CC BY
17
УДК 691.168
ДОСЛ1ДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 ПРОДУКЦП ПАТ «НВК-ГАЛПЧПНА» ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ АКТИВОВАНОГО МШЕРАЛЬНОГО ПОРОШКУ
С.Й. Солодкий, д.т.н., проф., О.Я. Гримак, ас., Ю.В. Сщун, ас., Нацюнальний ушверситет «Льв1вська полггехшка», м. Льв1в, З.М. 1льницький, к.т.н., ПАТ «НВК-Галичина», м. Дрогобич
Анотац1я. Досл1джено можлив1сть застосуеання npodyKmie еиробництеа ПАТ «НВК-Галичина» для активацп мтеральних порошюв, призначених для асфальтобетонных сумШей. Доведено, що заедяки активацп минерального порошку можна зменшити витрату в'яжучого в асфальтобетонi з одночасним покращенням його ф^зико-мехатчних властивостей.
Ключов1 слова: мтеральний порошок, активатор, витрата бтуму, асфальтобетон.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОДУКЦИИ ПАО «НПК-ГАЛИЧИНА» ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АКТИВИРОВАННОГО МИНЕРАЛЬНОГО ПОРОШКА
С.Й. Солодкий, проф., д.т.н., О.Я. Гримак, асс., Ю.В. Сидун, асс., Национальный университет «Львовская политехника», г. Львов, З.М. Ильницкий, к.т.н., ПАО «НПК-Галичина», г. Дрогобыч
Аннотация. Исследована возможность применения продуктов производства ПАО «НПК-Галичина» для активации минеральных порошков, предназначенных для асфальтобетонных смесей. Доказано, что благодаря активации минерального порошка можно уменьшить расход вяжущего в асфальтобетоне с одновременным улучшением его физико-механических свойств.
Ключевые слова: минеральный порошок, активатор, расход битума, асфальтобетон.
INVESTIGATION OF THE EFFICIENCY OF THE SCIENTIFIC-PRODUCTION-COMPANY GALYCHYNA PRODUCTS FOR PRODUCTION OF ACTIVATED MINERAL POWDER
S. Solodkyi, Prof., Ph. D. (Eng.), O. Hrymak, T. Asst., Yu. Sydun, T. Asst., National University «Lvivska Politekhnika», Lviv, Z. Ilnitsky, Ph. D. (Eng.), SIC «Halychyna», Drogobych
Abstract. The possibility of application of SPC Galychyna products for activation of mineral powder intended for asphalt concrete mixes is investigated. It is proved that due to activation of mineral powder one can reduce the binder consumption in asphalt concrete with simultaneous improvement of its physical and mechanical properties.
Key words: mineral powder, activator, bitumen content, asphalt concret.
Вступ
Збшьшення кшькосп транспортних засоб1в та частки великовагових автомобшв у транспортному потощ разом ¿з ктматичними факторами впливу на дорогу вимагае влашту-
вання бшьш довгов1чних та яюсних асфаль-тобетонних покритпв дорожшх одяпв. Свь товий досвщ буд1вництва автомобшьних до-pir показуе, що одним i3 напрям1в виршення ще! задач! е застосування асфальтобетонних сушшей на в'яжучих, що модифшоваш pi3-
ного роду добавками або комплексами добавок. Проте полшшити характеристики асфальтобетону можна 1 за допомогою впливу иа шш1 його складники. Одним з таких мож-ливих вплив1в е активащя мшерального порошку (МП) для асфальтобетону.
Анал1з публжацш
Питанию використання р1зних вар1ант1в мшеральних порошюв та !х активатор1в при-свячеш роботи [1-6]. Але спектр продукпв для активацп мшерального порошку е до-статньо великим, тому потр1бно вести пошук оптимальних активатор1в, яю б дали змогу не тшьки покращити ф1зико-мехашчш власти-восп асфальтобетошв, а й, по змоз1, зменши-ти витрату в'яжучого в ньому.
