АСФАЛЬТОБЕТОННАЯ СМЕСЬ Российский патент 2002 года по МПК C04B26/26 C08L95/00 

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов, а именно к составам асфальтобетонных смесей, и может быть использовано для дорожных и гидротехнических покрытий, а также для устройства стяжек полов в промышленных зданиях и складских помещениях, плоской кровли.

Известны асфальтобетонные смеси, включающие битум и минеральные компоненты. Однако такие асфальтобетонные смеси имеют низкие технические характеристики. Поэтому для улучшения эксплуатационных характеристик в состав асфальтобетонных смей вводят модифицирующие добавки, чаще всего органические соединения. При этом модифицирующие добавки вводятся либо в битум, либо непосредственно в асфальтобетонную смесь.

Наиболее известны асфальтобетонные смеси, включающие модифицированный бутадиен-стирольными сополимерами битум и минеральные компоненты. Однако такие асфальтобетонные смеси имеют высокую стоимость, связанную с большой ценой бутадиен-стирольных сополимеров и высокими энергозатратами при получении модифицированного битума.

Известна битумоминеральная смесь для дорожного строительства, включающая битум, поверхностно-активную добавку и минеральный наполнитель (SU 1039939, м.кл. 3 С 08 L 95/00, Е 01 С 7/18, БИ 33, 1983), с использованием в качестве поверхностно-активной добавки смолы пиролиза некомпостируемых бытовых отходов. Недостатком этой смеси является невысокая прочность.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является асфальтобетонная смесь, получаемая на основе битума, минерального наполнителя и модифицирующей добавки - алкиларилтриметиламмоний хлорида (SU 876817, м. кл. Е 01 С 7/18, БИ 40, 1981) в следующем соотношении, мас.%:
Битум - 5-6
Алкиларилтриметиламмоний хлорид - 0,05-0,1
Минеральный наполнитель - Остальное
Недостатками этой асфальтобетонной смеси является невысокая водостойкость и прочность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение водостойкости и прочности получаемого асфальтобетона.

Поставленная цель достигается тем, что асфальтобетонная смесь, включающая битум, минеральные компоненты и модифицирующую добавку, содержит в качестве модифицирующей добавки алкилдиметилгидразиний хлорид при следующем соотношении, мас.%:
Битум - 5,94-7,35
Алкилдиметилгидразиний хлорид - 0,05-0,15
Минеральный наполнитель - Остальное
Алкилдиметилгидразиний хлорид представляет собой смесь алкилдиметилгидразиний хлоридов с алкильными цепями нормального строения, содержащими от 10 до 16 углеродных атомов, и имеет формулу:
[Н₂N-N(СН₃)₂]•RCl,
где R - углеводородный радикал С₁₀-C₁₆.

Алкилдиметилгидразиний хлорид получают алкилированием 1,1-диметилгидразина (гептила) технической смесью алкилхлоридов.

Алкилдиметилгидразиний хлорид представляет собой белую или желтоватую воскообразную массу, без запаха, растворимую в воде и легко диспергируемую в битуме с образованием стабильного коллоидного раствора.

Введение в асфальтобетонную смесь в качестве модифицирующей добавки алкилдиметилгидразиний хлорида является отличием от прототипа, в котором используют алкиларилтриметиламмоний хлорид, и обусловливает соответствие заявляемого технического решения критерию "новизна".

Общая методика. В нагретый до плавления битум при перемешивании вводят 1-3 мас. % алкилдиметилгидразиний хлорида и далее на этом битуме по обычной технологии готовят асфальтобетонные смеси, используя в качестве минеральных компонентов щебень карбонатной породы фракции 5-20 мм (в количестве 40% от массы смеси) и природный песок 0,071-5 мм (в количестве 54% от массы смеси) и 6-7,5% модифицированного битума. Получают асфальтобатонную смесь, содержащую 0,05-0,15 мас.% алкилдиметилгидразиний хлорида.

Пример 1.

В нагретые до плавления 990 г битума при перемешивании вводят 10 г алкилдиметилгидразиний хлорида, получают 1000 г модифицированного битума, содержащего 1 мас.% алкилдиметилгидразиний хлорида. Из 600 г полученного битума, 4000 г щебеня карбонатной породы фракции 5-20 мм и 5400 г природного песка фракции 0,071-5 получают 10 кг асфальтобетонной смеси, содержащей 0,06 мас. % алкилдиметилгидразиний хлорида, 5,94% битума и 94% минерального наполнителя.

Пример 3.

Аналогично примеру 1 в 980 г битума при перемешивании вводят 20 г алкилдиметилгидразиний хлорида, получают 1000 г модифицированного битума, содержащего 2 мас.% алкилдиметилгидразиний хлорида. Из 750 г полученного битума 3950 г, щебеня карбонатной породы фракции 5-20 мм и 5300 г природного песка фракции 0,071-5 получают 10 кг асфальтобетонной смеси, содержащей 0,15 мас. % алкилдиметилгидразиний хлорида, 7,35% битума и 92,5% минерального наполнителя.

Свойства полученного асфальтобетона приведены в таблице.

Введение алкилдиметилгидразиний хлорида в количестве менее 0,05% от массы асфальтобетонной смеси не приводит к существенному увеличению прочности и коэффициента водостойкости. При введение более 0,15% алкилдиметилгидразиний хлорида эти характеристики почти не улучшаются, но стоимость асфальтобетонной смеси возрастает.

Из данных таблицы видно, что предлагаемая асфальтобетонная смесь удовлетворяет требованиям ГОСТ 9128-97 и положительный эффект предлагаемого способа состоит в том, что предлагаемая асфальтобетонная смесь имеет повышенный (на 0,9-1,65 МПа) по сравнению с известным способом предел и более высокий (на 0,01-0,02) коэффициент водостойкости.

Предложена асфальтобетонная смесь, включающая битум, модифицирующую добавку и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит в качестве модифицирующей добавки алкилдиметилгидразиний хлорид, являющийся смесью алкилдиметилгидразиний хлоридов с алкильными цепями нормального строения, содержащими от 10 до 16 углеродных атомов при соотношении компонентов, мас. %: битум 5,94-7,35; вышеуказанный алкилдиметилгидразиний хлорид 0,05-0,15; минеральный наполнитель остальное. Эта асфальтобетонная смесь имеет повышенный предел и высокий коэффициент водостойкости. 1 табл.

Асфальтобетонная смесь, включающая битум, модифицирующую добавку и минеральный наполнитель, отличающаяся тем, что она содержит в качестве модифицирующей добавки алкилдиметилгидразиний хлорид, являющийся смесью алкилдиметилгидразиний хлоридов с алкильными цепями нормального строения, содержащими от 10 до 16 углеродных атомов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум - 5,94 - 7,35
Вышеуказанный алкилдиметилгидразиний хлорид - 0,05 - 0,15
Минеральный наполнитель - Остальноеж