Битумная эмульсия для дорожных покрытий



Битумная эмульсия для дорожных покрытий
Битумная эмульсия для дорожных покрытий
Битумная эмульсия для дорожных покрытий
Битумная эмульсия для дорожных покрытий

Владельцы патента RU 2505570:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (RU)

Изобретение может быть использовано в создании дорожных покрытий. Битумная эмульсия включает битум, соляную кислоту, эмульгатор - циклический амин формулы

, где R=СH3-С3H7,

стабилизатор, в качестве которого используют блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида, и воду. Изобретение позволяет уменьшить показатель условной вязкости битумной эмульсии до 38% и увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней. 2 табл., 10 пр.

 

Изобретение относится к битумным эмульсиям, используемых в создании дорожных покрытий.

Известна битумная эмульсия для дорожных покрытий, включающая битум, катионную адгезионную присадку на основе органических аминов, соляную кислоту и воду, см. «Методические рекомендации по приготовлению и применению в дорожном строительстве катионных эмульсий», М.: СоюздорНИИ, 1973, с.3-24.

Недостатками этой эмульсии являются невысокие значения стабильности эмульсии и сцепляемости битума с минеральным наполнителем.

Наиболее близкой по технической сущности является битумная эмульсия, включающая битум, соляную кислоту, эмульгатор на основе алифатических аминов, диаминов, полиаминов и четвертичных аммониевых солей, воду и дополнительно содержит абсорбент 50/370 - побочный продукт одностадийного синтеза изопрена, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

битум 45-59
соляная кислота 1,0-2,0
эмульгатор на основе аминов 0,2-0,5
указанный абсорбент 50/370 1-5
вода остальное,

см. RU Патент №2407764, МПК C08L 95/00 (2006.01), 2010.

Недостатком данной эмульсии является высокие значения условной вязкости, что увеличивает энергозатраты на производство самой битумной эмульсии и при создании дорожных покрытий с ее использованием, недостаточная устойчивость при хранении.

Задачей изобретения является уменьшение показателя условной вязкости битумной эмульсии, увеличение ее устойчивости при хранении.

Техническая задача решается тем, что битумная эмульсия, включающая битум, соляную кислоту, эмульгатор, воду, в качестве эмульгатора она содержит циклический амин формулы

,

где R-СН3-С3Н7,

и дополнительно содержит стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

битум 50,0-60,0
соляная кислота 0,1-1,0
вышеуказанный эмульгатор 0,0097-0,291
блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида  
с молекулярной массой 8000-10000 г/моль  
и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г 0,8-2,0
вода остальное

Решение технической задачи позволяет уменьшить показатель условной вязкости битумной эмульсии до 38%, увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней.

Для приготовления эмульсии используют нефтяные дорожные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130 по ГОСТ 22245-90.

Блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида общей формулы НО(C2H4O)m(С3Н6О)n(C2H4O)nH с молекулярной массой в пределах 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г относится к классу проксанолов, которые используются в качестве моющих и смачивающих средств в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности, в качестве гербицидов, фунгицидов, диспергаторов пигментов, см. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3691.html.

В качестве эмульгатора битумная эмульсия содержит циклический амин формулы

,

где R-СН3-С3Н7.

Основные физико-химические характеристики указанного циклического амина представлены в таблице 1.

Таблица 1
Наименование показателя Норма
Внешний вид Однородная жидкость светло-коричневого цвета
ph 7-8
Плотность, г/см3 (20°С) 0,82-0,95
Вязкость, мм2/с (20°С) Не более 30
Температура текучести, °С -50

В качестве кислоты используют концентрированную соляную кислоту по ГОСТ 857-95.

Битумную эмульсию готовят следующим образом: блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида смешивают с водой до полного растворения при комнатной температуре; затем в дисперсную систему вводят эмульгатор, в качестве которого эмульсия содержит циклический амин формулы

,

где R-СН3-С3Н7, и соляную кислоту. Приготовленную таким образом водную систему, называемую далее водной фазой, нагревают до 70-75°С, вводят в коллоидную мельницу с регулируемым числом оборотов. Нагретый до 120-125°С битум подают в коллоидную мельницу для смешения с водной фазой при 5-6 тысячах оборотов в минуту, а при полном добавлении битума диспергирование ведут при 8 тысячах оборотах в минуту в течение 60-90 секунд, см. RU Патент №2407764, МПК C08L 95/00 (2006.01), 2010.

Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.

Пример 1.

Стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000 г/моль и гидроксильным числом 30 мг КОН/г в количестве 0,8 г (0,8 мас.%) смешивают с 49,0903 г (49,0903 мас.%) воды до полного растворения при комнатной температуре; затем в дисперсную систему вводят 0,0097 г (0,0097 мас.%) эмульгатора, в качестве которого эмульсия содержит циклический амин, и 0,1 г (0,1 мас.%) соляной кислоты. Приготовленную таким образом водную систему, называемую далее водной фазой, нагревают до 70°С, вводят в коллоидную мельницу с регулируемым числом оборотов. Нагретый до 120°С битум в количестве 50 г (50 мас.%) подают в коллоидную мельницу для смешения с водной фазой при 5 тысячах оборотов в минуту, а при полном добавлении битума диспергирование ведут при 8 тысячах оборотах в минуту в течение 60 секунд.

Пример 2.

Стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 10000 г/моль и гидроксильным числом 28 мг КОН/г в количестве 0,8 г (0,8 мас.%) смешивают с 49,0515 г (49,0515 мас.%) воды до полного растворения при комнатной температуре; затем в дисперсную систему вводят 0,05 г (0,0485 мас.%) эмульгатора, в качестве которого эмульсия содержит циклический амин, и 0,1 г (0,1 мас.%) соляной кислоты. Приготовленную таким образом водную систему, называемую далее водной фазой, нагревают до 75°С, вводят в коллоидную мельницу с регулируемым числом оборотов. Нагретый до 120°С битум в количестве 50 г (50 мас.%) подают в коллоидную мельницу для смешения с водной фазой при 5,5 тысячах оборотов в минуту, а при полном добавлении битума диспергирование ведут при 8 тысячах оборотах в минуту в течение 70 секунд.

Примеры 3-10 аналогичны примеру 1. Примеры 11 и 12 выполнены согласно прототипу, см. RU Патент №2407764, МПК C08L 95/00 (2006.01), 2010.

Контроль проводят через сутки после приготовления эмульсии по показателям: индекс распада, вязкость, устойчивость при хранении, сцепляемость пленки битума с минеральными материалами.

Индекс распада - скорость распада эмульсий определяют при смешении их с кварцевым песком, имеющим удельную поверхность 1000 см2/г.

Условная вязкость является важной характеристикой водо-битумных эмульсий, которая характеризует способность эмульсии смешиваться со смесями различного гранулометрического состава. В соответствии с ГОСТ 18659-81 за условную вязкость эмульсии принимают время (в секундах) истечения 50 мл эмульсии через калиброванное сточное отверстие (диаметром 3 мм) вискозиметра для нефтяных битумов.

Определение устойчивости эмульсии при хранении проводят методом определения остатка на сите с сеткой с номинальным размером стороны ячейки в свету 0,14 мм после процеживания через него эмульсии, хранившейся при комнатной температуре в течение определенного промежутка времени.

Определение сцепляемости пленки битума с минеральными материалами проводят методом оценки степени сохранности пленки битума на зернах щебня после кипячения в дистиллированной воде. Поверхность зерен щебня осматривают и проводят оценку качества сцепления эмульсии со щебнем по степени сохранности пленки битума.

Данные по примерам конкретного выполнения, а также физико-механические свойства битумных эмульсий, согласно примерам 1-12, приведены в таблице 2.

Составы битумной эмульсии по заявляемому объекту, приведенные в таблице 2, позволяют уменьшить показатель условной вязкости до 38%, что снижает затраты на производство самой битумной эмульсии и при создании дорожных покрытий с ее использованием, увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней, а также позволяют обрабатывать влажный минеральный материал и регулировать в широких пределах величину индекса распада.

