СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АСБЕСТО-БИТУМНОЙ ЭМУЛЬСИИ Российский патент 2000 года по МПК C04B26/26 C08L95/00 

Описание патента на изобретение RU2158244C1

Изобретение относится к строительным материалам и касается способа получения мастики для устройства безрулонных кровель крыш зданий, а также для гидроизоляции строительных конструкций.

Сочетание битума и асбеста в мастике позволяет создать кровлю, имеющую достаточную прочность и хорошее сопротивление проникновению воды в течение длительного срока эксплуатации.

Известен способ получения битумной эмульсии в воде путем диспергирования битума (110 - 120oC) в 2-3% водном растворе алкилбензолсульфонате (C11 - C18) натрия (Авт. свид. СССР 206375). Применение данной эмульсии в кровле не обеспечивает прочности покрытия.

В другом техническом решении (Авт. свид. СССР 463684) используются алкилбензолсульфонаты натрия с длиной углеродной цепи <C8 и >C18, которые смешиваются в соотношении 1:1.

В качестве эмульгатора при получении битумной эмульсии используют также щелочной лигнин (2-4% в воде) (Авт. свид. СССР 385995).

Эмульгатором для битума являются также щелочно-земельные соли кислот таллового масла (пат. США. 5772749).

В качестве твердого эмульгатора для битума используют смесь асбеста и негашеной извести при соотношении
битум:асбест:известь = 1:0,24-0,3:0,08-0,12 (Авт. свид. СССР 1597374).

Для устройства безрулонных кровель используют мастику состава:
битум - 36,64
глина - 1,91
асбест - 1,91
зола ТЭЦ - 18,31
эмульгатор - 2-окси 1,3 пропилендиамин NNN'N'-тетраметилен фосфоновая кислота - 0,2-0,35
вода - Остальное
(Патент РФ 2012573).

Такой состав не обеспечивает достаточную прочность кровли.

В другом техническом решении (А.С. СССР 1796644) соотношение органического вяжущего (гудрона) к асбесту равно 1: 0,2-0,33.

Наиболее близким техническим решением является изобретение, где указано еще более высокое наполнение мастики асбестом (соотношение битум:асбест= 1: 0,66-0,85) (А.С.СССР 1393833).

Во всех перечисленных выше технических решениях диспергирование битума в воде производилось за счет высокоскоростного перемешивания расплавленного битума в воде в присутствии асбеста.

Известно, что асбест является минеральным волокнистым материалом и его ценность определяется длиной волокон. При диспергировании битума в присутствии асбеста неизбежно происходит разрыв волокон и уменьшение их длины. Следствием этого имеет место снижение прочностных показателей кровельного композиционного материала. Кроме того, сам процесс диспергирования битума при высоких скоростях сдвига затруднен вследствие высокой вязкости суспензии асбеста в воде при высоком содержании асбеста в композиции и высокой концентрации битума и асбеста в воде.

Целью настоящего изобретения было создание битумно-асбестовой композиции при любом высоком соотношении битум:асбест 1:0,85-2, обеспечивающем требуемое соотношение свойств кровельного материала: прочность при разрыве и водонепроницаемость при эксплуатации с достаточно высокой скоростью удаления влаги при высушивании в естественных условиях (на крыше) при обустройстве кровли методом полива.

Упомянутые цели были достигнуты путем приготовления асбесто-битумной эмульсии в три стадии:
А. На первой стадии производят диспергирование битума в воде в присутствии растворенных в воде эмульгаторов в аппаратах с высокими скоростями перемешивания либо периодического, либо непрерывного действия или циркуляционного типа
В качестве битумного связующего могут быть использованы любые битумы с температурой плавления ниже 90oC. Предпочтительно использовать битум нефтяной вязкий дорожный БНД 60/90 (ГОСТ 22245-90).

