Способ получения связующего для дорожных покрытий

Авторы патента:

C08L95E01C5/12 -

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту

Союз Советски к

Социапистическик

Республик (»t888825

Э (51) М. Кл, (22) Заявлено 12,0975 (21) 2171402/05 (23) Приоритет — (32}

13. 09. 74

А 7419/74, () A 3406/75 (33) Австрия

С 08 L 95/ООЮ

E. Ol С 5/12 еаауларстввняы(1 комитет

CCCP

N яваам изебрвтеяяя я вткрытя11

Опубликовано 07.12Я1. Бюллетень №45

Дата опубликования описания 07.1 28! (53} УДК 691.16 (088. 8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Рудольф Хемерэам (Австрия) Иностранная фирма

"Бунцль уцц Биах АГ» (Австрия) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЯЗУЮЩЕГО ДЛЯ ДОРОЖНЫХ

ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к области получения битумного связующего для строительных материалов, в частнос ти для дорожных покрытий, содержащих в качестве наполннтеля дисперсные твердые вещества, такие как каменные частицы и песок.

Известны связанные битумом строительные материалы, применяемые при изготовлении облицовок, а также оснований и покрытий дорог (1 1.

Однако эти битумы размягчаются при повышении температуры, возникающем при освещении солнцем темноокрашенной поверхности битума. На покрытиях, изготовленных из подобных материалов, при нагрузке от уличного движения могут возникать сильные раздавливания или деформации. Прн температурах ниже О С наступают явления охрупчивания битумов, которые также могут вызывать повреждения облицовочного материала поверхности улицы, происходящие постепенно от нагрузки уличного движения. Склон2 г ность битумов к размягчению гри повышенной температуре н охрупчиванию при пониженной уменьшается при добавлении к битуму полиолефинов, при этом увеличивается прочность связанных битумов строительных материалов..

Наиболее близким по технической .сущности и получаемому результату является способ получения связующего

1В для дорожных покрытий путем смешения битума или асфальта с 1-10 вес.X полиолефина-полиэтилена, полипропилена или их смеси и нагревания смеси до 190-200 С 121.

1а Способ не обеспечивает достаточного качества дорожного покрытия.

С целью повышения качества дорожного покрытия в способе получения связующего для дорожных покрытий пуев1 тем смешения битума и полиолефина, выбранного из группы, включающей полиэтилен, полидропилен и их смесь, и последукицего перемешиваний и,нагрева смеси, битум и полнолефин рб используют в соотношении 10-1:1, сме888825

55 шение ведут прн 260-310 С, непрерывно измеряют вязкость смеси и процесс прекращают при падении вязкости на

10-203 от ее максимальной величины.

Предлагаемый способ характеризуется тем, что полиолефиновые материалы и битум в горячей смесительной установке перемешиваются в гомогенное связующее или гомогенизируются пока не наступает отчетливое снижение вязкости этого связующего. При этом возникает внутренняя гомогенизация битума и полиолефинового материала в однородную массу. При достаточно долгой продолжительности процесса вязкость возникающей таким образом связующей массы может быть снижена настолько значительно, что изготовленный с такой связующей массой материал уличных покрытий может при. меняться обычным, предусмотренным для обработки битумных материалов уличных покрытий, способом. Полиэтиленовые добавки к битуму улучшают его температурный режим . При этом процессе исчезают существующие тенденции к расслоению полиолефина и битума даже в тех зонах, в которых до сих пор исключалось существование разрыва смешиваемости, и могут изготавливаться стабильные сме н по" лиолефина и битума в обычных пропорциях.

Согласно способу полиолефиновый материал добавляется к битуму в количестве, составляющем 10-100Х от его массы. Гомогенизация смеси протекает при 260-310 С (по меньшей мере на 60 С выше точки плавления полио олефинового материала) до тех пор, пока не произойдет химическое соединение молекул полиолефинового материала с битумом, главным образом с нафтеновыми частями битума. При этом процессе, благодаря расщеплению молекул полиолефинового материала, происходящего в процессе теплового воздействия при гомогениэации, происходит образование свободных валентностей, которые сразу же реаги. руют с битумом, главным образом с нафтеновыми частями его. Посредством теплового воздействия в битуме также происходит подобное расщеппение молекул, что благоприятствует процессу упомянутой реакции. Соотношение полиолефинового материала и битума особенно важно для начала химической реакции между ними.

