Гідроізоляційна бітумно-полімерна композиція

Гідроізоляційна бітумно-полімерна композиція, що включає бітум, термоеластопласт, наповнювач, ксилол та пластифікатор, яка відрізняється тим, що як бітум вона містить бітум окислений з гудрону після переробки газового конденсату, як термоеластопласт - катіонний латекс Бутонал NS 198, як наповнювач - каолін та поліакрилонітрильне волокно, а як пластифікатор - кубові залишки ректифікації стиролу при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: бітум окислений з гудрону 65,9-68,8 катіонний латекс Бутонал NS 198 6,3-8 каолін 13,8-15,2 поліакрилонітрильне волокно 1-1,2 ксилол 2,6-5,1 кубові залишки ректифікації стиролу решта. Корисна модель стосується композиційних будівельних матеріалів, які використовують при улаштуванні гідроізоляційного шару на прогонових будовах автодорожніх мостів та шляхопроводів, а також антикорозійного захисту металевих конструкцій і трубопроводів. Відома бітумно-полімерна мастика для герметизації швів та тріщин у бетонних та асфальтобетонних покриттях, а також при будівництві промислових та цивільних споруд наступного складу, мас.%: Дивінілстирольний термоеластопласт 3-12 Пластифікатор 1-50 Антиоксидант 0,05-5 Наповнювач 3-50 Бітум до 100. (Патент Росії RU № 2258722 С1, C08L95/00, C09D195/00, 2005). Недоліком відомої бітумно-полімерної мастики є низька теплостійкість, що погіршує її експлуатаційні властивості та довговічність. Найбільш близькою до запропонованої є гідроізоляційна мастика для виробництва покрівельних матеріалів, герметиків і ремонтних матеріалів, які використовують для гідроізоляційного захисту бе тонних, цегляних наземних та підземних споруд, а також антикорозійного захисту металевих конструкцій і трубопроводів наступного складу, мас. %: Бітумно-полімерний компонент HL 38-40,5 Ксилол 23-24,3 Мінеральний наповнювач 30,3-32,3 Диоктилфталат залишок (Патент Росії RU № 2291172 С1, C08L95/00, C09D195/00, 2007). Проте недоліком відомої гідроізоляційної мастики є низька теплостійкість, яку характеризують температурою розм'якшення. Завданням корисної моделі є створення такої гідроізоляційної бітумно-полімерної композиції, в якій шляхом підбору компонентів було б забезпечено підвищення теплостійкості до значень, які дозволяють укладати безпосередньо на гідроізоляційний матеріал захисний шар з гарячої або литої асфальтобетонної суміші, а також підвищення деформативності при низьких температурах. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що гідроізоляційна бітумно-полімерна композиція, яка включає бітум, термоеластопласт, наповнювач ксилол та пластифікатор, згідно корисної моделі, в якості бітуму містить бітум окислений з гудрону після переробки газового конденсату, в (19) UA (11) 54187 (13) U (21) u201006297 (22) 25.05.2010 (24) 25.10.2010 (46) 25.10.2010, Бюл.№ 20, 2010 р. (72) ЖДАНЮК ВАЛЕРІЙ КУЗЬМОВИЧ, ВОЛЮВАЧ СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ЗОЛОТОВ МИХАЙЛО СЕРГІЙОВИЧ, ЖДАНЮК КАТЕРИНА ВАЛЕРІЇВНА, ГНАТЕНКО РОМАН ГРИГОРОВИЧ, АРІНУШКІНА ОЛЕНА ОЛЕСАНДРІВНА (73) ХАРКІВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АВТОМОБІЛЬНО-ДОРОЖНІЙ УНІВЕРСИТЕТ, ЖДАНЮК ВАЛЕРІЙ КУЗЬМОВИЧ, ВОЛЮВАЧ СЕРГІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ЗОЛОТОВ МИХАЙЛО СЕРГІЙОВИЧ, ЖДАНЮК КАТЕРИНА ВАЛЕРІЇВНА, ГНАТЕНКО РОМАН ГРИГОРОВИЧ, АРІНУШКІНА ОЛЕНА ОЛЕКСАНДРІВНА 3 54187 4 якості термоеластопласту - катіонний латекс БутоГустина при 0 °С, г/см3 0,95 нал NS 198, в якості наповнювача - каолін та поліРозмір частинок полімеру, мкм 0,1-2,5 акрилонітрильне волокно, а в якості пластифікатоЗавдяки цьому підвищується теплостійкість гіра - кубові залишки ректифікації стиролу при дроізоляційної бітумно-полімерної композиції до наступному співвідношенні компонентів, мас.%: значень, що допустимі для матеріалів, які признаБітум окислений з гудрону 65,9-68,8 чені для роботи у конструкції мостового полотна. Катіонний латекс Бутонал NS 198 6,3-8 На відміну від твердих термоеластопластів катіонКаолін 13,8-15,2 ний латекс Бутонал NS 198 покращує зчеплення Поліакрилонітрильне волокно 1-1,2 в'яжучого з мінеральним наповнювачем, а також Ксилол 2,6-5,1 скоріше та при більш низьких температурах поєдКубові залишки ректифікації стинується з бітумом. ролу Залишок. Третьою відмінною ознакою від прототипу є Між суттєвими ознаками, що заявляються, та використання в якості пластифікатора кубових технічним результатом, що досягається, існує призалишків ректифікації стиролу, які підвищують дечинно-наслідковий зв'язок. формативність запропонованої композиції при Відмінною ознакою від прототипу є викориснизьких температурах, а також, маючи високу адтання у запропонованій гідроізоляційній бітумногезію до мінеральних матеріалів та сумісність з полімерній композиції бітуму окисленого з гудрону бітумом, покращують зчеплення гідроізоляційної після переробки газового конденсату, який має бітумно-полімерної композиції з мостовим полоттакі характеристики: ном. Пенетраця при 25 °С, мм-1 60 Кубові залишки ректифікації стиролу мають Температура розм'якшення, °С 80 вигляд високов'язкої рідини ( =1,0г/см3, =7,5 пуаз Дуктильність при 25 °С, см 3,2 при 20 °С) наступного складу по основним компоТемпература крихкості, °С -15 нентам, мас.%: Температура спалаху, °С 240 Полістирол 45,2-50 Зміна температури розм'якшення Стирол 22,4-80 2 після прогріву, °С 7,1-8 -Метилстирол Пенетрація при 25 °С у залишку Транс-стильбен 4,8-5,5 після прогріву, % від початкової 82 Фенонтрен 3,1-3,5 величини Дібензил 2,8-3 Зміна маси після прогріву, % 0,18 Крім того, відмінними ознаками є також викоДругою відмінної ознакою від прототипу є виристання в якості дрібнодисперсного наповнювача користання в якості термоеластопласту катіонного каоліна, а в якості волокнистого наповнювача латексу Бутонал NS 198, який є водною дисперсіполіакрилонітрильного волокна. єю полімеру, побудованого з блоксополімерів стиСклад запропонованої гідроізоляційної бітумрол - бутадієн - стирола (СБС). Основні показники но-полімерної композиції наведений у табл.1, а його, обов'язкові для контролю, такі: аналіз властивостей різних складів запропонованої композиції у порівнянні з властивостями протоВміст полімеру, мас. % 63-65 типу наведений у табл. 2. Показник рН 4,2-5,2 Таблиця 1 Найменування компонентів Бітум окислений з гудрону (ТУ У 23.32-30019775001:2005) Катіонний латекс Бутонал NS 198 (ISO 1625, DIN 53189, ISO 8962) Каолін збагачений (ТУ У 14.2-00282033-003-2001) Поліакрилонітрильне волокно «Нітрон - С» (ТУ РБ 00203499-027-97) Ксилол (ГОСТ 9410-78) Кубові залишки ректифікації стиролу (ТУ 38 301075) 1 Вміст компонентів у складі мастики 2 3 68,8 67 65,9 8 7,4 6,3 15,2 14,5 13,8 1,2 1,1 1 2,6 9,9 5,1 4,2 6,1 7,9 5 54187 6 Таблиця 2 Найменування показників Температура розм'якшення, °С Гнучкість на стержні діаметром 10 мм, °С Водопоглинення (24 год.), мас. % Водонепроникність, МПа Пенетраця при 25 °С, мм" Еластичність, % Показники для складу мастики запропонованої 1 2 3 прототип* 132 128 126 86 -34 -35 -37 -30 0,1 0,1 0,1 0,38 0,5 0,5 0,5 40 46 52 88 88 88 Примітка: Взято середні значення показників відомої мастики. Як видно з табл. 2, температура розм'якшення у запропонованої композиції на 47-52 % більше, ніж у відомої мастики. Гнучкість при низьких температурах у запропонованої композиції на 1323 % більше, ніж у відомої мастики, що свідчить про підвищення деформативності запропонованої композиції при низьких температурах. Водопоглинення у запропонованої композиції в 3,8 рази менше, ніж у відомої мастики, що підтверджує підвищення експлуатаційних якостей запропонованої композиції. Прикладом конкретного використання запропонованого технічного рішення є наступна технологія виготовлення складів 1-3 (табл.1) гідроізоляційної бітумно-полімерної мастики. В установку для модифікації бітуму подають окислений бітум з гудрону після переробки газового конденсату, нагрівають його до температури 180-185°С і додають при постійному інтенсивному змішуванні зі швидкістю 4-6 л/хв. Через дозуючий пристрій катіонний латекс Бутонал NS 198, після чого ретельно перемішують в'яжуче при температурі 180-185 °С на протязі 1,5-2,5 годин до отримання однорідної маси, про що свідчить відсутність згустків та крихт у пробі бітуму. Окремо змішують кубові залишки ректифікації стиролу з ксилолом при температурі виробничого приміщення і отриману суміш додають при безперервному перемішуванні в бітумно-полімерну компо Комп’ютерна верстка В. Мацело зицію, в яку потім додають в якості дрібнодисперсного порошкоподібного наповнювача збагачений каолін марки П (залишок на ситі 0,71 мм не більше 0,83 %, питома поверхні 4500см2/г) і в якості волокнистого наповнювача поліакрилонітрильне волокно «Нітрон-С» (довжина волокон не більше 5 мм, діаметр волокон 33 мкм, температура плавління більше 250°С, волокна нерозчинні у бензолі). Гомогенізацію проводять при температурі 140-160 °С шляхом перемішування у режимі рецикла «сам на себе» або низько оборотною мішалкою або шляхом пропускання через колоїдний млин до отримання однорідної маси. Готову бітумно-полімерну композицію використовують для улаштування гідроізоляційного шару на прогонових будовах автодорожніх мостів та шляхопроводів шляхом розливу гарячої композиції з укладанням стекловолокнистого або поліефірного армуючого прошарку, або виготовлення рулонних гідроізоляційних матеріалів у заводських умовах. Таким чином, запропонована гідроізоляційна бітумно-полімерна композиція забезпечує підвищення теплостійкості до значень, які дозволяють укладати безпосередньо на гідроізоляційний матеріал–захисний шар з гарячої або литої асфальтобетонної суміші, а також підвищення деформативності композиції при низьких температурах. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601