БОРДЮРНЫЙ КАМЕНЬ Российский патент 2025 года по МПК E01C11/22 C04B28/00 

Изобретение относится к составу и содержанию полимерных композиционных материалов для изготовления бордюрного камня и может быть использовано в дорожном строительстве как один из конструктивных элементов дорожного полотна, выполняющего типичные функции: разделение проезжей части от пешеходной зоны, укрепление конструкции покрытия, защиту дорожного полотна от вымывания осадками, проточными канализационными водами.

Известен стандартный состав бордюрного камня с использованием строительных материалов: цемента, песка, щебня и воды (см. ГОСТ 6665-91).

Его использование имеет ряд сложностей, связанных с различными проблемами, такими как разрушение при перепадах температур, неспособность сопротивляться ударным механическим нагрузкам, невозможность утилизации по окончании срока эксплуатации.

Известен также состав сырьевой смеси для производства бордюров (см. патент RU №134703 от 06.06.2013 МПК H02G 3/04), содержащий полиэтилен низкой плотности 0-50% и полиэтилен высокой плотности 0-100%, а в качестве минерального наполнителя - строительный песок и дополнительно пигмент при следующем соотношении компонентов: смесь полимеров - 15-40%, песок - 59,5-84,5% и пигмент - 0,5-10%.

Недостаток аналога известного состава сырьевой смеси: низкая адгезионная прочность между полиэтиленом и частицами кварцевого песка, что приводит к постепенному выкрашиванию частичек песка и повышенной истираемости бордюрного камня.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату - прототипом является смесь для получения композиционных строительных материалов (см. патент RU №2623754 МПК С04В 26/04, от 29.03.2016, опубл. 29.03.2017, бюл. №19), включающая измельченные предварительно термомеханически обработанный вторичный полиэтилентерефталат - ВПЭТФ и вторичный полипропилен - ВПП, сополимер этилена и винилацетата и тонко-дисперсный наполнитель, модифицированный сополимер этатилен EVA-g-GMA, тонкодисперсный наполнитель с содержанием карбонатов кальция и магния не менее 80% и дополнительно коротковолокнистый хризотил с характеристическим отношением длины к диаметру 300-400.

Недостатками известного прототипа является то, что в состав предлагаемой смеси входит большое количество разнородных по химической структуре органических материалов: вторичный полиэтилентерефталат, вторичный полипропилен, сополимер этилена и винилацетата, модифицированный сополимер этатилен EVA-g-GMA, коротковолокнистый хризотил, а по неорганической структуре материалов: карбонат кальция и карбонат магния, что затрудняет изготовление смеси из-за высокой молекулярной массы и связанной с этим высокой вязкости и низких значений показателя текучести расплавов, высокая вероятность неполного перехода органических материалов в расплав, что приводит к структурной неоднородности смеси, образованию крупных зернистых включений - агломератов, которые при эксплуатации в сложных климатических условиях могут выкрашиваться и разрушать изделия.

Кроме того, применяется трудозатратная, многостадийная, сложная в аппаратурном оформлении технология изготовления смеси.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков, техническим результатом которого будет использование отходов золы от сжигания каменного угля, изношенных шин и резинотехнических изделий, переработанных в резиновую крошку, упрощение технологии изготовления, повышение прочностных и эксплуатационных показателей бордюрного камня.

Указанный технический результат достигается за счет того, что бордюрный камень, содержащий полимерный композиционный материал из частичек одного размера - 1,0 мм, характеризующийся тем, что он содержит на 100 мас. ч. полиэтилентерефталата следующее соотношение компонентов, мас. ч:

зола каменного угля 5-10 речной песок 25-30 резиновая крошка переработки резинотехнических изделий 15-20

Технологический процесс изготовления бордюрного камня проводится в два этапа. На первом этапе из отходов вышедших из строя изделий на основе вторичного полиэтилентерефталата на роторной дробилке АМД - 200Д готовятся частицы размером 1,0 мм, а из золы каменного угля, речного песка, резиновой крошки переработки резинотехнических изделий частицы на вибросите с размером ячеек 1,0 мм.

Смешение компонентов в навеске мас. ч. проводятся в бункере, объемом 2 м³ в течение 5 мин с вращением в нем мешалки 10 об/мин, после чего полученная полимерная композиция поступает на двухшнековый экструдер марки Mikrosan 90, где при температуре +270°С и скорости вращения шнека 15 об/мин проходит компаундирование компонентов.

Для окончательного изготовления бордюрного камня разогретую полимерно-композиционную смесь заливают в форму, соответствующую конструкции бордюрного камня, выбранную из ряда: сферическую, эллиптическую, прямоугольную, усеченной четырехгранной пирамиды. После постепенного остывания до 20°С расплав вторичного полиэтилентерефталата накрепко соединяется с равномерно распределенными во всем объеме частицами размером 1,0 мм золы каменного угля, речного песка и резиновой крошки переработки резинотехнических изделий, образуя сверхпрочный бордюрный камень.

Проведенные сравнительные испытания бордюрного камня, изготовленного по прототипу и по предлагаемому изобретению, сведены в таблицу 2.

Результаты физико-механических испытаний выявили возможность изготовления бордюрного камня из предлагаемого полимерного композиционного материала в результате повышения прочностных и эксплуатационных характеристик бордюрного камня.

Изобретение относится к дорожному строительству и может быть использовано для изготовления бордюрного камня. Технический результат - повышение прочностных и эксплуатационных показателей бордюрного камня. Бордюрный камень содержит полимерный композиционный материал из частичек одного размера - 1,0 мм. При этом содержит на 100 мас. ч. вторичного полиэтилентерефталата следующее соотношение компонентов, мас. ч.: зола каменного угля - 5-10, речной песок - 25-30, резиновая крошка переработки резинотехнических изделий - 15-20. 2 табл.

Бордюрный камень, содержащий полимерный композиционный материал из частичек одного размера - 1,0 мм, характеризующийся тем, что он содержит на 100 мас. ч. вторичного полиэтилентерефталата следующее соотношение компонентов, мас. ч.:

Зола каменного угля 5-10 Речной песок 25-30 Резиновая крошка переработки резинотехнических изделий 15-20