочность, делает его более плотным. Добавляется продукт в асфальтные смеси в четко регламентируемых количествах. Введение в смеси карбонатных порошков позволяет продлить срок службы асфальтных покрытий.

Покрытия с добавлением карбонатного порошкообразного вещества устойчивы к коррозии. Иногда отсутствие данного продукта компенсируют добавлением битума, это приводит к повышению себестоимости асфальта и ухудшению его качества.

Данный продукт применяют с целью приведения битума в тонкопленочное состояние. При введении минеральных порошковых смесей бетон становится более прочным, термоустойчивым. В комплексе с битумной смолой он создаёт вяжущий эффект и структурирует систему.

Гидрофобность продукта обеспечивает равномерное распределение порошка в толще битума. Он обеспечивает понижение насыщения водой асфальтных материалов, предотвращает впитывание атмосферной влаги, увеличивает срок эксплуатации дорожных покрытий.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетонеКак добывают минеральный порошок

Производство асфальтобетона также не обходится без карбонатного порошка, он заполняет мельчайшие поры, производя эффект закупоривания.

Заводы по производству асфальта используют две разновидности продукта – с активацией поверхностно активными веществами и без нее. Активированные продукт требует создания дополнительных условий перевозки и хранения в складских помещениях.

Технические характеристики

Данный продукт мелкодисперсный, он имеет большую площадь поверхности за счёт мелкого размера частиц, входящих в его состав. Благодаря такой структуре известняковый продукт обладает адсорбирующими свойствами. При добавлении продукта в битум, он адсорбирует на себя его, придавая прочность асфальтному покрытию.

Производят данный продукт способом тонкого помола известняковых пород и доломита. Для получения активированного порошка к обычному минеральному сырью добавляют битум и поверхностно-активные вещества.

Технические характеристики согласно ГОСТГ:

Данный порошок при смешивании с битумом поглощает большую его часть. Благодаря этому асфальту приобретает необходимые характеристики. При этом качество конечного материала, то есть асфальтного покрытия, существенно возрастает.

Эта продукция производится по стандарту ГОСТ 512129-2003. Нормы, регламентируемы данным ГОСТ, распространяются также на активированные порошковые смеси, состоящие из доломита, извести и других минералов. Действие стандарта не распространяется на минеральные смеси, которые получают из некарбонатных пород.

В промышленности производят две разновидности продукта – активированный и неактивированный. Применение той или иной разновидности сырья обусловлено требованиями технических условий, предъявляемых к продукту. На данный момент в продаже имеются две марки минерального порошка – МП1 и МП-2.

Минеральные порошковые смеси получают так же при переработке отходов промышленных производств, таких как некондиционный бетон, битый кирпич.

Активированный

В продукте присутствуют добавки поверхностно активных веществ. Данные добавки придают порошку водоотталкивающие свойства. Активированные смеси получают помолом различных ископаемых пород и отходов промышленных производств, в виде добавки используют поверхностно-активные вещества.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетонеМинеральный порошок МП1

Минеральные порошки существуют разного качества. Чтобы улучшить качество продукта производится так называемая химическо-физическая активация, данная разновидность порошка обязана своим названием именно этой процедуре. В результате активации у конечного продукта появляются такие полезные свойства как, например гидрофобность, повышенная адгезия.

Неактивированный

Название данного порошка говорит само за себя. Из-за того, что продукт не проходил процедуру активации его качество может быть несколько хуже, нежели у активированного аналога. Неактивированный минеральный порошок вырабатывают из карбонатных горных пород с применением специального дробильного оборудования.

Классификация по маркам и госту

Неактивированный материал получают из карбонатов, измельчая их на дробильных агрегатах. Выпускают порошок марки МП-1 согласно ГОСТ Р52129-2003.

Область применения

Минеральные карбонатные порошки – это основная составная часть асфальтобетона. За счёт своих уникальных свойств этот компонент придает асфальту нужные свойства, а именно:

Также добавление карбонатного порошка помогает продлить работоспособность асфальтного покрытия. У данного продукта срок годности не ограничен.

Минеральные смеси активно используют в таких отраслях, как, например, строительство.

Дорожное строительство

Минеральные порошки активно применяются в строительстве дорог, по той причине, что имеют способность переводить битум в тонко-пленочное состояние, что приводит к повышению вязкости асфальтобетона. Дорожные покрытия с добавлением минерального порошка более прочные и служат дольше.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетонеМинеральный порошок используют в дорожном строительстве

Изготовление сухих строительных смесей

Продукт часто используют в роли наполнителя для строительных смесей. Смеси с добавками карбонатных порошков следует наносить тонким слоем.

