Битумно-резиновая мастика


 


Владельцы патента RU 2426754:

Леконцев Евгений Валерьевич (RU)
Мардиросова Изабелла Вартановна (RU)
Горелов Станислав Викторович (RU)
Черных Дмитрий Сергеевич (RU)
Балабанов Олег Анатольевич (RU)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет" (РГСУ) (RU)
Илиополов Сергей Константинович (RU)
Ивановская Ирина Викторовна (RU)
Каклюгин Александр Викторович (RU)

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано в качестве мастики для ремонта дорожных и аэродромных покрытий. Изобретение касается битумно-резиновой мастики, включающей: дорожный битум БНД 60/90, резиновую крошку и пластифицирующую добавку из строительной извести и минерального порошка, отличающейся тем, что дополнительно содержит полимерную добавку из резинового термоэластопласта РТЭП при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум БНД 60/90 68-78; резиновая крошка 9-13; резиновый термоэластопласт РТЭП 5-7. Пластифицирующая добавка при соотношении строительная известь минеральный порошок 3:7 8-12. Технический результат - поучение мастики с улучшенными физико-химическими показателями, а именно с пониженной температурой хрупкости, повышенной эластичностью и растяжимостью. 3 табл.

 

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано в качестве мастики для ремонта дорожных и аэродромных покрытий, для заливки швов и трещин строительных конструкций и дорожных одежд.

Известна битумно-резиновая мастика (А.С. 937494 C09D 3/24, C08L 95/00), включающая битум, резиновую крошку и фильтр-прессную пыль сахарных заводов, при этом компоненты мастики берут в соотношении, мас.%: битум 58-84, резиновая крошка 8-18, фильтр-прессная пыль сахарных заводов 8-24. Указанная мастика имеет недостаточно низкую температуру хрупкости, а также повышенную температуру и продолжительность ее приготовления, при которой очень старится битум.

Известна мастика (А.С. 960209 C09D 3/24, C08L 95/00), включающая в качестве органического вяжущего, мас.%: нефтяной гудрон 58-80, резиновую крошку, 8-15, кубовые остатки синтетических жирных кислот 8-21, известь-пушонку 4-6. Однако указанная мастика имеет высокую температуру размягчения и недостаточно низкую температуру хрупкости.

Наиболее близкой по технической сущности является резино-битумная мастика, описанная в изобретении к патенту Российской Федерации (C08L 95/00, 17/00, RU 2209219), содержащая битум БНК 90/40, резиновую крошку, битумное сырье, эталонамин, при соотношении компонентов, мас.%: битум БНК 90/40 51,0-85,5, резиновая крошка 7,0-15,0, битумное сырье 7,0-30, эталонамин 0,5-4,0.

Недостатком указанной мастики является то, что для ее пригоовлеия используется очень вязкий не дорожный, а кровельный битум. Кроме того, указанная мастика имеет высокую температуру размягчения, что требует более длительного разогрева при ее использовании, а следовательно, в большей степени будет происходить старение материала, кроме того, мастика имеет не очень низкую температуру хрупкости и невысокую эластичность.

Задача изобретения - улучшение свойств дорожной мастики: растяжимости, эластичности, температур хрупкости и размягчения, и расширение номенклатуры мастик.

Сущность изобретения заключается в том, что битумно-резиновая мастика, включающая дорожный битум марки БНД 60/90, резиновую крошку и пластифицирующую добавку из строительной извести и минерального порошка, дополнительно содержит полимерную добавку из резинового термоэластопласта при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Битум БНД 60/90 68-78
Резиновая крошка 9-13
Резиновый термоэластопласт РТЭП 5-7
Пластифицирующая добавка при соотношении
строительная известь:минеральный порошок 3:7 8-12

Разработанная битумно-резиновая мастика позволяет использовать ее в дорожном и аэродромном строительстве для заливки швов и трещин дорожных покрытий и конструкций. При этом расширяется очень узкая номенклатура дорожных битумно-резиновых мастик. Приготовляемые мастики (таблица 1) имеют оптимальную температуру размягчения до 68-73°С, пониженную температуру хрупкости до минус 36-40°С, повышенную эластичность до 65-68%, и растяжимость до 13-18 см, сокращается время ее приготовления до максимально двух часов при температурах не выше 170°С, что уменьшает старение вяжущего в процессе его приготовления, улучшается пожаро- и экологическая безопасность.

Анализ известных технологических решений показал, что использование резиновой крошки и полимерных термоэластопластов в сочетании с минеральными наполнителями в битумных дорожных мастиках известно. Однако мастики, приготовленные с использованием таких материалов, отличаются менее отрицательной температурой хрупкости, более низкой эластичностью и растяжимостью, имеют повышенную температуру размягчения и приготовления, нередко пожаро- и экологически опасны и для приготовления требуют значительно больше времени.

Известно также использование в составе мастик резиновой крошки, добавок минерального характера (фильтр-прессная пыль сахарных заводов), включающих карбонатный наполнитель и строительную известь. Однако мастики, полученные с использованием подобных добавок, требуют более длительного их приготовления и при более высоких температурах. Следует также отметить очень узкий спектр битумных мастик, известных для использования в дорожном строительстве.

Применение разработанного состава битумно-резиновой мастики с использованием резиновой крошки в сочетании с резиновым термоэластопластом и минеральным пластификатором (минеральным порошком и строительной известью) обеспечивает битумно-резиновой мастике свойства, которые она проявляет в заявляемом решении, а именно мастика имеет пониженную температуру хрупкости и более оптимальную температуру размягчения, повышенные эластичность и растяжимость и сокращенное максимум до двух часов время ее приготовления при значительно невысоких температурах, при которых не так интенсивно протекают процессы старения битумного вяжущего, а также снижается пожаро- и экологическая безопасность. Введение резиновой крошки в состав битумного вяжущего позволяет осуществлять значительную экономию дорогостоящих полимерных материалов и значительно удешевлять модификацию вяжущего. В процессе перемешивания резиновой крошки с битумным вяжущим в присутствии пластифицирующей добавки, включающей строительную известь и минеральный порошок, происходит частичный распад набухшей резиновой крошки с образованием вязкой пастообразной массы.