5 0

4

Согласно предлагаемому способу могут быть применены различные полиолефиновые материалы, в том числе полиэтилены, как типа низкого, так и типа высокого давления, полипропилен. Могут быть также применены от" ходы, даже если они загрязнены пластмассами другой химической природы, так как предлагаемый способ беспрепятственно протекает и при наличии чужеродных материалов, например частиц дуропластов или тугоплавких термопластов, которые долго сохраняются инертными, а также других не олефиновых термопластов, которые ведут себя как наполнители и не вступают в подобную химическую реакцию.

В предлагаемом способе расщепление молекул полиолефинового материала, наступающее в ходе процесса, является причиной относительно незначительной вязкости изготовленного этим способом битумного связующего и вытекающей из этого незначительной жесткости связанных этим связующим строительных материалов.

Количество полиолефинового материала выбирается большим, чем может связываться нафтеновыми частями битума, так что в гомогенизированном

Р связующем остается полиолефин в не. расщепленной форме. Возникающие из осколков молекул полиолефина и битума полиолефино-нафтеновые соединения в зоне температур гомогенизации имеют свойства эмульгировать другие расщепляющиеся полиолефиновые материалы, особенно полиэтилен, и распределять их в битуме в наиболее тонкой форме, при этом только эмульгированный полиолефиновый материал вследствие своего особенно тонкого распределения при последующем длительном охлаждении может затвердевать большей частью.в кристаллической форме,и придавать термоустойчивость связующему и покрытию на его основе.

Связующее, изготовленное по предлагаемому способу, хорошо сцепляется с щелочно илн кислородно реагирующими камнями. Это объясняется образованием мостичных связей солей между молекулами, при которых на програничных поверхностях каменного материала битума кроме обычной адгезии действуют еще так называемые пограничные молекулярные связи, а в данном случае мостики солей, образующие

888825

25 дополнительную химическую связь между камнем и связующим.

Химическая реакция, возникающая р ходе течения гомогенизации битумно-полиолефиновой смеси в горячей 5 смесительной установке между полиолефиновым материалом и битумом, протекает тем быстрее, чем выше температура перемешивания. При этом желательно, чтобы гомогенизация 10 проходила при 260-310 С. При этой температуре и соотношении между полиэтиленом и битумом 30:70 реакция начинается примерно через 20 мин, при соотношении смеси 50:50 реакция наступает примерно через 40 мин.

Для протекания реакции (особенно в отношении скорости реакции и преобладающей вязкости) очень благоприятно добавление в битум полиолефиново- 20 го материала 30-100Х от битумной массы.

При пониженной температуре процесса изготовления связующего для уличного покрытия производится гомогенизация связующего, продолжающаяся несколько часов.

В ходе проведения способа согласно изобретению вязкость подвергаемой гомогенизации или тепловой обработ- 30 ке полиолефинобитумной смеси проходит несколько фаз. Сначала наблюдается относительно низкая вязкость, соответствующая практически вязкости битума в начале рабочего процесса. . Это вызвано тем, что к этому времени полиолефиновый материал еще не расплавился, а плавает в битуме в форме мелких частиц. Постепенно эти полиолефиновые частицы расплавля†40 ются и одновременно повышается вязкость массы.

После этой фазы вязкость заметно понижается, что объясняется расщеплением молекул полиолефинового мате- 45 риала. Затем в течение долгого вре" мени вязкость остается в основном постоянной или слегка повышается изза образования полиолефинобитумных соединений.

Прецлагаемый способ позволяет получать связующие с широким интервалом соотношения битума и полиолефинового материала. Способ может также осуществляться следующим образом.

