Модифицированное вяжущее для производства асфальтобетонных смесей


 


Владельцы патента RU 2424261:

Открытое акционерное общество "АБЗ-1" (RU)
Колесов Виктор Васильевич (RU)

Изобретение относится к вяжущим материалам для производства асфальтобетонных смесей различного типа, широко применяемых для дорожного строительства. Изобретение касается модифицирующего вяжущего для производства асфальтобетонных смесей, включающего битум нефтяной дорожный по ГОСТ 22245-90, полученный при переработке трубопроводной смеси легких нефтей и добавку, в качестве добавки вяжущее для производства асфальтобетонных смесей содержит природный асфальтит с температурой размягчения по кольцу и шару (КиШ) в пределах 118-160°С и глубиной проникновения иглы при 25°С, равной 0×0,1 мм, при следующем соотношении, мас.%: битум нефтяной дорожный по ГОСТ 22245-90 85-99, природный асфальтит 15-1. Технический результат - улучшение динамических свойств асфальтобетонов, расширение ресурсной базы для производства вяжущих, обладающих всеми комплексами свойств, предъявляемых к битумам. 1 табл.

 

Изобретение относится к вяжущим материалам для производства асфальтобетонных смесей различного типа, широко применяемых для дорожного строительства.

Известными вяжущими материалами, используемыми при устройстве дорожных покрытий из горячих асфальтобетонных смесей в России и странах СНГ, являются битумы нефтяные дорожные вязкие (БНД), производимые при переработке трубопроводной смеси легких нефтей и отвечающие требованиям ГОСТ 22245-90. Некоторые нефтеперерабатывающие заводы производят дорожные битумы из трубопроводной смеси легких нефтей по техническим условиям, например «Битумы дорожные улучшенные из западносибирской нефти» (БДУС) по ТУ 0256-096-00151807-97.

Данные вяжущие материалы выбраны нами в качестве прототипа.

Нефтяные дорожные битумы, полученные из смеси легких нефтей, обладают низкими адгезионными свойствами к кислым минеральным материалам, поэтому разрабатывают различные добавки для повышения этих свойств и способы модификации ими битумов.

Другим недостатком таких дорожных битумов являются низкая вязкость при высоких и низких температурах, обуславливающая низкую сдвигоустойчивость дорожных покрытий.

Техническим результатом заявленного нами изобретения является улучшение динамических свойств асфальтобетонов, произведенных на заявленном нами вяжущем, расширение ресурсной базы для производства вяжущих, обладающих всеми комплексами свойств, предъявляемых к битумам для II-III климатических зон, что повышает долговечность асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

Достигнутый нами технический результат в модернизированном вяжущем для производства асфальтобетонных смесей, включающем битум нефтяной дорожный, полученный при переработке трубопроводной смеси легких нефтей и добавку, решается тем, что в качестве добавки вяжущее для производства асфальтобетонных смесей содержит природный асфальтит с температурой размягчения по кольцу и шару (КиШ) в пределах 118÷160°С и глубиной проникновения иглы при 25°С, равной 0×0,1 мм при следующем соотношении, мас.%:

Битум нефтяной дорожный 85-99
Природный асфальтит 15-1

Существенным отличительным признаком заявленного нами изобретения является то, что в качестве добавки вяжущее для производства асфальтобетонных смесей содержит природный асфальтит с температурой размягчения по кольцу и шару (КиШ) в пределах 118÷160°С и глубиной проникновения иглы при 25°С, равной 0×0,1 мм, при следующем соотношении, мас.%:

Битум нефтяной дорожный 85-99
Природный асфальтит 15-1

Авторам неизвестно аналогичное или близкое техническое решение, обеспечивающее возможность получения модифицированного вяжущего на основе массовых дорожных битумов, производимых из продуктов переработки трубопроводной смеси легких нефтей и природного асфальтита, позволяющее получать вяжущее, по качеству не уступающее, а по ряду показателей и превосходящее аналогичные битумы, производимые из тяжелых малопарафинистых нафтеновых нефтей.

