КОМПОЗИЦИЯ ИСКУССТВЕННО ИЗМЕЛЬЧЕННОЙ РЕЗИНЫ ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В АСФАЛЬТОВОМ СВЯЗУЮЩЕМ И СМЕСИ ДЛЯ ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2025 года по МПК C04B18/22 C04B20/10 C04B26/26 C09D195/00 E01C5/18 E01C7/26 C08L17/00 C08L95/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящая технология относится к добавке к асфальту на основе искусственно измельченной резины (ECR), которую можно комбинировать с гравием, песком и горячим асфальтовым связующим в способе с применением сухой смеси или смеси заводского изготовления для получения модифицированного искусственно измельченной резиной асфальтового продукта.

[0002] Данные и другие задачи, преимущества и новые признаки настоящего изобретения, а также детали его иллюстративного варианта осуществления будут более понятны из следующего описания и чертежей.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Причины выхода из строя асфальтового дорожного покрытия

[0003] Асфальтовые дорожные покрытия производят из уплотненной и отвержденной асфальтобетонной смеси. Смесь состоит из крупных и мелких заполнителей (в том числе, гравия, камня и песка), а также нагретого жидкого асфальтового связующего, которое является связывающим веществом, удерживающим заполнители вместе. При нормальных температурах внешней среды связующее является жестким твердым веществом, но начинает превращаться в жидкость при температурах выше около 200°F (93°С). Горячую смесь связующего и заполнителя приготавливают перед транспортировкой на стройплощадку. На стройплощадке горячую смесь укладывают и затем уплотняют перед ее охлаждением. Во время охлаждения асфальтобетон отверждается. Полученная в результате поверхность является долговечной и способной выдерживать тяжелые транспортные средства и движение большой интенсивности длительное время.

[0004] Асфальтобетонные дорожные покрытия могут выходить из строя по нескольким причинам, в том числе: (1) от постоянной деформации при повышенных температурах, когда прикладывается нагрузка (колееобразование), (2) от усталостного растрескивания, (3) при экстремальных температурах (термическое растрескивание), (4) растрескивание в ответ на приложение и снятие нагрузок, когда тяжелые транспортные средства проходят по дорожному покрытию (растрескивание от трещин в основании), и (5) от чувствительности к влаге. Когда на поверхности асфальтобетонного покрытия появляются колеи или трещины, вода и соль могут проникать в материалы дорожного покрытия, ускоряя его прогрессирующее разрушение.

[0005] Колееобразование получается от накопления небольших остаточных растяжений в результате приложения повторяющихся нагрузок к дорожному покрытию. Колееобразование может возникать по многим причинам, в том числе от проблем грунтового основания, гравийно-песчаной подготовки и подбором состава асфальтобетонной смеси.

[0006] Усталостное растрескивание обычно возникает, когда дорожное покрытие испытывало напряжения до предела своего срока службы до усталостного разрушения повторяющимися нагрузками от движущихся и стоящих транспортных средств, в особенности, груженых грузовиков. На сопротивление дорожного покрытия усталостному разрушению влияют проектное решение дорожного покрытия, его толщина, качество покрытия и проектное решение дренажа дороги.

[0007] Низкотемпературное растрескивание асфальтовых дорожных покрытий возникает, когда асфальтовое дорожное покрытие сокращается в холодный период, создавая напряжение в дорожном покрытии, вызывающее регулярное поперечное растрескивание. Характеристики связующего, связанные с его пластичностью при низких температурах, является обычной причиной данной проблемы.

[0008] Кроме термического растрескивания, влажность окружающей среды и температура могут также влиять на показатели работы дорожного покрытия, вызывая потерю прочности дорожного покрытия, ослабление связи между асфальтовым связующим и заполнителем и инициируя расширение/сокращение дорожного покрытия при замораживании и оттаивании.

[0009] При разработке асфальтобетонных дорожных покрытий, их изготовлении и укладке в процессе разработки и строительства обращают внимание на окружающую среду, вид/интенсивность движения, прогнозируемые для дороги. Целью разработки является получение дорожной поверхности с наибольшим эксплуатационным ресурсом, с максимально возможной экономией затрат. На языке промышленности проектное решение дороги должно иметь наименьшие расходы за срок службы. Это Данное означает, что проектное решение дороги и дорожного покрытия должно обеспечивать эффективное сопротивление процессам колееобразования и растрескивания проходящим во время эксплуатации дороги.

Состав асфальтового связующего и смеси

[0010] Имеется ряд отличающихся составов асфальтобетонных смесей, применяемых в дорожной промышленности. Опции составов смеси содержат модификацию типов и распределения размеров применяемых в смеси заполнителей, типы применяемых в смеси связующих, применяемые для улучшения специфических эксплуатационных характеристик смеси химические добавки и варьирование содержания связующего, применяемого в составе смеси. Некоторые асфальтобетонные дорожные покрытия выполняют с возможностью особого сопротивления колееобразованию и растрескиванию, и такие составы обычно применяют в областях очень интенсивного дорожного движения, в особенности интенсивного дорожного движения тяжелых грузовиков. В таких составах комбинируют специальные заполнители, связующие и химические добавки для получения дорожного покрытия из “модифицированного асфальтобетона”.

[0011] В общем для долговечности и долгого срока службы дорожного покрытия большинство асфальтовых связующих должны быть химически видоизмененными. Асфальтовая промышленность разработала широкий спектр добавок к асфальтовому связующему и асфальтобетонной смеси, которые могут решать проблемы конкретных эксплуатационных характеристик дорожного покрытия. Например, жидкие асфальтовые связующие можно химически модифицировать добавлением невулканизированных полимеров синтетического и натурального каучука. Такие каучуковые продукты подмешивают в битумное связующее при повышенных температурах, обуславливая плавление невулканизированных каучуков и их диспергирование по всей жидкости битумного связующего, что делает связующее как более прочным (сопротивляющимся колееобразованию), так и более гибким (сопротивляющимся растрескиванию). Данные добавления дают связующее для модифицированного полимером асфальта (PMA), которое обычно применяют в широком диапазоне внешних условий, вызывающих преждевременное разрушение.

