[LT] Išradimas priskiriamas statybinių medžiagų sričiai, tiksliau betoninėms kompozicijoms, naudojamoms automobilių kelių ir kitų eismo zonų dangoms, kurioms keliami padidinti atsparumo aplinkos poveikiui ir ilgaamžiškumo reikalavimai. Išradimo tikslas yra sukurti betoninės kelio dangos kompoziciją, pasižyminčią geromis mechaninėmis ir eksploatacinėmis charakteristikomis, ilgalaikiškumu, atsparumu aplinkos poveikiui ir nedidele savikaina. Betoninės kelio dangos kompozicija, apimanti mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuotos skaldos, smėlio ir mineralinių miltelių, o taip pat cementą ir vandenį, dar apima betono plastiklį, o frakcionuota skalda yra 5-16 mm ir 5-8 mm frakcijų granito skalda, kai komponentų santykis masės % yra: 5-16 mm granito skaldos frakcija 21-24, 5-8 mm granito skaldos frakcija 20-23, smėlis 31-34, mineraliniai milteliai 3,5-6,0, cementas 13,0-15,0, betono plastiklis 0,04-0,08, vanduo 5,0-6,0.
[EN] This invention relates to the field of construction materials, precisely concrete compositions used for facing of roads and other traffic areas. The increased requirements have been rising for the environmental resistance and durability of the compositions. The aim of the invention is to create a concrete pavement composition with good mechanical and running characterization, durability, resistance to environmental impact and low cost. Concrete paving composition comprising a mixture of mineral materials consisting of fractionated crushed stone, sand, mineral powder, as well as cement and water, further comprising a plasticizer for concrete, and crushed stone is granite chippings fractions of 5-16 mm and 5-8 mm in size, when the ratio of components expressed % by weight is: granite chippings fractions of 5-16 mm - 21-24, granite chippings fractions of 5-8 mm - 20-23, sand - 31-34, mineral powder - 3.5-6.0, cement - 13.0-15.0, plasticizer for concrete - 0.04-0.08 and water - 5.0-6.0.
[0001] Išradimas priskiriamas statybinių medžiagų sričiai, tiksliau betoninėms kompozicijoms, naudojamoms automobilių kelių ir kitų eismo zonų dangoms, kurioms keliami padidinti atsparumo aplinkos poveikiui ir ilgaamžiškumo reikalavimai.
[0002] Yra žinoma betoninės kelio dangos kompozicija, apimanti mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuoto žvyro ir smėlio, o taip pat cementą ir vandenį. Į sudėtį taip pat įeina superplastiklis, citrinos rūgštis, kalcinuota soda ir anhidritas. Kompozicijos masės % yra: žvyro – 49,9, smėlio – 32,3, vandens – 5,1, cemento – 11,9, superplastiklio – 0,1, citrinos rūgšties - 0,02, kalcinuotos sodos – 0,02 ir anhidrito – 0,6. (žiūr. US4892586A, pub. 1990-01-09). Šios kompozicijos išmatuotas gniuždomasis stipris po 28 dienų – 84 MPa, iš jos paklota kelio danga nepasižymi pakankamu atsparumu aplinkos poveikiams.
[0003] Yra žinoma betoninės kelio dangos kompozicija, kuri apima mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuoto žvyro, smėlio, pelenų, o taip pat cementą ir vandenį. Į sudėtį taip pat įeina plastiklis ir polipropileno vienagijis pluoštas. Kompozicijos masės % yra: žvyro – 52,4, smėlio – 28,6, vandens – 4,4, cemento – 8,9, pelenų – 5,6, plastiklio – 0,1, polipropileno vienagijo pluošto – 0,04 (žiūr. CN100999888A, pub. 2007-07-18). Iš šios kompozicijos paklota kelio danga nepasižymi pakankamu atsparumu aplinkos poveikiui.
[0004] Taip pat yra žinoma betoninės kelio dangos kompozicija, apimanti mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuotos skaldos, smėlio ir mineralinių miltelių, o taip pat cementą ir vandenį, kur frakcionuota skalda yra žvirgždas, o mineraliniai milteliai – anglies atliekų milteliai. Kompozicijos masės % yra: žvirgždo – 50,2, smėlio – 33,5, vandens – 4,7, cemento – 11,1 , anglies atliekų miltelių – 0,6 (žiūr. Saeid Hasami, Amir Modarres, Mostafa Soltaninejad, Hesam Madani. Mechanical properties of roller compacted concrete pavement containing coal waste and limestone powder as partial replacements of cement Construction and building materials 111, 2016: 629). Analogas nepasižymi pakankamu stipriu ir atsparumu aplinkos poveikiui.
[0005] Artimiausia yra betoninės kelio dangos kompozicija, apimanti mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuotos skaldos, smėlio, žvyro ir mineralinių miltelių, o taip pat cementą ir vandenį. Frakcionuota skalda yra 8-16 mm frakcijos bazaltas, žvyro frakcija yra 2-8 mm, o mineraliniai milteliai yra pelenai. Žinomos kompozicijos masės % yra: bazalto – 20,6, smėlio – 27,4 , žvyro – 30,1, pelenų – 5,6, vandens 5,4, cemento – 10,9 (Walzbeton für Tragschichten und Tragdeckschichten. Zement –Markblatt Straßenbau, § 6, 9. 2001: 3).
