Состав битумной композиции для асфальтобетонных покрытий


 


Владельцы патента RU 2587450:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Башкирский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к области получения битумных композиций, содержащих полимерные добавки и предназначенных для использования в дорожном строительстве. Состав битумной композиции для асфальтобетонных покрытий включает смесь битума и малеинизированного синдиотактического 1,2-полибутадиена, при этом используют малеинизированный 1,2-СПБ при следующем соотношении компонентов, в мас.ч.: битум - 100, малеинизированный 1,2-СПБ - 1-8. Техническим результатом является повышение адгезионных свойств и улучшение теплостойкости, что приводит к увеличению срока службы асфальтобетонного покрытия. 1 табл., 8 пр.

 

Изобретение относится к области получения битумных композиций, содержащих полимерные добавки и предназначенных для использования в дорожном строительстве.

При строительстве автомобильных дорог широко применяются асфальтобетонные покрытия, одним из основных компонентов которых являются вяжущие - вязкие дорожные битумы, качество которых должно удовлетворять требованиям ГОСТ 22245-90.

Выпускаемые нефтеперерабатывающими заводами дорожные битумы зачастую не соответствуют техническим требованиям по таким показателям, как температура хрупкости, характеризующая морозостойкость битума, и температура размягчения, характеризующая устойчивость битума к действию повышенных температур. Кроме того, битумы и асфальтобетонные покрытия на их основе не обладают эластичностью, хотя известно, что это свойство имеет определяющее значение при эксплуатации дорожного покрытия в условиях многократных динамических нагрузок, особенно при пониженных температурах. Низкая растяжимость битумов при пониженных температурах и отсутствие эластичности являются основными причинами образования трещин в дорожном покрытии [Полимерно-битумные вяжущие материалы на основе СБС для дорожного строительства. - Автомоб. дороги: Обзорн. информ./Информавтодор; вып. 4 - М., 2002, с. 2-4].

С целью улучшения качества битумных композиций и придания им эластичности используют полимерно-битумные вяжущие - составы на основе битумов, содержащие полимерные добавки. В качестве полимерных добавок наибольшее применение нашли термоэластопласты и каучуки, в том числе полибутадиеновые каучуки.

Известен состав битумной композиции для дорожных покрытий [Патент РФ №2238955, МПК C08L 95/00, опубликованный 27.10.2004], включающий битум, жидкий полибутадиеновый каучук и углеводородное масло при соотношении битум:полибутадиеновый каучук:масло от 94:4:2 до 96:3:1. В качестве каучука используют: цис-1,4-полибутадиен с молекулярной массой 200-70000 и содержанием цис-1,4-звеньев от 30 до 75% или 1,2-полибутадиен с молекулярной массой 500-40000 и содержанием 1,2-звеньев от 20 до 70%. Использование данного состава, содержащего жидкий полибутадиеновый каучук, позволяет упростить технологию производства, повысить однородность получаемой композиции и снизить энергозатраты.

Недостатком данной композиции является низкая растяжимость при 25°C и 0°C. Следствием низкой растяжимости битумной композиции при пониженных температурах является возможность образования трещин в дорожном покрытии.

Известен состав полимерно-битумного вяжущего для дорожного строительства на основе дорожного битума [Патент РФ №2405796, МПК C08L 95/00, опубликованный 10.12.2010], включающий блок-сополимер стирола и бутадиена и адгезионную присадку - малеинизированный низкомолекулярный 1,2-полибутадиен в количестве 0,4-0,8% масс. с содержанием связанного малеинового ангидрида 21,5-33,0% масс.

Недостатком данного полимерного-битумного вяжущего (ПБВ) является использование двух полимеров: блок-сополимер стирола и бутадиена и низкомолекулярный малеинизированный 1,2-полибутадиен, что усложняет технологию и удорожает производство ПБВ.

Техническим результатом изобретения является улучшение качества битумной композиции для асфальтобетонных покрытий за счет повышения теплостойкости (повышение температуры размягчения), а также улучшение адгезионных свойств, что приводит к увеличению сцепления битума с минеральным материалом.

