RU2458950C1 - Stabilising additive for crushed rock-mastic asphalt mix and production method thereof - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: additive includes an organic binder, a structure-forming agent, sodium hydroxide and water. The organic binder is oil and fat wastes selected from: a fatty composition or gossypol resin or floatation tar or class B industrial oleic acid. The structure-forming agent used is cellulose fibre. Components are in the following ratio in wt %: cellulose fibre - 80-85, oil and fat wastes - 10-15, sodium hydroxide - 0.4-0.8, water - the balance. The stabilising additive is obtained by mixing an emulsion prepared in advance by mixing the oil and fat wastes with hot water and sodium hydroxide, and cellulose fibre followed by pressing, drying and granulation.

EFFECT: obtained additive meets all the necessary quality requirements and is obtained from ecologically clean and cheap material.

2 cl, 2 tbl, 4 ex

Description

Изобретение относится к стабилизирующим добавкам, которые используются в асфальтобетонных смесях, и могут найти применение при изготовлении дорожных покрытий при использовании щебеночно-мастичных асфальтобетонов.The invention relates to stabilizing additives that are used in asphalt mixtures, and can find application in the manufacture of road surfaces using crushed stone-mastic asphalt concrete.

Битум является традиционно основной добавкой при строительстве дорожного полотна (устройстве верхнего слоя автодорог, мостов). Однако для улучшения его технологических и эксплуатационных характеристик (физико-механических свойств) в него вводят различные модифицирующие добавки, наполнители.Bitumen is traditionally the main additive in the construction of the roadway (the device of the upper layer of roads, bridges). However, to improve its technological and operational characteristics (physical and mechanical properties), various modifying additives and fillers are introduced into it.

Известна стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичного асфальтобетона, включающая битум, полимер, минеральное масло, резиновую крошку (Патент РФ №2158742). Добавку получают в виде твердой массы, которая хорошо режется и может быть легко введена в заданном соотношении в разогретый битум.Known stabilizing additive for crushed stone and mastic asphalt, including bitumen, polymer, mineral oil, rubber crumb (RF Patent No. 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.

Недостатками известной добавки являются дороговизна и повышенная липкость.The disadvantages of the known additives are the high cost and increased stickiness.

Известна стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичного асфальтобетона в виде гранул, включающая битум и в качестве структурообразователя подвальный и/или пух распыл, представляющий собой отход хлопчатобумажного производства, при следующем соотношении компонентов состава, мас.%:Known stabilizing additive for crushed stone and mastic asphalt in the form of granules, including bitumen and as a builder basement and / or fluff spray, which is a waste of cotton production, in the following ratio of composition components, wt.%:

Указанный отходIndicated waste 60-9060-90 БитумBitumen остальноеrest

(Патент РФ №2273615 C08L 95/00, 2006 г.).(RF patent No. 2273615 C08L 95/00, 2006).

Недостатком известной стабилизирующей добавки является малотоннажность подвального пуха и пуха распыла, не позволяющая удовлетворить потребность дорожного строительства.A disadvantage of the known stabilizing additives is the low tonnage of basement fluff and spray fluff, which does not allow to satisfy the need for road construction.

Наиболее близкой по сущности и достигаемому эффекту является стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси в виде гранул, содержащая предварительно обработанную льняную солому и битум. В варианте добавка содержит дополнительно реагент Неозон Д. Способ ее получения включает смешение битума и льняной соломы, которая предварительно замочена в щелочном растворе, содержащем поверхностно-активное вещество, затем ее подвергают термомеханической активации, промывают, сушат, распушают и полученную смесь битума и обработанной льняной соломы гранулируют (патент РФ №2312116, МКЛ C08L 95/00).The closest in essence and the achieved effect is a stabilizing additive for crushed stone and mastic asphalt mixture in the form of granules containing pre-processed linen straw and bitumen. In an embodiment, the additive additionally contains Neosone D. reagent. The method for its preparation involves mixing bitumen and flax straw, which is previously soaked in an alkaline solution containing a surfactant, then it is subjected to thermomechanical activation, washed, dried, fluffed, and the resulting mixture of bitumen and treated flax straw is granulated (RF patent No. 2312116, MKL C08L 95/00).

Однако используемый битум недостаточно безопасен и экономичен.However, the bitumen used is not safe enough and economical.

