RU2273615C2 - Stabilizing agent for the macadam-mastic asphalt concrete - Google Patents

Abstract

FIELD: building industry; petrochemical industry; the process of production of the stabilizing agents for the macadam-mastic asphalt concrete.

SUBSTANCE: the invention is pertaining to the development of the process of production of the stabilizing agents for the macadam-mastic asphalt concretes used, in particular, at making the highways coatings made on the basis of the macadam-mastic asphalt. The technical result is development of the stabilizing additive for the asphalt concrete produced on the basis of the cheaper components and capable to sorb the binding in the asphalt concrete mixtures, in particular, in the macadam-mastic asphalt concretes at the technological temperatures during storage and transportation of the asphalt concrete mixture produced in the granulated form suitable for transportation and direct injection in the macadam-mastic asphalt concretes on the sites of its application. The stabilizing additive in the form of the granules for the macadam-mastic asphalt concretes contains the organic binding and the structure-forming agent. At that the organic binding is selected from the group including tar, bitumen or bitumen emulsion and in the capacity of the structure-forming agent use the basement lint and-or the lint representing the waste of the cotton production at the following ratio of components in the composition (in mass %): the indicated waste - 60-90, the organic binding - the rest up to 100 %.

EFFECT: the invention ensures production of the stabilizing additive based on the cheaper components and capable to sorb the binding in the macadam-mastic asphalt concretes at the technological temperatures during storage and transportation.

2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к использованию стабилизирующих добавок для использования в асфальтобетонах, а именно для практического применения при изготовлении покрытия шоссейных дорог на основе щебеночно-мастичных асфальтобетонов.The invention relates to the use of stabilizing additives for use in asphalt concrete, namely, for practical use in the manufacture of highway coatings based on crushed stone-mastic asphalt concrete.

Битум, дегти являются традиционно основными добавками при строительстве (устройстве) верхнего слоя автодорог, мостов. Однако для улучшения их физико-механических свойств, а именно расширения температурного интервала работоспособности дорожного покрытия, выполняемого с помощью такого материала, понижения хрупкости, т.е. увеличения трещиностойкости и повышения эластичности, битум используют в сочетании с различными модифицирующими добавками, наполнителями.Bitumen, tar are traditionally the main additives in the construction (device) of the upper layer of roads, bridges. However, to improve their physicomechanical properties, namely, to expand the temperature range of the road surface operability, performed with the help of such material, to reduce brittleness, i.e. increase crack resistance and increase elasticity, bitumen is used in combination with various modifying additives, fillers.

Известны многочисленные битумные смеси, используемые для покрытия дорог. Чаще всего в качестве наполнителей к битуму используются термопластичные полимеры: эластомеры, полиолефины и т.д. Однако их использование требует обычно приготовления полимербитумной композиции в заводских условиях с последующей доставкой в горячем виде к месту выполнения дорожно-строительных работ.Numerous bituminous mixtures used for paving roads are known. Most often, thermoplastic polymers are used as fillers for bitumen: elastomers, polyolefins, etc. However, their use usually requires the preparation of a polymer-bitumen composition in the factory, followed by hot delivery to the site of the road construction work.

Более удобным представляется изготовление небольшого количества добавки и введение ее в битум непосредственно на месте выполнения работ.It is more convenient to manufacture a small amount of the additive and introduce it into bitumen directly at the place of work.

Известна битумная композиция, состоящая из битума, модификатора, в качестве которого используют этиленпропиленовый эластомер, и инертного наполнителя, такого как кремнезем, каолин, слюда, карбонат кальция. Композиция изготавливается в виде гранул (пат. США 4829109). Недостатком данной композиция является высокая температура хрупкости, равная от -6 до -15°С.Known bitumen composition consisting of bitumen, a modifier, which is used as an ethylene propylene elastomer, and an inert filler such as silica, kaolin, mica, calcium carbonate. The composition is made in the form of granules (US Pat. US 4829109). The disadvantage of this composition is the high temperature of brittleness, equal to from -6 to -15 ° C.

Известны стабилизирующие битумно-резиновые композиции для асфальтовых покрытий, в которых резина используется в виде мелкой крошки (пат. Яп. №279573, пат. США №5683498) для улучшения эксплуатационных характеристик покрытия.Known stabilizing bitumen-rubber compositions for asphalt coatings in which rubber is used in the form of fine crumbs (US Pat. No. 279573, US Pat. No. 5683498) to improve the performance of the coating.

Недостатками данных композиций является то, что ничем не закрепленная в смеси резиновая крошка неизбежно будет выделяться из покрытия в процессе эксплуатации.The disadvantages of these compositions is that nothing fixed in the mixture of rubber crumb will inevitably stand out from the coating during operation.