Добавление в бетон

Минеральный порошок позитивно влияет на свойства бетона, в некоторой степени он усиливает его крепость, устойчивость к деформациям. Продукт помогает уменьшить влагопоглощение. От количества карбонатного порошка зависит качество цемента. Чем его больше, тем цемент качественнее и наоборот.

Источник

Состав асфальтобетонной смеси: компоненты, проектирование

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Асфальтобетон — строительный материал, формируемый путем укладки и уплотнения готовой асфальтобетонной смеси. Состав асфальтобетонной смеси — это рационально подобранная группа компонентов, состоящая из щебня различной крупности, дробленого или природного кварцевого песка, дорожного битума, специального минерального порошка, и перемешанная в нагретом состоянии в определенных пропорциях.

Свойства и виды асфальтобетона

Основным вяжущим компонентом асфальтобетонных смесей является битум. Его характеристики оказывают существенное влияние на качество материала.

Чрезмерная вязкость продукта, при низких температурах, может привести к образованию трещин, а недостаточная вязкость, в жаркую погоду, будет способствовать пластическим деформациям покрытия. Подбор состава асфальтобетонной смеси начинается с определения эксплуатационных свойств покрытия и характеристик используемых материалов.

Свойства

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

В зависимости от типа вяжущих, и условий эксплуатации, дорожные бетоны подразделяются на следующие виды:

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

По виду заполнителей смеси бывают:

Учитывая температуру укладки и вязкость вяжущих, разделяются на:

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

В зависимости от величины зерен заполнителей различают:

По суммарному объему содержания щебня делятся на следующие категории:

Помимо этих видов, существуют еще высокоплотные горячие асфальтобетонные смеси — это растворы с содержанием щебня или гравия более 50%.

Для асфальтобетонов предусмотрены следующие марки (см. таблицу).

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Для технологически верного проектирования структуры асфальтобетонной смеси нужно досконально знать состав асфальтобетона. Кроме того, рецепт асфальтобетонной смеси зависит от экономической составляющей (это цена материалов), а на основании этого — целесообразность использования той или иной марки бетона для конкретного покрытия и для конкретных условий эксплуатации.

Материалы

Проектирование состава асфальтобетона проводят с учетом нормативных требований и физико-химических характеристик следующих материалов:

Гравий или щебень

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Для повышения долговечности асфальтобетонных покрытий, снижения ползучести важно, чтобы вяжущее имело прочное сцепление с зернами заполнителя. Для асфальтобетонных дорожных смесей, в качестве крупных заполнителей, используют щебень, полученный путем измельчения горных пород, крупного гравия или плотных металлургических шлаков.

Наиболее распространенный щебень метаморфических основных и горных карбонатных пород (доломиты, известняки), так как кислые виды плохо схватываются с битумом. Предпочтительней щебень в форме куба и с минимальным содержанием, по массе, зерен лещадной (плоской) фактуры.

По маркам, количество пластинчатых зерен не должно быть больше:

Также строго ограничивается количество глинистых и пылеватых включений. Их объем в заполнителях не должен превышать 1–2%.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Увеличение объема щебня снижает ползучесть и повышает трещиностойкость покрытий.

С учетом конструктивных особенностей проектируемых покрытий, щебень изготавливается с размерами зерен равными 10–40 мм. Причем, величина зерен для нижних слоев не должна превышать значения коэффициента 0,75 (оптимальная толщина слоя в плотном состоянии), а в верхних — соответственно 0,6.

Оценку пригодности и качества заданного вида крупного заполнителя определяют испытаниями, учитывая при этом, категорию дороги и конструкцию дорожной одежды.

Песок

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Для приготовления асфальтобетона применяют природные пески или отсев дробления щебня.

Желательно использовать песок разной зернистости, так как одноразмерные фракции увеличивают пористость асфальтового покрытия. Речной песок использовать не рекомендуется.

Подсказки: отсев дробления щебня способствует повышению внутреннего трения за счет большого содержания в структуре частиц остроугольной формы.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

По величине зерен (модуль крупности) различают следующие виды песков:

Марка по прочности мелких заполнителей не должна быть ниже 1000, а объем глинистых частиц, определяемых способом набухания — Объем глинистых и пылеватых включений ограничен:

Использование износостойкого высокопрочного щебня и дробленого природного песка обеспечивает требуемую шероховатость асфальтового покрытия.