Анализ предложенного решения и прототипа позволяет сделать вывод о соответствии предложенного решения критерию «новизна».

Авторам не известны решения, содержащие признаки, сходные с отличительными признаками предложенного решения, с достижением описанного технического результата. Все вышесказанное обеспечивает предложенному решению соответствие критерию «изобретательский уровень».

Заявленное нами изобретение успешно прошло лабораторные испытания и в связи с этим соответствует критерию «промышленная применимость».

Повышение реологических показателей до уровня, требуемого стандартами, при сохранении всех остальных показателей и достижении более высокой термостабильности и сцепления с кислыми минеральными материалами, может быть достигнуто компаундированием нефтяных дорожных битумов, полученных при переработке трубопроводных смесей легких нефтей с природным асфальтитом месторождений Южного Тимана Республики Коми с температурой размягчения по кольцу и шару (КиШ) 118-160°С и глубиной проникновения иглы при 25°С, равной 0×0,1 мм. На Южном Тимане расположено Ижемское месторождение асфальтита и несколько перспективных проявлений: Нибельское, Нефтяная балка, расположенных на незначительном удалении от него. Поскольку месторождения сосредоточены на небольшой площади и формирование их происходило в один геологический период, то в дальнейшем в качестве примера будет рассматриваться асфальтит Ижемского месторождения (далее - природный асфальтит).

Преимуществами изобретения в сравнении с прототипом являются:

- использование в качестве основы массовых дорожных битумов, производимых из продуктов переработки трубопроводной смеси легких нефтей;

- использование природного асфальтита, обладающего невысокой температурой размягчения, что позволит применять его для приготовления модифицированного продукта как в емкости с перемешивающим устройством, так и введением непосредственно в асфальтосмесительную установку;

- возможность управления физико-механическими свойствами асфальтобетонных смесей благодаря варьированию компонентами вяжущего;

- возможность введения асфальтита как в чистом виде, так и в виде тонкодисперсного минерального порошка, обогащенного асфальтитом, либо в виде щебня полученного дроблением битуминозного известняка, являющегося породой, вмещающей асфальтит.

Пример 1. Получение модифицированного природным асфальтитом дорожного битума

В металлическую емкость, снабженную мешалкой и термометром, загружают взвешенное количество (970 г) дорожного битума марки БДУС 70/100, включают обогрев и после разогрева битума до жидкого состояния включают мешалку. После разогрева дорожного битума до температуры 170-180°С через загрузочный люк подают определенное количество (30 г) природного асфальтита. Температуру смеси поддерживают около 175°С в течение 1 часа при постоянном перемешивании. Затем смесь фильтруют.

Примеры 2-3 проводят аналогично примеру 1 с использованием дорожного битума марки БДУС 70/100 и природного асфальтита при различных соотношениях компонентов.

Пример 4. В металлическую емкость, снабженную мешалкой и термометром, загружают взвешенное количество (850 г) битума дорожного марки БНД 200/300, полученного переработкой трубопроводной смеси легких нефтей, включают обогрев и после разогрева битума до жидкого состояния включают мешалку. После разогрева дорожного битума до температуры 170-180°С через загрузочный люк подают определенное количество (150 г) природного асфальтита. Температуру смеси поддерживают около 175°С в течение 1 часа при постоянном перемешивании. Затем смесь фильтруют.

Физико-химические свойства модифицированных природным асфальтитом дорожных битумов приведены в таблице 1.

Анализ модифицированных битумов, полученных в примерах 1-4, проводили по следующим показателям:

1. Глубина проникания иглы при 25°С 0,1 мм - ГОСТ 11501-78;

2. Температура размягчения по КиШ, °С - ГОСТ 11506-73;

3. Температура хрупкости, °С - ГОСТ 11507-78;

4. Растяжимость при 25°С, см - ГОСТ 11505-75;

5. Кинематическая вязкость при 135°С, мм2/с - ASTM D 2170-01;

6. Динамическая вязкость при 60°С, Па × с - ASTM D 2171-01;

7. Растворимость в толуоле, мас.% - ГОСТ 20739-75;

8. Термостатирование в тонкой пленке, 5 часов 163°С - ASTM D 1754-97.