Указанный технический результат достигается тем, что в составе битумной композиции, включающей смесь битума и малеинизированного синдиотактического 1,2-полибутадиена, используют синдиотактический малеинизированный 1,2-СПБ при следующем соотношении компонентов, в масс. ч.: битум - 100, малеинизированный 1,2-СПБ - 1-8.

Малеинизированный 1,2-СПБ в составе ПБВ играет роль модификатора комплексного действия, с одной стороны - как адгезионной добавки, а с другой - полимерного модификатора.

Для получения малеинизированного 1,2-полибутадиена использовали синдиотактический 1,2-полибутадиен со среднечисловой молекулярной массой Mn=Т0000-90000, содержанием в макромолекулах звеньев 1,2-полимеризации 80-95 мол. %. Реакцию присоединения малеинового ангидрида с 1,2-СПБ проводили в автоклаве при температуре 190-210°C в течение 8-12 часов, получали полимерные продукты с содержанием малеиновых групп 5-25% масс.

Данное изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Для получения битумной композиции для асфальтобетонных покрытий смешивают битум марки БНД 90/130 и малеинизированный синдиотактический 1,2-полибутадиен с содержанием связанного малеинового ангидрида в количестве 5% масс. в течение 20-30 минут при температуре 120-140°C. Малеинизированный синдиотактический 1,2-полибутадиен в битумную композицию вводят в количестве 1 масс.ч. /100 масс.ч. битума.

Примеры 2-8. Все операции проводили в соответствии с примером 1. Результаты экспериментов приведены в табл. 1.

Из данных табл. 1 следует, что полимерно-битумные композиции, полученные на основе нефтяных дорожных битумов и малеинизированного 1,2-СПБ, полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 52056-2003 на полимерно-битумные вяжущие и обладают существенно более высокой теплостойкостью, температура размягчения составляет 78-93°C и улучшаются адгезионные свойства, что приводит к увеличению сцепления битума с минеральным материалом. Кроме того, получаемые битумные композиции характеризуются высокой эластичностью, значения которой на 10-36% превышают показатели, указанные в ГОСТ Р 52056-2003.

Использование предлагаемого изобретения позволяет:

- повысить качество и эксплуатационные свойства битумных композиций;

- повысить адгезионные свойства получаемых на их основе асфальтобетонных покрытий;

- увеличить срок эксплуатации асфальтобетонных покрытий.

Состав битумной композиции для асфальтобетонных покрытий, включающий смесь битума и малеинизированного полибутадиена, отличающийся тем, что в качестве полибутадиена используют малеинизированный синдиотактический 1,2-полибутадиен, при этом содержание малеинизированного 1,2-СПБ в битумной композиции находится в пределах от 1 до 8 мас.ч. / 100 мас.ч. битума.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области производства композиционных составов для приготовления дорожно-строительных материалов и конкретно к способу получения серобитумного вяжущего.

Изобретение относится к применению органических гелеобразующих соединений формулы (I): где А представляет собой углеводородную группу, которая может быть линейной или разветвленной, насыщенной или ненасыщенной, ациклической, циклической или полициклической, имеющей от 3 до 92 атомов углерода, образующуюся в результате полимеризации боковых цепей по меньшей мере одной ненасыщенной жирной кислоты, X представляет собой группу NH или атом кислорода, R1 представляет собой группу, выбранную из линейной или разветвленной углеводородной группы с 2-40 атомами углерода, возможно включающей один или более гетероатом и возможно включающей одну или более ненасыщенную связь или ароматическую группу, замещенную или незамещенную, R2 представляет собой группу, выбранную из атома водорода, линейной или разветвленной углеводородной группы с 1-40 атомами углерода, включающей один или более гетероатом и, возможно, включающей одну или более ненасыщенную связь, или ароматическую группу, замещенную или незамещенную, m и n независимо друг от друга представляют собой целые числа от 1 до 4, p представляет собой целое число от 0 до 4, q представляет собой целое число от 1 до 4, Y представляет собой группу, включающую донор водородной связи и акцептор водородной связи, в битумных композициях для улучшения их устойчивости к химическому воздействию.