Мета 1 постановка завдання
Метою дослщжень е визначення можливосп застосування продукпв виробництва ПАТ «НВК-Галичина» для активацп мшеральних порошюв, призначених для асфальтобетон-них сумшей. Завданням дослщжень було визначення впливу цих активатор1в на вла-стивосп асфальтобетошв.
Перев1рка ефективносл активатор1в
Для активацп використовували ново-роздшьський вапняк та два бпумомютких активатори: РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПМ та РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПТ виробництва ПАТ «НВК-Галичина». На першому еташ дослщження визначали необхщний час помелу вапняку. Для цього вапняк висушували до температури 110-120 °С, лабораторний кульовий млин нагр1вали до температури 3540 °С, циблекс - до температури 110-120 °С. Щд час помелу через кожних 30 хв вщбирали пробу для визначення тонкосп помелу. Встановлено оптимальний час помелу проби вагою 3 кг - 2 год.
На другому еташ дослщження визначали оп-тимальну витрату активатора мшерального порошку. Для цього пробу вапняку обробля-ли активатором (вводили пщ час помелу) в кшькосп вщ маси вапняку в сухому еташ: 0,2, 0,5, 1,0, 1,5 % - РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПМ та 0,5, 1,0, 1,5 % - РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПТ. Пюля помелу, вщповщно до вимог ДСТУ Б В.2.7-247:2010 [7], визначали таю показники мшерального порошку як: ютинна
густина (p1CT), б1тумоемн1сть (Бп\), гщро-фобнють (Гщ.), проходи на ситах 0,071 та 1,25 мм та, згщно з Додатком А до Британсь-кого стандарту B-55-12-1958 «Портландцемент» [8], визначали показник питомо! по-верхн1 (SnHT) (табл. 1).
Таблиця 1 Визначення властивостей акгивованого МП для асфальтобетонних сумшей
Активащя МП, % рЮТ г/см3 S '-'пит, см2/г Би\, г Гад., год Вм1ст части-нок, % за мае.
< 0,071 мм <1,25 мм
Активатор «ЦЕМЕР1Н РЕНА - ПМ»
0 2,52 11750 63 - 71 100
0,2 11380 60 - 75 100
0,5 10891 50 24 78 100
1 9274 42 24 80 100
1,5 8160 40 24 81 100
Активатор «Е pMEPIH РЕНА - ПТ»
0 2,52 11750 63 - 71 100
0,5 11575 56 - 78 100
1 9616 45 - 82 100
1,5 6731 41 - 83 100
За результатами випробувань для дослщження ефективносп активованого мшерального порошку в асфальтобетон! обрали порошок з витратою активатора РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПМ - 1,0 мае. %. Цей порошок за наведени-ми показниками вщповщае вимогам ДСТУ Б В.2.7-121:2014 [7] (табл. 2).
Активатор РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПТ надал1 не використовували, оскшьки жодна проба мшерального порошку, активована ним, не пройшла тесту на гщрофобшеть.
На третьому eTani дослщження визначали ефектившеть активованого мшерального порошку в асфальтобетон!. Гранулометричний склад мшерально! частини запроектованих асфальтобетошв наведений в табл. 3. Як за-повнювач використали граштний щебшь виробництва TOB «Новоград-Волинський ка-менедробильний завод». Було заформовано чотири cepii пщаного асфальтобетону типу Г (табл. 4) та др1бнозернистого типу А (табл. 5) на основ! бпуму 70/100 виробництва ВАТ «Мозирський НПЗ» (Республша Бшорусь), що вщповщае марщ БНД 60/90 зпдно ДСТУ 4044 [9].
1-а сер ¿я - асфальтобетон з неактивованим мшеральним порошком (витрата бпуму: тип Г - 7,0 мае. % та тип А - 6,0 мае. % понад мшеральну частину cyMimi (МЧ)).