Модифицированные измельченной резиной асфальтобетонные дорожные покрытия

[0012] Жидкие связующие можно также модифицировать добавлением вулканизированной измельченной резины к жидкому связующему, с последующим периодом “варки” или “переваривания” резины при относительно высоких температурах (обычно 350°F - 400°F)(177-204°С). При таких температурах вулканизированная измельченная резина не может плавиться, окисляться или девулканизироваться, так что измельченные частицы остаются нетронутыми. Отсутствуют существенные химические взаимодействия между измельченной резиной и жидким связующим. Измельченная резина при этом взаимодействует со связующим в физическом /механическом смысле. Поры на поверхности резины абсорбируют или втягивают некоторые из более легких, менее вязких крайних фракций связующего (Maltenes). Это вызывает одновременное размягчение и набухание резиновых частиц, и вспученная резиновая крошка увеличивает вязкость (жесткость или сопротивление колееобразованию) и гибкость битумного связующего. Что более важно, при добавлении большого числа частиц измельченной резины (часто больше двадцати миллионов частиц на тонну асфальтобетонной смеси, когда средний размер частицы измельченной резины меньше одной пятнадцатой дюйма или 0,5 мм) последние служат средством скрепления трещин, дополнительно замедляющим распространение трещин в уплотненных дорожных покрытиях. Аналогично модификации полимером, добавление резины к связующему увеличивает сопротивление связующего как колееобразованию, так и растрескиванию. В отличие от модифицированного полимером асфальта (PMA), добавление измельченной резины к связующему не приводит к образованию смешанной жидкости. Хотя указанные способы модификации являются явно отличающимися по уровням и типам добавления резины, обширная работа при эксплуатации с модифицированными измельченной резиной связующими в штатах AZ, FL, GA, TX и CA указывает, что при надлежащем изготовлении и укладке асфальтобетонные смеси, изготовленные с модифицированным полимером асфальтом или полученной из вторсырья вулканизированной измельченной резиной (от изношенных резиновых шин) работают одинаково в долгосрочной эксплуатации дорожного покрытия.

Модифицированное измельченной резиной связующее: проблемы и преимущества

[0013] Применение измельченной резины (обычно из вторсырья в виде резины шин) в асфальте не лишено проблем. На практике измельченную резину добавляют к асфальтовым связующим либо на нефтебазе, где хранят битумное связующее, и откуда его поставляют, или на установке по производству асфальтобетонной смеси. Такие продукты из смеси измельченной резины полученной из вторсырья и связующего называют асфальтом “конечной смеси” или асфальтом “мокрого способа изготовления”, соответственно. Измельченная резина плотнее нагретого битумного связующего, так что, когда измельченную резину и нагретое битумное связующее комбинируют в статической окружающей среде, измельченная резина будет осаждаться из связующего. Если для получения асфальтобетонных смесей применяется связующее с сепарированной измельченной резиной, одна часть полученной смеси будет иметь избыточное содержание резины, а другая часть той же смеси может вообще не содержать резины. Оба условия могут давать асфальтобетонные смеси, работающие неэффективно в эксплуатации.

[0014] Асфальтовые терминалы, в которых смешивают между собой резину и связующее, могут испытывать осаждение в своих баках перед погрузкой модифицированного связующего на грузовик, если содержимое баков не перемешивать для сохранения резины равномерно диспергированной по всему связующему. Связующие конечной смеси требуют транспортировки грузовиками, что может приводить к сепарированию резины и связующего в грузовике во время поездки, если грузовик не имеет бака с перемешиванием. Когда смешанное связующее производится на асфальтобетонном заводе или подается с него, модифицированное связующее и измельченная резина будут сепарироваться, если их не хранить в баке с надлежащим принудительным перемешиванием. Наконец, модифицированные измельченной резиной связующие могут сепарироваться, когда их подают насосом через производящую асфальт установку, что обуславливает проблемы как с качеством смеси, так и с эксплуатацией завода.

[0015] В общем, добавление измельченной резины дает три преимущества по сравнению со стандартными немодифицированными асфальтобетонными смесями: дорожное покрытие является более жестким и лучше сопротивляется образованию колеи, дорожное покрытие является более гибким и трещиностойким, и присутствие зерен резины в смеси действует как средство скрепления трещин, ограничивающие распространение трещин при их образовании. Как отмечено, добавление полимеров к вяжущим веществам дает связующее, которое имеет лучшее сопротивление колееобразованию и растрескиванию. Вместе с тем, полученная из вторсырья измельченная резина или полимерные модификации битумного связующего в чрезмерных количествах могут давать дорожные покрытия, которые трудно уплотнять, хрупкие и более подверженные растрескиванию. Также возможно добавление слишком малого количества полимера или измельченной резины, что ограничивает преимущества дорожных покрытий от модификации. Как общее правило, добавление измельченной резины в количестве меньше 5% от массы исходного связующего приносит незначительную или не приносит никакой пользы для показателей работы асфальтобетона. Когда содержание измельченной резины превышает около 25% по массе связующего в многих составах смеси, асфальтобетонная смесь может стать такой жесткой, что ее невозможно уплотнить надлежащим образом, что приводит к преждевременному выходу из строя дорожного покрытия.

[0016] Как отмечено, абсорбция измельченной резиной более легких крайних фракций связующего обуславливает набухание и размягчение зерен резины. Данные более мягкие зерна резины становятся липкими и труднее перерабатываемыми, их труднее сгружать с грузовиков и труднее укладывать и уплотнять, поскольку смесь сильнее прилипает к кузовам грузовиков, укладчикам, каткам и ручным инструментам. Это увеличивает затраты на производство и укладку, и может дополнительно увеличивать вероятность проблем с рабочими характеристиками дорожного покрытия. В большинстве проектов модификаций способа конечной смеси и мокрого способа изготовления асфальта применяют содержание резины больше 10%, что часто требует специальных рабочих процедур, производственного оборудования и модификаций смеси (средств улучшения удобоукладываемости).

[0017] Проектировщики и строители дорог обращают большое внимание на системы контроля качества дорожного покрытия. В прошлом от принятия модифицированных измельченных резиной асфальтовых связующих многие правительственные учреждения избегали вследствие проблем сепарации измельченной резины. Сильно изменчивое качество связующего является неприемлемым, и возможность осаждения резины является риском. Такой риск усугубляется тем фактом, что отсутствуют общепринятые способы испытаний, дающие быстрый и точный количественный показатель содержания резины в образце асфальтобетонной смеси, когда смесь изготовлена. Можно отбирать керны завершенного дорожного покрытия, и резиносодержание можно установить вымыванием из образцов, но такое испытание обычно невозможно осуществить во время строительства. Также возможным является взятие образца жидкого связующего при подаче насосом в процессе производства асфальтобетонной смеси. Когда образец отобран, возможно как проведение испытания на резиносодержание так и испытание эксплуатационных характеристик смеси резины и связующего с применением испытательных процедур SuperPave. В обоих случаях испытание не дает сразу данных по содержанию резины в вяжущем веществе перед применением. В данном случае имеется проблема с надлежащей дисперсией резины в смеси, не обнаруживаемой до укладки значительных объемов дорожного покрытия. В таких случаях стоимость удаления и замены дефектного дорожного покрытия является непомерно высокой. Данная проблема ставит барьер перед применением резины в составах асфальтобетонной смеси.

[0018] Наконец, экономика повторного использования изношенных шин и затраты на добавление измельченной резины в связующее проявляют тенденцию быть равными или больше расходов на модификацию полимером. Данные экономические отличия не отражают будущих затрат на измерительную технику, которая может обеспечивать оперативные эксплуатационные измерения модификации.