Изготавливается гомогенизированная связующая масса с высоким соцержанием полиолефинового материала, а затем посредством дальнейшего добавПения битума создается желаемое для любого случая соотношение битума и полиолефина, гомогенизированная битумнополнолефиновая масса может укладываться без, дальнейшей переработки после подогрева, и процесс гомогенизации или термообработки следует производить лишь при одном соотношении смеси. Посредством добавки битума можно каждый раз устанавливать соотношение смеси битум-полиолефин, причем последующее добавление битума не влияет на стабильность против расслаивания. Особенно гомогенное связующее получается в том случае, когда дополнительный битум вводится в уже гомогенизированную массу битумполиолефин, и эта смесь смешивается затем с каменным или песчаным материалом.

Такой способ может быть успешно осуществлен на битумных установках, снабженных "тринидадскими котлами".

При применении подобных существующих ,установок общая термообработка поли олефинового материала и битума проводится в упомянутых "тринидадских котлах", и полученная в них масса направляется в смеситель, в котором каменный или песчаный материал перемешивается с битумом, причем масса преимущественно разбрызгивается.

Подобным образом предлагаемый способ без затруднений может осуществляться на известных устройствах. Вследствие понижения вязкости связующего, имеющего место в процессе согласно изобретению, изготовленный материал для уличного покрытия может употребляться также с обычными существующими устройствами.

II p и м е р 1. В смесительной установке смешивают отходы полиэтилена в. форме тонких, прозрачных, неправильной формы листков размерами 110 мм с обычным битумом для уличо ных покрытий при 180-200 С, и эта смесь гомогенизируется. При этом изготавливают смеси с содержанием полиолефина 3, 10 и 20 вес.Х, и для получения гомогенного продукта требуется для перемешивания: при

3 вес.% полиолефина — 10 мин, при

10 вес.7 — 15 мин и при 20 вес.7—

30 мин. Полученные таким образом полиолефинобитумные смеси с повышением содержания пластмассы принимают все более студнеобразный характер.

Для этим смесей измеряют точку pas888825

Т а б л и ц а 1

Смесь!! Битум, вес.%

Содержание полиПенетра- ДИН 1995 ция при при 25 С

2 С, 1/10 мм

1/10 мм

Точка раэ" мягчения кольца и шар,ДИН 1995

ОС этилена, вес.%! 100

2 97

48,2

50,1

73,8

10

20

110,0

80 мягчения, кольцо и шар, по ДИН 1995 и пенетрацию по ДИН 1995. Замеренные величины приведены в табл.! вместе

Пример 2. Из битуминозных связующих по примеру 1 и смеси наполнителей, применяемых для сооружения битумных покрытий дорог, содержащей следующие компоненты, вес.%: известняковую муку 10, обычный песок 13, базальтовый песок 5/8 25, базальтовый высококачественный щебень 2/5 26 и базальтовый высококачественный щебень 5/8 26, готовят асфальтовую смесь, причем содержание связующего составляет 6,7 вес.%.

Асфальтовые смеси, изготовленные пос теми же данными для употребленного в смеси битума для уличных покрытий В 80, добным образом, содержащие связующие с 10 и 20% полиолефинов, имеют относительно высокую жесткость, не позволяющую обрабатывать подобные смеси на обычно применяемом в битумных дорожных покрытиях оборудовании, особенно на машинах, 30

Из полученных таким образом асфальтовых смесей формуют ббраэцы для пробы Маршалла с помощью 2 Р50, 2 я35 и 2 > 75 ударов. Эти образцы испытывают обычным образом, а результаты испытаний даны в табл.2.

888825

1 сч !

° 1

Й«

1 ««»

Ц

:««

1 х5

«х о

3 4

Э

4 х с!!