Таблиця 2 Ф1зико-техтчт показники активованого мшерального порошку залежно вщ його марки
за ДСТУ Б В.2.7-121:2014
Назва показника Значения за марками активованого мшерального порошку
МП А1 МП АН
1. Зерновий склад - вм1ст частинок, вшсоток за масою, не менше шж: - др1бшше 0,071 мм; - др!бшше 0,315 мм; - др1бшше 1,25 мм 80 80
90 90
100 100
2. Пориспсть при ущшьненш 40 МПа, вшсоток за об'емом, не бшьше 30 30
3. Набрякання зразшв !з сум1ш1 порошку з бпумом, ввдсоток за об'емом, не бшьше 1,5 1,5
4. Стушнь пдрофобносп (показник, с), не нижче 1300 1000
5. Структуруюча здатшсть*^ ДТс, °С, В!д 10 °С до 20 °С включ. » 10 °С до 20 °С » (» 8 °С » 25 °С ») **)
6. Число пластичности, не бшьше (для груп Пл1 чи Пл2 зпдно з 4.4) 4
7. Волопсть, вшсоток, не бшьше 0,5
8. Кшьшсть глинистих домшок**, вшсоток за масою, не бшьше 15
- в тому числ1 - суми оксид1в А12 Оз та Fe20з, вшсоток за масою, не бшьше 5
* Кр1м биумшозних порш ** Показник призначають за умови позитивно! оцшки щодо застосування мшерального порошку зпдно з 12.3.1. ***) Рекомендован!.
2-а сер1я - асфальтобетон з активованим мшеральним порошком 1 витратою бпуму на 10 % нижчою, пор1вняно ¿з сер1ею 1.
3-я сер1я - асфальтобетон з активованим мшеральним порошком 1 витратою бпуму на 15 % нижчою, пор1вняно ¿з сер1ею 1.
4-а сер1я - асфальтобетон з активованим мшеральним порошком 1 витратою бпуму на 20 % нижчою, пор1вняно ¿з сер1ею 1.
Пщ час дослщжень асфальтобетону, вщповщно до вимог ДСТУ Б В.2.7-319:2016 [10], визначали таю показники як: середня густина (рт), водонасичення (А), залишкова
пористють (Кп3ор), границ! мщносп при стис-
ку за температури 20 °С (Лст20) та 50 °С
(^ст ).
Таблиця 4 Визначення ф!зико-мехатчних властивостей асфальтобетону типу Г
№ сер!! АСГ. П. Щ. Г. НП. I. БНД 60/90 !з вм!стом бпуму мас.% понад МЧ Рт, Г/СМ V3 у пор? А „ в0 /\ст „ Ь0 /\ст
% за об'емом МПа
1 7,0 2,31 2,9 4,2 5,1 2,2
2 6,3 2,33 2,0 3,8 5,5 2,1
3 5,95 2,34 1,9 3,5 5,3 2,0
4 5,6 2,29 4,5 5,5 5,0 1,9
Вимоги ДСТУ Б В.2.7-119-2011 до щ!льних асфальтобе-тон!в типу Г, марки I для ктматичного району А-2 - < 3,0 2-5 > 2,7 > 1,4
Таблиця 3 Гранулометричний склад мшерально! частини асфальтобетонних сумшей
Назва ма-тер!алу Вмют матер!алу в асфальтобетон!, % мае.
АСГ. П. Щ. Г. АСГ. Др. Щ.
НП. I. БНД А. НП. I.
