ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология производства асфальтобетона на битумополимерном вяжущем.

Рекомендуемая область пременения

Строительство, ремонт и содержание автомобильных дорог.

Назначение, цели и задачи проекта

Проект предназначен для использования местных строительных материалов и утилизации промышленных и бытовых отходов в асфальтобетонных и подоб­ных им смесей.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В последнее десятилетие наша страна предпринимает огромные усилия по перестройке экономики, а это невозможно без ускоренного развития транспортной инфраструктуры. Важнейшая ее часть — автомобильные дороги. Основные усилия дорожной отрасли сегодня направлены не на новое строительство, а на поддержание требуемого уровня эксплуатационного состояния автомобильных дорог.

В связи с этим особенно актуальны материалы и технологии для устройства слоев дорожных покрытий, обеспечивающих  безопасное движение автомобилей с высокой скоростью.

Накопленный опыт производства и применения органоминеральных смесей показывает, что в последнее время, наряду со стандартными асфальтобетонными смесями, все шире применяются различные другие составы смесей на основе битумных композиций, например, на основе битумополимерных вяжущих.

Применение битумополимерных вяжущих позволяет повысить сдвигоустойчивость асфальтобетона, обеспечить более длительный срок службы по усталости (выносливости) и водостойкости за счет увеличения прочностных показателей асфальтобетона.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Исследования, проведенные кафедрой «Автомобильные дороги» Архангельского   государственного

технического        университета,показали, что одним из путей регулирования структурно - реологических свойств битумов и строительно-технологических, эксплуатационных свойств материалов на их основе, является использование в их составах термопластичного полимера, применяемого для изготовления пластиковой тары и упаковки, которые остаются в виде не утилизированных бытовых отходов.

Введение небольшого количества ( 1... 5% масс.) измельченных плас­тиковых отходов в битум с температурой 160... 180° С при механическом перемешивании в течении 0,5... 1,0 часа, приводит к структурированию битума, повышающему вязкость и теплостойкость, и незначительно снижающему деформативность вяжущей композиции, что позволяет регулировать и улучшать свойства битума в пределах требований ГОСТ 22245 одной марки.

Увеличение массовой доли полимера в битумополимерном вяжущем приводит к получению продукта большей вязкости, а превышение температуры - к деструкции полимера, без какого-либо качественного улучшения свойств вяжущей композиции.

Зависимость изменения свойств битумополимерного вяжущего от состава композиции, представлена в табл. 1.

Для проектирования составов асфальтобетонных смесей на основе битумополимерного вяжущего был использован отсев карьера «Покровский» фракции 0... 10 мм, зерновой состав которого представлен в табл. 2.

Таблица 2

Минеральная часть асфальтобетонной смеси характеризуется как песок крупнозернистый с модулем крупности Мк = 2,50, соответствующий требованиям ГОСТ 9128-97 для смесей типа «Г» и имеет следующие показатели:

-  насыпная плотность - 1450.. .1500 кг/м³;

-  истинная плотность - 2670...2840 кг/м³;

-  содержание пылеватых частиц - 0,3.. .4,6 % масс;

-  органические примеси - не выявлены.

Результаты и анализ выполненных поисковых работ позволили определить границы поиска оптимальных (рациональных) составов асфальтобетонных смесей на основе битумополимерного вяжущего в следующих рецептурах:

- Минеральная часть - отсев карьера «Покровский», % по массе               88... 93

- Вяжущее - битум БНД 60/90, % по массе                                                            6... 11

- Добавка полимера в битум, % по массе                                                                1...6.
Массовая доля  битумополимерного вяжущего включена в 100 % массы асфальтобетонной смеси как полуфабриката.

Для установления оптимального (рационального) состава асфальтобетонной смеси на битумополимерном вяжущем был выбран симплекс-решетчатый план реализации лабораторного эксперимента с последующей графической интерпретацией математической модели в виде триаграммы «состав-свойство». В качестве выходных параметров (параметров оптимизации) принимались показатели основных физико-механических свойств асфальтобетона в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-97.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Испытания контрольных серий образцов по ГОСТ 12801-98 показали полное соответствие физико-механических свойств асфальтобетона на основе битумополимерного вяжущего требованиям ГОСТ 9128-97, а, следовательно, и возможность использования указанных компонентов для получения битумополимерного вяжущего, производства и применения асфальтобетонных смесей на его основе в транспортном строительстве.

Полученный асфальтобетон на битумополимерном вяжущем можно характеризовать данными, приведенными в табл. 3.

Таблица 3.

Примечание: Содержание битумополимерного вяжущего включено в 100% минеральной части асфальтобетонной смеси

Производство битумополимерных композиций и асфальтобетонов на их основе не требует существенных изменений традиционных технологий производства и применения асфальтобетонных смесей и асфальтобетона.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Использование бытовых отходов в виде пластиковой тары и упаковки, содержание которых в мусоросборниках достигает 15...20%, утилизация их в процессе получения битумополимерных вяжущих, решает вопросы экологии и охраны окружающей среды.

Новые потребительские свойства продукции

- предложенное битумополимерное вяжущее может быть использовано в качестве вяжущей композиции при производстве асфальтобетонных и подобных им смесей;
- разработаны составы битумополимерных композиций и рецепты асфальтобетонных смесей на их основе, удовлетворяющие требованиям действующих ГОСТ;
- производство битумополимерных композиций и асфальтобетонов на их основе не требует существенных изменений традиционных технологий производства и применения асфальтобетонных смесей и асфальтобетона.
- рациональные составы битумополимерных вяжущих композиций и рецепты асфальтобетонных смесей на их основе уточняются для конкретных материалов и под конкретную технологию производства и применения асфальтобетонных смесей и асфальтобетона.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соответствуют ГОСТ.

Стадия и уровень разработки

Лабораторные исследования на кафедре «Автомобильные дороги» АГТУ.

Предлагаемые инвестиции

0,7 млн. руб.

Рынки сбыта

технологическое описание изготовления продукции с заданными свойствами;
предприятия стройиндустрии РФ.

Возможность и эффективность импортозамещения

На период создания проекта зарубежных аналогов не выявлено.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

54

Дата поступления материала

27.11.2006