Способ приготовления черного щебня


 


Владельцы патента RU 2461522:

Гайдар Сергей Михайлович (RU)
Конова Марина Марковна (RU)
Громов Евгений Владимирович (RU)

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог. Способ включает пропитку просушенного до постоянной массы известнякового щебня расплавленным при 110-120°C вязким битумом в присутствии продукта взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-2,5) соответственно, взятого в количестве 0,5-2,0% от массы битума, при расходе битума 1,5-2,0% от массы щебня. Технический результат: повышение грибостойкости, уменьшение водопоглощения черного щебня и упрощение способа его приготовления. 2 табл., 5 прим.

 

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и может быть использовано для устройства оснований и покрытий автомобильных дорог.

Известен способ приготовления черного щебня для дорожного строительства путем пропитки щебня под давлением 5-15 МПа расплавленным при 110-120°C вязким битумом в течение 5-20 мин или нагретым до 90-100°C битумом, разжиженным 5-15% керосина, в течение 3-5 мин (SU 1520043 A1, кл. C04B 26/26, 07.11.1989).

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является способ приготовления черного щебня для дорожного строительства, включающий предварительную пропитку просушенного до постоянной массы известнякового щебня жидким натриевым стеклом с модулем 2,7 при температуре 20-22°C под избыточным давлением 1,0-6,0 МПа в течение 60-80 с и последующую пропитку расплавленным при 110-120°C вязким битумом, взятым в количестве 3% от массы щебня, перемешиванием до равномерного обволакивания щебня (RU 2204538 С1, C04B 26/26, 20.05.2001).

Недостатком известных способов является то, что полученные черные щебни имеют низкую стойкость к воздействию плесневых грибов и относительно высокое водопоглощение. Кроме того, пропитка щебня в данных технических решениях происходит под давлением, что усложняет технологии приготовления черного щебня.

Техническим результатом изобретения является повышение грибостойкости, уменьшение водопоглощения черного щебня и упрощение способа его приготовления.

Данный результат достигается тем, что в способе приготовления черного щебня для дорожного строительства, включающем пропитку просушенного до постоянной массы известнякового щебня расплавленным при 110-120°C вязким битумом, пропитку щебня расплавленным вязким битумом производят в присутствии продукта взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-2,5) соответственно, взятого в количестве 0,5-2,0% от массы битума, при расходе битума 1,5-2,0% от массы щебня.

Отличительной особенностью предложенного способа является то, что проведение процесса пропитки щебня расплавленным вязким битумом в присутствии продукта взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-2,5) в количестве 0,5-2,0% от массы битума позволяет повысить биостойкость черного щебня, а также уменьшить его водопоглощение без применения избыточного давления.

Пропитка щебня битумом при расходе последнего менее 1,5% от массы щебня не позволяет получить черный щебень с высокими физико-механическими и водоотталкивающими свойствами, использование его более 2,0% ведет к перерасходу битума.

Проведение процесса взаимодействия борной кислоты с диэтаноламином и смесью жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 (далее - продукт взаимодействия) при других мольных соотношениях реагентов кроме заявленных не позволяет получить продукт, растворимый в битуме.

Введение продукта взаимодействия менее 0,5% от массы битума не дает возможности получить черный щебень с высокой грибостойкостью и низким водопоглощением. Введение его более 2,0% нецелесообразно, так как дальнейшего улучшения указанных свойств не происходит.

Жирные кислоты выделяют из растительных масел (подсолнечного, кокосового, льняного, соевого и т.д.) путем расщепления триглицеридов, например омылением масла щелочью с последующей обработкой образовавшегося мыла минеральной кислотой для выделения смеси кислот фракции C6-C20 (Сырье и полупродукты для лакокрасочных материалов: Справочное пособие / Под ред. М.М.Гольдберга. - М.: Химия, 1978. - С.230, 234).

При синтезе используют борную кислоту, соответствующую ГОСТ 18704-78, диэтаноламин - ТУ 6-09-2652-91.

Способ получения продукта взаимодействия заключается в следующем.