1 &»

1 О О а ° »»l с ъ с 1 с 1 сч л а« о -а О л с ъ л et« л л л

О л О

;т, Ц с

М о

Г

О о с«1 с 4 о о о

О СО О о сч о о о л о о о л О О О

C) а

СП О Л л»» л

an л а с 4

an a cn л е л сч an с«1 С 4

Л сО а ю л»»

С»4 СЧ сч о сп о О О сО а в л сч сч сч (\ сО сО

an а л л сч сч сч

Ф с«)

«л л сЧ

I

1

an сч

an an o с«ъ

С»4 Сч СЧ о с Ъ мЪ сЧ сч о а с» an л

СЧ СЧ С»4

«аа х

Е

ФТ) л

v v

Ю

1 4 о О а

С»4 сЧ л

О сЧ

1

1 л О л м о

Cd

1 сс! д с1 в м

6 Ef л О с л О

° ф и ц

Э Р

+ C«a о- 5.со о а сс! + !» X

М I I

° da

+ 6

Осч 5 сО О са

tact+ 4 X I

I

СО 1

Ю ао — — — —

CO

1 о

l о л

00 ь

1-1«CI

9«сс3 Ф

u0z

I 1 «О 1

1 > E"

Ed V

1 (°

Ж Ф цр E 1

cd v V атос !

ox

1 Ot 1

° л ф

K E lO

О,О О

I йо„ о

I o g М

« — »

° «

«с! 1

Е 1

1 ad О

x os

z x

Ю Е»

@ov цр Ц

1 О «» 4

О С

О»

u cd

1 с 1

1 «с » 1

1 а С О Î Е СО О

Л Л О an СЧ Л .e

Н Е С! m — О

888825

Опыт Ф

ПП + В 70

30:70.ПЭ+ В 120

30:70

ПЭ + В 80 ПЭ + В 120

50:50 50:50

Материал

ПЭ

ПЭ

ПП

Температура опыта С 290 270

290

290

290

290

290

Время опыта, мин

11 п о т р е б л я е м а я э н е р г и я, г/м

145 174 60 36 5 292

260

75

34

232

30

1,5

110

38

1,5

37

90

53

120

53

150

27 6

180

Пример 3. Получают битумнополиэтиленовую массу путем смешивания полиолефина и битума в различных соотношениях. В табл.3 указаны режимы гомогенизации (температура и время). Примеры 3, 4, 5 и 7 — по предлагаемому способу, примеры 1, 2, 6— контрольные.

Посредством пластографа Брабендера в течение длительного времени проверяют коэффициент вязкости полиэтиленов, полипропиленов, а также смесей полиэтилен-битум и полипропилен-битум при поддерживаемой постоянной температуре (290-270 С), причем лопатки смесителя пластографа вращаются со скоростью 60 об/мин, а крутя132 156

122 145

ll8 145

102 144

89 134

82 . 133

78 133

Из приведенных в табл.3 значений видно наступающее в ходе гомогенизирующей термообработки расщепление молекул полиолефинавого материала, выражающееся в падении вязкости.

Это происходит вследствие возникающей в смеси полиолефин-битум химической реакции полиолефинового материала с битумом, в результате вязкость смеси полиолефин-битум s npoщий момент измеряется в г/м. Было проведено семь опытов, причем в первом исследовался полиэтилен в виде предварительно размолотых отхо0 дов при 290 С, во втором — размолотые полиэтиленовые отходы при 270 С, в третьем — смесь отходов полиэтилена и битума для дорожных покрытий В 80 в соотношении 50:50 при 290 С (ос10 тальные опыты были проведены при этой же температуре) в четвертом — смесь отходов полиэтилена и битума для дорожных покрытий В 120 в соотношении 30:70, в шестом — размолотые полипропиленовые отходы и в седь-. мом — смесь размолотых полипропиленовых отходов и битума для дорожных покрытий В 70 в соотношении 30:70.

Т а блица 3 цессе гомогенизирующей термообраЖ ботки падает на 10-20% (на 1i 5 1/10 ч) от ее максимальной величины, а затем в течение длительного времени остается в основном постоян,ной ° Возникающее зачастую в смеси

55 полиолефин-битум в начале опыта увеличение вязкости объясняется прежде всего тем, что полиолефино вый материал еще не успел растворить888825

14 ся в битуме и измерительный прибор показывает в основном вязкость битума, .и только после некоторого времени, когда полиолефиновый материал растворится в битуме, выявляется вязкость этой смеси.