[0006] Prototipas pasižymi nepakankamai geromis mechaninėmis ir eksploatacinėmis charakteristikomis, ilgalaikiškumu, atsparumu aplinkos poveikiui, nes kompozicijoje esanti cemento dalis yra palyginti nedidelė, o tai nulemia nepakankamą kompozicijos elementų surišimą ir kompozicijos tvirtumą. Be to žvyras, esantis kompozicijoje, ypač gerai sugeria vandenį, todėl kompozicija neatspari šalčio poveikiui. Be to ši kompozicija gaminama iš atvežtinės medžiagos – bazalto skaldos, todėl yra palyginti brangi.
[0007] Išradimo tikslas yra sukurti betoninės kelio dangos kompoziciją, pasižyminčią geromis mechaninėmis ir eksploatacinėmis charakteristikomis, ilgalaikiškumu, atsparumu aplinkos poveikiui ir nedidele savikaina.
[0008] Šis tikslas pasiekiamas tuo, kad į betoninės kelio dangos kompoziciją, apimančią mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuotos skaldos, smėlio ir mineralinių miltelių, o taip pat cementą ir vandenį, dar pridedama betono plastiklio, o frakcionuota skalda yra 5-16 mm ir 5-8 mm frakcijų granito skalda, kai komponentų santykis masės % yra:
[0009] 5-16 mm granito skaldos frakcija – 21-24;
[0010] 5-8 mm granito skaldos frakcija – 20-23;
[0011] smėlis – 31-34;
[0012] mineraliniai milteliai – 3,5-6,0;
[0013] cementas – 13,0-15,0;
[0014] betono plastiklis – 0,04-0,08;
[0015] vanduo – 5,0-6,0.
[0016] Taip pat tikslas pasiekiamas tuo, kad minėto mineralinių medžiagų mišinio granuliometrinė sudėtis masės %: yra:
[0017] išbiros pro 16,0 mm sietą – 90,0-100,0;
[0018] išbiros pro 8,0 mm sietą – 65,0-80,0;
[0019] išbiros pro 4,0 mm sietą – 40,0-65,0;
[0020] išbiros pro 2,0 mm sietą – 25,0-50,0;
[0021] išbiros pro 1,0 mm sietą – 20,0-40,0;
[0022] išbiros pro 0,5 mm sietą – 11,0-26,0;
[0023] išbiros pro 0,25 mm sietą – 5,0-15,0;
[0024] išbiros pro 0,05 mm sietą – 3,0-10,0.
[0025] Taip pat tikslas pasiekiamas tuo, kad į betono plastiklio sudėtį įeina porodaris priedas.
[0026] Taip pat tikslas pasiekiamas tuo, kad mineraliniai milteliai pasirinktinai yra pelenai ar granitmilčiai.
[0027] Taip pat tikslas pasiekiamas tuo, kad mineralinių miltelių dalelės neviršija 0,063 mm, o smėlis yra sudarytas iš dalelių, neviršijančių 4 mm.
[0028] Išradimu siūlomoje kompozicijoje naudojama granito skalda, kuri sugeria mažai vandens, todėl kompozicijos atsparumas šalčiui pakankamai didelis. Be to, optimalūs sudėtinių komponentų kiekiai, tarp jų atitinkamai didesnė cemento dalis, įgalina pasiekti gerų eksploatacinių savybių. Be to išradime pateikta kompozicija pasižymi palyginti nedidele savikaina, nes naudojama vietinė granito skaldos žaliava ir kitos vietinės medžiagos.
[0029] Betoninės kelio dangos kompozicijos granuliometrinės sudėties ribos iliustruojamos 1 pav., kur parodoma mineralinių medžiagų mišinio išbirų (%) pro sietą priklausomybė nuo sietų akučių dydžio (mm).
[0030] Optimalūs komponentų, įeinančių į betoninės kelio dangos kompoziciją, kiekiai nustatyti atliekant eksperimentinius tyrimus.
[0031] Išradime pateikta betoninės kelio dangos kompozicija iliustruojama pavyzdžiais.
[0032] 1 betoninės kelio dangos kompozicijos pavyzdys
[0033] Betoninės kelio dangos kompozicija apima mineralinių medžiagų mišinį, kurį sudaro 5-16 mm, ir 5-8 mm granito skaldos frakcijos, taip pat ir smėlis, kurio dalelės neviršija 4 mm ir mineraliniai milteliai - pelenai, jų dalelės neviršija 0,063 mm. Taip pat į betoninio kelio dangos kompoziciją įeina cementas pvz. „CEM I 42,5 N“, vanduo ir betono plastiklis pvz. „VIBROPOR P“, į kurį įeina porodaris priedas.
