МИНЕРАЛЬНО-ОРГАНИЧЕСКИЙ КОМПОЗИТ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2020 года по МПК C04B26/26 C04B40/00 C04B111/20 

Изобретение относится к технологиям защиты дорожных покрытий от климатических и техногенных воздействий и предотвращения возникновения на них скользкости при нулевых и отрицательных температурах окружающего воздуха и может быть использовано при строительстве и ремонте дорожных покрытий различного типа.

Известен материал для восстановления асфальтобетонных покрытий (патент RU 2290419, публ.27.12.2006г.), включающий битум, растворитель и органические добавки. Недостатком данного материала является его повышенная вязкость, что снижает его проникающую способность.

Известен способ получения смеси для устройства дорожных покрытий (патент RU 2057733,публ.10.04.1996г.), включающий смешение нагретого заполнителя с минеральным порошком и модифицирующей добавкой с последующим перемешиванием с нагретым черным органическим вяжущим. Недостатком данного способа являются высокие температуры, необходимые для внедрения модифицирующей добавки в смесь.

Известен способ получения смеси для устройства дорожных покрытий (патент RU 2538251, публ. 27.10.2014г.), в котором предлагается смесь для защиты дорожных покрытий, включающая черное органическое вяжущее, модификатор отверждения, растворитель и минеральные модифицирующие добавки. Недостатком получаемого материала является множество технологических доработок при его производстве.

Задачей предлагаемого изобретения является создание минерально-органического композита для защиты дорожных покрытий, обладающего высокими адгезионными свойствами к асфальтобетону и цементобетону, позволяющего применять его при температурах, близких к нулю градусов по Цельсию, обеспечивающего стойкость дорожных покрытий к климатическим и техногенным воздействиям, а так же повышение коэффициента сцепления и предотвращение скользкости при нулевых и отрицательных температурах окружающего воздуха.

Технический результат улучшение эксплуатационных показателей композита для защиты дорожных покрытий в широком диапазоне климатических и техногенных воздействий.

Технический результат достигается за счет того, что минерально-органический композит для защиты дорожных покрытий включает серобитумное вяжущее, растворитель, модификатор отверждения, адгезионную в соотношении, мас.%:

Серобитумное вяжущее, 45 - 55;

Модификатор отверждения ацетон, 4 - 6;

Адгезионную добавку КАП,1, 5 - 4;

Растворитель (ароматические углеводороды или их смеси) – остальное.

И дополнительно содержит противогололедную добавку Грикол, 4-8 сверх 100%.

Также технический результат достигается за счет того, что в способе получения минерально-органического композита битум 50-80 мас.%, серу техническую 20-50 мас.% (все от массы серобитумного вяжущего) загружают в реактор, нагревают до 140°С, после чего включают мешалку и при постоянном перемешивании в реактор добавляют адгезионную добавку КАП, далее перемешивают 10-15 минут, затем разогретый, равномерно перемешанный минерально-органический композит дозирующим насосом подают на вход коллоидной мельницы, на который дозирующим насосом из расходного бункера подают заранее смешанные в заявленном соотношении растворитель (ароматические углеводороды или их смеси) и модификатор отверждения ацетон. При этом после включения мешалки, при постоянном перемешивании в реактор добавляют противогололедную добавку Грикол.

Способ получения минерально-органического композита осуществляется следующим образом.

Все соотношения мас.% и режимные характеристики установлены экспериментально и обеспечивают достижение технического результата.

Пример.

Битум 50-80 мас.% и серу техническая 20-50 мас.% (все от массы серобитумного вяжущего) загружают в реактор и нагревают до 140°С. После чего включается мешалка, при постоянном перемешивании в реактор добавляется катионно - адгезионная добавка КАП и противогололедная добавка Грикол, далее компоненты перемешиваются 10-15 минут. Температурный интервал установлен экспериментально. Затем разогретый, равномерно перемешанный минерально-органический композит дозирующим насосом подается на вход коллоидной мельницы. Так же на вход коллоидной мельницы дозирующим насосом из расходного бункера подается заранее смешанные в заявленном соотношении растворитель (ароматические углеводороды или их смеси) и модификатор отверждения ацетон. Готовый минерально-органический композит насосом закачивается в емкость хранения готовой продукции.

Предлагаемый минерально-органический композит для защиты дорожных покрытий, изготовленный по представленному способу обеспечивает:

1. Высокую адгезию к обрабатываемому покрытию;

2. Высокую устойчивостью к любым погодным условиям, в том числе к воздействию ультрафиолетовых лучей.

3. Технологичность укладки минерально-органического композита за счет минимизации срока ее отверждения на покрытии до 30-90 минут, широкого диапазона температуры воздуха при укладке от 0^пС до +40^пС.

4. Легкое распределение минерально-органического композита на дорожном покрытии.