В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, загружают смесь жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 и диэтаноламин (ДЭА). Реакционную массу нагревают при перемешивании до 90-100°C, после чего вводят борную кислоту и поднимают температуру реакционной смеси до 180-200°C, выдерживая ее при этой температуре в течение 2,0-2,5 ч до образования однородной массы с аминным числом не менее 40 мг HCl/г. Мольное соотношение борная кислота: диэтаноламин: смесь жирных кислот составляет 1:3:(0,5-2,5).

Полученный продукт представляет собой маслянистую вязкую жидкость коричневого цвета. Он растворим в минеральных маслах, битуме, органических растворителях и имеет следующие характеристики.

Кинематическая вязкость при 100°C, сСт - не более 65,0.

Аминное число, мг HCl/г - не менее 40.

Содержание воды, % - не более 0,5.

Зольность, % - отсутствие.

Температура вспышки в открытом тигле,°C - не ниже 230.

В качестве битума используют нефтяные дорожные вязкие битумы по ГОСТ 22245-90.

В качестве щебня - известняковый щебень по ГОСТ 8267-93.

Способ осуществляется следующим образом.

В смеситель с расплавленным при температуре 110-120°C вязким битумом (БНД 60/90, БНД 90/130 и др.), взятым в количестве 1,5-2,0% от массы щебня, вводят продукт взаимодействия в количестве 0,5-2,0% от массы битума. Состав перемешивают в течение 10-20 мин до образования однородной массы. Просушенный до постоянной массы малопрочный известняковый щебень пропитывают модифицированным битумом до равномерного обволакивания щебня в асфальтобетоносмесителе в течение 3-5 мин.

Пример 1. В смеситель с расплавленным при температуре 110°C вязким битумом БНД 60/90, взятым в количестве 1,5% от массы щебня, вводили продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:0,5 соответственно в количестве 0,5% от массы битума. Модифицированный битум перемешивали в течение 10 мин до образования однородной массы. В асфальтобетоносмесителе просушенный до постоянной массы малопрочный известняковый щебень фракции 10-20 мм с дробимостью 22,60-24,81% и водопоглощением 2,5% пропитывали модифицированным битумом до равномерного обволакивания щебня.

Пример 2. Черный щебень приготавливали, как в примере 1, но в смеситель с расплавленным при температуре 115°C вязким битумом БНД 90/130, взятым в количестве 1,75% от массы щебня, вводили продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:1,5 соответственно в количестве 1,25% от массы битума. Модифицированный битум перемешивали в течение 15 мин до образования однородной массы.

Пример 3. Черный щебень приготавливали, как в примере 1, но в смеситель с расплавленным при температуре 120°C вязким битумом БНД 60/90, взятым в количестве 2,0% от массы щебня, вводили продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:2,5 соответственно в количестве 2,0% от массы битума. Модифицированный битум перемешивали в течение 20 мин до образования однородной массы.

Пример 4. Черный щебень изготавливали, как в примере 1, но в смеситель с расплавленным при температуре 105°C вязким битумом БНД 90/130, взятым в количестве 1,0% от массы щебня, вводили продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:0,5 соответственно в количестве 0,3% от массы битума.

Пример 5. Черный щебень изготавливали, как в примере 1, но в смеситель с расплавленным при температуре 125°C вязким битумом БНД 60/90, взятым в количестве 2,5% от массы щебня, вводили продукт взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:1,5 соответственно в количестве 2,3% от массы битума.

Качественные показатели полученных черных щебней в сравнении с щебнем по прототипу представлены в табл.1. Примеры 4 и 5 являются контрольными.

Дробимость (потери щебня при стандартном уплотнении) и водопоглощение определяли по ГОСТ 8269.0-97. Стойкость к воздействию плесневых грибов оценивали по ГОСТ 9.049-91 метод 1. Шкала оценки грибостойкости по методу 1 представлена в табл.2.

Использование предложенного способа позволяет получать биостойкий черный щебень с низкими дробимостью и водопоглощением.

