Битумоминеральная смесь

 

Саюз Советски к

Сецкапкстнческк к

Респубпкк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«н658154 (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 0701.77 (21) 2444866/29-33 с присоединением заявки йе(23) Приоритет—

С 08 Ь 95/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250479. Бюллетень РЙ15 (53) УДК 691.327:

:666.964.3 (088. 8) Дата опубликования описания 2804.79

P2) Авторы изобретения

И. И. Кучма и Л. Ф. Кириченко

pl) ЗаяВИтЕЛЬ Государственный дорожный научно-исследовательский институт ГОСДСРНИИ (54 ) БИТУМОМИНЕРАЛЫ)АЯ CHECb

Изобретение относится к области строительства, конкретно к битумоминеральной смеси, которая может быть использована для устройства тонких защитных слоев дорожных и аэродромных покрытий, городских площадей и автомобильных стоянок.

Из вес тна битумомин еральная смесь, включающая битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду. В качестве стабилизатора Используют поверхностно-активные вещества, например, амины и полиамины (1).

Наиболее близкой к предложенному изобретению является битумоминеральная смесь, включающая катионную битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду (2).

Недостаток известных битумоминеральных Смесей-быстрый распад в результате coIIpHKocHoBBHBR входящих в их состав битумных смесей с порошкообразными минеральными добавками.

Цель настоящего изобретения — увеличение стабильности смеси.

Достигается это тем, что битумоминеральная смесь, включающая катионную битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду, содержит в качестве стабилизатора продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 при следующем соотношении вес.ч.з

Минеральный наполнитель 100

Катионная битумная эмульсия 10-35

Продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 0,2-1„1

Вода 5 — 30

Стабилизатор вводят в битум, предразначаемый для приготовления катионной эмульсии, где он выполняет одновременно роль эмульгатора.

Вещество, применяемое для стабилизации смеси (продукт конденсации карбоксиламина полиэтиленгликолевыми эфирами алкилфенолов) представляет собой алифатический длинноцепочечный третичный амин, который, благодаря наличию полиоксиэтиленовОй цепи, обладает высокой гидрофильностью.

Агрегативная устойчивость битумных эмульсий определяется электрическими молекулярно-сольватационкыми

658154 факторами, обуславливающими прочность. структурно-механического барьера.

Роль молекулярно-сольватационного фактора особенно эффективна при наличии на поверхности битумных капель достаточного количества гидрофильных функциональных груцп. Высокая гидрофильность эмульгатора приводит к вовлечению в мицеллярную структуру адсорбционных слоев молекул воды,что способствует упрочнении системы и замедлению процессов распада эмульсии при взаимодействии с минеральными материалами.

Исходя из этих предпосылок, дпя. повышения гидрофильности молекул карбоксиламинов и усиления их стаби- 15 лизирующей способности, осуществлено модифицирование карбоксиламинов путем их конденсации при нормальном давлении и температуре 180-.240 С со смесью полиэтиленгликолевых эфиров 20 моно- и диалкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи от 7 до 20 po реакции:

H4N С Н4ОН +

С,H ОН карбоксиламин исходный (ОП-7 — ОП-20)

+Я 0(СН СН 01 „Н

2 ЗО ЯСООС Н Н С Н 0(СН СН 03 ОЩ>Я tH О, модифицированный карбоксиламин где

R — алкильный остаток, содержащий 18 и более атомов С; В,(— алкильный остаток, содержащий 8-10 атомов С>

R =R или Н; и = 7-20.

Модифицированные карбоксиламины обладают высокой .стабилизирующей способностью, так как в их составе содержатся кроме гидрофильных аминогидроксисложноэфирных групп еще и кислороды эфирных групп полиоксиэтиленовой цепи, которые склонны к образованию гидратов.

При использовании в смеси этот стабилизатор вводят в битум, предназначенный для получения эмульсии из расчета 0,2-1,1% от веса минераль" ного материала и выполняет при этом функции эмульгатора битума и стабилизатора смеси.

Изменяя содержание стабилизатора в битуме можно увеличивать или уменьшать срок распада в зависимости от обстоятельств работы на передвижной установке, влияющих на скорость распада эмульсии: изменение наружной температуры, содержание мелких фракций в минеральном материале и т .д.

Для получения битумоминеральной смеси были подготовлены три композиции: одна по известному составу шлама, описанному выше, две другие— в соответствии с настоящим изобретением. Причем количество минерального материала, катионной битумной эмульсии и свойства этих ингридиентов во всех трех составах были одинаковыми.

Менялся только стабилизатор. Полученные смеси имели следующие физикомеханические характеристики (см. табл. 1) .

Известная

12,10

9,2

5,8

0,07

55 смесь 1

2,8

190 смесь 2

0,00

Описываемая битумоминеральная смесь ал — 100

Эмульсия — 30

Вода для смачивания (1%-ный раствор

ХД-180 - 15,0)

Портландцемент — 4,5

Минеральный материал — 100

Эмульсия — 30 (содержание стабилизатора — О, 4% от веса минерального материала)

Вода для увлажнения - 20

То же, что смесь 1, но содержание стабилизатора 0,6% от веса минерального материала

658154

Формула изобретения

Составитель Г. Кондюрина

Редактор И. Прсшина Техред Л.Алферова Корректор Г.Назарова

Тираж 584 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, F-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1988/22

Филиал ППГ Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из табл ., физико-меха. нические показатели у смесей, приготовленных в соответствии с данным изобретением, лучше чем у смеси известного состава.

Изменение концентрации стабилизатора позволяет увеличить время смешения до полного распада эмульсии в несколько раз. Благодаря этому улучшается однородность смеси, что позволяет уменьшить водопроницаемость покрытий и сделать их более износо- 10 стойкими.

Наряду с этим отпадает потребность в приготовлении и применении раствора стабилизатора, в состав которого входят дорогостоящие и дефицитные 5 поверхностно-активные вещества, а также исключается и четвертый составной компонент, входящий в известную композицию — порошкообразная минеральная добавка. Все это позволяет значительно упростить технологию приготовления смеси и, соответственно, конструкцию передвижных шламовых ус тан ов ок .

Ожидаемый экономический эффект от применения битумоминеральной смеси согласно изобретения составит

1700 руб. на 1 км дорожного покрытия.

Битумоминеральная смесь, включающая катионную битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатори воду отличающаяся тем, что, с целью увеличения стабильности смеси, она содержит в качестве стабилизатора продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 при следующем соотношении вес.ч.:

Минеральный наполнитель 100

Катионная битумная эмульсия 10-35

Продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 0,2 1,1

Вода 5-30

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. E. Roads and Road Construction, Англия, 1967, 531, 45 66-68.

2. Методические рекомендации по устройству тонких защитных слоев из эмульсионно-песчаной смеси по черным дорожным покрытиям, Союздорнии, М., 1971.