Низкая вязкость полученных связующих после гомогенизирующей термо обработки допускает переработку асфальтовых смесей, изготовленных с этими связующими при применении обычных минеральных наполнителей посредством обычной для битумных строительных материалов техники.

Пример 4. В обогреваемый реактор, оборудованный приводимой в действие электродвигателем быстроходной мешалкой, загружают 10 кг битума о

В 100, нагретого до 100 С. При вращающейся мешалке и включенном обогреве в реактор порциями загружают 1 кг гранулированного полиэтилена высокого давления. После 25 мин смешивания при непрерывном возрастании потребления тока электродвигателем мешалки температура. массы около о

260 С и имеет макроскопически однородный вид. Затем внешний нагрев отключают, и гомогенизирование продолжают при дальнейшем размешивании о при 260 С. При этом потребление тока приводного электродвигателя мешалки, зависящее от вязкости массы, непрерывно измеряют. Происходит систематическое его снижение. После длившейся в общей сложности 95 мин обработки расход тока электродвигателем мешалки снижается по сравнению с расходом тока, наблюдавшимся после 25 мин, примерно на 20 (1/5).

Гомогенизирование прекращают через

100 мин общей обработки. Добавляют

6 гомогенной массы, полученной в качестве связующего к обычному каменному материалу укатываемых асфальтовых покрытий дорог. Из полученного таким образом материала для дорожных покрытий обычным способом готовят

2 ° 50 ударами образцы для испытания по Маршаллу. Индекс Маршалла составляет 1180 кг. Для сравнения используют материал. для дорожного покрытия из того же камня. В качестве связующего используют такое же количество (6Х) битума В 100, как для вышеупомянутой смеси битум-полиолефин.

Изготовленные из этого дорожностроительного материала образцы имеют прочность по Маршаллу 700 кг.

5 !

О !

Пример 5. Опыт проводят аналогично примеру 4. В реактор сначала загружают 100 кг битума В 100, нагретого до 200 С. Затем порциями добавляют 1 KI изотактического гранулированного полипропилена. После включения нагрева при вращающей мешалке температуру массы повышают до о, 270 С. После 20 мин обработки получают гомогенную массу. Гомогенизироо вание продолжают при 270 С. Спустя

90 мин суммарного времени обработки происходит падение расхода мощности приводного электродвигателя мешалки на 15Х по сравнению с потреблением тока через 20 мин после начала обработки. Гомогенизирование прекраща ют через IIO мин суммарного времени обработки. б полученной гомогенной массы вводят в качестве связующего в обычный каменный материал для асфальтовых укатываемых дорожных покрытий. Из полученного таким образом дорожного строительного материала образцы имеют показатель по Маршаллу 1450 кг.

П р и и е р 6. Опыт проводят аналогично примеру 4. В реактор загружают сначала 8,8 кг битума В 100, нагретого до 200 С. Затем порциями добавляют 1,2 кг полиолефина, представляющего собой преимущественно гранулированный полиэтилен высокого давления с добавкой полипропилена.

При включенном обогреве и вращающейся мешалке спустя 20 мин обработки о достигается температура массы 290 С.

В этот момент масса имеет макроскопический гомогенный вид. Гомогенизио рование продолжают при 290 С, Спустя

45 мин обработки падение расхода тока приводным электродвигателем мешалки происходит на 25, по сравнению с расхо" дом .тока спустя 20 мин обработки.

После 50 минутной обработки гомогенизирование прекращают. Массу (6 ) используют в качестве связующего для камня, применяемого для асфальтовых укатываемых дорожных покрытий.

Из полученного таким образом материала для сооружения дорожных покры-. тий изготавливают 2 ° 50 ударами образцы для.нспытаний по Маршаллу. При

25 С образцы обладают прочностью на сцепление слоев при растяжении

12,6 кг.

Для сравнения аналогичньй образом из того же камня с использованием в качестве связующего 6Х битума 100 В

888825 16 (6Е) добавляют в каменный материал, применявшийся при предшествующих испытаниях Hs полученного материала для дорожных покрытий также готовят образцы для испытания по Маршаллу. о

При 25 С прочность на разлом 8,5 кг.

