Водосодержащий битум

 

Водосодержащий битум относится к промышленности строительных материалов, используемых в качестве пропиточного материала, гидроизоляционного, связующего при производстве теплоизоляции и в дорожном строительстве. Цель изобретения - создание водосодержащего битума на основе дорожного с качественными показателями, близкими к исходному. Сущность: композиция состоит из дорожного битума с температурой размягчения 38 - 48^oC 45 - 50 мас.%, водного раствора нейтрального, кислого или щелочного 45 - 50 мас.%, растворителя 4,95 - 4, 955 мас.% и олеиновой кислоты 0,045 - 0,0505 мас.% и имеет следующие показатели: глубина проникания иглы 0,1 мм 25^oC, 100 г, 5 с. 100 - 300 температура размягчения, ^oC 35 - 42, водородный показатель pH 4,5 - 11. Адгезия к минеральному наполнителю хорошая. Новым является введение в состав битума водного раствора. Использование водосодержащего битума в промышленности строительных материалов сокращает расход исходного битума в два раза, следовательно, снижает затраты на транспортные перевозки и энергетические затраты на разогрев битума. 1 табл.

Изобретение относится к производству строительных материалов, используемых в качестве пропиточного материала, гидроизоляции, связующего при производстве тепло-эвукоизоляции и в дорожном строительстве.

Широко известны нефтяные и природные битумы, используемые в дорожном строительстве, гидротехнике, в производстве кровельных материалов, в качестве противокоррозионных покрытий, как связующее в тепло-, звукоизоляционных материалах и т.д.

Наиболее близким по качественным характеристикам является дорожный битум БИД с температурой размягчения 38 48^oC. Для улучшения качества дорожных битумов и повышения их долговечности в битумы вводят поверхностно-активные вещества. С их помощью удается повысить связь битума с сухими и влажными каменными материалами. Поверхностно-активные добавки повышают растворимость воды в битуме. Вода входит в состав сложных мицелл коллоидной системы, но свойства битума при этом не ухудшаются.

Целью изобретения является создание водосодержащих битумов кислых, нейтральных и щелочных с качественными показателями, близкими с исходному дорожному битуму. Адгезия водосодержащих битумов к каменным материалам выше, чем у обычных, они не горючи и их можно наносить как на сухие, так и на влажные поверхности. Смачиваемость водосодержащих битумов с добавками улучшается, температура нагревания и продолжительность сушки каменных материалов, используемых для приготовления смеси, снижается, значительно сокращается расход нефтяных битумов.

Пример 1. В емкость, снабженную мешалкой, загружают 500 г битума с температурой размягчения 46^oC, разогревают до температуры 150 160^oC, затем добавляют при постоянном перемешивании олеиновую кислоту в количестве 0,5 г. Во вторую емкость, снабженную мешалкой, загружают техническую воду pH 7 в количестве 450 г, разогревают до температуры 85 90^oC, добавляют растворитель в количестве 49,5 г, затем вливают подготовленный в первой мешалке разогретый битум и перемешивают в течение 15 мин до получения однородной смеси. Водосодержащий нейтральный битум после проведения испытаний имел показатели, приведенные в таблице.

Пример 2. Опыт проводят в условиях, описанных в примере 1, за исключением того, что в первую мешалку загружают 480 г битума и 0, 48 г олеиновой кислоты. Во вторую мешалку загружают баритовую воду pH 10 в количестве 472 г добавляют 47,52 г растворителя, затем вливают подготовленный в первой мешалке разогретый битум и перемешивают в течение 13 мин до получения однородной массы. Водосодержащий щелочной битум после проведения испытаний имел показатели, приведенные в таблице.