В качестве эмульгаторов могут быть использованы водорастворимые вещества:
- алкиларилсульфонаты натрия или калия (сульфонол НП-3 марок 810, 1214, 814) (ТУ 3.01 Украины 005-92)
- полиметиленнафталинсульфонаты натрия в смеси с лигниносульфонатом натрия - пластификатор С-3 (ТУ 2481-001-01815236-97)
- натриевые или калиевые соли кислот таллового масла (ТУ 38.303-03-064-93)
- оксиэтилированные жирные спирты с числом атомов углерода в алкильном радикале C8 - C18 и степенью оксиэтилирования 8-12, такие как синтанол ДС-10 (ТУ 6-14-577-70) или АЛМ -10 (ТУ 6-14- 864-88) при соотношении битум: эмульгатор = 1:0,005-0,16.

В качестве эмульгаторов при диспергировании могут также использоваться твердые эмульгаторы, такие как мелкомолотая негашеная известь (ГОСТ 8677-76) и асбест хризотиловый (ГОСТ 12871-93Е) при соотношении битум:асбест:известь = 1:0,24-0,3:0,08-0,12.

Диспергирование битума в воде производят при температурах, приближающихся к температуре кипения воды (выше температуры плавления битума).

В качестве аппарата для диспергирования битума используют: смесители периодического действия с мешалкой (число оборотов мешалки до 8000 в мин) либо смесители непрерывного действия типа "Гарт" или типа коллоидной мельницы. Желательно получать частицы битума с максимальным размером менее 0,15 мм.

Б. На второй стадии производят смешение асбеста с водой в обычных аппаратах с мешалками. Концентрация асбеста в воде может быть в пределах 40-70% и определяется технологическими возможностями транспортировки данной суспензии.

В. На третьей стадии смешивают эмульсию битума в воде с суспензией асбеста в воде в аппарате с мешалкой обычного типа
При этом в конечной асбесто-битумной эмульсии соотношение компонентов битум: асбест: эмульгатор равно 1:0,85-2:0,005-0,16.

В дальнейшем существо предлагаемого изобретения поясняется примерами его выполнения.

Пример контрольный по А.С. СССР 1393833.

В аппарат - диспергатор загружают битум, асбест марки А-7-450, воду в соотношении 1:0,85:1,85. Проводят диспергирование при температуре 90-96oC в течение 5 минут при числе оборотов мешалки 8000 в мин. Получают асбесто-битумную эмульсию с концентрацией сухого остатка 50,1%. Размер частиц битума - менее 0,2 мм, размер частиц асбеста вместо исходного - 0,4 мм стал 0,2 мм.

Пример 1. В аппарат - диспергатор загружают битум, алкилбензолсульфонат натрия (сульфонол-НП-3), воду в соотношении 1:0,005:0,8. Производят диспергирование при температуре 90-96oC в течение 5 минут при числе оборотов мешалки 8000 в мин. Получают размер частиц битума менее 0,15 мм.

Готовят суспензию асбеста в воде при соотношении асбест:вода = 1:1. Смешивают битумную эмульсию с суспензией асбеста в соотношении 1: 0,85 и получают асбесто-битумную эмульсию, имеющую соотношение битум: асбест: эмульгатор = 1:0,85:0,005 при содержании сухого остатка 52,8 %.

Пример 2. В качестве эмульгатора при диспергировании битума в воде используют пластификатор С-3. Соотношение битум: эмульгатор: вода = 1:0,1:1,2. Условия диспергирования - прежние. Смешивают асбест с водой при соотношении асбест: вода, равном 0,8:1. Смешивают битумную эмульсию и суспензию асбеста в воде при соотношении битумная эмульсия:суспензия асбеста, равном 1:1,2. Получают асбесто-битумную эмульсию, имеющую соотношение битум: асбест: эмульгатор = 1:0,96:0,1 при содержании сухого остатка 46,8 %.

Пример 3. В качестве эмульгатора при диспергировании битума в воде используют калиевую соль кислот таллового масла при соотношении битум:эмульгатор:вода = 1:0,054:1,5.

Условия диспергирования прежние.

Смешивают асбест с водой при соотношении асбест:вода =1:1,5.

Смешивают битумную эмульсию и суспензию асбеста в воде при соотношении битумная эмульсия: суспензия асбеста = 1:2.

Получают асбесто-битумную эмульсию, имеющую соотношение битум: асбест: эмульгатор = 1:2:0,054 при содержании сухого остатка 40,4%.