В этих трех случаях проводят определение прочности на разлом при о о о

10 25 С, О С и +50 С. Результаты измерения представлены в табл.4.

Таблица 4

Связующее

Прочность на разлом, кг при (-25С ОС 25С 50С

По данному изобретению

44,9 43

45 42

12,6 3,8

6,2 2,1

Битум В 1 00

По известному способу

8,5 2,5

Из таблицы видно, что при использовании материала по данному иэобре30 тению получается связующее, обладающее значительно более высокой Проч ностью при высоких температурах чем материал, изготовленный из обычного битума. Никакого ухрупчения при низких температурах при этом не про- З5 исходит. Изготовленное по прежней технологии битум-олефиновое связующее является материалом, прочность которого при повышенных температурах меньше чем у материала, изготовлен- 40 ного со связующим по данному изобретению. Вместе с тем связующий материал, изготовленный по прежней технологии, отличается заметной хрупкостью при низких температурах. 45

Пример 7, Опыт проводят аналогично примеру 4. Реактор запол- няют 8,8 кг битума В 200. Затем порциями добавляют 1 кг гранулированного полиэтилена низкого давления и 50

200 кг атактического полипропилена, При включенном обогреве и работающей о мешалке через 10 мин при 290 С получается гомогенная макроскопическая масса. Процесс гомогенизирования 55 продолжается при 290 С, спустя 30

30 мин происходит падение расхода тока приводным двигателем на 207 для дорожного покрытия изготавливают образцы для испытания по Маршаллу. Их прочность на разлом 6,2 кг.

В ходе дальнейшего сравнения с изготовленным прежним методом связующим на основе битум-олефина, такие же количества (8,8 кг) битума и

;1,2 кг) полиэтилен-полипропиленового материала загружают в обогреваемый реактор и в течение 1 ч размешивают при 200 С. Полученную массу по сравнению с расходом через !О мин после начала обработки. Эту массу используют в качестве свя 1ующего (67) для каменного материала укатываемого асфальтового дорожного покрытия. Из полученного материала для дорожного покрытия изготовлены 2 .50 ударами образцы для испытания по Маршаллу, которые при 29 С имеют прочность на разлом 12,9 кг.

Пример 8. Процесс проводят аналогично примеру 5. Реактор заполняют 8,8 кг битума В 100, нагретого до 200ОС, и 1,2 кг полиолефина, содержащего гранулированный полиэтилен высокого давления и полипропилен и начинают нагрев. Через 25 мин температура достигает 270 С и масса выглядит макроскопически гомогенно.

Гомогенизацию продолжают при 270 С.

После 60 мин гомогенизации величина потребляемой мощности мотора мешалки падает на 10% от величины, наблюдавшейся после 25 мин перемешивания.

В этот момент гомогенизирование прерывают ° Полученную массу в качестве связующего добавляют к материалу из камня для дорожных покрытий в количестве 6Х. Из полученной таким образом массы для дорожных покрытий изготавливают образцы по Маршаллу.

888825

АВ О/12К

I !

АВ О/12

1 п

Материал

18904 1920

11 20

1350

1900

1 240

4 32-40

43-52

При испытаниях этих образцы показыо вают прочность на разлом при 25 С

I 1 кг и при 50 С 3,3 кг.

Пример 9. В промышленном масштабе в горячей смесительной установке, предназначенной для трйнидадс,кого асфальта, в течение 3 ч гомогенизируются полиэтиленовые хлопья с обычным битумом для дорожных покрытий В 120 при рабочей температуре, о превышающей 240 С. При этом образуется смесь полиэтилена и битума в соотношении 50:50, затем в нее вводят горячий битум (15, 18, 20 и

25 вес.7), и эту смесь впрыскивают в обычный смесительный агрегат (Вибау) в котором находится каменный о наполнитель, подогретый до 230 С.

Из приготовленной таким образом асфальтовой смеси с содержанием полиэтилена 15, 18 и 25 вес.% и из материала, связанного битумом без пластмассы, выполнен отрезок покрытия дороги для средней нагрузки от движения длиной около 600 м шириной 5 мм.