Анализ таблицы показывает, что оптимальным результатом показателей битума, модифицированного природным асфальтитом, является соотношение мас.%: битума нефтяного дорожного от 85÷99 и добавки природного асфальтита от 15÷1. В этих интервалах соотношение мас.% получает оптимальный результат. Выше и ниже этих интервалов оптимальность показателей качества заявленного изобретения ухудшается.

Заявленное нами изобретение в сравнении с прототипом позволяет улучшить динамические свойства асфальтобетонов, производимых с применением в качестве добавки природного асфальтита, а также существенно расширяет ресурсную базу для производства вяжущих материалов, обладающих всеми комплексами свойств, предъявляемых к битумам, что повышает долговечность асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов.

Модифицированное вяжущее для производства асфальтобетонных смесей, включающее битум нефтяной дорожный, полученный при переработке трубопроводной смеси легких нефтей и добавку, отличающееся тем, что в качестве добавки вяжущее содержит природный асфальтит с температурой размягчения по кольцу и шару (КиШ) в пределах 118-160°С и глубиной проникновения иглы при 25°С, равную 0×0,1 мм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Битум нефтяной дорожный по ГОСТ 22245-90 85-99
Природный асфальтит 15-1


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к асфальтобетонной смеси для применения в составе дорожного покрытия. .
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .

Изобретение относится к композициям высокомолекулярных соединений, а именно битуминозных материалов, применяемых в резинотехнической промышленности в качестве мягчителя (пластификатора) для резиновых смесей.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для получения вяжущего материала для цветных пластобетонов. .

Изобретение относится к способу приготовления битумной основы, имеющей определенные признаки продутого битума, с помощью органической добавки вместо продувки с применением газа, такого как воздух или озон.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства слоев покрытий дорожных одежд во всех климатических зонах. .
Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано при производстве рулонного кровельного материала. .
Изобретение относится к области получения битумных композиций, содержащих полимерные добавки и предназначенных для использования в дорожном строительстве. .
Изобретение относится к битумным эмульсиям, используемым в создании дорожных покрытий. .

Изобретение относится к способу получения композиции модифицированного асфальтового связующего, который включает: перемешивание асфальтового связующего, ненасыщенного полимера и пентасульфида фосфора до получения модифицированной асфальтовой композиции, в котором количество полимера составляет от около 0,5 до около 10 массовых частей на 100 массовых частей асфальтового связующего, количество пентасульфида фосфора составляет от около 0,001 до около 10 массовых частей на 100 массовых частей асфальтового связующего, при подборе вышеуказанных количеств, обеспечивающих упругое восстановление композиции модифицированного асфальтового связующего больше чем 72,5% при 25°С, при этом ненасыщенный полимер и пентасульфид фосфора добавляют непосредственно к асфальтовому связующему без предварительного смешения ненасыщенного полимера и пентасульфида фосфора
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано в качестве мастики для ремонта дорожных и аэродромных покрытий
Изобретение относится к нефтехимии, в частности к переработке нефтяного сырья термическим крекингом с получением преимущественно дорожного битума, а также фракции светлых нефтепродуктов
Изобретение относится к производству строительных материалов, конкретно - самоклеящихся кровельных и гидроизоляционных материалов
Изобретение относится к строительству и может быть применено для получения композиционных материалов на основе битумных вяжущих, используемых в дорожных, аэродромных и кровельных покрытиях
Изобретение относится к области промышленного приготовления модифицированных битумных мастик

Изобретение относится к модифицированным битумам и двухкомпонентным смоляным композициям

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для устройства слоев покрытий
Изобретение относится к строительным материалам широкого спектра применения и может быть использовано для дорожных, кровельных, изоляционных, герметизирующих работ
Наверх