Битумная эмульсия, включающая битум, эмульгатор на основе амина, соляную кислоту, воду, отличающаяся тем, что в качестве эмульгатора она содержит циклический амин формулы

где R-CH3-C3H7,
и дополнительно содержит стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:

битум 50,0-60,0
соляная кислота 0,1-1,0
вышеуказанный эмульгатор 0,0097-0,291
блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида  
с молекулярной массой 8000-10000 г/моль  
и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г 0,8-2,0
вода остальное



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов.

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для устройства покрытий дорог, тротуаров, мостового полотна, искусственных сооружений.

Изобретение относится к способу получения асфальтовой смеси, предназначенной для последующего промежуточного хранения и последующей укладки в виде дорожного покрытия или подобного применения.

Изобретение относится к асфальту и асфальто-минеральным композициям, приемлемым для дорожных покрытий или нанесения покрытий на поверхность сооружений. Асфальто-минеральная композиция содержит 100 мас.ч.
Изобретение относится способу получения сшитых битумно-сополимерных композиций, обладающему уменьшенным выделением сероводорода. Способ включает приведение в контакт, по меньшей мере, одного битума или смеси битумов с, по меньшей мере, одним сополимером на основе звеньев сопряженного диена и ароматических моновинильных углеводородных звеньев и, по меньшей мере, одним сшивающим агентом при температурах от 100°C до 230°C и при перемешивании.

Изобретение относится к адгезионным добавкам для битумных композиций. Адгезионная добавка на основе малеинизированного таллового масла содержит связанный малеиновый ангидрид в количестве 10-30 мас.%.
Изобретение относится к области дорожных строительных материалов, в частности к переработке отходов ремонта мягких кровель с получением битумного вяжущего, и может быть использовано при приготовлении асфальтобетонных смесей.

Изобретение относится к органической химии, а именно к синтезу 1-(22-aлкилимидaзoлинил-1l)-2-[(22-aлкилимидaзoлинил-1l)пoли(этилeн-N-алканоиламидо)]этана, обладающего способностью повышать адгезию битумов к минеральным материалам, которые могут быть использованы в промышленном и дорожном строительстве при устройстве автомобильных дорог, аэродромов, кровель, гидроизоляционных покрытий и т.п.

Изобретение касается композиции пека, пригодной для транспортирования, содержащей углеводородный материал, кипящий выше 538°C, включающей не больше чем 30 вес.% вакуумного газойля, 1-20 вес.% органического остатка, не растворимого в толуоле, и имеющей концентрацию водорода не больше чем 7,3 вес.% в расчете на беззольную основу, которая демонстрирует начальную температуру процесса размягчения, по меньшей мере 66°C.
Изобретение относится к созданию защитных и гидроизоляционных материалов на основе битумов. Способ получения модифицированной битумно-латексной эмульсионной композиции включает смешение водно-битумной эмульсии, полученной из водной фазы, приготовленной добавлением в водный раствор щелочи эмульгатора на основе аддукта - продукта взаимодействия кислот растительных масел с ди-, три-полиолами нормального и/или изостроения в присутствии натриевых солей алкилбензолсульфокислот и битума.
Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, в частности к горячим мелкозернистым асфальтобетонным смесям, и может быть использовано для изготовления плотного асфальтобетона темно-коричневого цвета, применяемого для устройства верхних слоев автомобильно-дорожных покрытий в районах I, II и частично III дорожно-климатических зон, характеризующихся холодным и влажным климатом. Асфальтобетонная смесь содержит минеральный наполнитель, включающий песок, и битум. Дополнительно смесь включает пыль системы газоочистки электропечи ДСП-60 производства черной металлургии с размером зерен менее 7·10-5 м, щебень и отсев дробления щебня при следующем соотношении компонентов, мас.%: щебень - 40,5-45,5; песок - 29,0-30,0; отсев дробления щебня - 15,0-18,5; битум марки БНД 90/130 - 6,0-6,3; пыль системы газоочистки электропечи ДСП-60 производства черной металлургии - 4,0-5,0. Технический результат: удешевление смеси при приемлемой прочности при сжатии дорожного покрытия, расширение средств дорожно-строительных материалов. 3 табл.

