Спосіб безвідходного ремонту бітумно-полімерного композитного дахового покриття

Спосіб безвідходного ремонту бітумнополімерного композитного дахового покриття, що включає зняття й подрібнювання старих дахових покриттів, що містять бітум, у пристроях для дроблення, їх завантаження й переробку у пристроях для змішування, вивантаження й нанесення готового бітумно-полімерного композитного матеріалу у мастичному стані на дахову поверхню, який відрізняється тим, що термомеханічну переробку (у новий покрівельний матеріал) сировини із випадкового набору покрівельних покриттів, що містять деградований бітум, армувальні матеріали, мінеральні та органічні інгредієнти, а також пластифікаторів і модифікаторів із вторинних матеріалів, що додаються за технологію приготування, здійснюють в одному багатофункціональному пристрої, в якому реалізується їх інтенсивне перемішування і диспергування, плавлення, зневоднювання і видалення газів, пластифікація, модифікація та об'ємне (дисперсне) армування у єдиному технологічному циклі, в якому постадійно здійснюють завантажування пластифікатора (масляної фракції) у кількості 10 15 % від маси грубоподрібненого дахового покриття (далі - сировина), яке поетапно завантажують в пристрій для змішування, і його одночасну активацію перемішуванням у будь-якому напрямку і підвищенням температури до +60 °С в кінці стадії; поетапне завантажування подрібненої маси порціями по 1/3 частки від корисного об'єму камери 2 (19) 1 3 Спосіб безвідходного ремонту бітумнополімерного композитного дахового покриття застосовується в будівництві для відновлення й/або створення нових бітумних дахових покриттів, що наносяться на плоскі покрівлі на будинках і спорудах різного призначення. Відомий спосіб безвідходного вторинного використання руберойду («Кровельные системы, материалы и технологии», ООО «Стройинформ», изд. «Феникс», 2006, стр. 17) полягає в тому, що старий покрівельний матеріал знімається й подрібнюється, плавиться в термогенераторі з електронагрівом до 180°С, після чого маса укладається на покрівлю, іноді додається свіжий бітум. Недоліком способу є те, що старі покрівлі виконувалися із матеріалів на окиснених бітумах без модифікуючих добавок з теплостійкістю 80°С, що вимагає захисту верхніх шарів гравієм світлих тонів. Відомий спосіб відновлення покрівель із бітумовмісних матеріалів (патент RU2203373). Спосіб використовується при відновленні старих і/або виготовлення нових покрівель із матеріалу старих м'яких покрівель, виконаних з бітумовмісних матеріалів. Очищену покрівлю обробляють розплавленою ґрунтовкою на бітумній основі. Старе руберойдне покриття подрібнюють, перемішують при нагріванні й одночасно обезводнюють. Готову масу наносять на поґрунтовану поверхню, після чого цю поверхню обробляють розплавленим бітумом. Після охолодження поверхню накочують ручним або механічним котком. Для захисту від прямого сонячного опромінення й нагрівання наносять додатковий шар матеріалу із малою світлопоглинаючою здатністю. Недоліком способу є те, що не усувається головний дефект старої покрівлі - застарілість бітумного матеріалу, тобто баланс між мальтенами й асфальтенами дисперсної системи бітуму залишається попереднім. Переплавкою одномоментно й на короткий строк усувається розтріскування й водонасичення бітумного дахового матеріалу без відновлення ресурсу його водонепроникності. Тонкі шари ґрунтовки й зовнішнього покриття зі свіжого (стандартного) бітуму не вирішують проблему довговічності такого покриття. Відомий спосіб відновлення покрівель із бітумовмісних матеріалів (патент RU2145374). У способі відновлення покрівель із бітумовмісних матеріалів, що включає очищення покрівлі від старого покриття й наступне нанесення бітумовмісного матеріалу, при очищенні покрівлі знімають усі шари старого покриття, відокремлюють від основи старого покриття бітум шляхом його розплавлювання й зливу. Відділення