Задачей настоящего изобретения является создание стабилизирующей добавки для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси, обладающей свойствами, не уступающими добавке по известному способу, с использованием в качестве исходного сырья более безопасных и дешевых продуктов.The objective of the present invention is to provide a stabilizing additive for crushed stone-mastic asphalt mixture having properties not inferior to the additive according to the known method, using safer and cheaper products as raw materials.

Поставленная задача решается так, что стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси в виде гранул, включающая органическое вяжущее и структурообразователь, в качестве органического вяжущего содержит отход масложирового производства, выбранный из группы: жировая композиция, или госсиполовая смола, или флотогудрон, или техническая олеиновая кислота марки В, в качестве структурообразователя целлюлозное волокно и дополнительно гидроксид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in such a way that the stabilizing additive for crushed stone and mastic asphalt mixture in the form of granules, including an organic binder and a structure former, as an organic binder contains waste oil and fat production selected from the group: fat composition, or gossipole resin, or fleet tar, or technical oleic brand B acid, cellulosic fiber and, in addition, sodium hydroxide and water as a structurant, in the following ratio of components, wt.%:

Целлюлозное волокноCellulose fiber 80-8580-85 Указанный отход масложирового производстваThe specified waste oil and fat production 10-1510-15 Гидроксид натрияSodium hydroxide 0,4-0,80.4-0.8 ВодаWater остальноеrest

а также так, что в способе получения стабилизирующей добавки по п.1, включающем смешение органического вяжущего и структурообразователя с последующим гранулированием, предварительно готовят эмульсию путем смешения отхода масложирового производства с горячей водой и гидроксидом натрия, затем смешивают эмульсию с целлюлозным волокном, а перед гранулированием отжимают и сушат.and also so that in the method for producing a stabilizing additive according to claim 1, comprising mixing an organic binder and a structurant followed by granulation, the emulsion is preliminarily prepared by mixing the waste of oil and fat production with hot water and sodium hydroxide, then the emulsion is mixed with cellulose fiber, and before granulation squeezed and dried.

В качестве структурообразователя берут целлюлозное волокно, например полуцеллюлозу травяную по ТУ 5411-356-05765670-2009, целлюлозу травяную по ТУ 5411-354-05765670-2009, целлюлозу хвойную сульфатную небеленую марок НСК по СТО 00279189-2-2007, целлюлозу сульфатную беленую из смеси лиственных пород древесины по ГОСТ 28172-89, целлюлозу сульфатную беленую из хвойной древесины по ГОСТ 9571-89, целлюлозу сульфатную небеленую ТУ 5411-098-00279410-2007.Cellulose fiber, for example, grass pulp according to TU 5411-356-05765670-2009, grass pulp according to TU 5411-354-05765670-2009, softwood unbleached softwood pulp grade NSC according to STO 00279189-2-2007, cellulose sulfate, is taken as a structurant mixes of hardwood according to GOST 28172-89, bleached sulfate pulp from softwood according to GOST 9571-89, unbleached sulfate pulp TU 5411-098-00279410-2007.

В качестве органического вяжущего берут отходы масложировых производств, например жировую композицию по ТУ 18 РСФСР 486-77, ТУ 9147-137-00336562-2008 (смесь гудронов, полученных при дистилляции жирных кислот, выделенных после расщепления саломаса растительных масел); госсиполовую смолу по ТУ 10-04-02-49-89, ТУ 9147-141-00336562-2008 (смесь гудронов, полученных при дистилляции жирных кислот соапстоков растительных масел); флотогудрон по ТУ 18 РСФСР 744-77, ТУ 9147-146-00336562-2008 (смесь гудронов вторичных, получаемых от дистилляции жирных кислот, выделенных гудронов первичных различных растительных масел); техническую олеиновую кислоту марки В по ТУ 9145-024-00336562-98 (смесь недистиллированных жирных кислот, получаемых из растительных масел, соапстоков растительных масел и других жировых отходов, подвергнутых облагораживанию).Waste from oil and fat production, for example, fat composition according to TU 18 of the RSFSR 486-77, TU 9147-137-00336562-2008 (a mixture of tar obtained from the distillation of fatty acids extracted after splitting of vegetable oil salomas) is taken as an organic binder; gossypol resin according to TU 10-04-02-49-89, TU 9147-141-00336562-2008 (a mixture of tars obtained by distillation of fatty acids from stocks of vegetable oils); Flotation tar according to TU 18 of the RSFSR 744-77, TU 9147-146-00336562-2008 (a mixture of secondary tars obtained from the distillation of fatty acids, isolated tars of primary various vegetable oils); technical grade B oleic acid according to TU 9145-024-00336562-98 (a mixture of non-distilled fatty acids derived from vegetable oils, co-stocks of vegetable oils and other refined fatty waste).

