Битумоминеральная смесь Советский патент 1979 года по МПК C08L95/00 

Изобретение относится к области строительства, конкретно к битумоминеральной смеси, которая может бы использована для устройства тонких защитных слоев дорожных и аэродромных покрытий, городских площадей и автомобильных стоянок. Известна битумоминеральная смесь включгиощая битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду. В качестве стабилизатора используют поверхностно-активные вещества, например, амины и полиамины 1. Наиболее близкой к предложенному изобретению является битумоминераль ная смесь, включающая катионную битумьтую эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду 2. Недостаток известных битумоминеральных смесей-быстрый распад в результате соприкосновения входящих в их состав битумных смесей с порошко образными минеральными добавками. Цель настоящего изобретения - ув ричение стабильности смеси. Достигается это тем, что битумоминеральная смесь, включающая катио ную битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду, с держит в качестве стабилизатора продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 при следующем соотношении вес.ч.: Минеральный наполнитель ЧОО Катионная битумная эмульсия Продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной 0,2-1,1 оксиэтильной цепи 7-20 5-30 Стабилизатор вводят в битум, пред азначаемый для приготовления катионной эмульсии, где он выполняет одновременно роль эмульгатора. Вещество, применяемое для стабилизации смеси (продукт конденсации карбоксиламина полиэтиленгликолевыми эфирами алкилфенолов) представляет собой алифатический длинноцепоч0чный третичный амин, который, благодаря наличию полиоксиэтиленовой цепи, обладает высокой гидрофильностью. Агрегативная устойчивость битумных эмульсий определяется электрическими молекулярно-сольватационными факторами, обуславливающими прочнос структурно-механического барьера. Роль молекулярно-сольватационног фактора особенно эффективна при наличии на поверхности битумных капел достаточного количества гидрофильны функциональных груп.п. Высокая гидро фильность эмульгатора приводит к во влечению в мицеллярную структуру адсорбционных слоев молекул воды,чт способствует упрочнению системы и замедлению процессов распада, эмульсии при взаимодействии с минеральными материсшами. Исходя из этих предпосылок, для повышения гидрофильности молекул карбоксиламиноЕ и усиления их стаби лизирующей способности, осуществлен модифицирование карбоксиламинов пу тем их конденсации при нормальном давлении и температуре 180-т240с со смесью полиэтиленгликолевых эфиров моно- и диалкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи от 7 до 20 ро реакции: КСООС2Н4 М-С НдОН + карбоксиЛамин исходный{ОП-7 - ОП-20 0(СН2СН201 Н- RCOOC, (CHjCHjO) „-0 R t Нд 2 модифицированный карбоксиламин г R - алкильный остаток, содержащий к более атомов С; R - алкильный остаток, содержащий 8-10 атомов С; или Н; п 7-20. Модифицированные карбоксиламиньа обладают высокой .стабилизирующей способностью, так как в их составе содержатся кроме гидрофильных аминогидроксисложноэфирных групп еще и кислороды эфирных групп полиоксиэтиленовой цепи, которые склонны к образованию гидратов. При использовании в смеси этот стабилизатор вводят в битум, предназначенный для получения эмульсии из расчета 0,2-1,1% от веса минерального материала и выполняет при этом функции эмульгатора битума и стабилизатора смеси. Изменяя содержание стабилизатора в битуме можно ув.еличивать или уменьшать срок распада в зависимости от обстоятельств работы на передвижной установке, влияющих на скорость распада эмульсии: изменение наружной температуры, содержание мелких фракций в минеральном материале и т.д. Для получения битумоминеральной смеси были подготовлены три композиции: одна по известному составу шлама, описанному выше, две другие в соответствии с настоящим изобретением. Причем количество минерального материала, катионной битумной эмульсии и свойства этих ингридиентов во всех трех составах были одинаковыми. Менялся только стабилизатор. Полученные смеси имели следующие физикомеханические характеристики (см. табл. 1).

Минеральный материал - 100

звестная Эмульсия - 30 Вода для смачивания (1%-ный раствор ХД-180 - 15,0) Портландцемент - 4,f Минеральный матеписываемаяитумоминералъриал - 100 Эмульсия - 30 ая смесь (содержание стабилизатора - 0,4% от

смесь 1 веса минерального материала) Вода для увлажнения - 20То же, что смесь 1, но содержание стабилизатора 0,6% от

смесь 2 веса минерального материала . ,

16

9,2

12,10

5,8

0,07

55

2,8

0,00

190 Как видно из табл., фиэико-меха нические показатели у смесей, приготовленных в соответствии с данным изобретьнием, лучше чем у смеси известного состава. Изменение концентрации стабилиза тора позволяет увеличить время смешения до полного распада эмульсии в несколько раз. Благодаря этому улучшается однородность смеси, что позволяет уменьшить водопроницаемос покрадтий и сделать их более износостойкими. Наряду с этим отпадает потребнос в приготовлении и применении раство ра стабилизатора, в состав которого входят дорогостоящие и дефицитные поверхностно-активные вещества, а также исключается и четвертый соста ной компонент, входящий в известную композицию - поретикообразная минеральная добавка. Все это позволяет значительно упростить технологию при готовления смеси и, соответственно, конструкцию передвижных шламовых установок. Ожидаемый экономический эффект от применения битумоминеральной смеси согласно изобретения составит 1700 руб. на 1 км дорожного покрытия Формула изобретения Битумоминеральная смесь, включающая катионную битумную эмульсию, минеральный наполнитель, стабилизатор и воду отличающаяся тем, что, с целью увеличения стабильности смеси, она содержит в качестве стабилизатора продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфирами алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 при следующем соотношении вес.ч.: Минеральный наполнитель 100 Катионная битумная эмульсия10-35 Продукт конденсации карбоксиламина с полиэтиленовыми эфираь и алкилфенолов с длиной оксиэтильной цепи 7-20 0,2-1,1 Вода5-30 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ж. Roads and Road Construction, Англия, 1967, 531, 45 66-68. 2.Методические рекомендации по устройству тонких защитных слоев из эмульсионно-песчаной смеси по черным орожным покрытиям , Союздорнии, ., 1971.