[0019] Применение измельченной резины в асфальте медленно растет в США. Основные вопросы представляют собой вопросы качества во время производства и укладки смеси, сложные задачи по подбору состава смеси, изготовления и работы с ней, показатели работы ранее уложенного дорожного покрытия и экономики. В результате, применение измельченной резины конечного смеси или мокрого способа изготовления в составе асфальтобетонной смеси представляет весьма малую долю на рынке модифицированного асфальтобетона как по стране, так и глобально. Применение быстро не растет вследствие тех же самых указанных проблем.

Испытания модифицированных измельченной резиной асфальтовых связующих и смесей

[0020] С учетом увеличенного срока службы некоторых асфальтовых дорог, наблюдение за эффектами от новой добавки или состава смеси в эксплуатации может занять пятнадцать или больше лет. Для уменьшения времени, требуемого для оценки показателей работы составов любой конкретной смеси, в промышленности постоянно разрабатывают и внедряют способы лабораторных испытаний с возможностью прогнозирования будущих показателей работы состава смеси. Некоторые из более важных процедур испытаний, обычно применяемых в США, содержат оценку применяемого связующего или оценку показателей работы смеси. Надзорные органы часто задают эксплуатационные характеристики связующего, которым должны соответствовать конкретные проекты. Данные испытания содержат классификацию показателей работы битумного связующего по федеральной системе “SuperPave”, испытание связующего с помощью реометра с отклонением луча и испытание упругого восстановления после ползучести при многократном механическом напряжении (MSCR). Обычные испытания состава смеси содержат испытание колееобразования колесом Hamburg и многочисленные испытания растрескивания смеси, по типу испытания на изгиб до полукольца (SCB) и испытания диска на растяжение при уплотнении (DSC).

[0021] Хотя способы испытаний связующего дают эффективные инструменты для прогнозирования показателей работы связующего в эксплуатации, они не всегда работают удовлетворительно с модифицированными измельченной резиной связующими. То есть, поскольку без дополнительной химической модификации многих асфальтовых связующих, смешанных с резиной, модифицированные измельченной резиной асфальтобетоны не постоянно успешно проходят испытания в лаборатории. Поскольку комбинация измельченной резины с жидким асфальтом дает механические изменения в вяжущем веществе, испытание модифицированных измельченной резиной связующих часто показывает предрасположенность к быстрому растрескиванию в лаборатории. Хотя прорезиненный асфальт является весьма эффективным в сопротивлении растрескиванию при эксплуатации, плохие показатели работы при испытании часто означают, что многие органы государственного регулирования не разрешают широкое применение резины в асфальтобетонных смесях.

[0022] Данные проблемы заставили многие органы государственного регулирования рассматривать испытание смеси или испытание показателей работы смеси как либо альтернативу выделенному испытанию связующего или дополнение к испытанию связующего. Данный подход “сбалансированного подбора состава смеси” или испытания показателей работы дают улучшенные способы испытаний для технологий введения резины в асфальтобетона.

Способ сухого изготовления модифицированных измельченной резиной асфальтобетонных смесей

[0023] Имеется другой способ ввода резины в составы асфальтобетонных смесей: способ сухого изготовления. Данный способ содержит ввод резины в асфальтобетонную смесь при изготовлении подобно мелкому заполнителю. Данный способ исключает предварительное смешивание резины и связующего и все связанные сложные задачи по качеству, обращению с ними и хранению. Измельченную резину добавляют в процессе смешивания вместе с нагретым камнем и песком, и затем добавляют нагретый жидкий асфальт и другие химические добавки к смеси. Данный способ стали применять три десятилетия назад как процесс PlusRide, где крупнозернистую резину из вторсырья в виде шин добавляли к асфальтобетонной смеси, как песок или мелкий гравий. Процесс являлся только ограниченно успешным, возможно вследствие отчасти сложностей добавления очень крупных зерен резины в асфальтобетонную смесь. После несколько лет проб и ошибок на рынке в общем отказались от данного способа сухого добавления в пользу обычного конечного смешивания и мокрого способа изготовления модифицированных измельченной резиной связующих. Проблемы с показателями работы дорожного покрытия обычно указывали как причины отказа от PlusRide.

[0024] Хотя имели место общие жалобы на показатели работы по качеству асфальтов сухого способа изготовления при оценке PlusRide, некоторые из проблем были более сложными. Одной из проблем ранних составов сухого способа изготовления был размер применяемой измельченной резины. Как отмечено выше, применение резины в асфальтобетонных смесях или связующих содержит создание покрытия резиновых зерен нагретым, жидким асфальтовым связующим, сопровождаемое абсорбцией легкой фракции связующего в поры на поверхности резины. Данное обуславливает набухание и размягчение резиновых зерен, одновременно помогая сделать смесь жестче, и вспученные резиновые зерна придают материалам дорожного покрытия повышенную гибкость, а также служат более эффективным средством скрепления трещин. Более крупные зерна измельченной резины должны давать меньшие площадь вспученной поверхности и размягчение на единицу объема резины, более низкие объемы вспученной резины в смеси, а также иметь меньшую способность скрепления трещин в сравнении с более мелкой резиной равной массы. Единичный объем 30 минус измельченной резины может иметь больше, чем на порядок абсолютную величину, превышающую площадь поверхности, чем единичный объем 1/4 дюйма (8 мм) измельченной резины). Когда размеры зерен измельченной резины уменьшаются, площади взаимодействующих поверхностей, потенциал набухания, поглощение связующего и потенциал скрепления трещин должны увеличиваться.

[0025] Второй проблемой ранних экспериментов с сухим способом изготовления был контроль входов измельченной резины. Сухой способ изготовления требует добавления измельченной резины аналогично другим мелким заполнителям, и указанное влечет за собой применение системы подачи некоторого вида, которая должна согласовывать вход измельченной резины со скоростью работы производящей асфальт установки. Когда применяют такие системы подачи, измельченная резина с большей поверхностью, менее окатанная, с более высокой шероховатостью, должна сопротивляться регулируемой гравитационной подаче через систему подачи с дозированием. Обычные добавления резины при работе асфальтобетонной установки составляют меньше 0,5% общего входа материала во время стандартных производственных операций, так что небольшие вариации в точности механизма подачи могут иметь влияние аналогичное осаждению в продуктах мокрого способа изготовления резины перед применением.

[0026] Третья проблема с сухим способом изготовления является обычной для всех асфальтовых продуктов с резиной. Добавления измельченной резины за пределами приблизительно 0,4% массы смеси может давать ряд проблем, связанных с липкой, менее удобоукладываемой асфальтобетонной смесью во время изготовления, обращения с ней, транспортировки и уплотнения.

