Кольорова органо-мінеральна суміш

Реферат: Кольорова органо-мінеральна суміш містить комплексне в'яжуче, мінеральний порошок, пігмент і мінеральний заповнювач. Як комплексне в'яжуче використовують суміш нафтополімерної смоли, розрідженої індустріальним мастилом, та термоеластопласту типу SBS. UA 100482 U (12) UA 100482 U UA 100482 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до дорожньо-будівельних матеріалів і може бути використана для влаштування декоративного дорожнього покриття доріг, площ, тротуарів і т.п. Актуальність створення кольорових сумішей для дорожнього покриття, які відрізняються високими фізикомеханічними властивостями, яскравістю та стійкістю забарвлення, обумовлена необхідністю підвищення безпеки дорожнього руху за рахунок виділення небезпечних ділянок дороги, а також покращення естетичного сприйняття навколишнього середовища. Відомий спосіб одержання кольорових асфальтобетонних сумішей на основі талового пеку з добавкою дивінілстирольного термоеластопласту [а.с. СРСР 1528760 А1]. Спосіб одержання в'яжучого полягає в змішуванні нагрітого талового пеку й дивінілстирольного термоеластопласту в кількості 1-2 %, з наступним окислюванням суміші при температурі 180240 °C. Отримане в'яжуче змішується з мінеральними компонентами (мінеральний заповнювач, мінеральний порошок) та пігментом згідно зі стандартною технологією приготування асфальтобетонних сумішей. Також відомий спосіб приготування кольорової суміші для дорожнього покриття [а.с. СРСР 1717578 А1]. Відповідно до цього способу, використовується в'яжуче для кольорового асфальтобетону, яке одержують шляхом змішування нагрітого до 150-155 °C талового пеку з атактичним поліпропіленом у кількості 6-12 %. Підтримуючи температуру в зазначеному інтервалі, здійснюють перемішування компонентів протягом 30-50 хв. Асфальтобетонну суміш отримують шляхом змішування виготовленого в'яжучого та нагрітого мінерального заповнювача, мінерального порошку та пігменту. Однак, як у першому, так і в другому випадках використовується в'яжуче, що не має достатньої прозорості через присутність у ньому талового пеку, тобто має низьке світлопропускання. Компенсувати цей недолік намагалися за рахунок збільшення кількості пігменту до 5-7 %. Крім цього асфальтобетонне покриття із застосуванням зазначених сумішей через 4-5 років стає крихким і руйнується, тому що таловий пек сам по собі швидко старіє, а підвищений вміст пігменту підсилює цей процес. Спроба усунути ці недоліки зроблена в джерелі (патент Україна 51897 А) "Асфальтобетонна суміш", для приготування якої використовується полімернафтове в'яжуче наступного складу: нафтова сировина (продукт нафтопереробки) і термоеластопласт типу SBS у кількості 3-9 % від маси продукту нафтопереробки. Полімернафтове в'яжуче одержували шляхом змішування нафтової сировини й термоеластопласту SBS у кількості 3-9 %. Таке в'яжуче характеризується високими експлуатаційними показниками, стійкістю до старіння. Кольорові асфальтополімербетони по технічним властивостям не поступаються традиційному асфальтобетону. Однак, через присутність у складі в'яжучого асфальтенів, воно все-таки достатньо темне й тому на його основі можливе одержання кольорових асфальтобетонів тільки тьмяних тонів (оптимальна кількість пігменту в цьому випадку 3-5 %). По своєму призначенню й кількості загальних із рішенням, що заявляється, ознак зазначена асфальтобетонна суміш є найбільш близьким до нього й прийнята як найближчий аналог як "кольорова органомінеральна суміш". Така заміна термінології припустима, оскільки поняття "асфальтобетон" є частковим випадком стосовно поняття "органобетон". При розробці яскравої кольорової органо-мінеральної суміші очевидна необхідність одержання в'яжучого, яке відповідало б технічним вимогам, що висуваються до традиційних бітумів, але було б прозоре й дозволяло б одержувати, при використанні невеликої кількості пігменту, кольорові органобетони яскравих і насичених кольорів, при цьому пігмент та мінеральний заповнювач повинні однієї кольорової гами. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити органо-мінеральну суміш шляхом підвищення яскравості кольору органобетону при збереженні експлуатаційних якостей на рівні традиційного асфальтобетону для дорожнього покриття. Поставлена задача вирішується тим, що в відомому складі органо-мінеральної суміші, що включає в'яжуче, мінеральний порошок, пігмент і мінеральний заповнювач, згідно з корисною моделлю, як в'яжуче використовують комплексне в'яжуче, що містить суміш нафтополімерної смоли (65-70 %), розрідженої індустріальним мастилом (30-35 %) та термоеластопласту типу SBS у кількості 3-9 % від маси розрідженої нафтополімерної смоли, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: комплексне в'яжуче 5,0-7,0 мінеральний порошок 8,0-14,0 пігмент 1,0-2,0 мінеральний заповнювач решта. Визначальну роль у якості та яскравості отриманої органо-мінеральної суміші відіграє в'яжуче. У таблиці 1 наведено склади і властивості комплексного в'яжучого. 