Подготовку эмульсии осуществляют следующим образом. Расчетное количество отхода масложирового комбината добавляют в разогретую до 70°C воду, содержащую расчетное количество гидроксида натрия, и перемешивают. В процессе перемешивания образуется эмульсия.The preparation of the emulsion is as follows. The estimated amount of waste oil and fat plant is added to water heated to 70 ° C containing the estimated amount of sodium hydroxide, and mixed. During the mixing process, an emulsion is formed.

Стабилизирующую добавку готовят следующим образом. Расчетное количество целлюлозной массы смешивают с эмульсией, затем отжимают, сушат до содержания влаги 15-18% и гранулируют.A stabilizing additive is prepared as follows. The estimated amount of pulp is mixed with the emulsion, then squeezed, dried to a moisture content of 15-18% and granulated.

Приводим конкретные примеры приготовления эмульсии и стабилизирующей добавки.We give specific examples of the preparation of an emulsion and a stabilizing additive.

Пример 1. Для приготовления эмульсии в 10 м³ емкость, содержащую 4 м³ разогретого до 70°C 0,5% водного раствора гидроксида натрия, при перемешивании добавляют 250 кг жировой композиции. Перемешивание ведут в течение 10 минут до образования стабильной эмульсии. Затем полученную эмульсию перекачивают в гидроразбиватель марки ГРВ-01, куда транспортером подают 400 кг травяной целлюлозы. Процессы разволокнения и адсорбции целлюлозной массой органического вяжущего ведут в течение 15 мин. Далее полученную суспензию отжимают на водоотжимном агрегате и сушат до содержания влаги 18%. Полученную массу формуют в гранулы с помощью пресс-гранулятора марки ОГМ-6П.Example 1. To prepare an emulsion in 10 m ^{3 a} container containing 4 m ^{3 of a} 0.5% aqueous sodium hydroxide solution heated to 70 ° C, 250 kg of fat composition is added with stirring. Stirring is carried out for 10 minutes until a stable emulsion is formed. Then the resulting emulsion is pumped into a pulper of the brand GRV-01, where 400 kg of grass pulp is fed by a conveyor. The processes of sintering and adsorption by the pulp of an organic binder are carried out for 15 minutes. Next, the resulting suspension is squeezed on a squeezing unit and dried to a moisture content of 18%. The resulting mass is formed into granules using a press granulator brand OGM-6P.

Полученные гранулы имеют форму цилиндров размером 10×50 мм с содержанием органического вяжущего 15%.The resulting granules are in the form of cylinders 10 × 50 mm in size with an organic binder content of 15%.

Пример 2-4. Процесс получения стабилизирующей добавки ведут аналогично примеру 1, изменяя количество исходных реагентов. Данные приведены в таблице 1.Example 2-4. The process of obtaining a stabilizing additive is carried out analogously to example 1, changing the amount of starting reagents. The data are shown in table 1.

Качество полученных стабилизирующих добавок по примерам 1-4 в виде гранул оценивали на ЩМА-15 (см. таблицу 2).The quality of the obtained stabilizing additives in examples 1-4 in the form of granules was evaluated on SchMA-15 (see table 2).

По представленным данным видно, что стабилизирующая добавка соответствует требованиям ГОСТ 31015-2002, и получают ее из доступного экологически чистого сырья, в достаточных количествах имеющегося в России.According to the data presented, it is clear that the stabilizing additive meets the requirements of GOST 31015-2002, and it is obtained from available environmentally friendly raw materials, in sufficient quantities available in Russia.

