Вяжущее для дорожного покрытия

Изобретение относится к вяжущим для дорожного покрытия и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве, а также в строительстве кровель, гидроизоляций и герметичных швов. Достигается улучшение сцепляемости вяжущего с поверхностью минерального материала асфальтобетонной смеси, снижение температуры хрупкости, улучшение показателей эластичности и растяжимости вяжущего, снижение температуры процесса его получения при сохранении высоких значений остальных физико-механических свойств вяжущего. Вяжущее для дорожного покрытия содержит битум, каучук и растворитель-пластификатор, причем в качестве каучука оно содержит низкомолекулярные полиолефины с молекулярной массой 500-5000, а в качестве растворителя-пластификатора - отход производства тримеров и тетрамеров пропилена, представляющий собой смесь изомеров олигомеров пропилена С₁₅, при следующем содержании компонентов, мас.%: битум - 90,0-97,0, низкомолекулярные полиолефины - 1,0-4,0, отход производства тримеров и тетрамеров пропилена - 2,0-6,0. 2 табл.

 

Изобретение относится к вяжущим для дорожного покрытия и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве, а также в строительстве кровель, гидроизоляции и герметичных швов.

Известно вяжущее для дорожных покрытий, получаемое смешением 85-98% мас. битума, 15-2 мас.% разветвленного или линейного стирольного блок сополимера при 200-250°С в течение 15-40 минут (ЕР №0458386, кл. С 08 L 95/00, 1972). Вяжущее имеет достаточно высокую прочность, эластичность, однако его получение требует применения высоких температур и при этом не достигается полная однородность структуры вяжущего.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является вяжущее для дорожного покрытия и способ его получения (патент Российской Федерации №2038360, кл. С 08 L 95/00, 1995), содержащее битум, блок сополимеры алкадиена и стирола и индустриальное масло при следующем количественном соотношении, мас.%:

Битум	44,4-98,0
Блок сополимеры алкадиена
и стирола	0,1-22,3
Масло индустриальное	1,9-33,3

Причем до введения в битум сополимер смешивают при 80-160°С с индустриальным маслом, после чего полученную смесь при перемешивании вводят при 110-160°С в битум.

Недостатком изобретения является низкая сцепляемость вяжущего с поверхностью минерального материала асфальтобетонной смеси. Кроме того, процесс получения вяжущего требует сравнительно высоких температур, что способствует выделению вредных веществ в окружающую среду и интенсифицирует процесс старения битумов. Кроме того, в качестве растворителя используют дорогостоящее товарное индустриальное масло.

Задачей изобретения является улучшение сцепляемости вяжущего с поверхностью минерального материала асфальтобетонной смеси, снижение температуры хрупкости, улучшение показателей эластичности и растяжимости вяжущего, снижение температуры процесса его получения при сохранении высоких значений остальных физико-механических свойств вяжущего.

Задача решается разработкой вяжущего для дорожного покрытия, содержащего битум, каучук и растворитель-пластификатор, отличающийся тем, что в качестве каучука оно содержит низкомолекулярные полиолефины с молекулярной массой 500-5000, а в качестве растворителя-пластификатора - отход производства тримеров и тетрамеров пропилена, представляющий собой смесь изомеров олигомеров пропилена С₁₅ при следующем содержании компонентов, мас.%:

Битум	90,0-97,0
Низкомолекулярные полиолефины	1,0-4,0
Отход производства тримеров и
тетрамеров пропилена	2,0-6,0

Для приготовления вяжущего используют битумы марок БНД по ГОСТ 22245-90.

Отход производства тримеров и тетрамеров пропилена - продукт АО «Нижнекамскнефтехим», выпускается по ТУ 2411-020-05766801-94 и представляет собой смесь изомеров олигомеров пропилена С₁₅.

Низкомолекулярные полиолефины с молекулярной массой 500-5000 получали термодеструкцией высокомолекулярного полиолефина эластомера каучука СКЭПТ - сополимера этилена с пропиленом и диеном. Термодеструкцию СКЭПТ осуществляли на лабораторной установке, снабженной устройством для загрузки и выгрузки каучука, поддержание вакуума и температуры - в заданных условиях. Условия проведения процесса деструкции меняли в зависимости от требуемой молекулярной массы получаемого полиолефина: температуру деструкции варьировали от 280°С до 380°С, остаточное давление - от 5 до 30 мм рт.ст., время контакта от 5 до 60 минут. У полученных образцов полиолефинов определяли молекулярную массу.

Приводим пример приготовления вяжущего.

Пример 1. 1 г низкомолекулярного полиолефина с молекулярной массой 5000 вводим при перемешивании в 4 г отхода производства тримеров и тетрамеров пропилена, нагретого до 70°С. Затем приготовленную смесь вводим в 95 г битума при интенсивном перемешивании и нагревании до 120°С.

Аналогично готовили вяжущие по примерам 2-7. Составы вяжущих по примерам 1-7 приведены в табл.1, а их характеристики - в табл.2. Как следует из табл.2, предлагаемое вяжущее превосходит известное вяжущее по показателю сцепляемости с поверхностью минерального материала, температуре хрупкости и показателям, характеризующим пластичность вяжущего: эластичности и растяжимости. При этом предлагаемое вяжущее сохраняет высокие значения остальных показателей, а процесс его приготовления протекает при более низких температурах (100°С против 160°С для известного способа), что значительно снижает миграцию вредных веществ в окружающую среду и замедляет процесс старения вяжущего.

Таблица 1
№ образца	Состав % масс
	Битум	Отход производства тримеров и тетрамеров пропилена	Низкомолекулярный полиолефин с различными молекулярными весами
500	800	1500	2000	2500	3500	5000
1	95	4	-	-	-	-	-	-	1
2	90	6	-	-	-	-	-	4	-
3	97	2	1	-	-	-	-	-	-
4	93	5	-	-	-	-	2	-	-
5	96	2	-	-	2	-	-	-	-
6	94	3	-	3	-	-	-	-	-
7	92	5	-	-	-	3	-	-	-

Таблица 2
	№№ образцов
Показатели	1	2	3	4	5	6	7	8 (прототип)
Температура размягчения по КиШ, °С.	48	50	49	47	49	50	48	56
Температура хрупкости по Фраасу, °С.	-39	-42	-43	-43	-45	-41	-43	(-17)-(-40)°С
Глубина проникания иглы, 0,1 мм:
при 25°С	120	125	126	120	130	127	129	129
при 0°С	70	75	74	80	77	76	77	77
Сцепление с мрамором или песком по ГОСТ 11508-74	Соответствует образцу №1	Соответствует образцу №2
Растяжимость, см:
при 25°С	75	70	69	75	70	69	74	45
при 0°С	65	66	64	62	65	64	62	42
Эластичность, см:
при 25°С	92	90	93	93	93	92	92	85
при 0°С	84	82	83	84	84	84	85	80

Вяжущее для дорожного покрытия, содержащее битум, каучук и растворитель-пластификатор, отличающееся тем, что в качестве каучука оно содержит низкомолекулярные полиолефины с молекулярной массой 500-5000, а в качестве растворителя-пластификатора - отход производства тримеров и тетрамеров пропилена, представляющий собой смесь изомеров олигомеров пропилена C₁₅, при следующем содержании компонентов, мас.%:

Битум	90,0-97,0
Низкомолекулярные полиолефины	1,0-4,0
Отход производства тримеров и тетрамеров пропилена	2,0-6,0