[0027] Четвертой проблемой сухого способа изготовления являлось функционирование резины во время приготовления смеси. Как отмечено, измельченная резина абсорбирует легкие крайние фракции исходного связующего, добавленного к составу смеси. Добавление вспомогательных абсорбционных мелких материалов (измельченной резины) в асфальтобетонную смесь должно втягивать фракцию связующего в поры резины. Неспособность компенсировать данный дополнительный расход связующего может давать смесь с уменьшенным и недостаточным содержанием связующего. Данное означает, что некоторая часть заполнителя в смеси получит покрытие с недостаточным количеством битумного связующего. Более сухие смеси проявляют тенденцию к преждевременному расслоению и растрескиванию.

[0028] Как отмечалось, применение резины в асфальтобетоне можно осуществлять через применение обоих, мокрого/конечной смеси и сухого способов изготовления. Сегодняшним и прошлым попыткам эффективного применения данных способов мешало и мешают проблемы разработки способа, технологии производства смеси, стоимости и контроля качества. Данные проблемы замедляют или останавливают широкое внедрение резины в асфальтобетонные дорожные покрытия.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0029] Согласно одному из аспектов настоящего изобретения, добавка к асфальту из искусственно измельченной резины содержит множество структурных частиц и неэластомерную жидкость. По меньшей мере часть поверхности структурных частиц покрывается неэластомерной жидкостью. Если необходимо, неэластомерную жидкость можно выбрать из группы, состоящей из повышающих удобоукладываемость веществ, уменьшающих трение добавок, средств уплотнения и повышающих сцепление добавок. Если необходимо, структурные частицы могут быть частицами измельченной резины. Если необходимо, частицы измельченной резины можно выбрать из группы, состоящей из размолотой при естественных условиях переработки резины, размолотой при криогенных условиях переработки резины, полученной из вторсырья резины, вулканизированной резины и невулканизированной резины. Композиция асфальта может содержать добавку к асфальту из искусственно измельченной резины и нагретую асфальтобетонную смесь. Асфальтобетонная смесь может содержать добавку к асфальту из искусственно измельченной резины, гравий, песок, и связующее. Асфальтобетонная смесь может быть смесью с гранулометрическим составом, дающим высокую плотность, смесями с гранулометрическим составом с пропуском некоторых фракций, пористыми смесями, смесью без мелких и пылевидных фракций или смесями с каменной матрицей. Асфальтобетонную смесь можно применять для получения поверхности для уплотнения щебеночного уплотнения.

[0030] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, добавка к асфальту из искусственно измельченной резины содержит множество структурных частиц, одну или несколько неэластомерных жидкостей; и реагент. По меньшей мере часть поверхности структурных частиц покрыта одной или несколькими неэластомерными жидкостями и реагентом. Если необходимо, реагент может быть растворяющим средством. Если необходимо, реагент может быть водой. Если необходимо, одна или несколько неэластомерных жидкостей являются самотверждающими.

[0031] Согласно другому аспекту настоящего изобретения, добавка к асфальту из искусственно измельченной резины содержит множество структурных частиц, жидкое неэластомерное покрытие, расположенное на структурных частицах, и реагент, расположенный на на структурных частицах с жидким неэластомерным покрытием для создания отвержденного химически связанного покрытия на поверхности структурных частиц.

[0032] Согласно другому аспекту настоящего изобретения способ производства добавки к асфальту из искусственно измельченной резины содержит этап добавления неэластомерной жидкости к множеству структурных частиц, при этом неэластомерная жидкость покрывает по меньшей мере часть поверхности структурных частиц. Если необходимо, способ может содержать этап смешивания структурных частиц и неэластомерного жидкого химиката для формирования покрытия на по меньшей мере одной части поверхности структурных частиц. Если необходимо, структурные частицы и неэластомерный жидкий химикат можно смешивать, применяя лопастную мешалку, ленточно-винтовую мешалку или смеситель ленточного типа, конический блендер, мешалку непрерывного действия, конический винтовой блендер, миксер противоположного вращения, двухвальный и трехвальный миксер, барабанные блендеры, перемешивающий миксер, горизонтальный миксер или вертикальный миксер. Смешивание может проходить мокрым способом или сухим способом. Если необходимо, структурные частицы и неэластомерный жидкий химикат можно смешивать, применяя ремни, шнеки, подачу с дозированием, пневматическую подачу или весовой питатель непрерывного действия. Если необходимо, структурные частицы и неэластомерный жидкий химикат можно смешивать с асфальтобетонной смесью, применяя ленточную подачу заполнителя, муфту RAP, бетономешалку или в других местах. Если необходимо, способ может дополнительно содержать этап добавления реагента в неэластомерную жидкость или жидкости. Если необходимо, добавку к асфальту из искусственно измельченной резины можно получать, вначале смешивая неэластомерный жидкий химикат и реагент перед смешиванием с структурными частицами для формирования покрытия на по меньшей мере одной части поверхности структурных частиц.

[0033] Понятно, что оба, приведенное выше общее описание и следующее подробное описание описывают различные варианты осуществления и служат для обеспечения обзора или структуры для понимания сущности и характера заявленного объекта изобретения. Прилагаемый чертеж дан для обеспечения понимания и является частью подробного описания. Чертеж иллюстрирует вариант осуществления, описанный в данном документе, и вместе с описанием служит для объяснения принципов и работы заявленного объекта изобретения. Другие задачи, преимущества и новаторские признаки настоящего изобретения должны стать понятными из следующего подробного описания одного или нескольких предпочтительных вариантов осуществления при рассмотрении в соединении с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0034] Ниже приведено описание примеров, показанных в прилагаемом чертеже. Фигуры выполнены не обязательно с соблюдением масштаба, и некоторые элементы и некоторые виды фигур могут быть показаны с искажением масштаба или схематично для ясности или лаконизма.

[0035] На фиг. 1 показана схема частицы измельченной резины с покрытием.

[0036] На фиг. 2 показана схема частицы измельченной резины с покрытием.

[0037] На фиг. 3 показана схема асфальтобетонного завода и механизм подачи искусственно измельченной резины (ECR).

[0038] Описанная выше сущность изобретения, а также следующее подробное описание вариантов осуществления настоящего изобретения будут понятнее при прочтении в соединении с прилагаемым чертежом. Для иллюстрации варианты осуществления показаны на чертеже. Понятно, вместе с тем, что пункты формулы изобретения не ограничены устройствами и техническими средствами, показанными на прилагаемом чертеже. Кроме того, внешний вид, показанный на чертеже, является одним из многих вариантов внешнего вида, который можно применять для достижения заявленных функций системы.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0039] В следующем подробном описании изложены конкретные детали для обеспечения углубленного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Вместе с тем, специалисту в данной области техники ясно, что варианты осуществления настоящего изобретения можно практически реализовать без некоторых или всех данных конкретных деталей. В других случаях хорошо известные элементы или способы могут не описываться подробно, чтобы не затенять смысл изобретения. В дополнение, одинаковые или идентичные ссылочные позиции могут применятьcя для идентификации общих или одинаковых элементов.

