RU2123988C1 - Method of preparing asphalt-concrete mix - Google Patents

Abstract

FIELD: construction of foundations and coatings of highways. SUBSTANCE: claimed method comprises adding polymeric composition to bitumen in amount of 1-9% of its weight. Said polymeric composition is prepared by reacting polyethylene with therpene oil at 80-160 C and wight ratio of 1:(1-2). Claimed method also comprises stirring the whole with mineral material. EFFECT: greater water resistance of asphalt concrete. 4 tbl

Description

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к способам приготовления асфальтобетонных смесей для строительства оснований и покрытий автомобильных дорог. The invention relates to road construction, in particular to methods for the preparation of asphalt mixtures for the construction of bases and road surfaces.

Известны способы приготовления асфальтобетонных смесей, включающие введение в битум различных добавок (И.А.Рыбьев. "Асфальтовые бетоны", М.: "Высшая школа", 1969 г., с. 128-150). Введение рекомендуемых добавок позволяет улучшить теплоустойчивость асфальтобетона и увеличивает сцепление вяжущего с каменным материалом. Однако предлагаемые способы не приводят к существенному увеличению коэффициента водостойкости при длительном водонасыщении. Known methods for the preparation of asphalt mixtures, including the introduction into the bitumen of various additives (I. A. Rybiev. "Asphalt Concrete", M .: "Higher School", 1969, S. 128-150). The introduction of the recommended additives improves the thermal stability of asphalt concrete and increases the adhesion of the binder to stone material. However, the proposed methods do not lead to a significant increase in the coefficient of water resistance during prolonged water saturation.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ приготовления асфальтобетонной смеси, включающий нагрев битума, введение в него полиэтилена и перемешивание вяжущего с нагретым каменным материалом (Патент США N 2871212, кл. 260.285, 27.01.59). Closest to the proposed method in terms of technical nature and the achieved result is a method of preparing an asphalt mixture, including heating bitumen, introducing polyethylene into it and mixing the binder with heated stone material (U.S. Patent N 2871212, CL 260.285, January 27, 59).

Преимуществом этого способа являются высокие физико-механические показатели асфальтобетона, в частности высокая прочность при 20^oC и 50^oC.The advantage of this method is the high physical and mechanical properties of asphalt concrete, in particular high strength at 20 ^o C and 50 ^o C.

Недостатком данного способа является низкий показатель водостойкости при длительном водонасыщении асфальтобетона. Указанный недостаток приводит к снижению долговечности покрытий, поскольку дорожные покрытия разрушаются, главным образом, в результате их длительного увлажнения при неблагоприятных условиях эксплуатации. The disadvantage of this method is the low rate of water resistance during prolonged water saturation of asphalt concrete. This drawback leads to a decrease in the durability of the coatings, since road surfaces are destroyed mainly as a result of their prolonged wetting under adverse operating conditions.

Цель изобретения - повышение длительной водостойкости асфальтобетона. The purpose of the invention is to increase the long-term water resistance of asphalt concrete.

Указанная цель достигается тем, что в способе приготовления асфальтобетонной смеси, включающем нагрев битума, введение в него полиэтилена и перемешивание вяжущего с нагретым минеральным материалом, вместо полиэтилена используют полимерную композицию - продукт взаимодействия полиэтилена с терпеновым маслом в количестве 1-9% от массы битума, а соотношение компонентов в полимерной добавке составляет 1:(1-2). This goal is achieved by the fact that in the method of preparing the asphalt mixture, including heating bitumen, introducing polyethylene into it and mixing the binder with heated mineral material, instead of polyethylene, a polymer composition is used - the product of the interaction of polyethylene with terpene oil in the amount of 1-9% by weight of bitumen, and the ratio of components in the polymer additive is 1: (1-2).

Терпеновое масло - один из побочных продуктов переработки сосновой живицы. Оно производится в значительных количествах при получении глицеринового эфира канифоли. Масло выпускается по ТУ 13-4000177-39-86 двух марок КН и КЭ. По внешнему виду терпеновое масло КН представляет собой однородную непрозрачную жидкость темно-коричневого цвета. Химический состав масла сложен, но в основном в нем содержатся смоляные кислоты и оксиполитерпены. Свойства терпенового масла марки КН представлены в табл. 1. Terpene oil is one of the by-products of the processing of pine resin. It is produced in significant quantities upon receipt of rosin glycerin ester. The oil is produced according to TU 13-4000177-39-86 of two grades KN and KE. In appearance, the KP terpene oil is a homogeneous, opaque liquid of a dark brown color. The chemical composition of the oil is complex, but it mainly contains resin acids and hydroxypolyperpenes. Properties of terpene oil brand KN are presented in table. one.

В качестве полиэтилена для получения полимерной композиции используют полиэтилен высокого давления как в чистом виде, так и в виде побочных продуктов, имеющий свойства, приведенные в табл. 2. As polyethylene to obtain a polymer composition, high pressure polyethylene is used both in pure form and in the form of by-products, having the properties shown in table. 2.