Минеральный структурирующий порошок

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Минеральный порошок выполняет роль лигатуры, структурирующей битум и создающей вместе с ним асфальтобетонное вяжущее, которое существенно влияет на плотность, теплоустойчивость и прочность асфальтобетона. Тонкомолотый минеральный порошок производят методом дробления и помола доломитов, известняков, доменных шлаков и др.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Важными характеристиками данной добавки являются коэффициент гидрофильности и уровень измельчения. Тонкость помола должна быть такой, чтобы при влажном рассеве минеральный порошок свободно проходил через специальное сито с величиной отверстий 1,25 мм. Значение коэффициента гидрофильности не должно быть более единицы.

При должной технико-экономической аргументации допускается использование вместо минеральной смеси пыль из пылеуловителей смесительных установок.

Подсказки: содержание в минеральной пудре мелких глинистых включений усиливает набухание асфальтового бетона при увлажнении, увеличивает расход битума и усложняет приготовление и укладку смесей.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Качество и количество порошка, при одной и той же марке битума, существенно влияет на структуру вяжущего. Избыточное количество минерального порошка приводит к снижению прочности покрытия, особенно при отрицательных температурах.

Для более глубокого ознакомления с видами различных заполнителей рекомендован просмотр видео в этой статье.

Дорожный битум

Битум представляет собой продукт переработки нефти и совместно с порошком выполняет функции вяжущего. Он склеивает в единую композицию зерна песка и щебня. Кроме того, заполняя собой промежутки между частицами заполнителя, придает асфальтобетону необходимую прочность и водостойкость.

В целях максимального снижения сезонных разрушений дорожного покрытия заводы, выпускающие асфальтобетонные смеси, в разных климатических условиях применяют различные виды материалов, отличающиеся:

По своему аморфному состоянию, битум может быть двух видов — жидкий и вязкий.

Значение вязкости указывает на физико-механические качества битума и зависит от состава компонентов и температуры. При увеличении температуры этот показатель снижается, а с понижением возрастает. При отрицательной температуре воздуха битум застывает и становится хрупким.

Вязкие дорожные битумы могут быть следующих марок: БНД 130/200, БНД 90/130, БНД 60/90, БНД 40/60. Данные марки вяжущего отличаются прочным сцеплением с заполнителями и имеют высокую пластичность.

Вязкий продукт применяется для приготовления горячих, холодных и теплых асфальтобетонных смесей, а также используется в качестве основного сырья для получения жидких битумов, используя при этом различные виды растворителей.

Зимой наиболее востребован жидкий битум. В его состав входят специальные присадки и разжижители, которые в момент твердения асфальтобетона испаряются, превращая битум в обычное вязкое состояние.

Основные принципы проектирования структуры дорожного покрытия

Проектирование состава асфальтобетонной смеси заключается в расчете оптимального соотношения компонентов, в результате которого показатели основных характеристик асфальтобетона заданного вида и соответствующей марки будут отвечать техническим нормам и требованиям ГОСТ 9128-13.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Разработаны и используются различные методы проектирования составов асфальтобетона.

В современном строительстве наиболее распространен способ построения предельных кривых зерновой структуры минеральной части дорожных бетонов (см. фото), в основу которого заложена следующая инструкция:

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Процесс проектирования состава состоит из следующих этапов:

Необходимым условием проектирования состава является обоснованное и точное техническое задание.

Для составления ТЗ необходимо иметь следующие строительные, проектные и эксплуатационные данные, это:

Производство и укладка асфальтового бетона

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Приготовление асфальтобетона начинают с заводского производства асфальтовой смеси и завершают ее укладкой и уплотнением в дорожное покрытие на строительном объекте.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Рассмотрев вышеописанную технологию, можно сделать вывод, что производить асфальтобетон в домашних условиях своими руками просто нецелесообразно, учитывая трудоемкость, связанную с разогревом и смешиванием необходимых компонентов.


Индивидуальные застройщики для обустройства придомовой территории обычно применяют холодные смеси заводского приготовления. Данный состав асфальтобетона позволяет вести укладку даже при отрицательных температурах.

Источник

Минеральный порошок как средство стабилизации и армирования асфальтобетонных смесей

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

ДЕДЮХИН Александр Юрьевич

к. т.н., доцент кафедры транспорта и дорожного строительства УГЛТУ

Минеральный порошок как средство стабилизации и армирования асфальтобетонных смесей

Проблема повышения качества строительства автомобильных дорог всегда была актуальной в Российской Федерации. В настоящее время эта проблема стоит особенно остро в связи с тем, что необходимость в строительстве и реконструкции асфальтобетонных покрытий непрерывно возрастает, а качество строительства не достигает мирового уровня.