Известна композиция, состоящая из смеси битума, резины с добавлением масла (Европейский пат. 0439232). Недостатком данной композиции является низкая прочность готового покрытия за счет полной окислительной деструкции полимерных цепей в резине и за счет добавления в композицию масла, что связано с применением высоких температур процесса приготовления композиции.A known composition consisting of a mixture of bitumen, rubber with the addition of oil (European Pat. 0439232). The disadvantage of this composition is the low strength of the finished coating due to the complete oxidative degradation of polymer chains in rubber and due to the addition of oil to the composition, which is associated with the use of high temperatures of the composition preparation process.

Известна битумкаучуковая композиция, состоящая из битума, бутилкаучука, масла в качестве пластификатора, модифицирующей добавки (полиизобутилен) и наполнителя (мел, талькомагнезит) (авт. св. 1331871). Однако технология ее приготовления требует значительных энергозатрат на перемешивание, кроме того, используется дорогостоящее кондиционное сырье.Known bitumen-rubber composition consisting of bitumen, butyl rubber, oil as a plasticizer, modifying additives (polyisobutylene) and filler (chalk, talc magnesite) (ed. St. 1331871). However, the technology of its preparation requires significant energy consumption for mixing, in addition, expensive conditioning raw materials are used.

Для приготовления композиций, используемых в дорожном строительстве, в качестве наполнителей применяют, например, стекловолокно, обработанное олигоэфиракрилатом (авт. св. СССР 1350147), обрезки металлокордовой проволоки длиной 10-25 мм и полиэтилен в виде дробленных отходов производства (пат. РФ 2026323).For the preparation of compositions used in road construction, fillers are used, for example, fiberglass treated with oligoester acrylate (ed. St. USSR 1350147), metal cord cuttings 10-25 mm long and polyethylene in the form of crushed production waste (US Pat. RF 2026323) .

Известна добавка, включающая битум, полимеры, минеральное масло, резиновую крошку (пат. РФ 2158742). Добавку получают в виде твердой массы, которая хорошо режется и может быть легко введена в заданном соотношении в разогретый битум непосредственно на месте проведения дорожных работ.Known additive, including bitumen, polymers, mineral oil, rubber crumb (US Pat. RF 2158742). The additive is obtained in the form of a solid mass, which is well cut and can be easily introduced in a predetermined ratio into the heated bitumen directly at the site of the roadwork.

Существенным недостатком известной добавки является использование большого количества дорогих синтетических полимеров и за счет большого количества жидких масел наличие большой липкости вяжущего.A significant disadvantage of the known additives is the use of a large number of expensive synthetic polymers and due to the large number of liquid oils, the presence of a large stickiness of the binder.

Наиболее близким по технической сущности является стабилизирующая добавка в виде гранул для щебеночно-мастичного асфальтобетона, включающая органическое вяжущее и структурообразователь (Автомобильные дороги, 2003, №1, стр.13).The closest in technical essence is a stabilizing additive in the form of granules for crushed stone-mastic asphalt concrete, including an organic binder and a structure-forming agent (Automobile Roads, 2003, No. 1, p. 13).

Задача изобретения - разработка стабилизирующей добавки для асфальтобетона на базе более дешевых компонентов, обладающих способностью сорбировать вяжущее в асфальтобетонных смесях, в частности щебеночно-мастичных, при технологических температурах в процессе хранения и транспортировки асфальтобетонной смеси, получаемой в гранулированной форме, удобной для транспортировки и прямого введения в щебеночно-мастичный асфальтобетон на месте его использования.The objective of the invention is the development of a stabilizing additive for asphalt based on cheaper components with the ability to sorb the binder in asphalt mixtures, in particular mastic-mastic, at process temperatures during storage and transportation of the asphalt mixture obtained in granular form, convenient for transportation and direct injection in crushed stone and mastic asphalt concrete at the place of its use.

Поставленная задача решается за счет использования стабилизирующей добавки в виде гранул для щебеночно-мастичного асфальтобетона, включающей органическое вяжущее, выбранное из группы: деготь, битум или битумная эмульсия, а в качестве структурообразователя пух подвальный и/или пух распыл, являющийся отходом хлопчатобумажного производства, который образуется на решетках фильтров, в соросборниках пневмомеханических, роторных аэромеханических прядильных машинах при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:The problem is solved through the use of a stabilizing additive in the form of granules for crushed stone and mastic asphalt concrete, including an organic binder selected from the group: tar, bitumen or bitumen emulsion, and as a builder, basement fluff and / or fluff spray, which is a waste of cotton production, which formed on the filter grates, in the sumps of the rotor, rotor aeromechanical spinning machines in the following ratio of composition components, wt.%:

Указанный отходIndicated waste 60-9060-90 Органическое вяжущееOrganic binder Остальное до 100%The rest is up to 100%

Добавку готовят следующим образом. В пух подвальный и/или пух распыл с размерами частиц 0,1-2,0 мм добавляют органическое вяжущее в заявленном соотношении. Все тчательно перемешивают до получения однородной смеси. Смесь гранулируют с помощью экструдера и при необходимости сушат. Готовую добавку в виде гранул добавляют в щебеночно-мастичный асфальтобетон в количестве 0,2-0,5%.The additive is prepared as follows. In the basement fluff and / or fluff spray with a particle size of 0.1-2.0 mm add an organic binder in the stated ratio. Everything is thoroughly mixed until a homogeneous mixture is obtained. The mixture is granulated using an extruder and dried if necessary. The finished additive in the form of granules is added to the crushed stone and mastic asphalt in an amount of 0.2-0.5%.