60/90 БНД 60/90
Щеб!нь фр. 5-20 мм - 43,0
Щебшь фр. 5-10 мм - 10,0
Щебеневий вшав 0-5 мм 90,0 39,0
М!неральний порошок 10,0 8,0
Таблиця 5 Визначення ф1зико-мехатчних властивостей асфальтобетону типу А
№ cepii АСГ. Др. Щ. А. НП. I. БНД 60/90 i3 bmIctom бпуму мас.% понад МЧ Pm, Г/СМ V3 у пор, W R в0 R ьи
% за об'емом МПа
1 6,0 2,40 3,3 4,7 4,2 1,6
2 5,4 2,43 1,9 3,9 5,7 2,1
3 5,1 2,44 1,7 3,5 5,1 1,9
4 4,8 2,38 3,7 5,2 5,2 2,3
Вимоги ДСТУ Б В.2.7-119-2011 до щшьних асфальтобетошв типу А, марки I для ктматичного району А-2 - < 3,5 2-5 >2,7 >1,2
3 анал1зу результата, поданих в табл. 4, 5, випливае, що ефективним е використання асфальтобетошв друго! та третьо! серш. Використання активованого мшерального порошку (з витратою активатора РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПМ - 1,0 мае. %) дае змогу зменшити витрату бпуму на 10 або 15 % ¿з одночасним покращенням ф1зико-мехашчних властивостей асфальтобетону, кр1м показни-ка мщносп при стиску за 50 °С для пщаного асфальтобетону типу Г (сер1я № 2 та № 3, табл. 2), що евщчить про високу ефек-тившеть активацп. Зменшення витрати бпу-му на 20 % (сер1я № 4) призводить до падш-ня показниюв якосп дослщжуваних асфальтобетошв, що евщчить про недостат-ню кшьюсть об'емного бпуму.
Висновки
Доведено ефектившеть активатора РЕНА ЦЕМЕР1Н марки ПМ в кшькосп 1,0 мае. % для виготовлення активованого мшерального порошку на основ! новороздшьського вапняку. За такого вмюту активатор дае змогу зменшити кшьюсть бпуму в дослщжених асфальтобетонах на 10-15 % мае. разом ¿з покращенням !х ф1зико-мехашчних характеристик.
Лггература
1. Гезенцвей Л.Б. Асфальтобетон на активи-
рованных минеральных порошках / Л.Б. Гезенцвей. - М.: Литература по строительству, 1971. - 255 с.
2. Пыриг Я.И. О структурирующей способ-
ности минеральных порошков / Я.И. Пыриг // Вестник ХНАДУ: сб. науч. тр. - 2014. - Вып. 67. - С. 89-93.
3. Дрозд Г.Я. Исследование асфальтового
вяжущего с минеральным и органо-минеральным порошком / Г.Я. Дрозд, В.В. Рогулин, И.И. Бизирка, Джаафар
Елаллак // Науков1 нотатки: М1жвуз1всь-кий зб1рник. - 2012. - Луцьк. - № 36. -С.104-108.
4. Радовский Б.С. Современные требования к
каменным материалам для асфальтобетонных смесей в США / Б. С. Радовский // Дорожная техника. - 2009. - С. 74-85.
5. Ромасюк С. О. Оценка влияния активиро-
ванных минеральных порошков и полимерных модификаторов на температуру хрупкости асфальтовяжущего вещества / С. О. Ромасюк, В. I. Братчун, В. В. Гон-чаренко, Tani6 Мутташар Ахмед // В1сник Донбасько! нацюнально! акаде-Mii' буд1вництва i архнектури. - 2013. -Вип. 1. - С. 84-91.
6. Бизирка И. И. Органо-минеральный поро-
шок как заменитель традиционного минерального порошка для асфальтобетона / И. И. Бизирка // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. - 2013. -Вып. 39. - С. 192-196.
7. Порошок мшеральний для асфальтобетон-
них сумшей. Техшчш умови : ДСТУ БВ.2.7-121:2014. - [Чинний з 2015-01-01]. - К.: Мшрегюнбуд Украши, 2014. - 24 с. (Державний Стандарт Украши).
8. BS 12:1958. Portland cement ordinary and
rapid hardening. - BSI, 1974. - 42 p.
9. Бпуми нафтов1 дорожш в'язю. Техшчш
умови : ДСТУ 4044-2001. - [Чинний з 2002-01-01]. - К.: Держстандарт Укра!-ни, 2001. - 36 с. (Державний Стандарт Украши).
10. CyMimi асфальтобетонш i асфальтобетон
дорожнш та аеродромний. Методи ви-пробувань: ДСТУ Б В.2.7-319:2016 -[Чинний з 2017-04-01]. - К.: ДП «УкрНДНЦ», 2017. - 72 с. (Державний стандарт Украши).
Рецензент: В.О. Золотарьов, професор, д.т.н., ХНАДУ.