[0040] При представлении элементов различных вариантов осуществления настоящего изобретения артикли “a”, “an”, “the” и слово “said” служат для обозначения наличия одного или нескольких элементов. Термины “содержащий”, “включающий в себя” и “имеющий” являются инклюзивными и означают, что могут существовать дополнительные элементы, иные чем перечисленные. При использовании в данном документе “приблизительно” может в общем относиться к приблизительной величине, которая может в некоторых вариантах осуществления представлять разность (например, выше или ниже) меньше 1% от фактической величины. То есть, “приблизительная” величина может в некоторых вариантах осуществления иметь точность до (например, плюс или минус) 1% указанной величины. В некоторых других вариантах осуществления при использовании в данном документе “приблизительно” может в общем относиться к приблизительной величине, которая может иметь разность (например, быть выше или ниже) меньше 10% или меньше 5% с фактической величиной.

[0041] Настоящая технология предлагает сухой способ изготовления для модификация асфальтобетонной смеси. Данный сухой способ изготовления предусматривает применение индивидуального модификатора из искусственно измельченной резины (ECR) асфальтобетонной смеси, вводимого как мелкий заполнитель во время изготовления асфальтобетонных смесей для применения в укладке асфальтобетонного дорожного покрытия. ECR точно дозируют при подаче в процессе изготовления в асфальтобетонную смесь в виде порошка или мелкодисперсного заполнителя.

[0042] По настоящему изобретению можно производить асфальтовые связующие и смеси, которые содержат измельченную резину. Как отмечено, модифицированные измельченной резиной асфальтовые связующие могут сепарироваться во время транспортировки и изготовления, создавая потенциальные проблемы качества в изготовлении асфальтобетонной смеси. В изготовлении асфальтобетонные смеси с резиной могут создавать трудности вследствие более высокой вязкости, липкости, а также сепарации связующего. От нагретой, размягченной и вспученной содержащейся в них резины асфальтобетонные смеси с резиной часто являются липкими, более сложными в обращении, транспортировке, разгрузке и уплотнении.

Когда добавку ECR применяют в составе асфальтобетонной смеси, проявляются следующие преимущества: (1) смесь не становится сложнее в изготовлении, обращении, транспортировке и укладке стандартной немодифицированной горячей или нагретой асфальтобетонной смеси; (2) смесь легко уплотняется и не прилипает к уплотняющим инструментам и оборудованию, (3) ECR обеспечивает уменьшение в нагретой смеси добавок, обычно применяемых в изготовлении асфальтобетона. Подача с дозированием ECR в процессе изготовления асфальтобетона устраняет риск сепарации резины/связующего и связанные с ним проблемы качества дорожного покрытия. Применение ECR и способа подачи с дозированием обеспечивает более эффективное производство модифицированного измельченной резиной асфальтобетона, чем в раскрытых ранее способах.

[0043] По настоящему изобретению модификатор асфальтобетонной смеси ECR может быть изготовлен с помощью создания покрытия по меньшей мере части поверхности частиц измельченной резины одним или несколькими неэластомерными жидкими химикатами. В некоторых случаях, добавку к асфальту изготавливают с помощью создания покрытия по меньшей мере части поверхности частиц измельченной резины неэластомерной жидкостью. Некоторые варианты осуществления содержат способы получения добавки к асфальту, в которых добавляют неэластомерную жидкость к множеству частиц измельченной резины, при этом неэластомерная жидкость покрывает по меньшей мере часть поверхности частиц измельченной резины.

[0044] Не ограничивающие примеры неэластомерных жидкостей содержат улучшающие удобоукладываемость/уплотнение средства, повышающие сцепление добавки, понижающие трение добавока, гликоли, органосиланы и воду. Неограничивающие примеры улучшающих удобоукладываемость/уплотнение средств содержат Evotherm (DAT, 3G), Sasobit, Vestenamer, Zycotherm, Zycosoil, Rediset (WMX, LQ), Advera, Cecabase RT, Sonnewarmix, Hydrogreen, Aspha-Min и QPR Qualitherm. Неограничивающие примеры повышающих сцепление добавок содержат гидратированную известь, суспензию гидратированной извести, Anova 1400, Anova 1410, Fastac, Evotherm (J12, M1, M14, U3), Morlife (5,000, T280), Pave Bond Lite, Pavegrip 550, Ad-here (77-00LS, HP PLUS тип 1, HP PLUS с Cecabase-RT 945, LOF 65-00, LOF 65-00 LSI, LOF 65-00 EU), Nova Grip (1016, 975, 1012), Zycotherm, Zycotherm (EZ, SP), Kohere (AS 700, AS 1000, AT 1000), Pavegrip 200 и Surfax AS 500. Неограничивающие примеры уменьшающих трение добавок содержат промышленные воски, трансполиоктенамерный каучук (TOR) и полидиметилсилоксан. Специалист в данной области техники в технике может вводить другие добавки (кроме перечисленных), например, улучшающие удобоукладываемость/уплотнение средства, повышающие сцепление добавки или понижающие трение добавки.

[0045] В некоторый случаях модифицированную резину производят с помощью покрытия по меньшей мере части поверхности измельченной резины по меньшей мере двумя неэластомерными жидкостями. В другом случае модифицированную резину производят с помощью покрытия по меньшей мере части поверхности измельченной резины множеством неэластомерных жидкостей.

[0046] В некоторых вариантах осуществления модификатор асфальтобетонной смеси ECR производят с помощью смешивания измельченной резины 200 и неэластомерного жидкого химиката для получения покрытия 210 на по меньшей мере части измельченной резины 200, как показано схематично на фиг. 1. Измельченная резина может быть вулканизированной или невулканизированной. Данное смешивание можно выполнять, например, применяя лопастную мешалку, ленточно-винтовую мешалку или смеситель ленточного типа, конический блендер, устройство непрерывной переработки, конический винтовой блендер, миксер противоположного вращения, двухвальный и трехвальный миксер, барабанные блендеры, перемешивающий миксер, горизонтальный миксер или вертикальный миксер. Специалисту в области техники должно быть ясно, что смешивание может быть синонимом других терминов, например, перемешивания.

[0047] В некоторых вариантах осуществления модификатор асфальтобетонной смеси ECR производят, вначале смешивая неэластомерный жидкий химикат и реагент перед смешиванием с измельченной резиной 300 для формирования покрытия 310 на по меньшей мере одной части измельченной резины 300, как показано схематично на фиг. 2. Измельченная резина может быть вулканизированной или невулканизированный. Данный способ должен производить сухое покрытие, прочно скрепленное с резиной и простое для сепарирования. Покрытие не должно изменять характеристик обращения с снабженной покрытием измельченной резиной.