Покрытия дороги получают при помощи дорожной отделочной машины, после чего нанесенный этой машиной материал уплотняют резиновым валком и двумя двойными валками. При этом установлено, что материал, изготовленный сс связующим, содержащим 25% полиэтилена, может свободно перерабатываться дорожной отделочной машиной, т.е. жиеет жесткость, соответствующую применяемой для битумных материалов обычной технике. Испытанию подвергают образцы, изготовленные из смеси, а также изъятые из готовой дороги в виде кернов, вызванных добавкой пластмассы к битуму.

Далее производят измерение величины проскальзывания, проводимые с помощью маятникового прибора РРЛ по английскому стандарту 812:1967 и

SN/ 640 511 на покрытии улицы. Участок, связанный связующим согласно изобретению, имеет несколько лучший

Несущая способность по

Маршаллу, кгс

Текучесть по Маршаллу, 11/10 мм коэффициент трения (средняя величина из большого числа измерений

SRT 63), чем связанный свободным от пластмассы битумом В 120 в качестве связующего, с содержанием битума 7% и чем участок, изготовленный с применением свободного от пластмассы битума (средняя величина из боль" шого числа измерений SRi 6).

В табл. 5 н 6 приведены величины, установленные при испытаниях образцов Маршалла и кернов. При этом под

АВ О/12 — величины, полученные от образцов Маршалла при применении свободного от пластмассы битума, а под АВ О/12 К вЂ” величины, измеренные на образцах Маршалла, изготовленных из материала, минеральный наполнитель которого такой же как у образца

АВ О/12, но в образец АВ О/12К в качестве связующего введена смесь полиэтилен-битум с содержанием поли-" этилена 207. Содержание связующего в образцах Маршалла АВ/О/12K состав- ляет 77.. В табл.6 под К 1, К 1П и К Ч приведены величины, определенные на образцах Маршалла и кернах, причем образцы Маршалла изготовлены из каждого уложенного в три опытных участка материала, связанного битумом, минеральное наполнение которого во всех трех случаях одинаково, причем под К 1 приведены величины для материала, связанного свободным от пластмассы битумом, под К 111 — для материала, с битумным связующим при

М содержании полиэтилена 257., и под

К Ч вЂ” для материала с битумным связующим при содержании полиэтилена

15%. Содержание связующего этих ма-. териалов 6,57. Образцы Маршалла и керны из материалов, связанных битумным связующим (изготовлены Ilo способу согласно изобретению), в опытах, имитировавших экстремальные климатические влияния, показывают лучшие параметры, чем материалы, связанные битумом свободным от пластмассы. ,Таблица 5 х и М 95%

88882S

Иатериал и М 95Х

433

107

3 41-142

4 305-560

2) 3 20-23

4 9-15

О, 29 6 0,04-0,54

0,)1

Образец разрушился

0,20

0,31 3 0,19-0,43

0,11

2,461 51 2,4592,463

49 2,4232,431

2,427

Плотность, г/см

2,506 8 2,498-2,514

2,466

7 2,4542,478

Содержание пустот, Ж объема 1,8

l,6

Несущая способность по Маршаллу после 80-дневного пребывания в воде при 60 С,кгс 1140

14605 1560

То же после 80-дневного пребывания в воде, 1/10 мм 47

6 42-53

43 5 39-47

1 ° 1

Таблица 6

К!

Материал

Средняя объемная плотность образцов Маршалла, г/см

2,405

2,298

2,350

Средняя объемная плотность кернов, г/см

2,364

2,490

2,303

2,437

2,504

Средний объемный вес, г/см

Пустоты образца, Ж объема

Пустоты керна, Й объема

Степень уплотнения, X

2,461

5,6

6,6

4,0

6,4

2,7

5,0

100

101

I 0l

1830

1750

840

Сопротивление расслоению, кгс

Текучесть сопротивления расслоению, !/10 мм

Глубина проникновения,мм: о е

5Q кг, 60 С, 5 см, 1 ч о, 75 кг, 60 О, 5 см,, 1 ч о Z.