В заявляемом составе стабилизирующей добавки используют в качестве пуха подвального и/или пуха распыла отход хлопчатобумажного производства ОСТ 17-88-86.In the inventive composition of the stabilizing additive, the waste of cotton production OST 17-88-86 is used as basement fluff and / or fluff spray.

При использовании пуха подвального и/или пуха распыла смесь при перемешивании не комкуется. Изобретение позволяет успешно утилизировать отходы текстильной промышленности, выбрасываемые в настоящее время на свалку в огромном количестве. В силу этого, разработка стабилизирующей добавки на основе отходов текстильной промышленности позволяет сэкономить расходы других более ценных наполнителей.When using basement fluff and / or fluff spray, the mixture does not crumble with stirring. The invention allows the successful disposal of textile waste, currently thrown into a landfill in large quantities. Because of this, the development of a stabilizing additive based on waste from the textile industry can save the costs of other more valuable fillers.

В таблице 1 приведены составы стабилизирующей добавки для асфальтобетона. В таблице 2 приведен состав щебеночно-мастичного асфальтобетона и его свойства. В качестве органического вяжущего использовали деготь (пример 1), битум (пример 2), битумную эмульсию ЭБК-3 (пример 3, 4).Table 1 shows the compositions of the stabilizing additives for asphalt concrete. Table 2 shows the composition of the gravel-mastic asphalt concrete and its properties. As an organic binder used tar (example 1), bitumen (example 2), bitumen emulsion EBK-3 (example 3, 4).

Проведенный заявителем анализ по научно-техническим и патентным источникам информации позволил выявить оптимальные признаки в заявляемом техническом решении, следовательно, заявляемая стабилизирующая добавка удовлетворяет критерию изобретения «Новизна».The analysis carried out by the applicant on scientific, technical and patent sources of information allowed to identify the optimal features in the claimed technical solution, therefore, the claimed stabilizing additive meets the criteria of the invention of "Novelty."

В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом решении и из нее не выявляется влияние отдельных признаков на достижение технического результата. Следовательно, данное техническое решение удовлетворяет критерию «Изобретательский уровень».The information found does not contain information about the indicated technical solution and the influence of individual features on the achievement of the technical result is not revealed from it. Therefore, this technical solution meets the criterion of "Inventive step".

Критерий изобретения «Промышленная применимость» подтверждается тем, что предлагаемая добавка позволяет решить приоритетные задачи: утилизация отходов текстильной промышленности.The criteria of the invention "Industrial applicability" is confirmed by the fact that the proposed additive allows to solve priority tasks: waste disposal of the textile industry.

Таблица 1Table 1 №№№№ Содержание компонентов добавки, мас.%The content of the components of the additive, wt.%   Органическое вяжущееOrganic binder Пух подвальныйBasement fluff Пух распылFluff sprayed 1one 4040 6060 -- 22 1010 -- 9090 33 30thirty 30thirty 4040 4four 2929th 7070 -- 55 19,519.5 -- 8080

Таблица 2table 2 №№№№ Состав щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА),%The composition of crushed stone and mastic asphalt concrete (ЩМА),% Показатель стекания, %*The rate of runoff,% *   ДобавкаAdditive ЩебеньCrushed stone ПесокSand Минерал. порошокMineral. powder битумbitumen 1one №1- 0,25No. 1 - 0.25 6565 20twenty 99 5,755.75 0,130.13 22 №2-0,35No. 2-0.35 6565 1717 9,659.65 88 0,140.14 33 №3-0,5No. 3-0.5 6767 18eighteen 88 6,56.5 0,10.1 4four -- 6565 20twenty 99 66 7,57.5 * - нормируемый показатель стекания - не выше 0,20%.* - the normalized runoff rate is not higher than 0.20%.

Claims (1)

Стабилизирующая добавка в виде гранул для щебеночно-мастичного асфальтобетона, включающая органическое вяжущее и структурообразователь, отличающаяся тем, что органическое вяжущее выбирают из группы: деготь, битум или битумная эмульсия, а в качестве структурообразователя используют пух подвальный и/или пух распыл, представляющий собой отход хлопчатобумажного производства при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:A stabilizing additive in the form of granules for crushed stone and mastic asphalt concrete, including an organic binder and a structure-forming agent, characterized in that the organic binder is selected from the group: tar, bitumen or bitumen emulsion, and basement and / or fluff spray, which is waste, is used as a structure-forming agent cotton production in the following ratio of composition components, wt.%: Указанный отходIndicated waste 60-9060-90 Органическое вяжущееOrganic binder Остальное до 100%The rest is up to 100%