бітуму від основи старого покриття й приготування мастики здійснюють на місці виробництва покрівельних робіт у пересувній установці, що має камеру нагрівання старого покриття із установленої в ній ґратчастим кошиком для основи. Основу подрібнюють в дробильній камері до досягнення розміру поперечного перерізу часток 0,01-2,0мм не менше 25% отриманих часток, з'єднують зі злитим і/або новим бітумом, перемішують у камері змішування при нагріванні до утворення пастоподібної мастики, яку наносять 53762 4 на покрівлю принаймні одним шаром товщиною 325 мм із наступним накоченням. При цьому основу можуть подрібнювати до досягнення довжини 0,05-3,0мм не менше, чим для 25% отриманих часток. Вміст бітуму або основи в мастиці становить по масі 0,9-1,1% їх вмісту в бітумовмісному матеріалі старого покриття. Після нанесення на покрівлю мастики, роблять її прикатування котком масою 50-70кг безпосередньо або через шар рулонного або листового дахового матеріалу, який стає верхнім шаром відновленого покриття. Недоліком способу є те, що спосіб включає великий набір технічних пристроїв, що мають вузьке функціональне призначення: установка по відділенню бітуму від основи; дробильна камера; камера змішування; коток; задіяно також велику кількість технологічних операцій: зняття дахового покриття; його попереднє подрібнювання для завантаження в установку по відділенню бітуму; відділення бітуму від основи; подрібнювання основи; приготування мастики шляхом змішування бітуму й подрібненої основи; нанесення мастики на поверхню даху; покриття мастики рулонним або листовим даховим матеріалом; накочення покрівлі котком. У способі не враховується відмінність між новим бітумом і застарілим бітумом з відновлюваної покрівлі, що не забезпечує стабільну якість дахового покриття. Відомий спосіб і установка для переробки й утилізації покрівельних бітумовмісних матеріалів (патент RU2244731), згідно з яким відходи подрібнюють, завантажують у казан з топковою частиною для розплавлювання бітуму й відділення його від картонної основи в присутності рідкого контактного теплоносія (відпрацьовані масла й/або низькоякісні нафтопродукти). Нагрівання відходів здійснюють у кілька стадій: на першій з яких відходи нагрівають до температури 100-110°С впродовж 2 годин, витримують на другій стадії впродовж 1 години для видалення 80% вологи, на третій стадії впродовж 30-60хв нагрівають відходи до температури 180-235°С, розплавлений бітум і картонну масу охолоджують до 140°С, картонну масу промивають у розчинюючому бітумреагенті (гас або уайтспірит з дизельним паливом). Недоліком способу є складність самого процесу переробки покрівельних відходів; одержання на виході процесу не готового продукту, а тільки напівфабрикату, який вимагає подальшої переробки; використання в процесі переробки стандартних товарних компонентів - гасу або уайтспіріту з дизельним паливом; необхідність поділу й збору продуктів переробки, використання супутніх матеріалів переробки окремо: бітумізований картон для виробництва покрівельних матеріалів і/або як топковий матеріал, рідку фазу при виробництві бітумного лаку, сажу - при виробництві гумотехнічних виробів або як барвник, або як пігмент. Відпрацьовані масла й/або низькоякісні нафтопродукти використовують тільки в якості рідкого контактного теплоносія. Відомий спосіб переробки бітумних покрівельних матеріалів (патент RU2251456), який включає подрібнювання бітумних покрівельних матеріалів, сортування подрібненого матеріалу на бітумний 5 53762 6 порошок і бітумізований картон, використання на нагромадження отриманих компонентів перед застадії подрібнювання води в кількості 1-15% від пуском їх у виробництво. маси матеріалу, що переробляється (у воді моЗадача, на розв'язок якої спрямований заявжуть розчиняти мийні засоби), при цьому забезпелений спосіб, є створення всесезонного способу чують швидкісне обертання ножів для створення безвідходного ремонту бітумно-полімерних комподрібнокрапельного туману, що обволікає матеріал, зитних дахових покриттів, що реалізується за дощо дробиться, що виключає його налипання на помогою багатофункціонального пристрою для внутрішній поверхні камери подрібнювача, уловзмішування, що встановлюється безпосередньо на люють пилоподібний бітум, що утворюється в проповерхні покрівлі, у якому здійснюється безвідходцесі подрібнювання, який разом з бітумним порошна й малозатратна переробка сировини із застаріком піддають переплавленню одночасно з його лих гетерогенних бітумовмісних дахових покриттів, дегідратацією. У результаті рециклінгу одержують які попередньо демонтуються з даху і подрібнюнаступні матеріали: вторинний бітум - 60%; бітуміються відомими способами, шляхом їх поетапної зований картон - 30%; бітумно-мінеральний осад термомеханічної обробки до високого ступеня од10%. норідності й поетапного внесення у матеріал, що Недоліком способу є: одержання на виході приготовляється, спеціальних добавок (інгредієнпроцесу не готового продукту, а тільки напівфабтів) -модифікаторів і пластифікаторів для відноврикату, який вимагає подальшої переробки; застолення пластичних, гідрофобних, адгезійних і міцнісування устаткування, габарити якого не дозволястних властивостей бітумно-полімерного ють розмістити його в зоні проведення ремонтних композитного матеріалу до нормативних величин, робіт (на дахові), необхідність сортування подрібйого вивантаження, а також формування з нього неного матеріалу на бітумний порошок, бітумізоналивного безшовного дахового покриття відомиваний картон і мінеральний залишок; а також неми способами. обхідність транспортування, складування й Середньозважений груповий склад старого дахового покриття наведено в таблиці 1 Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 Компонент Бітуми Армувальні матеріали Мінеральні добавки Інші сторонні включення Вода Задача вирішується за рахунок того, що спосіб ремонту бітумно-полімерного композитного дахового покриття, що заявляється, включає зняття (спеціальна обробка поверхні даху після демонтажу покриття не проводиться) й подрібнення старого дахового покриття відомими способами, його термомеханічну обробку здійснюють за допомогою багатофункціонального пристрою для змішування, в якому реалізуються технологічні функції змішування і диспергування, плавлення, зневоднювання і видалення інших газів робочої камери змішування, пластифікації, модифікації й об'ємного (дисперсного) армування в рамках єдиного технологічного циклу за умовною схемою: завантаження компонента 1 – вплив 1 (стадія 1), - завантаження компонента 2 – вплив 2 (стадія 2), - вплив 3 (стадія 3), - ..., - завантаження компонента N – вплив N (стадія N), в якому постадійно здійснюють: - завантаження пластифікатора (масляної фракції) у кількості 10 15% від маси грубо подрібненого дахового покриття (далі - сировина), яке поетапно завантажують в пристрій для змішування, і його одночасну активацію перемішуванням у будь-якому напрямку і підвищенням температури до +60°С в кінці стадії (пластифікатор виконує функцію рідкого теплоносія); - поетапне завантаження подрібненої маси порціями по 1/3 частки від корисного об'єму камери змішування зі збільшенням температури суміші (1-а порція сировини до 10 хвилин при температурі Склад, мас % 35-55 5-10 10-17 2-14 5-15 суміші від +60 до +90°С; 2-а - до 10 хвилин при температурі суміші від +90 до +120°С; 3-а - до 10 хвилин при температурі суміші від +120 до +140°С) при безперервному реверсивному перемішуванні (не менше 1 хвилини - в одному напрямку) з моменту завантаження 1-ї порції сировини (на цій стадії починається: плавлення застарілого бітуму й відновлення його колоїдної системи, ініційованого пластифікатором; випарювання води; дезінтеграція фрагментів основи руберойду; диспергування емульсійної й дисперсійної складових розплавленої бітумної суміші; дисперсне армування розплавленого бітуму волокнами целюлози); - збільшення теплового впливу від +140 до +175°С при періодичному реверсивному перемішуванні суміші (до 10 хвилин перемішування - до 10 хвилин перерва: 1 цикл обробки суміші) впродовж не менше 5 циклів (на цій стадії закінчується плавлення бітуму); - завантаження модифікатора (еластоміра) у кількості 2 5% від маси завантаженої сировини із попереднім зниженням температури суміші до +140°С при періодичному реверсивному перемішуванні суміші (не менше 2 хвилин перемішування - до 8 хвилин перерва: 1 цикл обробки суміші) впродовж не менше 3 циклів; - завантаження модифікатора (поліолефінів) у кількості 1 6% від маси завантаженої сировини із одночасним збільшенням температури суміші до +150 170°С в кінці стадії при періодичному реве 7 53762 8 рсивному перемішуванні суміші (не менше 2 хвиз робочої камери, дозволяє реалізувати згадані лин перемішування - до 8 хвилин перерва: 1 цикл вище технологічні функції приготування суміші. обробки суміші) впродовж не менше 4 циклів (на Строк використання дахового покриття, вигоцій стадії закінчується видалення газів із суміші, товленого цим способом і в пристрої, що реалізує модифікація бітуму, пластифікація і об'ємне струкфункцію об'ємного структурного армування компотурування суміші); зитного матеріалу, збільшується приблизно в 2 - вивантаження й нанесення готової суміші (бірази. тумно-полімерного композитного матеріалу) на Технічний результат при використанні способу поверхню даху здійснюють у вигляді наливного полягає у зменшенні інтегральної ресурсо- і енергоємності ремонту плоских покрівель за рахунок безшовного покриття товщиною 15 30 мм (товвикористання і безвідходної термомеханічної пещина нового покриття залежить від кількості сирореробки вторинних ресурсів - демонтованих бітумвини та додаткових інгредієнтів, внесених у суних дахових покриттів, покрівельних бітумів, що й міш). деградували, армованих матеріалів, що відслужиЗагальний час технологічного циклу виготовли свій строк, пластифікаторів і модифікаторів із лення бітумно-полімерного композитного матеріавторинних ресурсів і/або відходів виробництва - за лу й нанесення наливного безшовного покриття із допомогою одного багатофункціонального принього залежить від умов зовнішнього середовища. строю для змішування, що реалізує інтенсивне У якості вторинної сировини може використоперемішування, диспергування інгредієнтів суміші і вуватися матеріал пошкодженого дахового покоб'ємне армування до високого ступеня її однорідриття, виготовленого заявленим способом. ності, відновлення пластичних, гідрофобних, адгеПідвищення ступеня однорідності суміші при зійних і міцністних властивостей бітумноодночасній переробці сировини в максимально полімерного композитного матеріалу до норматистислий термін, є головною умовою енергоефеквних величин і його у єдиному технологічному цитивності технології, яка досягається тільки при клі, що реалізується на одному і тому ж багатофуодночасному поєднанні конструктивної реалізації в нкціональному пристрої для змішування, одній установці технічних функцій - організації зубезпосередньо на місці й до часу його викорисстрічного руху коаксіальних потоків суміші з можтання, нанесення готового матеріалу на покрівлю ливістю їх перемішування, одночасної зміни їх відомими способами у вигляді безшовного наливспрямованості при реверсі обертання блоку зміного покриття товщиною, що не менше 15 мм, збішування, а також організації примусового руйнульшення строку використання дахового покриття із вання пограничного шару суміші біля поверхні композитного матеріалу, щодо якого проведено обичайки по всій довжині нижньої частини камери об'ємне структурне армування, приблизно у 2 радля змішування, зневоднювання й видалення газів зи. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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