75кг, 400, 5 см, 1 ч

Объемная плотность, г/см

Несущая способность по

Маршаллу, кгс

6 1070-1210 ) 510

Продолжение табл.5

6 0,03-0,19

6 0,13-0,27

3 0,00-0,23

888825

Продолжение табл. 6

Материал

16

830

1520

22

6730

9850

10600 Таблица 8

Предел прочности при сжатии кгс/см

23 к„ к,,!

Кд

Около 80

Около 123

Около !27

4000

6350

Таблица 7

Предел проч" ности при сжа тии, кгс/см

Предел прочнос" ти при сжатии при f 50см,кгс

Матери

Таблица 9

4f

Материал

Предел прочности прн сжатии кгс/см редел прочнос ти при сжатии ри f 50 см

Около 76

Около 127

Около 128

3800

К1

Кз

К

6350

6400 Текучесть по Маршаллу, 1/10 мм

Сопротивление расслоению при 20 С, кгс

Текучесть сопротивления расслоению, 1/10 мм

- Осевое продавливание при

20 С, 40 мм/мин, кгс

Изготовленные из трех выше названных материалов, уложенных на упомянутом испытательном участке, образ" цы Маршалла подвергают различным испытаниям. При первом образцы нагру жают пятикратным повторением следующего цикла: а) помещение в насыщенный водный раствор солей при 20-22 С на 15 ч, б) вынесение на воздух нри 2022 С на 9 ч, о в) пребывание в холодном воздухе (кондиционер) с температурой -20 С в течение 15 ч и-пребывание на воздухе при 20-22 С в течение 9 ч. о

Непосредственно после обработки холодом следует определение предела прочности при сжатии посредством стального пуансона площадью 50 см, имеющего дробленые кромки, причем скорость вдавливания 25 мм/мин. Результаты приведены в табл.7.

К! Свыше 10000 Свьппе 200

K Свьппе 10000 Свыше 200

К> Свыше 10000 Свыше 200

При втором испытании в конце данного цикла образцы выдерживаются при комнатной температуре в продолжении 7 ч, после чего определяется предел прочности при сжатии и получают зиачениярприведенные в табл.8.

KI Kill KV

Матери- Предел прочнос ал ти при сжатии нри f 50 см, кгс

При дальиейаих испытаниях образцы

Маршалла подвергают пятикратному циклу, состоящему из пребывания на .холоде при -20 С в течение 15 ч и заключительного пребывания на воздухе при 20-22 С в течение 33 ч. После о носледнего охлаждения при 20-22 С определяют предел прочности при сжа4о тии. Полученные результаты приведе- ны в табл.9.

Как следует из примеров и таблиц

Ф испытанИй предлагаемый способ обеспе888825

Формула изобретения

Составитель Г,Хишензникова

Техред A..À÷ Корректор С.Шекмар т

Редактор П. Горькова

Заказ 10759/20 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чивает получение связующего для дорожных покрытий с повышенным качеством.

Способ получения связующего для дорожных покрытий путем смешения битума и полиолефина, выбранного иэ группы, содержащей полиэтилен, полипропилен и их смесь, с последующим перемешиванием и нагреванием смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения качества дорожного покрытия, битум и полиолефин используют в соотношении 10-1:1, смешение ведут при 260-310 С, непрерывно измеряют вязкость смеси и процесс прекращают при падении вязкости на

10-20Х от ее максимальной величины.

Приоритет по признакам:

13,09.74 - соотношение битума и полиолефина.

02.05.75 - остальные признаки.

Источники информации, io принятые во внимание при экспертизе

1. Асфальтовые и пластмассовые гидроизоляции и конструкции. Тру„-ы координационных совещаний по гидротехнике, выпуск 43. Энергия, Л., 1968, с. 3-36.

2. Патент США 11 3634293, кл. 260-285, опублик. 1972 (прототип).

Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий Способ получения связующего для дорожных покрытий 

 

Похожие патенты:
Наверх