Изобретение относится к области химии и нефтехимического производства и может быть использовано для защиты магистральных трубопроводов от коррозии, в дорожном строительстве, для аккумуляторной промышленности, в машиностроении и гражданском строительстве. Изоляционная композиция содержит битум, абсорбент, окислитель и дополнительно содержит полисилоксановую жидкость. При этом в качестве окислителя используют насыщенный раствор сульфата железа (III) или концентрированную серную, и/или ортофосфорную, и/или азотную кислоту. Содержание компонентов следующее, мас.%: битум - 77-75; абсорбент - 2-15; полисилоксановая жидкость - 0,001-0,01; окислитель - остальное. Способ получения композиции включает смешивание битума и абсорбента при нагревании до получения однородной смеси, прикапывание окислителя, дальнейшее нагревание и выдерживание при температуре, необходимой для стабилизации. Причем до прикапывания окислителя в процессе смешивания битума и абсорбента добавляют полисилоксановую жидкость, а прикапывание начинают при температуре 130°С. Результатом является исключение вскипания реакционной смеси и, соответственно, выбраковывания целевого продукта, что повышает выход продукта в 1,5-2 раза. 2 н.з. и 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 13 пр.
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, в частности получению битумно-резиновых композиций связующего для дорожного покрытия на основе битума, 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. Композиция включает битум, резиновую крошку из измельченных отработанных автомобильных шин с размером частиц до 1 мм и нефтяное масло с вязкостью 0,005-1,6 Па·с при 60°С. Соотношение компонентов следующее, мас.%: резиновая крошка - 8-20, нефтяное масло - 2-12, битум - остальное. Изобретение также относится к способу получения указанной композиции. Конечный продукт имеет повышенное сцепление с дорожным покрытием, повышенную устойчивость к образованию трещин при низких температурах, улучшенное сцепление при отрицательных температурах, повышенную эластичность в условиях интенсивного движения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 24 пр.
Изобретение относится к области нефтепереработки, в частности к пластификаторам, используемым в производстве битумов. Пластификатор представляет собой продукт взаимодействия 15,0-15,5 мас.% стирола, 2,4-4,0 мас.% пероксида циклогексанона, 3,1-6,0 мас.% 10%-ного раствора нафтената кобальта в стироле и переокисленного битума - остальное. Использование пластификатора позволяет получить битум высокого качества с улучшенными эксплуатационными свойствами, в частности, повысить адгезионные, когезионные и эластичные свойства битума. 1 табл., 1 пр.
Изобретение относится к области строительного производства в автодорожной отрасли и может быть применено при изготовлении дорожных покрытий при использовании щебеночно-кварцевых асфальтобетонов. Способ упрочнения асфальтового дорожного покрытия углеродным наноматериалом включает использование асфальтобетонной смеси, содержащей щебень, отсев щебня, песок и нефтяной битум марки БНД 90/130. Причем нефтяной битум модифицирован углеродными нанотрубками в количестве 0,005% от массы битума и модифицирование нефтяного битума углеродными нанотрубками осуществляют при ультразвуковом воздействии. Результатом является улучшение прочности и упругости получаемого асфальтового покрытия, а также повышение водостойкости, теплостойкости и морозостойкости и расширение температурного диапазона его укладки в области отрицательных температур. 1 пр.
Изобретение относится к промышленности дорожно-строительных материалов, а именно к составам смесей для изготовления асфальтобетона, который может быть использован при устройстве оснований и покрытий автомобильных дорог, аэродромов, мостов. Асфальтобетонная смесь включает в качестве минерального материала известняковый щебень фракции 0-5 мм, в качестве связующего битум марки БНД 90/130, а в качестве структурирующей добавки механоактивированный сапропель. Соотношение компонентов следующее, мас.%: известняковый щебень фракции 0-5 мм - 93, нефтяной вязкий битум - 6,3, механоактивированный сапропель - 0,7. Полученный асфальтобетон обладает улучшенным комплексом прочностных свойств. 3 табл.