Изобретение относится к вибрационному демпфирующему материалу для использования в связанной демпфирующей системе и к демпфирующему изделию со связанным слоем, применяемому в автомобилях для глушения шума.

Изобретение относится к комплексным модификаторам, улучшающим свойства органического вяжущего и материалов на его основе, используемых в строительстве, таких как слои дорожной одежды, защитные, изоляционные, гидрофобные покрытия, композитные материалы и т.д.

Изобретение относится к области производства битумно-полимерных строительных и гидроизоляционных материалов, используемых для гидроизоляционной защиты бетонных, кирпичных, надземных и подземных сооружений, а также может использоваться в гражданском, аэродромном и дорожном строительстве для заливки швов и трещин, дорожных покрытий и конструкций.
Изобретение относится к области материалов для дорожного покрытия, в частности к модифицированным асфальтобетонным смесям, и может быть использовано в дорожном и аэродромном строительстве.

Изобретение относится к получению полистирольных композиций на основе полистирола и нефтяных битумов. Получаемые полистирольные композиции могут быть использованы в качестве связующего при получении композиционных материалов, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, в дорожном строительстве в качестве связующих для ремонта асфальтобетонных покрытий.

Изобретение предназначено для получения активированного минерального порошка для дорожного строительства и может быть использовано в нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к полимерно-битумным вяжущим, содержащим битум нефтяной дорожный и термопластичную полимерную добавку на основе модифицированного полиэтилентерефталата, которые применяются в строительстве верхних слоев дорожного полотна.

Изобретение относится к автодорожной отрасли, к получению асфальтобетона с улучшенными физико-механическими свойствами для дорожного покрытия с использованием вяжущего на основе битума марки БНД с применением модифицирующей добавки.

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к составам асфальтобетонной смеси. Асфальтобетонная смесь включает вяжущее на битумной основе и минеральную часть, содержащую щебень, шлаковый песок размером 0-5 мм и минеральный порошок, при этом вяжущее дополнительно включает серу при соотношении серы с битумом 10-40:60-90, указанное серобитумное вяжущее содержится в количестве 4,5-6,0 мас.% сверх 100% по отношению к минеральной части, в качестве минерального порошка смесь содержит порошкообразные отходы электродного производства, состоящие в основном из углерода, в качестве щебня - известняковый щебень и указанного песка - песок из шлаков Надеждинского металлургического комбината при следующем соотношении компонентов, мас.%: битум - 3,6-4,05 сверх 100% от минеральной части; сера - 0,45-2,4 сверх 100% от минеральной части; щебень - 50,5-60,0; шлаковый песок - 32,5-40,3; минеральный порошок - 6,5-11,0. Технический результат заключается в улучшении физико-механических показателей асфальтобетона, а именно прочности, теплостойкости, морозостойкости и водостойкости. Изобретение расширяет область использования отходов цветной металлургии и предусматривает их утилизацию, улучшая экологическую ситуацию, а также снижает себестоимость асфальтобетона. 9 табл.

Изобретение относится к области строительного производства в автодорожной отросли и может быть применено при изготовлении асфальтобетона, в том числе с использованием нанотехнологий. Состав асфальтобетона включает щебень, кварц-полевошпатовый песок, минеральный порошок, битум и углеродную добавку, в качестве углеродной добавки содержит фуллереновую смесь, полученную при синтезе в электродуговом плазмохимическом реакторе, при следующем соотношении компонентов, мас.%: щебень - 42-44, кварц-полевошпатовый песок с модулем крупности Мкр=3 - 48-50, минеральный порошок МП-1 - 8-9, при этом битум БНД 90/130 берут в количестве 5,4-5,6 мас.% сверх минеральной части, фуллереновую смесь берут в количестве 0,03-0,06 мас.% от массы асфальтобетона, а для равномерного распределения фуллереновой смеси в битуме используется нагрев битума до температуры 130-140°C. Техническим результатом является повышение прочности асфальтобетона на сжатие при 20°C и при 50°C и снижение расхода углеродной добавки. 3 табл., 3 пр.
Наверх