Таблица 1
Показатель Значение показателя по примерам Прототип
1 2 3 4 5
Дробимость, % 5,0 4,2 4,0 5,5 4,0 4,2-6,8
Водопоглощение, % 1,7 1,4 0,9 2,1 0,9 1,9-2,3
Грибостойкость, баллы 1 1 1 2 1 3

Способ приготовления черного щебня для дорожного строительства, включающий пропитку просушенного до постоянной массы известнякового щебня расплавленным при 110-120°C вязким битумом, отличающийся тем, что пропитку щебня расплавленным вязким битумом производят в присутствии продукта взаимодействия борной кислоты, диэтаноламина и смеси жирных кислот растительных масел фракции C6-C20 при мольном соотношении реагентов 1:3:(0,5-2,5) соответственно, взятого в количестве 0,5-2,0% от массы битума, при расходе битума 1,5-2,0% от массы щебня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к многослойному битумно-полимерному материалу и способу его получения. .

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к составам асфальтобетонной смеси на основе нефтяного вязкого битума и заполнителей, которые могут быть использованы при строительстве и ремонте автомобильных дорог, а также аэродромных покрытий.

Изобретение относится к способу получения композиции модификатора асфальта, включающему получение триблок-сополимера путем блок-сополимеризации винилароматического углеводорода и соединения диена с сопряженными двойными связями в результате анионной полимеризации с использованием органического анионного инициатора в реакторе, содержащем углеводородный растворитель, где стадия получения блок-сополимера включает формирование винилароматического блока путем добавления винилароматического углеводорода в реактор, включающий углеводородный растворитель, и затем введение в него органического анионного инициатора; формирование блока диена с сопряженными двойными связями, присоединенного к концу винилароматического блока, путем добавления соединения диена с сопряженными двойными связями в реактор; введение функциональной добавки, выбранной из группы, состоящей из соединений, представленных формулой 1, в реактор; и получение композиции модификатора асфальта, включающей блок-сополимер и функциональную добавку, путем удаления углеводородного растворителя, в формуле 1 сумма n+m+m' составляет до 35, n является целым числом от 1 до 5, каждое из m и m' является целым числом, равным, по меньшей мере, 1, и Х является сложной эфирной группой [-С(=O)O-].
Изобретение относится к стабилизирующим добавкам, которые используются в асфальтобетонных смесях, и могут найти применение при изготовлении дорожных покрытий при использовании щебеночно-мастичных асфальтобетонов.
Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд во всех климатических зонах. .
Изобретение относится к способу получения модифицированной полимером композиции битумного вяжущего по существу в отсутствие сшивающих агентов, включающий нагрев битумного компонента в баке с мешалкой до температуры от 160 до 221°С, добавление композиции блок-сополимера к битумному компоненту с одновременным перемешиванием битумного компонента для образования гомогенной смеси битумного компонента и композиции блок-сополимера и продолжение перемешивания гомогенной смеси с одновременным поддержанием температуры от 180 до 221°С в течение общего периода времени от 2 до 30 часов с образованием, вследствие этого, отвержденной композиции битумного вяжущего, модифицированной полимером.
Изобретение относится к составам грунтовок для защиты от коррозии стальных трубопроводов, предназначенных для транспортировки газа, нефти, воды и других жидкостей, а также металлических резервуаров и нефтехранилищ, промышленно-гражданского строительства, производства гидроизоляционных материалов.
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к способу получения серобитума для производства сероасфальтобетона. .

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к составам асфальтобетонной смеси на основе нефтяного вязкого битума и заполнителей, которые могут быть использованы при строительстве и ремонте автомобильных дорог, а также аэродромных покрытий.
Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд во всех климатических зонах. .

Изобретение относится к области дорожного строительства, а именно производству дорожно-строительных материалов, и может быть использовано при устройстве и ремонте покрытий автомобильных дорог, полов промышленных зданий.

Изобретение относится к строительству и ремонту автомобильных дорог и может быть использовано для устройства слоев покрытий. .
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, а именно к составам активированных минеральных порошков, и может быть использовано при строительстве асфальтобетонных покрытий.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для строительства, ремонта и капитального ремонта дорожных асфальтобетонных покрытий, а также для устройства и ремонта слоев проезжей части мостов и путепроводов.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к технологии приготовления щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей для устройства верхнего слоя покрытия автомобильных дорог.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для получения вяжущего материала для цветных пластобетонов. .
Изобретение относится к составам асфальтобетонных смесей и может быть использовано для устройства покрытий и оснований автомобильных дорог, аэродромов, городских улиц и площадей, а также при их ремонте
Наверх