СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНОЙ ПЛАСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ Российский патент 2007 года по МПК C04B40/00 E01C7/00 

Изобретение относится к производству цветных пластбетонных композиций и может найти применение для устройства цветных покрытий в дорожном, промышленном и гражданском строительстве.

Известны цветные пластбетонные смеси, предназначенные для устройства цветных дорожных покрытий на автомагистралях, парковых дорожках, спортплощадках и других объектах [ТУ-400-24-110-76. Смеси цветные пластбетонные для дорожного строительства. Технические условия. - М.: Главмосинжстрой при Мосгорисполкоме. Техническое управление. - 1977. - 48 с.]. В состав известных цветных пластбетонных композиций входят следующие компоненты, мас.%:

- минеральная крошка 5-7 мм или песок 2-5 мм50-30- песок 0,1-0,315 мм30-45- минеральный порошок менее 0,14 мм17-19- пигмент3-6- вяжущее8-10

В качестве вяжущего используют светлые нефтеполимерные, инденкумароновые или стиролинденовые смолы, пластифицированные экстрактом и деасфальтизатом, или экстрактом и петролатумом. Цветная пластбетонная смесь приготавливается при высоких температурах смешения компонентов (120-140°С). Недостатком известного способа является то, что приготовление смеси при высоких температурах вызывает окисление, старение и потемнение вяжущего. Для окрашивания потемневшего вяжущего расходуется большое количество пигмента. Из-за необходимости укладки и уплотнения цветной пластбетонной смеси в горячем состоянии время ее транспортирования, укладки, выравнивания и уплотнения из-за остывания ограничено, что обуславливает их низкую технологичность.

Наиболее близкими по составу и технологической сущности к предлагаемой являются холодные цветные пластбетоны, представляющие собой смесь вяжущих, поверхностно-активных веществ, заполнителей, пигментов и воды. [Дорожные пластбетоны. Под ред. Сюньи Г.К. - М.: Транспорт, 1976. - C.11-14].

Приготовление холодных цветных пластбетонных смесей осуществляют с предварительным приготовлением в лопастных мешалках известково-глинобитумных или известково-глинокумароновых эмульсий с последующим перемешиванием с кирпичной крошкой или песком и пигментом при следующем зерновом составе минерального заполнителя (таблица 1).

Таблица 1
Размер отверстий сит, мм531,250,630,3150,140,071Количество частиц, прошедших через сито, мас.%90-10060-8042-7033-6530-5325-4020-30

Недостатком известного способа является относительно низкое качество, вследствие низкой водостойкости и прочности из-за наличия глины в смеси, неоднородность и неяркость расцветок полученных покрытий вследствие наличия извести, которая выделяется на покрытии, и сложность технологии приготовления пластбетонные смеси, из-за необходимости приготовления эмульсии в отдельной установке.

Целью настоящего изобретения является повышение качества и упрощение технологии приготовления цветных пластбетонных смесей. Поставленная цель достигается тем, что пластбетонную смесь готовят в 2 приема, причем на первой стадии в смеситель загружают нагретый минеральный заполнитель крупнее 0,14 мм, затем в работающий смеситель вводят часть нагретого до той же температуры вяжущего, совмещенное с ПАВ и пигментом, в количестве 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя крупнее 0,14 мм и перемешивают до равномерного покрытия вяжущим поверхности заполнителя, на второй стадии в работающий смеситель подают воду, минеральный порошок фракции мельче 0,14 мм, часть пигмента и нагретую оставшуюся часть вяжущего, совмещенного с ПАВ и пигментом, и перемешивают до получения однородной смеси.

Причем на второй стадии в смеситель для понижения температуры смеси до 85-95°С и эмульгирования вяжущего подают воду в количестве 16-18 мас.%, минеральный порошок фракции менее 0,14 мм, пигмент в количестве 100 мас.% пигмента, содержащегося в вяжущем, и вяжущее с температурой 120-140°С, совмещенное с пигментом и ПАВ, в количестве 8,0-10,0 мас.%. Вяжущее совмещают с ПАВ и пигментом при перемешивании в смесителе при температуре 120-140°С в течение 20-40 мин.