[0034] Betoninės kelio dangos kompozicijos sudėtis masės % yra tokia:
[0035] 5-16 mm granito skaldos frakcija – 22,5;
[0036] 5-8 mm granito skaldos frakcija – 22,65;
[0037] smėlis – 31,2;
[0038] pelenai – 3,8;
[0039] cementas – 14,2;
[0040] betono plastiklis – 0,05;
[0041] vanduo – 5,6.
[0042] 2 betoninės kelio dangos kompozicijos pavyzdys
[0043] Betoninės kelio dangos kompozicija apima mineralinių medžiagų mišinį, kurį sudaro 5-16 mm, ir 5-8 mm granito skaldos frakcijos, taip pat ir smėlis, kurio dalelės neviršija 4 mm ir mineraliniai milteliai - granitmilčiai, jų dalelės neviršija 0,063 mm.. Taip pat į betoninio kelio dangos kompoziciją įeina cementas pvz. „CEM I 42,5 N“, vanduo ir betono plastiklis pvz. „VIBROPOR P“, į kurį įeina porodaris priedas.
[0044] Betoninės kelio dangos kompozicijos sudėtis masės % yra tokia:
[0045] 5-16 mm granito skaldos frakcija – 23,5;
[0046] 5-8 mm granito skaldos frakcija – 20,64;
[0047] smėlis – 32,4;
[0048] granitmilčiai – 3,5;
[0049] cementas – 14,5;
[0050] betono plastiklis – 0,06;
[0051] vanduo – 5,4.
[0052] Betoninės kelio dangos kompozicijos fizikinės ir mechaninės savybės pateiktos lentelėse: 1 lentelėje - 1 betoninės kelio dangos kompozicijos pavyzdžio, 2 lentelėje- 2 betoninės kelio dangos kompozicijos pavyzdžio, o bandymų atlikimo standartai pateikti 3 lentelėje.
[0053] 1 lentelė
[0054]
[0055] 2 lentelė
[0056]
[0057] 3 lentelė
[0058]
[0059] Betoninė kelio danga iš išradime pateiktos betoninės kelio dangos kompozicijos yra ruošiama taip: minėti komponentai išmaišomi įprastoje betono gamykloje, gauta kompozicija į įrengimo vietą gali būti transportuojama savivarčiais sunkvežimiais. Betoninė kelio danga iš minėtos kompozicijos klojama įprastu asfalto klotuvu ir tankinama įprasta tankinimo įranga-volais. Kelio dangos įrengimo būdas yra greitas ir nereikalaujantis papildomos įrangos. Taip gaunama tanki, mechaniniam ir aplinkos poveikiui atspari ilgalaikė struktūra.
[0060] Sukurta betoninė kelio danga pasižymi geromis mechaninėmis ir eksploatacinėmis charakteristikomis, ilgalaikiškumu, atsparumu aplinkos poveikiui.
[0061] Sukurtas išradimas gali būti taikomas betoninės dangos įrengimui gatvėse, automobilių keliuose, oro uostų peronuose ir orlaivių stovėjimo aikštelėse, jūrų uostų krantinėse ir terminaluose, logistikos terminaluose, įvairių krovinių sandėliavimo aikštelėse/terminaluose ir kitose eismo zonose.
1. Betoninės kelio dangos kompozicija, apimanti mineralinių medžiagų mišinį iš frakcionuotos skaldos, smėlio ir mineralinių miltelių, o taip pat cementą ir vandenį, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad dar apima betono plastiklį, o frakcionuota skalda yra 5-16 mm ir 5-8 mm frakcijų granito skalda, kai komponentų santykis masės % yra:
5-16 mm granito skaldos frakcija – 21-24;
5-8 mm granito skaldos frakcija – 20-23;
smėlis – 31-34;
mineraliniai milteliai – 3,5-6,0;
cementas – 13,0-15,0;
betono plastiklis – 0,04-0,08;
vanduo – 5,0-6,0.
2. Betoninės kelio dangos kompozicija pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad minėto mineralinių medžiagų mišinio granuliometrinė sudėtis masės %: yra:
išbiros pro 16,0 mm sietą – 90,0-100,0;
išbiros pro 8,0 mm sietą – 65,0-80,0;
išbiros pro 4,0 mm sietą – 40,0-65,0;
išbiros pro 2,0 mm sietą – 25,0-50,0;
išbiros pro 1,0 mm sietą – 20,0-40,0;
išbiros pro 0,5 mm sietą – 11,0-26,0;
išbiros pro 0,25 mm sietą – 5,0-15,0;
išbiros pro 0,05 mm sietą – 3,0-10,0.
3. Betoninės kelio dangos kompozicija pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad į betono plastiklį įeina porodaris priedas.
4 Betoninės kelio dangos kompozicija pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad mineraliniai milteliai pasirinktinai yra pelenai ar granitmilčiai.
5. Betoninės kelio dangos kompozicija pagal 1 ir 4 punktus, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad mineralinių miltelių dalelės neviršija 0,063 mm.
6. Betoninės kelio dangos kompozicija pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i tuo, kad smėlis yra sudarytas iš dalelių, neviršijančių 4 mm.