Изобретение относится к асфальтодорожному строительству и непосредственно касается способов обработки асфальтобетонных покрытий с применением композиций на основе битумполимерных вяжущих. Технический результат: низкое водонасыщение обработанных асфальтобетонных покрытий, снижение старения покрытий, повышение коэффициента сцепления колеса с покрытием. Способ обработки асфальтобетонных дорожных покрытий органическим раствором композиции модифицированного битумного вяжущего, при котором обработку осуществляют пропиткой верхнего слоя асфальтобетонного покрытия пропиточным составом, в качестве которого используется композиция модифицированного битумного вяжущего, содержащая 30-85 мас.% нефтяного битума, 15-20 мас.% нефтеполимерной смолы и, возможно, 0-40 мас.% минерального масла и 0-5 мас.% поверхностно-активных веществ, которую применяют в виде раствора в органическом растворителе, имеющем температуру кипения 155-200°С, используемом при его весовом соотношении к модифицированному битумному вяжущему, равном 70/30-50/50, при этом нанесение раствора модифицированного битумного вяжущего на асфальтобетонное покрытие осуществляют методом розлива при норме расхода раствора 0,1-0,4 л/м2 и при температуре -6-(+40°C). 5 з.п. ф-лы, 3 табл., 5 пр.

Изобретение относится к созданию материалов, используемых при строительстве и ремонте автодорог, а именно - к вяжущим материалам для создания асфальтобетонного дорожного покрытия на основе прямогонного гудрона. Вяжущее содержит, в мас.%: глубокоокисленный гудрон - 30-40; полиэтилен высокого давления - 1,5-3,5; серу элементарную - 0,15-0,45; прямогонный гудрон - до 100. Полученное вяжущее обладает как высокими прочностными свойствами, так и достаточной эластичностью. При этом не используют дорогостоящие пластификаторы и применяют более дешевые и доступные компоненты. Это позволяет расширить ассортимент вяжущих материалов для дорожно-строительных работ, соответствующих уровню основных нормативных требований к полимерно-битумным вяжущим. 2 табл.

Изобретение относится к созданию материалов, используемых при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для асфальтобетонного дорожного покрытия на основе прямогонного гудрона. Вяжущее содержит, в мас.%: глубокоокисленный гудрон - 30-40; полиэтилен высокого давления - 1,5-3,5; резиновую крошку - 1,5-3,5; серу элементарную - 0,15-0,45; прямогонный гудрон - до 100. Полученное вяжущее обладает как высокими прочностными свойствами, так и достаточной эластичностью. При его производстве не используются дорогостоящие пластификаторы и применяют более дешевые и доступные компоненты. Это позволяет расширить ассортимент вяжущих материалов для дорожно-строительных работ, соответствующих уровню основных нормативных требований к полимерно-битумным вяжущим. 2 табл.

Изобретение относится к области полимерных строительных гидроизоляционных материалов, применяемых в производстве и ремонте кровли, герметиков и ремонтных материалов, используемых для гидроизоляционной защиты бетонных, кирпичных и т.п. надземных и подземных сооружений, а также антикоррозийной защиты металлических конструкций и трубопроводов. Мастика включает нефтяной битум БНД 60/90, бутадиен-стирольный полимер ДСТ 30-01, эмульгатор Тамин Т4, тонкомолотый минеральный наполнитель, в качестве которого используется отход мокрой магнитной сепарации (ММС), предварительно измельченный, и воду. Соотношение компонентов следующее, мас.%: битум нефтяной БНД 60/90 - 49-51; полимер ДСТ 30-01 - 6; эмульгатор Тамин Т4 - 2,5; минеральный наполнитель - 10-13; вода - остальное. Мастика обладает повышенными физико-механическими свойствами, такими как адгезия к бетону и водопоглощение, стойкостью в большом диапазоне эксплуатируемых температур, а также низкой себестоимостью изготовления, что позволяет повысить качество и долговечность гидроизоляции, снизив издержки на содержание искусственных сооружений. 5 ил., 1 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-01-27 2014-01-25T14:15:51
Наверх