1 UA 100482 U 5 Нафтополімерна смола являє собою продукт полімеризації ненасичених з'єднань фракцій C8-C9 піролізних смол, її властивості повинні відповідати вимогам ТУ 38.10916-79, ТУ 2451-08905766801-99. Як пластифікатор застосовуються індустріальні мастила марок: І-20А, І-30А, І-40А, І-50А згідно з ГОСТ 20799-88, показник їх світлопропускання - 99,5 %. Спосіб одержання в'яжучого наступний. Нафтополімерну смолу в кількості 59-68 %, нагріту до 110 °C, пластифікують індустріальним мастилом у кількості 27-32 %, перемішуючи протягом 10-15 хв. Потім в пластифіковану нафтополімерну смолу при температурі 160-165 °C вводять 39 % термоеластопласту й продовжують змішування протягом 40-60 хв. 10 Таблиця 1 № складу 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Прото тип Склад в'яжучого, % НПС(68) ІМ(29) П(3) НПС(66) ІМ(28) П(6) НПС(64) ІМ(27) П(9) НПС(66) ІМ(31) П(3) НПС(64) ІМ(30) П(6) НПС(62) ІМ(29) П(9) НПС(63) ІМ(34) П(3) НПС(61) ІМ(ЗЗ) П(6) НПС(59) ІМ(32) П(9) Темпе Пенет Температ ратур рація ура а при розм'якш крихко 25 °C, ення, °C сті, °C 146 41,8 -9 127 47,8 -16 62 55,5 -18 199 37,9 -12 171 43,3 -17,3 76 54,5 -20 297 34,4 -16,5 201 41,9 -22 105 52,1 -26 НС (94) П(6) 287 84 -24 Розтя жність при 25 °C, см >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 >100 Еласт ичніст ь при 25 °C, % 59 83 92 61 84 93 68 93 94 >100 Після старіння 78 Світло Залишкова пропу ΔТР, ° пенетрація, скання C ,% % 1,1 0,2 0,4 0,9 0,1 0,2 0,4 0,2 0,1 77 81 98 78 92 99 78 91 99 99,0 62,0 Примітка: HПС - нафтополімерна смола; ІМ - індустріальне мастило; П - полімер типу SBS; НС нафтова сировина 15 20 25 При використанні такого в'яжучого вирішуються задачі забезпечення: прозорості (усі компоненти світлі); високої температури розм'якшення (за рахунок використання полімеру); низької температури крихкості (за рахунок використання пластифікатору й утворення еластичної сітки полімеру), а також зниженої схильності до старіння. Комплексні в'яжучі при 6 і 9 % SBS відповідають вимогам, що висуваються до в'язких дорожніх бітумів марок БНД (ДСТУ 4044-2001). При цьому, такі в'яжучі мають нетипову для звичайних бітумів властивість - високу еластичність, а також дуже високу стійкість проти старіння. На відміну від прототипу, кольорові органобетони на основі в'яжучого, що заявляється, відрізняються яскравими кольорами, завдяки прозорості самого в'яжучого. Проведено порівняльні випробування світлопропускання прототипу й в'яжучого, що заявляється, результати випробування наведені в таблиці 1. Використання такого в'яжучого дозволяє зменшити вміст пігменту без погіршення яскравості кольорів органобетону до 1-2 %, залежно від дисперсності і яскравості самого пігменту. Склади кольорової органо-мінеральної суміші різних гранулометричних типів (згідно з ДСТУ Б В 2.7-119:2011) наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Компоненти Комплексне в'яжуче НПС(64) ІМ(30) П(6) Пігмент Мінеральний порошок Мінеральний заповнювач Тип А Вміст компонентів, мас. % Тип Б Тип В Тип Г Тип Г (прототип) 5,0 5,5 6,0 7,0 6,0 (НС+6 % SBS) 2,0 9,0 84,0 2,0 12,0 80,5 2,0 13,0 79,0 2,0 14,0 77,0 4,0 13,0 77,0 2 UA 100482 U Властивості органобетонів різних типів, які виготовлені на основі описаного вище комплексного в'яжучого (НПС(64) ІМ(30) П(6)), наведено в таблиці 3. Таблиця 3 Найменування показника Водонасичення, % Міцність на стиск, МПа при 20 °C при 50 °C Коефіцієнт тривалої водостійкості 5 Тип А 3,9 Показники кольорових органобетонів Тип Б Тип В Тип Г Тип Г (прототип) 2,5 1,5 2,1 4,2 3,62 0,95 4,42 1,33 5,13 1,42 4,44 1,20 4,10 1,90 0,78 0,81 0,85 0,89 0,85 Як свідчать наведені дані, органобетони складів, що пропонуються, мають високі технічні властивості. Кольорові органо-мінеральні суміші, що пропонуються, можуть використовуватися для влаштування покриття на автомобільних дорогах, а також декоративного покриття велосипедних і пішохідних доріжок, паркових алей і т.п. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 Кольорова органо-мінеральна суміш, що містить комплексне в'яжуче, мінеральний порошок, пігмент і мінеральний заповнювач, яка відрізняється тим, що як комплексне в'яжуче використовують суміш нафтополімерної смоли (65-70 %), розрідженої індустріальним мастилом (30-35 %), та термоеластопласту типу SBS у кількості 3-9 % від маси розрідженої нафтополімерної смоли, при наступному співвідношенні компонентів, мас. %: комплексне в'яжуче 5,0-7,0 мінеральний порошок 8,0-14,0 пігмент 1,0-2,0 мінеральний заповнювач решта. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3