Характеристика исходных материалов

1. Резиновая крошка - отход производства резинотехнических изделий. Крошка - вторично перерабатываемый полимер, в частности, скопившихся в больших количествах отходов использованных шин и покрышек. Диаметр частиц используемой резиновой крошки составляет до 0,5-0,9 мм.

2. Резиновый термоэластопласт РТЭП

Выпускается РТЭП научно-производственным предприятием ООО «ЮжДорНИИ» в г. Ростове-на-Дону.

Резиновый термоэластопласт РТЭП представляет собой гранулы черного цвета, сферовидной формы размером 2-6 мм. В его состав входят резино-полимерный материал, битумное вяжущее и антиоксидантаты. Описание РТЭП дано в ОДМ 218.3.001. - 2006 (Отраслевой дорожный методический документ) «Методические рекомендации по применению полимерно-дисперсного армирования асфальтобетонов с использованием резинового термоэластопласта РТЭП», изд. Федеральным дорожным агентством (Росавтодор). - М.: - 2006. с.28.

Модификатор обладает повышенной износо- и морозостойкостью, растворяется в углеводородах, битуме, хлороформе, четыреххлористом углероде и т.п. Вредных веществ не содержит.

Температура размягчения добавки не выше 140°С. Увеличение температуры размягчения и эластичности битума с 5-6-ти процентным содержанием добавки в битуме БНД 60/90 имеют соответственно значения: не менее 15% и эластичность не менее 40% при температуре 25°С (см. ОДМ 218.3.001-2006).

3. Битум. В таблице 2 представлены физико-механические показатели используемого в работе битума.

Таблица 2
Физико-механические показатели битума БНД 60/90
Наименование показателей Нормы для битумов марки БНД 60/90 Показатели пробы битума
Глубина проникания иглы, 0.1 мм, не менее
при 25°С 61-90 76
при 0°С 20 26
Растяжимость битума, см, не менее
при 25°С 55 82
при 0°С 3.5 4,0
Температура размягчения битума, °С, не ниже 47 58,0
Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более 5 5
Температура хрупкости, °С, не выше -15 -17,0
Температура вспышки, °С, не ниже 230 261
Индекс пенетрации от -1.0 до +1.0 -0,66
Сцепление вяжущего со щебнем из гравия Не нормир. 2
Интервал пластичности Не нормир. 65
Эластичность, % Не нормир. нет

4. Известь строительная

Известь строительная применялась воздушная, гидратная (гашеная), соответствующая требованиям ГОСТ 9179-77. В таблице 3 показатели ее свойств.

Таблица 3
Показатели свойств строительной извести
№№ п/п Наименование показателя Норма для известигидратной, мас.%
1 Активная CaO+MgO2 60
2 Содержание СО2 5
3 Непогасившиеся зерна 16

5. Минеральный порошок

В работе использовался неактивированный минеральный порошок со следующими физико-механическими характеристиками:

1. Зерновой состав, мас.%:

- мельче - 1.25 мм - 100

- мельче - 0.315 мм - 99.83

- мельче - 0.071 мм - 87.99

- пористость, об.% - 32.0

- набухание образцов из смеси порошка с битумом, об.% - 1.95

- показатель битумоемкости, г - 61.2

- влажность, мас.% - 0,36

- горная порода, фракция 10-20 мм - щебень известняк

- удельная эффективная активность естественных радионуклоидов, Бк/кг - 24,5, 1 класс.

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены 5 вариантов составов мастик. Приготовление мастик осуществлялось следующим способом. Резиновый термоэластопласт РТЭП вносился в лабораторный смеситель совместно с резиновой крошкой в разогретый до 170°С битум и полученная смесь перемешивалась в течение 1 часа. После этого вводится пластифицирующая добавка и приготовляемая мастика перемешивается дополнительно еще 20 минут.

В таблице 1 приведены результаты исследования физико-механических свойств полученной битумно-резиновой мастики. Представленные в таблице 1 результаты исследования показали, что разработанные составы и способ приготовления обеспечивают получение битумных мастик для ремонта дорожных и аэродромных покрытий, для заливки швов и трещин строительных конструкций и дорожных одежд. Приготовляемые мастики имеют пониженную температуру хрупкости (до - 40°С), повышается их эластичность (до 65-68%), растяжимость (13-18 см), сокращается время ее приготовления до 1,5 часа, улучшается пожаро- и экологическая безопасность. При этом расширяется очень узкая номенклатура битумно-резиновых мастик.

Битумно-резиновая мастика, включающая: дорожный битум БНД 60/90, резиновую крошку и пластифицирующую добавку из строительной извести и минерального порошка, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полимерную добавку из резинового термоэластопласта РТЭП при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Битум БНД 60/90 68-78
Резиновая крошка 9-13
Резиновый термоэластопласт РТЭП 5-7
Пластифицирующая добавка при соотношении
строительная известь минеральный порошок 3:7 8-12


 

Похожие патенты:
Изобретение относится к угольной промышленности, в частности к получению связующего для брикетирования бурых углей. .

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

Изобретение относится к нефтехимии, конкретно к битумным вяжущим, и может быть использовано при получении асфальтобетонов для дорожных строительных работ

Изобретение относится к химическим композициям на основе битума
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к способу получения серобитума для производства сероасфальтобетона
Наверх