Оптимальное содержание вяжущего в цветных пластбетонных смесях определяют по максимальной прочности образцов из смесей, приготовленных горячим способом, согласно известной методике [Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к СНиП 3.06.03-85). Москва, СоюздорНИИ. - 1989 г. - 56 с.]. Количество вяжущего, совмещенного с ПАВ и пигментом, вводимого на первой стадии приготовления асфальтобетонной смеси, составляет 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя крупнее 0,14 мм. При введении вяжущего на первой стадии менее 2,2 мас.% поверхность заполнителя крупнее 0,14 мм не полностью покрыта вяжущим, что снижает показатели водостойкости композиции. При введении вяжущего на первой стадии в количестве более 3,6 мас.% от массы минерального заполнителя крупнее 0,14 мм, показатели водостойкости композиций снижаются, что связано с недостатком вяжущего, вводимого на второй стадии, для покрытия поверхности минерального порошка фракции менее 0,14 мм (таблица 2).

Введение в вяжущее катионных поверхностно-активных веществ КАДЭМ-ВТ - смесь алкиламидополиаминов и алкилимидозолинаминов (алкил 16-20) по ТУ 2482-009-04706205 или БП-ЗМ - катионактивную адгезионную присадку к битумам по ТУ 0257-0001-00151-822-93 в количестве соответственно 1,2 и 2,0 мас.% обеспечивает высокую адгезию к минеральным заполнителям кислой (гранит, кварцевый песок и др.) и основной природы (известняк, мрамор и др.), определенную по ГОСТ 11508-74, которая после испытаний на пассивное и активное сцепление соответствует контрольному образцу 1.

Таблица 2Состав и свойства композицийПримеры1231. Состав композиции, мас.%- минеральный заполнитель фракции крупнее 0,14 мм63,259,055,0- минеральный порошок фракции мельче 0,14 мм17,620,423,0- пигмент красный железоокисный, введенный во вяжущее1,61,82,0- то же, введенный в смесь на 2-й стадии1,61,82,0- вода16,017,018,0- вяжущее марки 60-90 по ТУ 400-24-110-76 + 1,2 мас.% КАДЭМ-ВТ с пигментом ^*)8,09,010,0в т.ч. введенное в заполнитель крупнее 0,14 мм2,02,32,93,53,82,12,42,93,53,82,22,52,93,63,82. Свойства- Прочность при сжатии, МПа при температуре               50°С1,21,41,61,61,31,31,41,51,51,41,21,31,51,413,020°С3,84,04,24,44,04,14,24,64,54,03,84,54,94,5 0°С10,111,011,214,011,611,212,012,213,013,012,013,013,014,013,0- Водонасыщение, мас.%2,82,62,42,22,43,02,62,22,22,22,82,42Д2,22,9- Коэффициент водостойкости кратковременной0,900,951,01,00,920,910,951,01,00,920,840,951,01,00,93- Коэффициент водостойкости длительной0,780,930,980,970,840,80,910,980,940,920,780,910,990,950,90^*) Вяжущее с добавками вводится в количестве сверх 100% смеси минерального заполнителя фракции крупнее 0,14 мм, минерального порошка фракции мельче 0,14 мм, пигмента красного железоокисного, введенного во вяжущее, то же, введенного в смесь на 2-й стадии и воды

Количество пигмента, введенного в вяжущее, определяют по достижению требуемой расцветки и составляет 15-25 мас.% пигмента красного железоокисного, 4-8 мас.% окиси хрома зеленого, 8-9 мас.% желтого светопрочного, 1-3 мас.% синего фталационинового. Количество пигмента, введенного в смесь на второй стадии приготовления смеси, определяют по достижению требуемой расцветки пластбетона и составляет 100 мас.% пигмента, содержащегося в вяжущем, введенном в смесь.

Составы и свойства цветных пластбетонных смесей, полученных по предлагаемому и известному способу, представлены в таблицах 2 и 3.

Таблица 3Состав и свойства композицийПримеры22а2б2в2г5 прототип12345671. Состав композиции, мас.%- Минеральный заполнитель гранит фракция крупнее 0,14 мм59,059,058,358,558,1-- Минеральный порошок фракция мельче 0,14 мм20,420,423,522,724,5-- Кирпич дробленый размером 0-5 мм-----84- Пигменты: красный железоокисный, введенный в вяжущее1,81,8----- то же, введенный в смесь на 2-й стадии1,81,8----- окись хрома, введенная в вяжущее--0,6---- то же, введенная в смесь на 2-й стадии--0,6---- желтый светопрочный, введенный в вяжущее---0,9--- то же, введенный в смесь на 2-й стадии---0,9--- синий фталациониновый, введенный в вяжущее----0,2-- то же, введенный в смесь на 2-й стадии----0,2-

