RU2343129C1 - Method of receiving of rock material for device of rough surface treatment of asphalt coats, pelleted with petrolium bitumen and amended with rubber crumbs - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method for receiving of rock material for device of rough surface treatment of asphalt coats, treated with petroleum bitumen, amended with rubber crumbs consists in the following: general fabricated rubber goods residuals or worked out wires are crushed into fractional particles of the size 0.5-0.9 mm, 0.5-0.9 mm in the ratio 5-7% of the volume of the petroleum bitumen are introduced in to the working vessel equipped with a device for stirring of rubber crumbs and petroleum bitumen; mixture of petroleum bitumen and rubber crumbs is stirred within 5 hours - reaching 95-98% dissolving level of devulcanised rubber crumbs in the petroleum bitumen; fractional rock material is prepared, sent into the measuring hopper; from the measuring hopper fractional rock material on belt transporter is provided into a drier drum, where it gets heated up to 165-185°C, whereat fractional particles are dried and heated on the principle of counterflow; from the drier drum dried and heated rock material is proportioned through weight and supplied into the upper part of the mixer; petroleum bitumen amended with rubber crumbs is evenly injected into the blending machine and mixed with fractional rock material, mixture is poured out from the blending machine and slowly cooled.

EFFECT: reclamation of waste of chemical production of worked out rubber wires and other technological rubber goods.

1 cl, 1 ex

Description

Заявляемое в качестве изобретения техническое решение направлено на рациональное использование в материалах для асфальтобетонных покрытий вяжущего компонента, полученного из битума путем модифицирования его резиновой крошкой. При этом получают каменный материал, дражжированный нефтебитумом, модифицированный резиновой крошкой. Устройство шероховатой поверхности асфальтобетонных покрытий обеспечит высокие эксплуатационные качества дорог, особенно на современных скоростных автомагистралях, защитит нижележащие конструктивные слои от доступа влаги и явится непременным условием долговечности автомобильных дорог.The claimed technical solution is aimed at the rational use in materials for asphalt coatings of a binder component obtained from bitumen by modifying it with rubber crumb. In this case, stone material coated with petroleum bitumen modified with rubber crumb is obtained. The installation of a rough surface of asphalt concrete pavements will ensure high road performance, especially on modern high-speed highways, protect the underlying structural layers from moisture and will be an indispensable condition for the longevity of roads.

Проблема создания качественного покрытия дорог заключается в том, что материалы, используемые для них, во-первых, не обладают всеми физико-механическими свойствами, обеспечивающими требования по прочности, пластичности, шероховатости, коэффициенту температурного расширения, предъявляемые к этим материалам.The problem of creating a high-quality road surface is that the materials used for them, firstly, do not have all the physical and mechanical properties that provide the strength, ductility, roughness, thermal expansion coefficient requirements for these materials.

Общеизвестный способ решения данной проблемы - укладка каменных материалов на дорожное полотно и заливка их нефтебитумом с последующим уплотнением.A well-known way to solve this problem is laying stone materials on the roadway and filling them with oil bitumen, followed by compaction.

Известны способы подготовки каменного материала, заключающиеся только в измельчении каменных материалов, например описанные в патенте РФ №2047579 (13) C1 (51) 6 С04В 26/26, С10С 3/04, С10С 3/12, Е01С 7/18, Е01С 19/10, E01D 1/00, E02D 29/00, E04G 23/00 «Способ приготовления асфальтобетонной смеси, способ возведения транспортного сооружения, ремонта и/или реконструкции транспортного сооружения и способ приготовления праймера».Known methods for the preparation of stone material, consisting only in grinding stone materials, for example described in the patent of Russian Federation No. 2047579 (13) C1 (51) 6 С04В 26/26, С10С 3/04, С10С 3/12, Е01С 7/18, Е01С 19 / 10, E01D 1/00, E02D 29/00, E04G 23/00 “Method for preparing asphalt concrete mix, method for erecting a transport structure, repair and / or reconstruction of a transport structure, and a method for preparing a primer”.

