Асфальтобетонна суміш

Асфальтобетонна суміш, що містить в'яжуче, мінеральний порошок, пігмент і мінеральний за повнювач, яка відрізняється тим, що як в'яжуче вона містить суміш нафтової сировини (продукту нафтопереробки) і термоеластопласту типу SBS у КІЛЬКОСТІ 3-9 % від маси продуктів нафтопереробки при наступному співвідношенні компонентів, мас Винахід відноситься до галузі дорожньобудівельних матеріалів, що використовуються при будівництві доріг, тротуарів і площ, які вимагають декоративного фарбування Необхідність благоустрою і естетичної привабливості міського середовища давно зробила актуальною задачу створення кольорових сумішей для дорожнього покриття, які відрізняються високою СТІЙКІСТЮ фарбування при дотриманні необхідних технічних властивостей У 1990 році був запропонований спосіб виготовлення кольорової суміші для дорожніх покриттів [1] Спосіб полягає в отриманні в'яжучого шляхом змішування нагрітого талового пеку з добавкою і наступним перемішуванням отриманого в'яжучого з нагрітими кам'яними матеріалами, мінеральним порошком і пігментом Як добавку використано атактичний поліпропілен Запропоновано технологічний процес готування кольорової суміші Відомий також склад кольорової асфальтобетонної суміші[2], що містить в'яжуче на основі талового пеку, мінеральний порошок, пігмент і мінеральний заповнювач, а в якості в'яжучого використовують окислену суміш талового пеку з ДИВІНІЛ стирольним те рмоеласто пластом (ДСТ) у КІЛЬКОСТІ 1-2% від маси талового пеку при наступному співвідношенні, мас % В'яжуче 6,5-7,0 Мінеральний порошок 3,0-5,0 Пігмент 5,0-7,0 Мінеральний заповнювач останнє Як у складі суміші [1], так і в прототипі [2] використовуються в'яжучі на основі талового пеку Присутністю в асфальтобетонній суміші цього компоненту пояснюються такі властиві обом рішенням недоліки - що стосуються властивостей асфальтобетонного покриття через 4-5 років покриття стає крихким і руйнується через те, що сам по собі таловий пек уявляє систему, яка швидко старіє Спроба усунути цей недолік зроблено у прототипі шляхом зміни властивостей в'яжучого, а саме, окислюванням талового пеку і введенням у нього дившілстирольного те рмоеласто пласта (ДСТ) ДСТ характеризується високою МІЦНІСТЮ при підвищених температурах (5,5МПа при 50°С), високою температурою розм'якшення (+78°С) і низькою температурою крихкості (температура склування мінус 93°С) Виходячи з того, що в цьому інтервалі температур ДСТ знаходиться у високоеластичному стані, що впливає на такі важливі експлуатаційні показники в'яжучого, як деформативність і еластичність В яжуче Мінеральний порошок Пігмент Мінеральний заповнювач 5,5-6,6 12,0-14,0 3,0-5,0 решта Однак і це рішення не усунуло зазначених недоліків асфальтобетонного покриття, тому що ДСТ погано розчиняється у пеку через різницю їхніх параметрів розчинності Крім того, зберігається крихкість покриття, а температура спалаху в'яжучого (220°С) нижче вимог ГОСТ (230°С) - що стосується екологічних показників висока 1 о> 00 ю 51897 токсичність талового пеку через наявність фенолів і жирних кислот (до 30%) У процесі готування асфальтобетонної суміші і при експлуатації покриття виділяються ароматичні з'єднання - що стосується забезпечення офарблення асфальтобетонного покриття в'яжуче з використанням талового пеку не дозволяє одержати яскраве офарблення покриття з причини великого вмісту в ньому асфальтенів - що належать до технологічності процесу після виготовлення суміші технологічне устаткування підлягає очищенню, тому що таловий пек інтенсивно коксується, а це збільшує простої устаткування Труднощі забезпечення якісного покриття пов'язані також з тим, що властивості самого талового персу нестабільні і залежать від заводувиробника Асфальтобетон з в'яжучим на основі талового пеку і ДСТ має високий коефіцієнт температурної чутливості (R0/R20 -2 84, 3,1, 3,2), а отже швидко втрачає свою деформативність при переході до негативних температур Крім усього сказаного, таловий пек - це ВІДХІД целюлозної промисловості, що в Україні не виробляється Очевидна задача одержання в'яжучого без використання талового пеку В основу винаходу поставлена задача удосконалення асфальтобетонної суміші шляхом підвищення її д ефо р мати в н ості при низьких температурах, зменшення температу рної чутливості, забезпечення СТІЙКОСТІ проти старіння, підвищення ВОДОСТІЙКОСТІ, забезпечення яскравості і СТІЙКОСТІ офарблення Рішення цієї задачі досягається за рахунок того, що у відомому складі асфальтобетонної суміші, що включає в'яжуче, мінеральний порошок, пігмент і мінеральний заповнювач, ВІДПОВІДНО ДО винаходу, як в'яжуч використовують полімернафтове в'яжуче (ПНВ), що є сумішшю кондиційних продуктів переробки нафти (нафтової сировини (НС) для одержання бітумів зі зниженим змістом асфальтенів) і термоеластопласта типу SBS (stirol-butadienstirol) у КІЛЬКОСТІ 3-9% від маси нафтопродукту при такому співвідношенні компонентів, мас % Полімернафтове в'яжуче 5,5 - 6,6 Мінеральний порошок 12,0 -14,0 Пігмент 3,0-5,0 Мінеральний заповнювач останнє Вміст у в'яжучому те рмоеласто пласту типу SBS у КІЛЬКОСТІ 3-9% є оптимальним з погляду технологічності процесу, бо більш високий його зміст вимагає підвищення температури нагрівання в'яжучого при перемішуванні з кам'яним матеріалом без подальшого позитивного впливу на його властивості Зі сказаного вище ясно, яку визначальну роль у якості отриманого асфальтобетонного покриття грає в'яжуче У таблиці 1 наведено склади і властивості полімернафтового в'яжучого Таблиця 1 Показники Вміст ДСТ у нафтовому продукті Температура розм'якшення по кільцю і кулі, °С Температура спалаху, °С Зчеплення зі склом, % Розтяжність, при °С 25° 0° Еластичність, %, при °С 25° 0° Глибина проникнення голки при 25°С 10 'мм Температура крихкості, °С Температура змішування нафтової сировини з ДСТ, °С Час змішування нафтової сировини з ДСТ, хв Як видно з таблиці полімернафтове в'яжуче, порівняно з прототипом має низку переваг - по складу воно є ідентичним дорожнім бітумам, тому що складається з тих же асфальтенів, смол і масел, - по властивостях полімернафтове в'яжуче відрізняється гарним збереженням і відсутністю розшарування при технологічних температурах, - високі значення таких основних експлуатаційних показників як температура розм'якшення, зчеплення зі склом, розтяжність, еластичність, гарантують підвищення ВОДОСТІЙКОСТІ та тріщиностій кості По своїм властивостям в'яжуче переважає традиційні бітуми тієї ж марки Інтервал пластичності (>90°С) в'яжучого більш, ніж на 20° С перевершує інтервал пластичності бітумів марок БНД Властивості полімер-нафтового в'яжучого 1 2 3 9 6 3 91 84 54 255 245 240 100 80 47 53 36 24 >100 >100 >100 88 80 176 нижче -24 1 80-190 60 78 72 287 нижче -24 180-190 50 47 61 460 -23 180-190 40 В'яжуче має еластичність при низьких температурах, що також гарантує тріщиностійкість асфальтобетонного покриття, йому властиве підвищене прилипання до поверхні кам'яних матеріалів у порівнянні з дорожніми бітумами (80% проти 3545% для бітумів) Змішування нафтової сировини з полімерами не вимагає спеціального устаткування і може бути здійснене в безкомпресорних установках для одержання бітумів на асфальтобетонних заводах При використанні в'яжучого, що заявляється, скорочується до мінімуму виділення низькомолекулярних вуглеводів і ароматичних з'єднань Склади трьох варіантів асфальтобетонної суміші по граничним і середнім даним приведені в таблиці 2 51897 Таблиця 2 Компоненти Вміст компонентів, мас % 1 5,5 Нафтополимерне в'яжуче (НС + 6% ДСТ) Мінеральний порошок Пігмент Мінеральний заповнювач 1 4,0 2 6,0 3 6,5 13,0 12,0 4,0 77 76,5 3,0 77,5 5,0 Властивості асфальтобетону, який виготовлено на основі описаного вище нафтополімерного в'яжучого (НС + 6% ДСТ), наведено в таблиці З Таблиця 3 Властивості асфальтобетону 1 2 3 6,10 3,50 1,60 3,60 0,10 0,91 0,80 1,74 6,9 4,10 1,90 4,20 0,30 0,92 0,85 1,68 7,0 4,30 1,90 МІЦНІСТЬ при стиску, Мпа, при °С Водонасичення, % Набрякання, % 0° (Ro) 20° (R20) 50° (R50) Коефіцієнт ВОДОСТІЙКОСТІ Коефіцієнт тривалої ВОДОСТІЙКОСТІ Коефіцієнт температурної чутливості R0/R20 Як видно з таблиці 2, оптимальним є другий варіант асфальтополімерної суміші, який забезпечує високі технологічні властивості Відзначні ознаки не виявлені авторами в жодному з вивчених джерел Новизною асфальтобетонної суміші, що заявляється, є новий склад як в'яжучого, так і самої асфальтобетонної суміші З ознаками новизни знаходиться в причинно 0,7 0,40 0,98 0,86 1,62 наслідковому звязку отриманий технічний результат Рішення, що заявляється, на наш погляд відповідає всім критеріям винаходу, тому просимо надати йому правовий захист Перелік посилань 1 а с СРСР 1717578 А1 2 а с СРСР 1528760 А1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71