Модифікатор в’яжучого для створення шляхового покриття

Изобретение относится к дорожностроительным материалам и может быть использовано при приготовлении органоминеральных смесей для устройства покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Известно вяжущее для дорожного строительства (А.с. СССР №1541228, кл. C08L95/00, 1990), содержащее, мас.%: Технические лигносульфаты 10 - 20 Окисленный талловый пек Остальное Недостатком известных смесей на основе таллового пека является низкая сдвиговая устойчивость, являющаяся причиной снижения долговечности покрытий. Недостатком такого состава является сложность технологии его производства, связанная с высокой температурой (до 200°C) и длительным периодом производства (7 - 8ч). Состав не может быть использован в качестве модификатора так как его использование повышает лишь отдельные показатели вяжущего. В связи с изложенным состав применяется лишь для смесей используемых в устройстве тротуаров, площадок и полов в помещениях. Известно вяжущее для дорожного строительства (А.с. СССР №1715812, кл. C08L95/00), содержащее, мас.%: Талловый пек 25 Сера 10 Тяжелая нефть 65 Недостатком такого состава является сложность технологии его производства, связанная с высокой температурой (до 160°C) производства. Состав не может быть использован в качестве модификатора, так как его использование повышает лишь отдельные характеристики вяжущего. Известно применение в качестве модификатора смесей для устройства дорожных покрытий кубовых остатков производства регенерированного капролактама (А.с. СССР №1102798, кл. C08L95/00, 1984). Недостатком такого модификатора является то, что его использование повышает лишь отдельные характеристики смесей. Низкими остаются показатели водостойкости, водонасыщения и растяжимости при низких температурах. Другим недостатком является узкая сырьевая база производства асфальтобетонов так, как из производства высококачественных дорожных покрытий исключается применение битумов низких марок. Известно вяжущее для дорожного строительства (А.с. СССР №1782981, кл. C08L95/00, 1992), содержащее, мас.%: Крекинг-остаток 5 - 20 Талловый пек 2 - 10 Нефтяной вакуумный гудрон Остальное Недостатком такого состава является сложность технологии его производства, связанная с высокой температурой (до 360°C) и необходимостью для производства применения оборудования для барботирования сжатого воздуха. Состав не может быть использован в качестве полноценного модификатора, так как его использование повышает лишь отдельные характеристики вяжущего. Как отмечено в указанном источнике полученное с такими добавками вяжущего обладает недостаточным сцеплением с песком и повышенной температурой хрупкости. В основу изобретения поставлена задача создания модификатора вяжущего для устройства дорожных покрытий, в котором за счет выбора эмпирическим путем применяемых веществ и их содержания, обеспечивается технический результат - возможность перевода битума (вяжущего для устройства дорожных покрытий) из более вязкой марки в менее вязкую, вследствие чего появляется возможность создания высококачественного дорожного покрытия с использованием битума низкого качества. Расширяется сырьевая база производства асфальтобетонов, так как для производства высококачественных дорожных покрытий обеспечивается возможность применения битумов низких марок. Модификатор вяжущего для устройства дорожных покрытий может быть также использован как высококачественное вяжущее для устройства дорожных покрытий, при этом улучшается весь комплекс физико-механических характеристик вяжущего в частности по следующим основным показателям: глубина проникания иглы, растяжимость при низких температурах, водостойкость и др. Для решения указанной задачи модификатор включает талловый пек. Новым в составе является то, что он дополнительно содержит синтетические жирные кислоты или кубовые остатки синтетических жирных кислот при следующем соотношении компонентов, %: Талловый пек (ТУ 81 - 05 - 84 - 80) 93 - 97 Синтетические жирные кислоты или кубовые остатки синтетических жирных кислот Остальное (ГОСТ 8622 - 57) Талловый пек (ТУ 81 - 05 - 84 - 80) представляет собой отход целлюлозно-бумажной промышленности, который содержит слаболетучие смолы, смоляные и жирные кислоты а также вещества типа жирных спиртов, фенолов и др. Использование указанных ингредиентов позволяет получить модификатор вяжущего для устройства дорожных покрытий, который обеспечивает возможность перевода битума (вяжущего для устройства дорожных покрытий) из более вязкой марки в менее вязкую, вследствие чего появляется возможность создания высококачественного дорожного покрытия с использованием битума низкого качества. Состав приготавливается простым смешением при температуре не превышающей 97°C, что упрощает технологию приготовления модификатора. Такой состав имеет улучшенные физико-механические показатели в частности показатели глубины проникания иглы, растяжимости при низких температурах, и сцепления со щебнем. Предлагаемый модификатор является особым активатором битума, поскольку для него по влиянию на физико-механические свойства вяжущего не характерно наличие области оптимальных концентраций. Модификатор вяжущего для устройства дорожных покрытий может быть также использован как высококачественное вяжущее для устройства дорожных покрытий. В примерах конкретного исполнения модификатор вяжущего для устройства дорожных покрытий приготавливали по общепринятой технологии горячего смешения при температуре смешения не превышающей 97°C. Проведенные в ГосдорНИИ исследования модификатора показали, что он имеет следующие характеристики, представленные в табл.1. Как видно из полученных результатов. модификатор хорошо совмещается с битумом, но в воде не растворяется, что указывает на его гидрофобность. Он имеет высокое кислотное число, и в водном растворе щелочи растворяется и пенится, практически до нулевых снижает межфазное поверхностное натяжение на границе битум-водный раствор щелочи, что характерно для анионактивных поверхностноактивных веществ. В составе модификатора присутствуют высокомолекулярные жирные кислоты, а также вещества типа жирных спиртов, фенолов и др. Молекулярный вес высокомолекулярных кислот модификатора по криоскопическому методу близко 300. В примерах конкретного исполнения (см. табл.2) исследовалось влияние модификатора в количестве 15, 20 и 30вес.% на физико-механические свойства битума в соответствии с ГОСТ 222450 - 90 по следующим основным показателям: 1) глубина проникания иглы при 0°C и 25°C; 2) температура размягчения по кольцу и шару, °C; 3) растяжимость при 0°C и 25°C. Кроме этого определялось сцепление битума, содержащего модификатор с каменным материалом кислотной природы (гранитом), который в наибольшей мере используется в дорожном строительстве. Испытание битума на сцепление проводилось по ГОСТ 12801 - 84, путем 30-минутного кипячения щебня, образованного битумом, в воде и в 15% - ном растворе поваренной соли. Для исследования использовался битум Кременчугского нефтеперерабатывающего завода "Кремнечугнефтесинтез", который по физико-механическим свойствам относится к марке БНД 90/130. Результаты испытаний приведены в табл.3, из которой видно, что исследуемый образец модификатора является эффективным модификатором битума: он пластифицирует вяжущее, улучшает его растяжимость при низкой температуре, усиливает прилипание к щебню кислой природы. Имеет место особый эффект активации, который усиливается в растворе поваренной соли, что не характерно для большинства традиционных активаторов.