5. Получение дорожного покрытия с антигололедными свойствами, на котором не образуется наледь, при колебании температуры около 0^пС до -70^п С.

Результаты испытаний защитных композиций по основным показателям качества на цементобетоне и на асфальтобетоне приведены, соответственно, в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Результаты испытаний защитных композиций по основным показателям качества на цементобетоне.

Наименование показателя НТД на испытание Контрольный Обработанный Адгезия к бетонной поверхности, МПа
до испытания на МРЗ/ после испытания на МРЗ ГОСТ 28574-90 - 3,5/2,0 Водопоглощение, % по массе: через 1 сут/ через15 сут. ГОСТ 12730.3-78 0,95/4,6 0,31/1,73 Подсос влаги, на 15 сутки, % по массе - 0,69 0,20 Морозостойкость: потери массы, % ГОСТ 10060.2-2012 200 циклов
3,31 200 циклов
0,20 Коэффициент сцепления обработанной сухой/мокрой поверхности Пособие к СНиП 3.06.03-85
Приложение 6 0,520/
0,443 0,540/
0,451 Сорбционная влажность, % по массе ГОСТ 12852.6-77 1,2 0,75 Сплошность защитной пленки после 200 циклов МРЗ
+ есть вскипание
- нет вскипания _ + _

Таблица 2. Результаты испытаний защитных композиций по основным показателям качества на асфальтобетоне.

Наименование показателя НТД на испытание Контрольный Обработанный Адгезия к а/бетонной поверхности при 0⁰ С, МПа ГОСТ 28574 - Отрыв по а/б 3,2 Водонасыщение в
% по объему, вырубок из готового покрытия, не более ГОСТ 12801-98 3,0 2.1 Коэффициент сцепления а/б поверхности, обработанной защитной композицией (поверхность мокрая) Пособие к СНиП 3.06.03-85
Приложение 6 0,40 0,44 Сплошность защитной пленки после 50 циклов МРЗ
+ есть вскипание
- нет вскипания _ + _

Изобретение относится к технологиям защиты дорожных покрытий от климатических и технологических воздействий и может быть использовано при строительстве и ремонте дорожных покрытий различного типа. Способ получения минерально-органического композита состоит в том, что серобитумное вяжущее, содержащее, мас.%: битум 50-80, серу техническую 20-50, загружают в реактор, нагревают до 140°С, серобитумное вяжущее составляет 45-55% мас. минерально-органического композита, после чего включают мешалку и при постоянном перемешивании в реактор добавляют адгезионную добавку КАП 1,5-4 % мас, далее перемешивают 10-15 минут, затем разогретый, равномерно перемешанный минерально-органический композит дозирующим насосом подают на вход коллоидной мельницы, на который дозирующим насосом из расходного бункера подают заранее смешанные в заявленном соотношении модификатор отверждения ацетон – 4-6 % мас. и растворитель - ароматические углеводороды или их смеси – остальное до 100%. Минерально-органический композит для устройства защиты дорожных покрытий, включающий, мас. %: указанное серобитумное вяжущее 45-55, адгезионная добавка КАП 1,5-4, модификатор отверждения ацетон 4–6, растворитель - ароматические углеводороды или их смеси остальное. Изобретение развито в зависимых пунктах. Технический результат - улучшение эксплуатационных показателей композита для защиты дорожных покрытий в широком диапазоне климатических и техногенных воздействий. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.

1. Способ получения минерально-органического композита состоит в том, что серобитумное вяжущее: битум 50-80 мас. %, серу техническую 20-50 мас. % - все от массы серобитумного вяжущего, загружают в реактор, нагревают до 140°С, серобитумное вяжущее составляет 45-55 мас. % минерально-органического композита, после чего включают мешалку и при постоянном перемешивании в реактор добавляют адгезионную добавку КАП 1,5-4 мас. %, далее перемешивают 10-15 минут, затем разогретый, равномерно перемешанный минерально-органический композит дозирующим насосом подают на вход коллоидной мельницы, на который дозирующим насосом из расходного бункера подают заранее смешанные в заявленном соотношении модификатор отверждения ацетон – 4-6 мас. % и растворитель - ароматические углеводороды или их смеси – остальное до 100%.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после включения мешалки при постоянном перемешивании в реактор добавляют противогололедную добавку Грикол - 4-8 мас. % сверх 100%.

3. Минерально-органический композит для устройства защиты дорожных покрытий, включающий указанное серобитумное вяжущее, растворитель, модификатор отверждения, адгезионную добавку в соотношении, мас. %:

серобитумное вяжущее 45-55 адгезионная добавка КАП 1,5-4 модификатор отверждения ацетон 4-6 растворитель – ароматические углеводороды или их смеси остальное

4. Минерально-органический композит по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно содержит противогололедную добавку Грикол - 4-8 мас. % сверх 100%.