ВЯЖУЩЕЕ (ПОЛИМЕРНО-ГУДРОНОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ) ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2010 года по МПК C08L95/00 

Изобретение относится к материалам, используемым при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для дорожного покрытия.

Известны полимерно-битумные вяжущие материалы (ПБВ) на основе блоксополимеров на основе бутадиена и стирола, которые отвечают всем требованиям, предъявляемым к данным материалам по эластичности, трещиностойкости, деформативности и растяжимости при низких температурах, а также теплостойкости, и на которые имеется ГОСТ Р 52056-2003.

Основным недостатком ПБВ является использование в качестве вяжущего материала битума строго определенного качества, который получают окислением гудрона, за счет чего возрастает стоимость вяжущего и ограничиваются ресурсы для его производства.

Этот недостаток можно отнести ко всем вяжущим материалам на основе битума.

Известно ПБВ для дорожного покрытия, которое содержит, мас.%:

Битум 54,0-88,0 Блоксополимеры бутадиена и стирола 2,0-6,0 Продукт полукоксования углей 10,0-40,0 Гексаметилентетрамин 0,1-2,0 сверх 100

(Пат. РФ №2241724, 2004).

Недостатком известного ПБВ является его достаточно высокая токсичность, обусловленная применением амина и продукта полукоксования углей, ограниченность ресурсов и высокая себестоимость.

Известно также ПБВ для дорожного покрытия, которое содержит смесь из битума, блоксополимера диена и стирола и добавки, причем в качестве битума содержит битум дорожный улучшенный марок БДУ 70/100 или БДУС 70/100, в качестве блоксополимера диена и стирола оно содержит Кратон Д 1101 М, а в качестве добавки - нефтяную фракцию, полученную прямой перегонкой тяжелой малопарафинистой нефти нафтенового основания (Пат. РФ №2260023, 2005).

Недостатком данного ПБВ является крайне ограниченная сырьевая база, так как объемы производства битумов марок БДУ практически уже исчерпаны (они производятся только из остатков переработки ярегской нефти), а марок БДУС - очень невелики и могут удовлетворить потребности лишь небольшого региона России.

Наиболее близким к заявляемому является вяжущее для дорожного покрытия, которое содержит, мас.%:

Битум 44,4-98 Блоксополимеры алкадиена и стирола 0,1-22,3 Масло индустриальное 1,9-33,3

(Пат. РФ №2299228, дата публикации заявки 1997, опубликован 2007).

Недостатком вяжущего по прототипу также является необходимость использования в качестве одного из компонентов более дорогого и более дефицитного продукта - битума марок БНД по ГОСТ 22245-90.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава вяжущего для дорожных покрытий, которое бы отвечало всем требованиям по качеству к вяжущим материалам по ГОСТ Р 52056-2003 и в котором битум был бы заменен на более дешевый и доступный материал - гудрон (за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума).

Для решения поставленной задачи предлагается вяжущее для дорожных покрытий, которое включает блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, и отличается тем, что дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гудрон или смесь гудронов с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с 83,0-91,3 масло индустриальное 5,0-12,0 блоксополимер алкадиена и стирола 3,5-5,0

Заявляемое вяжущее (далее по тексту ПГВ - полимерно-гудроновое вяжущее) в качестве основного компонента содержит гудрон или смесь гудронов с условной вязкостью при температуре 80°С и с диаметром отверстия 5 мм - ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с. Снижение вязкости гудронов ниже 60 с требует повышенного расхода полимера при приготовлении вяжущего, что экономически не рентабельно. Повышение же вязкости используемых гудронов выше 160 с требует значительных расходов как масла, так и полимера, что приводит к невозможности обеспечения всех норм ГОСТ Р 52056-2003.

В качестве пластификатора ПГВ включает масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-88.

В качестве блоксополимера алкадиена и стирола ПГВ содержит дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ) по ТУ 2294-007-01393697-95.

ПГВ для дорожных покрытий готовят с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов.

Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 4 образца различного состава. Состав образцов приведен в таблице.

В таблицах 2, 3 приведены сопоставительные данные показателей качества разработанных ПГВ соответствующим требованиям ГОСТ Р 52056-2003 к «Вяжущим полимерно-битумным дорожным на основе блоксополимеров типа СБС».

Из данных таблиц следует, что использование в заявленных выше концентрациях и заявленного качества компонентов: гудронов или их смесей с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с, индустриального масла И-40А по ГОСТ 20799-88 и дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) по ТУ 2294-007-01393697-95 позволяет стабильно производить полимерно-гудроновые вяжущие (ПГВ) для строительства и ремонта автодорог, соответствующие нормам ГОСТ Р 52056-2003 к маркам ПБВ 40, ПБВ 60, ПБВ 90 и ПБВ 130. Замена битума на гудрон приводит к удешевлению вяжущего за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума при сохранении качества дорожных покрытий.

Таблица 1 № п/п Наименование компонентов Содержание компонентов вяжущего (ПГВ), мас.% 1 2 3 4 1 Гудрон ВУ₅ ⁸⁰=160 с 91,3 91,0 21,0 19,5 2 Гудрон Ву₅ ⁸⁰=60 с - - 63,5 63,5 3 Масло И-40А 5,0 5,0 12,0 12,0 4 ДСТ 3,7 4,0 3,5 5,0

Изобретение относится к материалам, используемым при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для дорожного покрытия. Изобретение касается вяжущего для дорожных покрытий, включающего блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, при этом дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

гудрон или смесь гудронов с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с 83,0-91,3 масло индустриальное 5,0-12,0 блоксополимер алкадиена и стирола 3,5-5,0

Технический результат - состав вяжущего для дорожных покрытий отвечает всем требованиям по качеству к вяжущим материалам по ГОСТ Р 52056-2003 к полимерно-битумным вяжущим к маркам ПБВ 40, ПБВ 60, ПБВ 90 и ПБВ 130, в котором битум заменен на более дешевый и доступный материал - гудрон (за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума). 3 табл.

Вяжущее для дорожных покрытий, включающее блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, отличающееся тем, что дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с при следующем соотношении компонентов, мас.%:
гудрон или смесь гудронов с ВУ₅ ⁸⁰=60-160 с 83,0-91,3 масло индустриальное 5,0-12,0 блоксополимер алкадиена и стирола 3,5-5,0