[0048] В некоторых вариантах осуществления, когда ECR добавляют в нагретую асфальтобетонную смесь, модифицированная добавка к асфальту уменьшает налипаемость модифицированной асфальтобетонной смеси. В данном случае модификация смеси отрицательно не влияет на показатели работы модифицированной асфальтобетонной смеси при применении в укладке дорожного покрытия.

[0049] В некоторых вариантах осуществления модификатор асфальтобетонной смеси ECR производят с помощью комбинирования мокрого, неэластомерного элемента с вулканизированной или невулканизированной измельченной резиной для формирования покрытия на по меньшей мере одной части измельченной резины. В данном варианте осуществления полученная модифицированная добавка к асфальту может применятьcя в изготовлении горячей или теплой смеси асфальта.

[0050] В некоторых вариантах осуществления модификатор асфальтобетонной смеси ECR производят с помощью комбинирования мокрого, неэластомерного элемента с вулканизированной или невулканизированной измельченной резиной для формирования покрытия на по меньшей мере одной части измельченной резины. В некотором варианте осуществления элемент неэластомерного покрытия является самотверждающим. Данное обеспечивает поток малой изменчивости расхода зерен резины с покрытием в дозирующих системах подачи гранулированного материала, при этом скорость добавления не может делать резину липкой и имеющей сильно изменчивый расход в системе подачи с дозированием. Данный вариант осуществления также обеспечивает поток малой изменчивости расхода зерен резины с покрытием, например, в пневматическую систему подачи, шнековую систему подачи или ленточную систему подачи.

[0051] В некоторых вариантах осуществления модификатор асфальтобетонной смеси ECR содержит множество структурных частиц; жидкое, неэластомерное покрытие, расположенное на структурных частицах; и реагент, расположенный на структурных частицах с жидким неэластомерным покрытием, для создания отвержденного, химически связанного покрытия на поверхности структурных частиц. В дополнительных вариантах осуществления структурные частицы являются частицами измельченной резины. Измельченную резину можно получать из различных источников, например из резины, размолотой при атмосферных условиях переработки и размолотой при криогенных условиях переработки. В одном варианте осуществления резину получают из резинового вторсырья, такого как шины легковых автомобилей и/или шины грузовиков. В другом варианте осуществления измельченную резину получают из вулканизированной резины. В другом варианте осуществления измельченную резину получают из невулканизированной резины.

[0052] В некоторых вариантах осуществления размер структурных частиц может находиться в пределах от меньше 16 меш (который можно называть “минус 16 меш”, при этом структурные частицы проходят через сито с квадратными отверстиями шириной 1/16 дюйма (1,5 мм), и таким образом диаметры структурных частиц меньшем 1/16 дюйма (1,5 мм) и до больше 300 меш (который можно называть “плюс 300 меш”, при этом структурные частицы не проходят через сито с квадратными отверстиями шириной 1/300 дюйма (0,08 мм), и таким образом диаметры структурных частиц больше 1/300 дюйма (0,08 мм). В некоторых вариантах осуществления размер структурных частиц может находиться в пределах от минус 20 меш до плюс 300 меш. В некоторых вариантах осуществления размер структурных частиц может находиться в пределах от минус 30 меш до плюс 150 меш. В некоторых вариантах осуществления размер структурных частиц может находиться в пределах от минус 40 меш до плюс 60 меш. В других вариантах осуществления могут применятьcя комбинации отверстий с отличающимися размерами в мешах, в пределах от минус 16 меш до плюс 300 меш. Повторное использования измельченной резины может естественно изменять параметры, поскольку режущие инструменты могут менять остроту со временем (например, инструменты могут тупиться со временем), производя некоторые вариации размеров в продукте. При применении в настоящем раскрытии “размер” структурных частиц относится к размеру большинства (по меньшей мере приблизительно 90%) структурных частиц; при этом, может присутствовать меньшинство структурных частиц (приблизительно до 10%), имеющих размер вне указанных пределов (больше или меньше). Таким образом, “большинство” при применении в настоящем раскрытии для размера структурных частиц означает, что по меньшей мере приблизительно 90% структурных частиц имеет указанный размер. “Меньшинство” структурных частиц при этом составляет приблизительно 10% структурных частиц, которые либо больше размером или меньше размером (указанных пределов размера или величины). Также, размер структурных частиц относится к размеру не снабженных покрытием структурных частиц, которые могут быть выполнены либо из вулканизированной или невулканизированной резины.

[0053] В некоторых вариантах осуществления модификатор асфальтобетонной смеси ECR добавляют в асфальтобетонную смесь. В дополнительных вариантах осуществления данная асфальтобетонная смесь содержит гравий, песок и связующее. Асфальтобетонная смесь может, например, быть смесью с гранулометрическим составом, дающим плотную смесь, смесями с гранулометрический составом с пропуском некоторых фракций, пористой смесью, смесью без мелких и пылевидных фракций, или смесью с каменной матрицей. Асфальтобетонную смесь можно, например, применять для уплотнения поверхности при борьбе с поглощением.

[0054] В некоторых вариантах осуществления структурные частицы и неэластомерный жидкий химикат подмешивают в связующее и нагревают перед смешиванием с заполнителем. В других вариантах осуществления структурные частицы и неэластомерный жидкий химикат смешивают с заполнителем перед добавлением битумного связующего.

[0055] На фиг. 3 схематично показан пример асфальтобетонного завода с модификацией ECR. Крупный заполнитель 300 и мелкий заполнитель 302 перемещают фронтальным погрузчиком 310 в механизмы 320 подачи, которые дозируют различные заполнители составов смеси через головной грохот 330, затем передают отгрохоченный заполнитель во вращающийся нагретый барабан 340, где заполнитель нагревается и смешивается. В многих составах смеси полученное из вторсырья асфальтовое дорожное покрытие (RAP) подается в барабан через систему 322 подачи через муфту на барабане 350. В составах смеси, где применяется синтетическая измельченная резина (ECR), указанная в данной заявке, для подачи в барабан ECR применяют механизмы 324 или 320 дозированной подачи (расположенные на любой из указанных площадок). Нагревающая система 370 поддерживает битумное связующее, хранящееся в баке 360 в жидком состоянии, чтобы связующее можно было подавать насосом во вращающийся барабан 340, где оно смешивается с заполнителем, RAP и резиной для создания теплой или горячей смеси асфальта. Нагретую смесь транспортируют ленточным конвейером или шнеком в бункер 380 хранения, после которого смесь грузят на грузовики 390 для транспортировки на объект дорожного строительства.

