СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 1998 года по МПК C04B26/26 C04B26/26 C04B24/24 C08L95/00 

Изобретение относится к дорожному строительству, в частности к способам приготовления асфальтобетонных смесей для строительства оснований и покрытий автомобильных дорог.

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.

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).

Преимуществом этого способа являются высокие физико-механические показатели асфальтобетона, в частности высокая прочность при 20^oC и 50^oC.

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.

Цель изобретения - повышение длительной водостойкости асфальтобетона.

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).

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.

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.

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.

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".

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".

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.

Примеры составов асфальтобетона, приготовленных по предлагаемому способу, приведены в табл. 3.

Свойства асфальтобетона, полученного по предлагаемому способу, приведены в табл. 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.

Показатели свойств асфальтобетона, не приведенные в табл. 4, но предусмотренные ГОСТ 9128-84, выше уровня прототипа и соответствуют стандарту для горячих асфальтобетонных смесей.

Преимущества предлагаемого способа заключаются в следующем.

1. Улучшается длительная водостойкость асфальтобетона до 20%, что приведет к значительному увеличению срока службы покрытий и снижению затрат на преждевременные ремонтные работы.

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.

Способ применим для приготовления асфальтобетонных смесей при строительстве оснований и покрытий автомобильных дорог. Способ приготовления асфальтобетонной смеси включает введение в битум в количестве 1 - 9% от его массы полимерной композиции, получаемой при взаимодействии полиэтилена с терпеновым маслом при температуре 80 - 160^oС в массовом соотношении 1 : (1 - 2), и перемешивание с минеральным материалом. Достигается повышение длительности водостойкости асфальтобетона. 4 табл.

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.