Пример 4. В качестве эмульгатора при диспергировании битума в воде используют смесь негашеной извести и асбеста в соотношении битум:асбест:известь:вода = 1:0,25:0,1:2.

Условия диспергирования прежние.

Смешивают асбест с водой при соотношении асбест:вода 1:1.

Смешивают битумную эмульсию с суспензией асбеста в соотношении 1:1. Получают асбесто-битумную эмульсию, имеющую соотношение битум:асбест:известь = 1:1,92:0,1 при содержании сухого остатка 45%.

Пример 5. В качестве эмульгатора при диспергировании битума в воде используют синтанол АЛМ - 10 при соотношении битум: эмульгатор:вода =1:0,157: 0,95.

Условия диспергирования прежние.

Смешивают асбест с водой при соотношении асбест:вода 1,15:0,8.

Смешивают битумную эмульсию с суспензией асбеста в соотношении 1:1 по весу.

Получают асбесто-битумную эмульсию, имеющую соотношение битум: асбест = 1:1,1 при содержании сухого остатка 56,8%.

Испытания полученных образцов асбесто-битумных мастик проводили по следующим параметрам:
- на прочность при разрыве - по ГОСТ 26589-94 на образцах лопатках типа 1 со скоростью перемещения подвижного захвата 100 ± 10 мм/мин;
- на водонепроницаемость - по ГОСТ - 26589-94;
- на скорость сушки при 22o при естественной конвекции воздуха.

Результаты испытания приведены в таблице.

Приведенные результаты показывают, что асбесто-битумная мастика, изготовленная по предлагаемому способу, дает возможность получать кровельный материал с лучшим комплексом свойств, в первую очередь с лучшей прочностью при разрыве.

Похожие патенты RU2158244C1

название год авторы номер документа
Способ получения битумной эмульсионной мастики 1988
  • Маслаков Аркадий Дмитриевич
  • Вилисов Анатолий Петрович
SU1597374A1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫХ РЕЗИНОБИТУМНЫХ МАСТИК 2013
  • Чикин Александр Вячеславович
RU2525487C1
Способ получения битумной эмульсии и битумная эмульсия 2017
  • Иванов Александр Федорович
  • Кочетков Андрей Викторович
  • Андронов Сергей Юрьевич
  • Коротковский Сергей Алексеевич
  • Талалай Виктор Вячеславович
  • Артемьев Сергей Вячеславович
  • Янковский Леонид Вацлавович
RU2662493C1
Битумно-латексная эмульсионная композиция 1990
  • Маевский Валерий Георгиевич
  • Анохин Алексей Яковлевич
  • Мальцев Геннадий Иванович
  • Соболев Вениамин Степанович
SU1721064A1
МАСТИКА НА ОСНОВЕ БИТУМНОЙ КОМПОЗИЦИИ 1996
  • Верещагин Михаил Николаевич
  • Цимбельман Иван Яковлевич
RU2124541C1
Способ получения холодной битумной эмульсионной мастики 1992
  • Митрошин Борис Павлович
SU1804471A3
КРОВЕЛЬНАЯ ХОЛОДНАЯ МАСТИКА 1994
  • Шеина Т.В.
  • Коренькова С.Ф.
  • Клеменков О.М.
  • Сенченко Л.П.
RU2098442C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАСТИКИ 1990
  • Иванюхин В.П.
  • Черных В.Ф.
  • Пшеничный Г.Н.
  • Ольховская А.А.
RU2012573C1
БИТУМНАЯ ЭМУЛЬСИЯ И СПОСОБ ЕЕ ПРИГОТОВЛЕНИЯ 2004
  • Хозин В.Г.
  • Нетфуллова Л.Ш.
  • Мурафа А.В.
  • Макаров Д.Б.
  • Рахматуллина А.П.
RU2258075C1
БИТУМНАЯ ЭМУЛЬСИЯ 2001
  • Хозин В.Г.
  • Макаров Д.Б.
  • Мурафа А.В.
  • Рахматуллина А.П.
  • Ахмедьянова Р.А.
  • Лиакумович А.Г.
  • Гибадуллин Т.К.
  • Мошков В.И.
RU2185878C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 158 244 C1