Одним из путей увеличения сроков службы покрытий автодорог является применение асфальтобетонных смесей с новыми физико-механическими свойствами. Причем именно на физико-механические свойств асфальтобетонов значительное влияние оказывает минеральная часть, особенно минеральный порошок и мелкодисперсные компоненты.

Минеральный порошок, представляющий собой полидисперсный материал, является важнейшим структурообразующим компонен­том асфальтобетона. На его долю приходится до 90—95% суммар­ной поверхности минеральных зерен, входящих в состав асфальтобетона. Основное назначение минерального порошка как наполни­теля битума состоит в том, чтобы переводить объемный битум в пле­ночное состояние. В таком состоянии повышается вязкость и прочность битума. Вместе с битумом минеральный порошок образует структурированную дисперсную систему, которая и выполняет роль вяжущего материала в асфальтобетоне. Другое назначение минерального порошка — заполнение мелких пор между более крупны­ми частицами. Таким образом, присутствие необходимого количе­ства минерального порошка способствует повышению плотности минерального остова, а следовательно, и повышению плотности асфальтобетона. В этом смысле недостаточное количество мине­рального порошка связано с необходимостью увеличения количест­ва битума для заполнения пор.

Длительное время многие исследователи полагали, что назначе­ние минерального порошка в асфальтобетоне сводится лишь к за­полнению межзерновых пустот, т. е. к обеспечению надлежащей плотности. впервые определил назначение минераль­ного порошка как структурной составляющей, образующей совместно с битумом «асфальтовяжущее вещество», сцепляющее минеральные зерна.

По мере развития исследований в области асфальтобетона все больше выявляется роль минерального порошка как микронаполнителя, оказывающего структурирующее влияние на битум. Под­черкивается большое значение дисперсности минерального порошка и влияние на свойства асфальтобетона физико-химического взаи­модействия минеральных зерен с битумам.

В соответствии с имеющимися представлениями, асфальтобетоны, в том числе и армированные асфальтобетоны относятся к коагуляционным структурам, прочность связей между частичками твердой фазы в которых зависит от размеров, толщины слоёв и адгезионной способности битума к минеральным материалам, армирующим материалам и т. д.

В теории битумных (композиционных) материалов большая роль отводится поверхности раздела фаз и переходному слою, который обладает особыми свойствами, при этом их фазовое состояние имеет большое значение при армировании асфальтобетонов.

Ряд исследователей отмечает, что битум, попадая в зону действия сил минерального материала претерпевает структурные изменения. При этом различают ориентированный и объемный слой. На рисунке 1 представлена схема взаимодействия тонкой пленки битума с минеральным материалом.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

В ориентированном слое принято различать три зоны с характерными физико-механическими свойствами: твердообразная, граничащая с поверхностью минерального материала, представлена адсорбционным слоем. Толщина не превышает долей микрометра. Ее критическая величина – потеря клеящей способности битума. Структурированная зона – упорядоченно расположенных высокомолекулярных соединений. И переходная, между ориентированным и объемным – диффузионная.

Как показано в работах изменение структурной прочности различных пленок битума происходят скачкообразно и зависят не только от температуры, но и состава материала, наличия ПАВов и размеров минеральных частиц, участвующих в процессе формирования асфальтобетона.

Установлено, что при определенном соотношении битум — мине­ральный порошок достигается наивысшая прочность структуриро­ванной дисперсной системы, образуемой этими материалами. При определенной концентрации минерального порошка резко умень­шается толщина битумных слоев на поверхности минеральных час­тиц, что приводит к высокой степени структурирования битума, а следовательно, и к упрочнению контактов между зернами.

Следовательно, толщина битумных пленок играет основную роль в формировании структурной прочности асфальтобетона.

Большое значение приобретает пористость зерен минерального порошка. Взаимодействие битума с минеральным порошком обусловлено не только весьма развитой внешней поверхностью зерен, но главным образом очень развитой внутренней поверхностью зе­рен, образуемой разветвленной системой микропор. Исследовательскими работами было установлено, что наилуч­шими являются минеральные порошки, получаемые в результате тонкого измельчения известняков и доломитов.