Пример 3. Опыт проводят в условиях, описанных в примере 1, за исключением того, что в первую мешалку загружают 460 г битума и 0,46 г олеиновой кислоты. Во вторую мешалку загружают водный раствор соляной кислоты pH 5 в количестве 494 г добавляют 45,54 растворителя, затем вливают подготовленный в первой мешалке разогретый битум и перемешивают в течение 11 мин до получения однородной массы. Водосодержащий кислый битум после проведенных испытаний имел показатели, приведенные в таблице.

Водосодержащие битумы получают следующим образом: Дорожный битум в количестве 45 50 мас. разогревают до температуры 150 160^oC, затем добавляют при постоянном перемешивании олеиновую кислоту в количестве 0,045 - 0,05 мас. Водный раствор в количестве 45 50 мас. приготавливают следующим образом. Для нейтрального битума берут техническую воду pH 7, для щелочного приготавливают водный раствор баритовой воды pH 8,5 11, для кислого используют водный раствор соляной кислоты pH 4,5 6,0, или берут морскую воду, например, воду Каспийского моря pH 4,5. Приготовленные растворы разогревают до температуры 85 90^oC и при постоянном перемешивании вливают в них растворитель в количестве 4,950 5,955 мас. (в качестве растворителя используют уайт-спирт или толуол, или ксилол и др.), затем вливают разогретый подготовленный битум и перемешивают в течение 10 15 мин. Водосодержащие битумы, приготовленные по описанной технологии, имеют следующие показатели (см. таблицу).

Пример 4. Опыт проводят в условиях, описанных в примере 1, за исключением того, что в первую мешалку загружают 450 г битума и 0,45 г олеиновой кислоты. Во вторую мешалку загружают воду Каспийского моря pH 4,5 в количестве 500 г, добавляют 49,55 г растворителя, затем вливают подготовленный в первой мешалке разогретый битум и перемешивают в течение 10 мин до получения однородной массы. Водосодержащий кислый битум после проведенных испытаний имел показатели, приведенные в таблице. Полученные составы водосодержащих битумов имели показатели, приведенные в таблице.

Оптимальный состав водосодержащих битумов находится в пределах: битум дорожный 45 50 мас. растворитель 4,95 4,955 мас. олеиновая кислота 0,045 0,05 мас. водный раствор 45 50 мас. При уменьшении добавок (растворителя и олеиновой кислоты) снижается способность битума соединяться с водой, а увеличение добавок приводит к излишнему расходу материалов. Повышение содержания водного раствора в дорожном битуме приводит к ухудшению качественных показателей. При более продолжительном перемешивании основные показатели водосодержащего битума не изменяются.

Наилучшие показатели у водосодержащих битумов щелочных и полученных из воды Каспийского моря за счет образования активных центров, способных формировать структуру битума.

В промышленности строительных материалов в водосодержащие битумы нейтральные, щелочные и кислые можно использовать как пропиточный материал, в качестве противокоррозионной изоляции, как связующее при производстве тепло-звукоизоляции, в гидротехнике, при производстве кровельных материалов в дорожном строительстве.

Использование водосодержащих битумов сокращает расход исходного дорожного битума в два раза и сокращает энергетические затраты на разогрев битума.

При изготовлении водосодержащих битумов не требуется специального дорогостоящего оборудования, значительных энергозатрат и дефицитных материалов.

Формула изобретения

Водосодержащий битум, состоящий из дорожного битума и водного раствора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит растворитель и олеиновую кислоту, в качестве водного раствора техническую воду pH 7, баритовую воду pH 8,5 11, воду подкисленную соляной кислотой pH 4,5 6 или морскую воду, например воду Каспийского моря, pH 4,5 и имеющий следующие показатели: глубина проникания иглы 0,1 мм 25^oС, 100 г, 5 с 100 300, температура размягчения 35 42^oС, водородный показатель 4,5 11, адгезия к минеральному наполнителю хорошая при следующем соотношении компонентов, мас.

Дорожный битум 45 50 Водный раствор 45 50 Растворитель 4,950 4,955 Олеиновая кислота 0,945 0,050е

РИСУНКИ

Рисунок 1