Реферат патента 2000 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АСБЕСТО-БИТУМНОЙ ЭМУЛЬСИИ

Изобретение относится к строительным материалам и касается способа получения мастики для устройства безрулонных кровель крыш зданий, а также для гидроизоляции строительных конструкций. Способ получения асбесто-битумной эмульсии заключается в получении суспензии асбеста в воде при умеренном перемешивании, диспергировании расплавленного битума в воде в интенсивном смесителе типа "Гарт" или коллоидной мельнице до получения частиц битума менее 0,15 мм в присутствии эмульгатора и последующем перемешивании суспензии асбеста и диспергированного битума при умеренном перемешивании с получением готовой эмульсии следующего соотношения: битум : асбест : эмульгатор = 1 : 0,85-2 : 0,005-0,16 и их суммарной концентрации в эмульсии 40 - 56,8 %. Эмульгатор выбирают из группы: смесь асбеста с мелкомолотой окисью кальция в соотношении 0,24 - 0,3 : 0,08 - 0,12, алкиларилсульфонат натрия, смесь полиметиленнафталинсульфонатов натрия с лигносульфонатом натрия, натриевые или калиевые соли кислот таллового масла, оксиэтилированные жирные спирты C8 - С18 со степенью оксиэтилирования 8-12. Технический результат: повышение прочности при разрыве, водонепроницаемости при эксплуатации с достаточно высокой скоростью удаления влаги при высушивании в естественных условиях. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 158 244 C1

Способ получения асбесто-битумной эмульсии, включающий приготовление суспензии асбеста в воде и перемешивание ее с расплавленным битумом, отличающийся тем, что суспензию асбеста в воде получают при умеренном перемешивании, а расплавленный битум предварительно диспергируют в воде в интенсивном смесителе типа "Гарт" или коллоидной мельницы до получения частиц битума менее 0,15 мм в присутствии эмульгатора, выбранного из группы: смесь асбеста с мелкомолотой окисью кальция в соотношении 0,24 - 0,3 : 0,08 - 0,12, алкиларилсульфонат натрия, смесь полиметиленнафталинсульфонатов натрия с лигносульфонатом натрия, натриевые или калиевые соли кислот таллового масла, оксиэтилированные жирные спирты C8-C18 со степенью оксиэтилирования 8 - 12, при этом диспергированный битум и суспензию асбеста смешивают при умеренном перемешивании с получением в готовой эмульсии следующего соотношения: битум : асбест : эмульгатор = 1 : 0,85 - 2 : 0,005 - 0,16 и их суммарной концентрации в эмульсии 40 - 56,8%.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2000 года RU2158244C1

Способ приготовления вяжущего для холодного асфальтополимербетона 1986
  • Нельговский Игорь Евгеньевич
  • Стабников Николай Васильевич
SU1393833A1
Мастика для строительных работ 1974
  • Иванюков Демид Васильевич
  • Пищаева Зоя Михайловна
SU514874A1
Холодная мастика для устройства кровель 1975
  • Чулков Владим Иванович
  • Тиль Александр Максович
  • Аруцев Виталий Георгиевич
  • Клейманова Нина Григорьевна
  • Ломовский Аркадий Борисович
SU570565A1
Асфальто-бетонная смесь 1979
  • Капуров Курбанмурад
  • Бабаев Мухамед Гельдыевич
  • Довмат Тамара Анатольевна
  • Абдуллаев Рафик Ибадович
SU833734A1
Холодная асфальтовая мастика 1978
  • Розенкевич Александр Маркович
SU698942A1
Способ получения битумной эмульсионной мастики 1988
  • Маслаков Аркадий Дмитриевич
  • Вилисов Анатолий Петрович
SU1597374A1
ВОДОЭМУЛЬСИОННАЯ МАСТИКА 1991
  • Паукку А.Н.
  • Проскуряков С.В.
  • Русаков Д.В.
  • Овчинников В.А.
  • Трофимов В.Н.
RU2011646C1
US 3993496 A, 23.11.1976.

RU 2 158 244 C1

Авторы

Юдин В.П.

Тихомиров С.Г.

Даты

2000-10-27Публикация

2000-03-15Подача