Отличительным признаком предлагаемого способа является использование для повышения длительной водостойкости асфальтобетона полимерной композиции, получаемой при взаимодействии полиэтилена с терпеновым маслом. Образование новой полимерной добавки обусловлено взаимодействием активных компонентов терпенового масла и полиэтилена. Образование качественно новой добавки подтверждается тем, что ни полиэтилен, ни терпеновое масло в отдельности не приводят к существенному улучшению водостойкости асфальтобетона при длительном водонасыщении, а продукт их взаимодействия значительно улучшает этот показатель. A distinctive feature of the proposed method is the use of a polymer composition obtained by reacting polyethylene with terpene oil to increase the long-term water resistance of asphalt concrete. The formation of a new polymer additive is due to the interaction of the active components of terpene oil and polyethylene. The formation of a qualitatively new additive is confirmed by the fact that neither polyethylene nor terpene oil alone leads to a significant improvement in the water resistance of asphalt concrete with prolonged water saturation, and the product of their interaction significantly improves this indicator.

Учитывая вышеизложенное, а также то, что терпеновое масло ранее никогда не применялось для приготовления полимерной композиции с целью улучшения качества асфальтобетона, предложенное изобретение отвечает критерию "новизна". Given the foregoing, and also the fact that terpene oil has never been used to prepare a polymer composition in order to improve the quality of asphalt concrete, the proposed invention meets the criterion of "novelty."

При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". When conducting an additional search for known solutions, no signs were found that coincided with the distinctive features of the claimed method from the prototype. Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".

Предложенный способ осуществляется следующим образом: предварительно отдозированный битум и минеральный материал нагревают до 130-150^oC и 140-160^oC соответственно, затем перемешивают между собой полиэтилен и терпеновое масло в массовом соотношении 1 : (1-2) при температуре 80-160^oC до растворения полиэтилена и получения однородной массы и вводят полученную при этом полимерную композицию в битум в количестве 1-9% от его массы, после чего полученное вяжущее подается в мешалку для перемешивания с минеральным материалом.The proposed method is as follows: pre-metered bitumen and mineral material are heated to 130-150 ^o C and 140-160 ^o C, respectively, then mixed with each other polyethylene and terpene oil in a mass ratio of 1: (1-2) at a temperature of 80-160 ^o C to dissolve the polyethylene and obtain a homogeneous mass and enter the resulting polymer composition into bitumen in an amount of 1-9% of its mass, after which the resulting binder is fed into the mixer for mixing with mineral material.

Примеры составов асфальтобетона, приготовленных по предлагаемому способу, приведены в табл. 3. Examples of compositions of asphalt prepared by the proposed method are given in table. 3.

Свойства асфальтобетона, полученного по предлагаемому способу, приведены в табл. 4. The properties of asphalt concrete obtained by the proposed method are given in table. 4.

Из табл. 4 видно, что составы 1-9 имеют близкие друг другу показатели, которые значительно отличаются от показателей состава 10 и способа - прототипа. Состав 10 выходит за рамки формулы изобретения и приведен для выявления оптимального расхода при введении полимерной композиции в битум. From the table. 4 it is seen that compositions 1-9 have indicators close to each other, which differ significantly from those of composition 10 and the prototype method. Composition 10 is beyond the scope of the claims and is given to determine the optimal flow rate when introducing the polymer composition into bitumen.

Показатели свойств асфальтобетона, не приведенные в табл. 4, но предусмотренные ГОСТ 9128-84, выше уровня прототипа и соответствуют стандарту для горячих асфальтобетонных смесей. Indicators of the properties of asphalt, not shown in table. 4, but provided by GOST 9128-84, above the level of the prototype and meet the standard for hot asphalt mixtures.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем. The advantages of the proposed method are as follows.

1. Улучшается длительная водостойкость асфальтобетона до 20%, что приведет к значительному увеличению срока службы покрытий и снижению затрат на преждевременные ремонтные работы. 1. Improves the long-term water resistance of asphalt concrete up to 20%, which will lead to a significant increase in the service life of coatings and reduce the cost of premature repair work.

2. Применение предлагаемого способа позволит решать экологические вопросы путем использования для получения полимерной композиции побочных продуктов лесохимических предприятий (терпеновое масло) и предприятий, на которых в процессе производства образуются отходы полиэтилена в виде резаной пленки и крошки. 2. The application of the proposed method will allow solving environmental issues by using by-products of wood-chemical enterprises (terpene oil) and enterprises at which polyethylene waste is formed in the form of a cut film and crumbs in the production process.

Claims (1)

Способ приготовления асфальтобетонной смеси, включающий нагрев битума, введение в него полиэтилена и перемешивание с нагретым минеральным материалом, отличающийся тем, что перед введением в битум полиэтилен перемешивают с терпеновым маслом при температуре 80 - 160^oC в массовом соотношении 1 : (1 - 2) до растворения полиэтилена и получения однородной массы, которую вводят в битум в количестве 1 - 9 % от массы битума.A method of preparing an asphalt-concrete mixture, including heating bitumen, introducing polyethylene into it and mixing it with heated mineral material, characterized in that before introducing polyethylene into bitumen, the polyethylene is mixed with terpene oil at a temperature of 80-160 ^° C in a weight ratio of 1: (1 - 2) to dissolve the polyethylene and obtain a homogeneous mass, which is introduced into the bitumen in an amount of 1 to 9% by weight of bitumen.

Images