Таблица 1Table 1 № п/пNo. p / p Исходное сырье /количество, кгFeedstock / amount, kg Состав стабилизирующей добавки, мас.%The composition of the stabilizing additives, wt.% Структурообразова-тельStructuring agent Органическое вяжущееOrganic binder Гидроксид натрияSodium hydroxide ВодаWater СтруктурообразовательStructure former Органическое вяжущееOrganic binder Гидроксид натрияSodium hydroxide ВодаWater 1one Целлюлоза травяная 400Herbal Cellulose 400 Жировая композиция 250Fat composition 250 20twenty 40004000 80,080.0 15,015.0 0,80.8 4,24.2 22 Полуцеллюлоза травяная 200Grass half-cellulose 200 Госсиполовая смола 250Gossypol resin 250 20twenty 40004000 83,083.0 11,011.0 0,60.6 5,45,4 33 Целлюлоза хвойная сульфатная 200Softwood sulphate cellulose 200 Техническая олеиновая кислота марки В 250Technical grade 250 oleic acid 1010 40004000 81,081.0 13,013.0 0,70.7 5,35.3 4four Целлюлоза сульфатная небеленая 470Unbleached sulfate pulp 470 Госсиполовая смола 118Gossypol resin 118 55 47004700 85,085.0 11,011.0 0,40.4 3,63.6

Таблица 2table 2 Наименование показателейThe name of indicators Стабилизирующая добавкаStabilizing additive ГОСТ 31015GOST 31015 №1No. 1 №2Number 2 №3Number 3 №4Number 4 0,44%0.44% 0,44%0.44% 0,35%0.35% 0,3%0.3% Водонасыщение, % по объемуWater saturation,% by volume 2,822.82 3,03.0 3,283.28 2,472.47 От 1,0 до 4,01.0 to 4.0 Предел прочности при сжатии, МПа при +26°C, не менееStrength under compression, MPa at + 26 ° C, not less 2,852.85 2,82,8 3,63.6 3,583,58 2,22.2 Предел прочности при сжатии, МПа при +50°C, не менееStrength under compression, MPa at + 50 ° C, not less 1,251.25 0,930.93 1,051.05 1,01,0 0,650.65 Коэффициент внутреннего трения, МПа, не менееCoefficient of internal friction, MPa, not less 0,930.93 0,930.93 0,950.95 0,940.94 0,930.93 Сцепление при сдвиге при +50°C, МПа, не менееShear adhesion at + 50 ° C, MPa, not less 0,250.25 0,280.28 0,210.21 0,220.22 0,200.20 Трещиностойкость при 0°СCrack resistance at 0 ° C 5,75.7 5,55.5 5,75.7 5,65,6   не менееno less         2,52.5 не болееno more         6,06.0 Стекание вяжущего, %, не болееBinder draining,%, no more 0,160.16 0,180.18 0,120.12 0,160.16 0,20.2

Claims (2)

1. Стабилизирующая добавка для щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси в виде гранул, включающая органическое вяжущее и структурообразователь, отличающаяся тем, что в качестве органического вяжущего добавка содержит отход масложирового производства, выбранный из группы: жировая композиция, или госсиполовая смола, или флотогудрон, или техническая олеиновая кислота марки В, в качестве структурообразователя целлюлозное волокно и дополнительно гидроксид натрия и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
целлюлозное волокно 80-85 указанный отход масложирового производства 10-15 гидроксид натрия 0,4-0,8 вода остальное 1. A stabilizing additive for crushed stone and mastic asphalt mixture in the form of granules, including an organic binder and a structure-forming agent, characterized in that the organic binder additive contains waste oil and fat production selected from the group: fat composition, or gossypol resin, or flotation tar, or technical oleic acid grade B, cellulose fiber and, in addition, sodium hydroxide and water as the structure-forming agent, in the following ratio of components, wt.%:
cellulose fiber 80-85 specified waste oil and fat production 10-15 sodium hydroxide 0.4-0.8 water rest 2. Способ получения стабилизирующей добавки по п.1, включающий смешение органического вяжущего и структурообразователя с последующим гранулированием, отличающийся тем, что предварительно готовят эмульсию путем смешения отхода масложирового производства с горячей водой и гидроксидом натрия, затем смешивают эмульсию с целлюлозным волокном, а перед гранулированием отжимают и сушат. 2. The method of obtaining the stabilizing additive according to claim 1, comprising mixing an organic binder and a structurant followed by granulation, characterized in that the emulsion is preliminarily prepared by mixing the oil and fat waste with hot water and sodium hydroxide, then the emulsion is mixed with cellulose fiber, and before granulation squeezed and dried.