1234567- Известь-----1,6- Глина-----1,3- Вода в смеситель17171717176,7^*)- Вяжущее марки 60-90 по ТУ 400-24-110-76 + 1,2 мас.% КАДЭМ-ВТ9-9996,4- то же + 2,0 мас.% БП-3-9----- в т.ч. совместно с пигментом в заполнителе крупнее 0,14 мм2,92,92,92,92,9-2. Свойства- Прочность при сжатии, МПа при температуре 50°С13131,41,31,50,920°С4,64,54,34,84,63,80°С12,212,610,011,810,210,2- Водонасыщение, мас.%2,22,02,62,42,72,8- Набухание, %0,10,10002,6Коэффициент водостойкости кратковременной1,01,01,01,01,00,73- Коэффициент водостойкости длительной0,980,960,950,960,950,52^*) Вода подается в отдельный смеситель

Как следует из данных таблицы 2 и 3 композиции, полученные по предлагаемому техническому решению, имеют гораздо более высокие показатели прочности и водостойкости, они более однородны и ярче по цвету, по сравнению с прототипом. Технология производства цветной пласт-бетонной смеси осуществляется по более простой технологии, поскольку смесь готовится в одном смесителе и отпадает необходимость, приготовления эмульсии вяжущего на отдельных эмульсионных установках.

Изобретение соответствует критерию промышленной применимости, поскольку осуществляется с использованием известных материалов и технологий, а также средств производства.

Изобретение относится к производству цветных пластбетонных композиций и может найти применение для устройства цветных покрытий в дорожном, промышленном и гражданском строительстве. Технический результат: повышение качества и упрощение технологии приготовления цветных пластбетонных смесей. Способ получения цветной пластбетонной смеси осуществляется путем перемешивания нагретых до 130-140°С минерального заполнителя, вяжущего, ПАВ с минеральным порошком, пигментом и водой, причем вяжущее используют совмещенное с ПАВ и пигментом, а пластбетонную смесь готовят в 2 стадии, причем на первой стадии в смеситель загружают нагретый минеральный заполнитель крупнее 0,14 мм, затем в работающий смеситель вводят часть нагретого указанного вяжущего в количестве 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды в пластбетонной смеси и перемешивают до равномерного покрытия вяжущим поверхности минерального заполнителя, на второй стадии в работающий смеситель для понижения температуры смеси до 85-95°С и эмульгирования вяжущего подают холодную воду в количестве 16-18 мас.%, минеральный порошок фракции менее 0,14 мм, пигмент в количестве 100% от массы пигмента, совмещенного с вяжущим, и нагретую оставшуюся часть указанного вяжущего в таком количестве, чтобы содержание указанного вяжущего в пластбетонной смеси составило 8,0-10,0 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды и перемешивают до получения однородной смеси. 1 н.п. ф-лы, 3 табл.

1. Способ получения цветной пластобетонной смеси путем перемешивания нагретых до 130-140°С минерального заполнителя, вяжущего, ПАВ с минеральным порошком, пигментом и водой, отличающийся тем, что используют вяжущее, совмещенное с ПАВ и пигментом, а пластобетонную смесь готовят в 2 стадии, причем на первой стадии в смеситель загружают нагретый минеральный заполнитель крупнее 0,14 мм, затем в работающий смеситель вводят часть нагретого указанного вяжущего в количестве 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды в пластобетонной смеси и перемешивают до равномерного покрытия вяжущим поверхности минерального заполнителя, на второй стадии в работающий смеситель для понижения температуры смеси до 85-95°С и эмульгирования вяжущего подают холодную воду в количестве 16-18 мас.%, минеральный порошок фракции менее 0,14 мм, пигмент в количестве 100% от массы пигмента, совмещенного с вяжущим, и нагретую оставшуюся часть указанного вяжущего в таком количестве, чтобы содержание указанного вяжущего в пластобетонной смеси составило 8,0-10,0 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды, и перемешивают до получения однородной смеси.2. Способ получения цветной пластбетонной смеси по п.1, отличающийся тем, что вяжущее совмещают с ПАВ и пигментом при перемешивании в обогреваемом смесителе при температуре 120-140°С в течение 20-30 мин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Вяжущее84-97,8Пигмент1,0-14,0ПАВ1,2-2,0