Недостатками данного способа являются неоднородность самих каменных материалов, а также низкое качество их соединения при формировании дорожного покрытия. Известно много способов получения вяжущих компонентов, в состав которых входит резиновая крошка, например описанный в патенте RU (11) 2164927 (13) С2 (51)7 C08L 95/00, C08L 17/00 «Битумно-резиновая композиция и способ ее получения».The disadvantages of this method are the heterogeneity of the stone materials themselves, as well as the low quality of their connection during the formation of the road surface. There are many ways to obtain binders, which include crumb rubber, for example described in patent RU (11) 2164927 (13) C2 (51) 7 C08L 95/00, C08L 17/00 "Bitumen-rubber composition and method for its preparation" .

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение «Резиносодержащий полимерный модификатор битума», на которое получен патент RU (11) 2266934 (13) C1 (51) 7 C08L 95/00. Сущность данного изобретения заключается в том, что в резиносодержащем полимерном модификаторе битума, включающем битум, полиэтилен, резиновую крошку, в качестве пластифицирующей добавки используется мазут, а в качестве девулканизирующего неорганического соединения - известь строительная, при этом полиэтилен вводится вторичный как низкого, так и высокого давления при следующем соотношении компонентов, мас.%:Closest to the claimed technical solution is the technical solution "Rubber-containing polymer bitumen modifier", which received the patent RU (11) 2266934 (13) C1 (51) 7 C08L 95/00. The essence of this invention lies in the fact that in a rubber-containing polymer bitumen modifier, including bitumen, polyethylene, rubber crumb, fuel oil is used as a plasticizing additive, and building lime is used as a devulcanizing inorganic compound, while secondary polyethylene is introduced, both low and high pressure in the following ratio of components, wt.%:

Битум (БНД 60/90 или БНД 90/130)Bitumen (BND 60/90 or BND 90/130) 47-6247-62 Мазут марки 100Fuel oil brand 100 2-52-5 Резиновая крошкаRubber crumb 30-3530-35 Вторичный полиэтилен (ПЭ)Recycled Polyethylene (PE) 3-73-7 Известь строительнаяBuilding lime 3,0-6,03.0-6.0

При приготовлении полимерного модификатора битума использовали битум БНД 60/90 (наиболее часто применяемый в условиях средней полосы и южных регионах России); резиновую крошку с диаметром частиц до 0,5-0,9 мм (отход производства резинотехнических изделий); вторичный полиэтилен (ПЭ) как низкой, так и высокой степени плотности, мазут марки 100 и неорганическое основание Ca(OH)₂ - известь строительную.In the preparation of the polymer bitumen modifier used BND 60/90 bitumen (most often used in the middle strip and southern regions of Russia); rubber crumb with a particle diameter of up to 0.5-0.9 mm (waste production of rubber products); secondary polyethylene (PE) of both low and high degrees of density, fuel oil of grade 100 and inorganic base Ca (OH) ₂ - building lime.

Модификатор готовят следующим образом. В разогретый до 160°С битум добавляют мазут, перемешивают 3-5 мин, затем вводят резиновую крошку, смешанную с известью строительной, продолжают нагревать (в течение 3-4 часов для набухания крошки при этой же температуре (160°С)). Вторичный полиэтилен (ПЭ) совмещают в отдельной порции с битумом в соотношении 1:1 при температуре 150-160°С. При этом битум подается постепенно при перемешивании в разогретый ПЭ. Количество введенного битума учитывается в общем его содержании.The modifier is prepared as follows. Fuel oil is added to the bitumen preheated to 160 ° C, mixed for 3-5 minutes, then rubber crumb mixed with building lime is added, and it is continued to be heated (for 3-4 hours for the crumb to swell at the same temperature (160 ° C)). Secondary polyethylene (PE) is combined in a separate portion with bitumen in a ratio of 1: 1 at a temperature of 150-160 ° C. In this case, bitumen is supplied gradually with stirring into a heated PE. The amount of bitumen introduced is taken into account in its total content.

Приготовленная смесь полиэтилена в битуме перемешивается при 150-160°С с ранее описанной смесью (битум + мазут + резиновая крошка + известь строительная), затем все вместе подается в экструдер и гранулируется. Предлагаемый модификатор битума получают в виде твердых нелипнувших гранул, размером в диаметре 0,5-0,6 мм.The prepared mixture of polyethylene in bitumen is mixed at 150-160 ° C with the previously described mixture (bitumen + fuel oil + crumb rubber + building lime), then everything is fed into the extruder and granulated together. The proposed bitumen modifier is obtained in the form of solid non-sticky granules with a diameter of 0.5-0.6 mm.

Но в эти составы помимо резиновой крошки входят другие компоненты, что усложняет их производство. При этом полученные составы не обладают долговечностью.But in addition to rubber crumb, these compositions include other components, which complicates their production. Moreover, the resulting compositions do not have durability.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в том, что материалы с различными химико-физическими характеристиками - фракционный щебень гранитных или карбонатных пород, дробленный гравий при обработке нефтебитумом, модифицированным резиновой крошкой на асфальтобетонном заводе, приобретают однородные химико-физические параметры, соответствующие требованиям для материалов, предназначенных для устройства дорог с шероховатой поверхностной обработкой. Использование в качестве эластомера резиновой крошки из отходов химического производства, изношенных автомобильных шин и других резинотехнических изделий, получаемой путем измельчения, решает проблему утилизации вышеперечисленных отходов.The technical result of the claimed invention lies in the fact that materials with different chemical and physical characteristics - fractional crushed stone of granite or carbonate rocks, crushed gravel when processed with petroleum bitumen modified with rubber crumb at an asphalt concrete plant, acquire uniform chemical and physical parameters that correspond to the requirements for materials intended for the construction of roads with rough surface treatment. The use of rubber crumb from chemical wastes, used tires and other rubber products obtained by grinding as an elastomer solves the problem of disposal of the above wastes.

Примененная в заявляемом способе технология модификации битумов резиновой крошкой позволяет получать высококачественные битумные вяжущие с широким диапазоном свойств, так как имеется возможность большого выбора резины для получения дисперсной крошки и технологических режимов модифицирования различных видов битума. В результате на одном и том же оборудовании можно получать материалы для дорог различного назначения и для различных климатических зон, с различным набором технических характеристик, в соответствии с конкретными требованиями.Applied in the inventive method, the technology for modifying bitumen with rubber crumb allows one to obtain high-quality bitumen binders with a wide range of properties, since there is the possibility of a large selection of rubber for producing dispersed crumb and technological modes for modifying various types of bitumen. As a result, on the same equipment it is possible to obtain materials for roads for various purposes and for different climatic zones, with a different set of technical characteristics, in accordance with specific requirements.

Заявляемый способ получения каменного материала для устройства шероховатой поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий, дражжированного нефтебитумом, модифицированным резиновой крошкой, заключается в том, что:The inventive method of producing stone material for a device for rough surface treatment of asphalt concrete pavements, dragee coated with petroleum bitumen, modified with rubber crumb, is that:

1. Отходы резинотехнических изделий дробят в фракционную крошку, с частицами размером 0,5-0,9 мм, которую затем разогревают до температуры не выше 160°С.1. Wastes of rubber products are crushed into fractional crumbs, with particles of 0.5-0.9 mm in size, which are then heated to a temperature of no higher than 160 ° C.

2. Фракционную крошку с частицами размером 0,5-0,9 мм в соотношении 5-7% от объема нефтебитума вводят в рабочий котел, оборудованный приспособлением для перемешивания резиновой крошки и нефтебитума.2. Fractional crumb with particles 0.5-0.9 mm in size in a ratio of 5-7% of the volume of oil bitumen is introduced into a working boiler equipped with a device for mixing rubber crumb and oil bitumen.

3. Смесь нефтебитума с резиновой крошкой перемешивают в течение 5 часов (до растворения девулканизированной крошки в молекулах нефтебитума 95-98%).3. A mixture of petroleum bitumen with crumb rubber is mixed for 5 hours (until the dissolution of the devulcanized crumbs in the molecules of petroleum bitumen 95-98%).

4. Готовится фракционный каменный материал, который попадает в бункер-дозатор.4. Preparing fractional stone material, which enters the hopper-dispenser.

5. Из бункера-дозатора фракционный каменный материал по ленточному транспортеру попадает в сушильный барабан, где нагревается до 165-185°С. Сушка и нагрев каменных фракций осуществляется по принципу противотока.5. From the metering hopper, the fractional stone material passes through a conveyor belt to a drying drum, where it is heated to 165-185 ° С. Drying and heating of stone fractions is carried out according to the counterflow principle.

6. Из сушильного барабана высушенный и нагретый каменный материал дозируется через весы и поступает в верхнюю часть смесителя.6. From the dryer drum, the dried and heated stone material is dosed through the scales and enters the top of the mixer.

7. В смесителе осуществляется смешивание фракционного каменного материала с нефтебитумом, модифицированным резиновой крошкой, который впрыскивается в смеситель равномерно, что способствует хорошему перемешиванию.7. In the mixer, the fractional stone material is mixed with petroleum bitumen modified with crumb rubber, which is injected uniformly into the mixer, which contributes to good mixing.

8. Смесь высыпается из смесителя и медленно остывает не более 18 часов.8. The mixture pours out of the mixer and slowly cools down for no more than 18 hours.

Каменный материал, покрытый пленкой из нефтебитума, модифицированного резиновой крошкой, не имеет гладких поверхностей, микротрещины и впадины заполнены. В результате получен однородный материал, готовый для устройства шероховатой поверхностной обработки.The stone material covered with a film of petroleum bitumen modified with rubber crumb has no smooth surfaces, microcracks and depressions are filled. As a result, a homogeneous material is obtained, ready for a rough surface treatment device.

Пример выполнения способа.An example of the method.

Для выполнения способа используютсяTo perform the method used

1. Фракционный щебень гранитных или карбонатных пород, дробленный гравий.1. Fractional crushed stone of granite or carbonate rocks, crushed gravel.

2. Битум нефтяной дорожный БНД 90/130. По показателям свойств исходный битум соответствует требованиям ГОСТ 22245-90.2. Bitumen oil road BND 90/130. In terms of properties, the initial bitumen meets the requirements of GOST 22245-90.

3. Резиновая крошка диаметром 0,5-0,9 мм - отходы производства резинотехнических изделий.3. Rubber crumb with a diameter of 0.5-0.9 mm - waste production of rubber products.

Claims (1)

Способ получения каменного материала для устройства шероховатой поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий, дражжированного нефтебитумом, модифицированного резиновой крошкой, заключающийся в том, что отходы резинотехнических изделий или отработавшие свой срок шины дробят в фракционную крошку с частицами размером 0,5-0,9 мм, которую затем разогревают до температуры не выше 160°С; фракционную крошку с частицами размером 0,5-0,9 мм в соотношении 5-7% от объема нефтебитума вводят в рабочий котел, оборудованный приспособлением для перемешивания резиновой крошки и нефтебитума; смесь нефтебитума с резиновой крошкой перемешивают в течение 5 ч - до степени растворения 95-98% девулканизированной крошки в нефтебитуме; готовят фракционный каменный материал, который попадает в бункер-дозатор; из бункера-дозатора фракционный каменный материал по ленточному транспортеру подают в сушильный барабан, где нагревают до 165-185°С, при этом сушку и нагрев каменных фракций осуществляют по принципу противотока; из сушильного барабана высушенный и нагретый каменный материал дозируют через весы и подают в верхнюю часть смесителя; в смеситель равномерно впрыскивают нефтебитум, модифицированный резиновой крошкой, и смешивают его с фракционным каменным материалом; смесь высыпают из смесителя и медленно остужают. A method of producing a stone material for a device for rough surface treatment of asphalt concrete pavements coated with petroleum bitumen modified with rubber crumb, which consists in the fact that waste rubber products or tires that have expired are crushed into fractional crumbs with particles 0.5-0.9 mm in size, which are then heated to a temperature not exceeding 160 ° C; fractional crumb with particles of 0.5-0.9 mm in a ratio of 5-7% of the volume of oil bitumen is introduced into a working boiler equipped with a device for mixing rubber crumb and oil bitumen; a mixture of petroleum bitumen with crumb rubber is mixed for 5 hours to a degree of dissolution of 95-98% of devulcanized crumbs in petroleum bitumen; preparing fractional stone material, which enters the hopper-dispenser; fractional stone material is fed from the hopper-dispenser through a conveyor belt to a drying drum, where it is heated to 165-185 ° С, while drying and heating of stone fractions is carried out according to the countercurrent principle; from the dryer drum, the dried and heated stone material is dispensed through the balance and fed to the top of the mixer; petroleum bitumen modified with crumb rubber is evenly injected into the mixer and mixed with fractional stone material; the mixture is poured from the mixer and slowly cooled.