Наряду с продуктами тонкого измельчения известняков и доло­митов в качестве минеральных порошков находят применение це­мент, цементная пыль, металлургические шлаки и другие пы­левидные материалы.

Благодаря своей высокоразвитой поверхности, адсорбирующей большую часть битума, минеральный порошок становится актив­ной составной частью асфальтобетона, оказывающей большое влия­ние на его свойства. Важнейшими особенностями минерального порошка являются его способность к хорошему взаимодействию с битумом и его удельная поверхность.

Важнейшей особенностью минерального порошка, обусловливающей его актив­ную структурообразующую роль в асфальтобетоне, является высо­коразвитая удельная поверхность. Однако, очень высокая дисперсность порошков (неактивированных) часто не реа­лизуется в асфальтобетоне вследствие агрегирования наиболее мелких частиц (рисунок 2). Более того, образующиеся агрегаты не только сни­жают эффективную удельную поверхность порошка, но снижают плотность и коррозионную устойчивость асфальтобетона. Поэтому чрезмерно тонкое измельчение неактивированных порошков неже­лательно. В основном такой помол получается на шаровых мельницах.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Вместо удельной поверхности часто определяют гранулометри­ческий состав минерального порошка и особенно содержание в нем наиболее мелких частиц.

Гранулометрический состав минерального порошка, в частно­сти, содержание в нем частиц мельче 0,071 мм обычно определяется путем мокрого рассева через соответствующие сита. Однако такой метод не дает, к сожалению, возможности определить гранулометрический состав наиболее мелкой части минерального порошка, на которую приходится наибольшая доля удельной поверхности.

Определение гранулометрического состава наиболее мелкой час­ти порошка требует применения более тонких методов дисперсион­ного анализа. Кроме определения гранулометрического состава минерального порошка, распределение фракций в нем может быть охарактеризо­вано пористостью. У одноразмерных минеральных порошков или очень тонких пористость выше. Порошки с равномерным распреде­лением частиц разного размера отличаются пониженной пористостью.

Пористость минерального порошка оказывает большое влияние
на пористость всей минеральной части асфальтобетона, а следова-
тельно, и на его битумоемкость.

Для приготовления минеральных порошков обычно применяют известняки средней прочности. Применение слишком прочных известняков ограничивается трудностью их раз­мола. Порошки из малопрочных известняков характеризуются повышенной пористостью.

При помощи Уральского отделения академии наук были исследованы минеральные порошки под микроскоп на зерновой состав. Как видно из снимка (рисунок 3), что порошки полученные на шаровых мельницах обладают более тонким помолом и окатанной формой зерен. Такой помол будет характеризоваться повышенной пористостью и набуханием, что потребует дополнительного использование битума при производстве асфальтобетонной смеси.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Рисунок 3 –помол на шаровой мельнице

Минеральный порошок полученный на молотковой мельнице (рисунок 4) обладает хорошим зерновым составом, но форма зерен в основном преобладает окатанной формы. Асфальтобетон с таким порошком будет обладать ухудшенными характеристиками по сдвигоустойчивости.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Рисунок 4 –помол на шаровой мельнице

Минеральные порошки полученные на центробежных установках (рисунок 5) обладают улучшенным зерновым составом и не окатанной формой зерен. Асфальтобетон на таких минеральных порошках будет обладать улучшенными характеристиками по сдвигоустойчивости и трещиностойскости, а при производстве асфальтобетонных смесей потребуется добавлять меньше битума.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Рисунок 5 – помол на шаровой мельнице

Так же на снимках имеются два инновационных продукта. Первый из них порошок, зерна которого полностью кубовидной формы (рисунок 6). Такой минеральный порошок обладает пониженной пористостью, а асфальтобетон на его основе будет обладать наилучшими показателями по сдвигоустойчивости и трещиностойскости. По данному материалу ведутся дополнительные исследования.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Рисунок 6 – кубовидный минеральный порошок

Во втором в качестве армирующего элемента использовались волокна хризотила, продукта выпускаемого (рисунок 7). На снимке видно, как волокна полностью смогли гомогенизироваться в продукте.

Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Смотреть картинку Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Картинка про Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне. Фото Для чего нужен минеральный порошок в асфальтобетоне

Рисунок 7 – кубовидный минеральный порошок

Нами были проведены дополнительные исследования, подобрана асфальтобетонная смесь ЩМА-15 с минеральным порошком, армированным хризотилом (см. таблицу 1).

Таблица 1- Физико-механические свойства щебеночно-мастичного асфальтобетона

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *