Бітумно-полімерний композитний матеріал

Бітумно-полімерний композитний матеріал, який характеризується тим, що як компоненти включає: основну недозовану його частку у вигляді 3 53763 4 Таблиця 1 № п/п 1 2 3 4 5 Компонент Склад, мас. % 35-55 5-10 10-17 2-14 5-15 Бітуми Армувальні матеріали Мінеральні добавки Інші сторонні включення Вода Середньозважені фізичні характеристики застарілих бітумів старих покрівельних покриттів наведено в таблиці 2. Таблиця 2 Найменування показника Результати випро- Нормативне знабувань чення по ТУ 10,7 не менше 15,0 50 не менше 60 Умовна міцність при розтяганні, кг/см2 Теплостійкість, °С Гнучкість на брусі із закругленням радіусом 50 мм при температу-2,5 рі (- 10 °С) Водопоглинання, % 1,6 Водонепроникність за умови статичного впливу води впродовж 24 водопроникний годин Задачею, на розв'язок якої спрямований заявлений бітумно-полімерний композитний матеріал, є створення дисперсно-армованого матеріалу з високим ступенем однорідності й необхідними пластичними, гідрофобними й адгезійними властивостями, що має мастичну консистенцію при нанесенні гідроізоляційних безшовних покриттів на плоскі покрівлі, на основі тільки інгредієнтів вторинної сировини, отриманих зі старого покрівельного покриття на бітумній основі, а також інгредієнтів, що додаються, - пластифікаторів і модифікаторів, теж із вторинної сировини, за допомогою безвідходної їх переробки у багатофункціональному пристрої для змішування, що встановлюється безпосередньо на покрівлі. Завдання вирішується за рахунок того, що бітумно-полімерний композитний матеріал, включає в якості компонентів основну її недозовану масову не вище - 10 не більше 0,8 водонепроникний частку у вигляді матеріалу старих покрівельних покриттів, що складається із застарілих нестандартних бітумів, деградованих органічних і неорганічних армувальних матеріалів і мінеральних наповнювачів, прийняту такою, якою вона є за середньостатистичними показниками, а також її масову частку, що дозується, у вигляді пластифікатору - 10 15 % (у вигляді масляної фракції - відпрацьовані мінеральні моторні, промислові масла й т.п.) і модифікатора 3-11 %, що містить еластоміри 2 6 % (гумова крихта, відходи латексу й т. п.) і поліолефіни - 1 5 % (відходи ізолюючих і пакувальних матеріалів і т.п.) від основної її частки. Бітумно-полімерний композитний покрівельний матеріал, що заявляється, має середньозважений інтервальний груповий хімічний склад, наведений у таблиці 3 і фізичні характеристики - у таблиці 4. Таблиця 3 Найменування компонента Поліциклічна ароматика, парафіни, нафтени Целюлоза і її похідні Поліолефіни Еластоміри Масляна фракція Асфальтени Смоли Мінеральні наповнювачі Температура початку розкладання, °С 200-340 340-380 380-400 400-420 420-480 480-560 560-760 Вміст, масс % 8÷12 5÷10 1÷6 2÷5 10÷15 8÷12 10÷20 10÷15 5 53763 6 Таблиця 4 Найменування показника Зовнішній вигляд Умовна міцність при розтяганні, кг/см2 Теплостійкість, °С Гнучкість на брусі із закругленням радіусом 50 мм при температурі - 10 °С Водопоглинання, % Водонепроникність за умови статичного впливу води впродовж 24 годин Матеріал, що заявляється, створюється за безвідхідною технологією термомеханічної обробки подрібненої сировини старого покрівельного покриття із додаванням пластифікаторів і модифікаторів та інших структуруючих інгредієнтів, з використанням багатофункціонального пристрою, що реалізує технологічні функції інтенсивного змішування і диспергування, плавлення, зневоднювання і видалення газів, пластифікації, модифікації та 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), яка включає: завантаження пластифікатора (масляної фракції) у кількості 10÷15 % від маси грубо подрібненого дахового покриття (далі - сировина), яке поетапно завантажується в пристрій для змішування, і його одночасну активацію перемішуванням у будьякому 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 (1а порція сировини до 10 хвилин при температурі 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); Результати випробувань Нормативне значення по ТУ у розрізі шар покриття поу розрізі шар покриття винен бути чорним з кочорний, розподіл во- ричневим відтінком і рівлокон рівномірний номірним розподілом волокон 20 не менше 15,0 90 не менше 60 -10 не вище - 10 0,5 не більш 0,8 водонепроникний водонепроникний 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 реверсивному перемішуванні суміші (не менше 2 хвилин перемішування - до 8 хвилин перерва: 1 цикл обробки суміші) впродовж не менше 4 циклів (на цій стадії закінчується видалення газів із суміші, модифікація бітуму, пластифікація, об'ємне структурування суміші). Загальний час виготовлення бітумнополімерного композитного матеріалу залежить від умов зовнішнього середовища (сезону, кліматичної зони, погоди). Вивантаження і нанесення готового матеріалу на поверхню покрівлі здійснюється у вигляді наливного безшовного покриття. В якості вторинної сировини може використовуватися матеріал пошкодженого дахового покриття, виготовленого із заявленого матеріалу. Матеріал модифікується й пластифікується при високому ступені однорідності суміші сировини, що переробляється, який досягається за рахунок комбінації інтенсивного перемішування зустрічних потоків суміші, примусового диспергування інгредієнтів і включень суміші, зневоднювання суміші і видалення газів з робочої камери установки. Технічний результат при створенні бітумнополімерного композитного матеріалу полягає в одержанні дисперсно-армованого матеріалу з високим ступенем однорідності та необхідними пластичними, гідрофобними й адгезійними властивостями для нанесення гідроізоляційних безшовних покриттів на плоскі покрівлі будинків і споруд, отриманий при скороченні інтегральної ресурсо- і енергоємності ремонту плоских покрівель внаслідок безвідходного використання вторинних (застарілих) покрівельних бітумів, що деградували, та армувальних матеріалів, що відслужили свій строк, із старих бітумних покрівельних покриттів, а 7 53763 також внаслідок застосування у якості пластифікаторів і модифікаторів вторинних ресурсів і/або відходів виробництва, а також за умови переробки сировини за допомогою одного багатофункціонального пристрою, що реалізує якісне диспергування компонентів і інгредієнтів суміші, яке дозволяє оптимізувати за часом всі циклічні процеси пере Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 8 мішування і термообробки бітумно-полімерної композитної суміші, які складають єдиний технологічний процес, безпосередньо на місці та до часу її використання. Строк використання дахового покриття, виготовленого із об'ємно-армованого композитного матеріалу, збільшується приблизно в 2 рази. 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