Пример 1

[0056] В данном примере модификатор асфальтобетонной смеси ECR применяли в демонстрационных проектах на скоростной магистрали с интенсивным движением на Северных равнинах в США. Данная область имеет интенсивные перевозки грузовиками, высокие летние температуры, температуры воздуха ниже нуля зимой и частые циклы замерзания-оттаивания. Подбор составов смеси на основе ECR, применяемых в проекте строился вокруг двух подборов составов щебеночно-мастичной асфальтовой смеси (SMA) с модифицированным полимером асфальтом. Вместо применения классифицированного по показателям работы 70-28 модифицированного полимером (жесткого) битумного связующего, для смеси ECR применяли классифицированное по показателям работы 58-28 (более мягкое) связующее с модификацией смеси, содержащей 10% ECR по массе исходного связующего. Оба состава смеси имели содержание 12,1% вторсырья в виде асфальтобетонного дорожного покрытия (RAP) и 5% вторсырья в виде битумной кровельной плитки (RAS) с содержанием связующего по в составе 6%. Испытание модифицированной полимером смеси дало в испытание колееобразования Hamburg колею 2,06 мм после 20000 проходов и показатель испытания DCT (дискообразное растяжение при уплотнении) 566. Смеси, полученные при смешивании с ECR, дали колею 2,51 мм в испытание колееобразование Hamburg после 20000 проходов и показатель DCT 602. Оба состава смеси приблизительно одинаковы по показателям работы при испытании. Результаты многолетних эксплуатационных испытаний показывают сравнимые показателей работы составов смеси с ECR и модифицированной полимером асфальтобетонной смеси.

[0057] Обзор результатов испытаний

СОСТАВ СМЕСИ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ HAMBURG РЕЗУЛЬТАТЫ DCT

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПОЛИМЕРОМ SMA 2,06 мм 566

ECR МОДИФИЦИРОВАННЫЙ SMA 2,51 мм 602

Пример 2

[0058] В данном примере ECR применяли как модификатор асфальта в демонстрационных проектах на скоростной магистрали с интенсивным движением на Северных равнинах в США. Как отмечено выше, это область с интенсивным движением грузовиков, высокими летними температурами, температурами воздуха ниже нуля зимой и частыми циклами замерзания-оттаивания. Составов смеси ECR сравнивали со смесями конечного смешивания модифицированной измельченной резиной асфальтобетонной смеси как в лаборатории, так и в условиях эксплуатации.

[0059] Составы смеси на основе ECR, включенные в проект, строились вокруг одной смеси SMA изначально разработанной с классифицированным на 70, -28 модифицированным полимером асфальтом. Классифицированные по показателям работы 58, -28 и 46, -34 связующие применяли как базовое связующее в ряде составов смесей, которые содержали средние уровни замены битумного связующего, полученным из вторсырья в виде битумных кровельных плиток (RAS) и полученным из вторсырья в виде асфальтобетонного дорожного покрытия (RAP). Данные составы смеси разрабатывали с теми-же базовыми связующими и модифицированными либо с резиной конечного смешивания или ECR. В модифицированные измельченной резиной связующих конечного смешивания применяли содержание резины 12% по массе. В составе ECR применяли содержание резины 10% по массе исходного связующего.

[0060] Испытание смеси продемонстрировало следующее:

Для составов смеси классифицированного на 58, -28 базового связующего (мягкое связующее), составы смеси с резиной конечного смешивания показана колея 3,85 мм при испытании Hamburg Wheel, а для составов смеси ECR показана колея 3,12 мм. Испытание на трещиностойкость с применением полукольцевого изгиба I-FIT показало результаты 3,51 для составов смеси с резиной конечного смешивания и 4,14 для составов смеси ECR. В обоих группах результатов испытания смеси ECR превзошли показатели смесей с резиной конечного смешивания, хотя имели на 17% меньшее содержание резины.

[0061] Для составов смеси классифицированного на 46, -34 базового связующего (очень мягкое связующее), для составов смеси с резиной конечного смешивания показана колея 5,29 мм при испытании Hamburg Wheel, а для составов смеси ECR показана колея 3,2 мм. Испытание на трещиностойкость с применением полукольцевого изгиба I-FIT показало результаты 4,55 для составов смеси с резиной конечного смешивания и 6,42 для составов смеси измельченной резины ECR. В обоих группах результатов испытания смеси ECR превзошли показатели смесей с резиной конечного смешивания, хотя имели на 17% меньшее содержание резины.

[0062] Результаты многолетних эксплуатационных испытаний показывают сравнимые эксплуатационные показатели работы составов смеси ECR и составов смеси модифицированных резиной конечного смешивания.

[0063] Дополнительная оценка данных составов смеси SMA содержала оценку удобоукладываемости и уплотняемости смеси после добавления ECR. Стандартные составы смеси SMA в проекте содержали добавление обычно применяемой добавки “теплой смеси”, выполненной с возможностью обеспечения более простого уплотнения смеси после укладки при низких температурах уплотнения. Лабораторное испытание на соответствие требованиям уплотнения смеси выявило, что с применением приблизительно 8 фунтов (3,5 кг) ECR в состава смеси, использование теплых добавок смеси можно уменьшить на более 50%.

[0064] Обзор результатов испытаний

СОСТАВ СМЕСИ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ HAMBURG РЕЗУЛЬТАТЫ IFIT

58 -28 СВЯЗУЮЩЕЕ

РЕЗИНА КОНЕЧНОГО СМЕШИВАНИЯ 3,85 3,51

СИНТЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕЛЬЧЕННАЯ РЕЗИНА 3,12 4,14

46 -34 СВЯЗУЮЩЕЕ

РЕЗИНА КОНЕЧНОГО СМЕШИВАНИЯ 5,29 4,55

СИНТЕТИЧЕСКАЯ ИЗМЕЛЬЧЕННАЯ РЕЗИНА 3,20 6,42

Пример 3

[0065] В данном примере ECR применяли для модификации состава смеси SMA, и модифицированный продукт применяли на испытании секции дорожного покрытия на скоростной магистрали с интенсивным движением вблизи области с городским метрополитеном на юге Центральных равнин в США. Климат области характеризуется холодными зимами умеренно высокой частотой циклов замерзания-оттаивания, очень жарким летом и относительно высоким количеством осадков.

[0066] Базовый состав смеси SMA не содержал Rap или RAS, и содержал 6% связующего с применением модифицированного полимером классифицированного на 70, -28 по показателям работы связующего.

[0067] Во время производства составов модифицированной измельченной резиной смеси, ECR подавали в процесс производства с применением пневматической системы подачи с потерей в массе (см. фиг 1). Приток ECR в смешивающую установку измеряли каждые 45 секунд в течение всего хода производства. На основе темпа работы производственной установки проектная скорость подачи для ECR составляла 52 фунта в минуту (23,6 кг/мин). Эксплуатационный средний выход установки составлял 52,13 фунта в минуту (23,7 кг/мин) с трехминутным стандартным отклонением 1,3 фунта (0,6 кг), указывая, что приток ECR в процесс производства асфальтобетонной смеси является постоянным и точным. Данное также указывало, что распределение резины в выходной смеси было постоянным.

[0068] Испытание полученных в лаборатории показателей работы смеси выявило следующие характеристики для состава модифицированной полимером смеси:

испытание Hamburg, дало колеи 12,5 мм и испытание DCT дало показатель 662. Более высокие уровни образованной колеи явились следствием характеристик заполнителя, использованного для укладки дорожного покрытия в зоне, и сопротивление трещинообразованию смеси посчитали удовлетворительным.

[0069] Аналогичный состав смеси произвели с тем-же заполнителем но связующим классификации 58, -28 и 10% по массе ECR, заменившим связующее классификации 70, -28 модифицированное полимером. Испытание показателей работ данной полученной в лаборатории смеси выявило следующие характеристики: испытание Hamburg дало колею 6,7 мм и испытание DCT дало показатель 690. Хотя более высокие уровни образования колеи явились следствием характеристик заполнителя, использованного для укладки дорожного покрытия в зоне, сопротивление колееобразованию состава модифицированной резиной смеси была выше чем у состава модифицированной полимером смеси. Сопротивление трещинообразованию смеси посчитали превосходным.

[0070] Оба подбора составов смеси были произведены на работающем производственном предприятии и применены в демонстрационном проекте на скоростной магистрали. Эксплуатационные смеси испытали после изготовления и уплотнения. Поскольку имело место краткосрочное применение, данные испытания на колееобразование отсутствуют, но испытание DCT указывало, что модифицированная полимером смесь имела показатель 715, а модифицированная резиной смесь имела показатель 884. Данное позволяет предположить, что модифицированный резиной асфальт имеет существенно более высокое сопротивление трещинообразованию, чем модифицированный полимером асфальт в одинаковых составах смеси.

[0071] Дополнительная оценка данного состава смеси SMA представляет собой оценку удобоукладываемости и уплотняемости смеси после добавления ECR. Стандартный состав смеси SMA на проекте содержал добавление обычно применяемой добавки “теплой смеси”, выполненной с возможностью обеспечения более простого уплотнения смеси после укладки при низких температурах уплотнения. Лабораторные испытания на соответствие требованиям по уплотнению смеси выявили, что с использованием приблизительно 12 фунтов (5,5 кг) ECR в составе смеси не требуется добавления теплой смеси для обеспечения более простого уплотнения при одинаковых температурах уплотнения с применением добавления теплой смеси.

[0072] Обзор результатов испытаний

СОСТАВ СМЕСИ РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ HAMBURG РЕЗУЛЬТАТЫ DCT

СОЗДАННЫЕ В ЛАБОРАТОРИИ ОБРАЗЦЫ

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПОЛИМЕРОМ SMA 12,5 мм 662

ECR МОДИФИЦИРОВАННЫЙ SMA 6,7 мм 690

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ОБРАЗЦЫ АСФАЛЬТА

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ ПОЛИМЕРОМ SMA 715

ECR МОДИФИЦИРОВАННЫЙ SMA 884

[0073] Некоторые элементы, описанные в данном документе, идентифицируют в прямой форме как возможные, а другие элементы не идентифицируют в таком виде. Даже если элементы не идентифицированы в таком виде, следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления некоторые из данных других элементов не следует интерпретировать как необходимые, и специалист в данной области техники должен понимать их возможными.

[0074] Хотя настоящее изобретение описано со ссылкой на некоторые варианты реализации, специалисту в данной области техники должно быть понятно, что можно выполнять различные изменения и замещать эквиваленты без отхода от объема предложенного способа и/или системы. В дополнение, можно выполнять многие модификации для приспособления частной ситуации или материала к идеям настоящего изобретения без отхода от его объема. Например, системы, блоки и/или другие компоненты раскрытых примеров можно комбинировать, делить, переставлять и/или модифицировать иначе. Поэтому настоящее изобретение не ограничено частными раскрытыми вариантами реализации. Напротив, настоящее изобретение должно содержать все варианты реализации, охватываемые объемом прилагаемой формулы изобретения как буквально, так и в рамках доктрины эквивалентов.

Изобретение относится к асфальтовым добавкам. Предложены добавка к асфальту из искусственно измельченной резины, которая содержит множество структурных частиц; и неэластомерную жидкость, которая включает органосилан или гликоль; при этом по меньшей мере часть поверхности структурных частиц покрыта данной неэластомерной жидкостью и связана с указанной жидкостью; и при этом по меньшей мере приблизительно 90% структурных частиц в указанной добавке имеет размер от 16 меш до 300 меш; композиция асфальта и асфальтобетонная смесь, содержащие предложенную добавку к асфальту. Технический результат – разработка сухого способа изготовления индивидуального модификатора из искусственно измельченной резины для асфальтобетонной смеси, вводимого как мелкий заполнитель во время изготовления асфальтобетонных смесей для применения в укладке асфальтобетонного дорожного покрытия, причем искусственно измельченную резину точно дозируют при подаче в процессе изготовления в асфальтобетонную смесь в виде порошка или мелкодисперсного заполнителя. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.

1. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины, содержащая:

множество структурных частиц; и

неэластомерную жидкость, которая включает органосилан или гликоль;

при этом по меньшей мере часть поверхности структурных частиц покрыта данной неэластомерной жидкостью и связана с указанной жидкостью; и

при этом по меньшей мере приблизительно 90% структурных частиц в указанной добавке имеет размер от 16 меш до 300 меш.

2. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины по п. 1, в которой структурные частицы являются частицами измельченной резины.

3. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины по п. 2, в которой частицы измельченной резины выбраны из группы, состоящей из размолотой при естественных условиях переработки резины, размолотой при криогенных условиях переработки резины, полученной из вторсырья резины, вулканизированной резины и невулканизированной резины.

4. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины по п. 3, в которой полученную из вторсырья резину получают из шин легковых автомобилей, или шин грузовиков, или их комбинации.

5. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины по любому из пп. 1-4, дополнительно содержащая:

реагент, где реагент представляет собой воду;

где при этом по меньшей мере часть поверхности структурных частиц покрыта как неэластомерной жидкостью, так и реагентом и связана как с неэластомерной жидкостью, так и с реагентом.

6. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины по любому из пп. 1-4, где неэластомерная жидкость расположена на множестве структурных частиц с образованием множества покрытых жидким неэластомерным покрытием структурных частиц, и где указанная добавка к асфальту из искусственно измельченной резины дополнительно содержит:

реагент, который представляет собой воду и который расположен на указанных структурных частицах с жидким неэластомерным покрытием для создания отвержденного химически связанного покрытия на поверхности структурных частиц.

7. Добавка к асфальту из искусственно измельченной резины по любому из пп. 1-6, в которой большинство структурных частиц имеет размер от 30 меш до 300 меш.

8. Композиция асфальта, содержащая добавку к асфальту из искусственно измельченной резины по любому из пп. 1-7 и нагретую асфальтобетонную смесь.

9. Асфальтобетонная смесь, содержащая добавку к асфальту из искусственно измельченной резины по любому из пп. 1-7, гравий, песок и связующее.