RU2028990C1

RU2028990C1 - Road pavement composition

Info

Publication number: RU2028990C1
Application number: SU874202794A
Authority: RU
Inventors: Томас Селфридж Филип; Бертон Леонард Джон (младший); Кэвин Клэнси Патрик
Original assignee: Кемкрит Интернэшнл Партнершин
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1987-06-15
Publication date: 1995-02-20

Abstract

FIELD: highway engineering. SUBSTANCE: this road pavement composition includes at least 85 percent by mass fillers and bitumen having concentration of less than 600 units at temperature of 25 C and containing dissolved basic catalyst, that is, organic compound including manganese or cobalt or copper or admixture of two and more of them, in which anion is selected from group including carboxylic acid, alcohol, phenol and ketone, and having chain length of up to 30 carbon atoms. Required amount of basic catalyst ranges between 0.01 and 0.50 percent by mass of bitumen in terms of manganese and/or cobalt and/or copper ion. Organic iron compound soluble in bitumen is employed as auxiliary catalyst. Admixture of these catalyst to be introduced may be dissolved in organic oil prescribed amount of which is within 0.5 to 16.0 percent by mass of common metal ions. Required amount of mixture of basic and auxiliary catalysts is between 0.015 and 0.5 per cent by mass of bitumen or 0.05 to 0.5 percent by mass in terms of ions of iron and manganese and/or cobalt and/or copper, or 0.05 to 0.5 percent by mass, preferably 0.05 to 0.25 percent by mass. Amount of auxiliary catalyst to be introduced must be within 0.005 to 0.20 percent by mass in terms iron ions, preferably 0.01 to 0.15 percent by mass. Prescribed amount of basic catalyst to be introduced must range from 0.05 to 0.25 percent by mass of bitumen in terms of ions of manganese and/or cobalt and/or copper. Bitumen must preferably have penetration factor between 40 and 300 at temperature 25 C. Auxiliary catalyst contains anion selected from group including carboxylic acid, alcohol, phenol and ketone. Carboxylic anion includes up to 30 carbon atoms. EFFECT: disclosed composition is highly durable and capable of acquiring durability very rapidly. 12 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для приготовления композиций дорожных покрытий. The invention relates to the field of road construction and can be used for the preparation of pavement compositions.

Известна асфальтобетонная композиция для дорожного покрытия, содержащая битум, минеральные материалы и органическое соединение железа - соль карбоновых кислот в количество 0,2-0,3 мас.%. Known asphalt composition for road surface containing bitumen, mineral materials and an organic compound of iron - a salt of carboxylic acids in an amount of 0.2-0.3 wt.%.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является композиция для дорожного покрытия, включающая по меньшей мере 85 мас. % заполнителей и битум с пенетрацией менее 600 при 25^оС с растворенным в нем основным катализатором - органическим соединением марганца или кобальта, или меди, или смеси двух или более из них, в котором анион выбран из группы карбоновая кислота, спирт, фенол, кетон и имеет длину цепи до 30 атомов углерода. Количество основного катализатора равно 0,01-0,50% по массе битума в пересчете на ион марганца и/или кобальта, и/или меди.The closest in technical essence and the achieved result is a composition for paving, including at least 85 wt. % Aggregates and bitumen having a penetration of less than 600 at ²⁵ ° C with dissolved therein a base catalyst - an organic compound of manganese or cobalt, or copper, or mixtures of two or more thereof, wherein the anion is selected from the group of carboxylic acid, alcohol, phenol, ketone and has a chain length of up to 30 carbon atoms. The amount of the main catalyst is 0.01-0.50% by weight of bitumen in terms of manganese ion and / or cobalt and / or copper.

Недостаток указанных композиций - невысокая скорость отверждения дорожного покрытия при более низких температурах укладки смесей. The disadvantage of these compositions is the low curing speed of the pavement at lower temperatures for laying mixtures.

Цель изобретения - увеличение скорости отверждения дорожного покрытия при более низких температурах укладки смесей, а также повышение прочности получаемого покрытия. The purpose of the invention is to increase the speed of curing of the road surface at lower temperatures of laying mixtures, as well as increasing the strength of the resulting coating.

Цель достигается тем, что композиция для изготовления дорожного покрытия, включающая по меньшей мере 85 мас.% заполнителей и битум с пенетрацией менее 600 при 25^оС и растворенным в нем основным катализатором - органическим соединением марганца или кобальта, или меди, или смеси двух и более них, в котором анион выбран из группы карбоновая кислота, спирт, фенол, кетон, и имеет длину цепи до 30 атомов углерода, при этом количество основного катализатора равно 0,01-0,50% по массе битума в пересчете на ион марганца и/или кобальта, и/или меди, дополнительно содержит вспомогательный катализатор - растворимое в битуме органическое соединение железа.The goal is achieved in that the composition for the manufacture of pavement, comprising at least 85 wt.% Aggregates and bitumen with a penetration of less than 600 at 25 ^about and dissolved in it, the main catalyst is an organic compound of manganese or cobalt, or copper, or a mixture of two and more than them, in which the anion is selected from the group of carboxylic acid, alcohol, phenol, ketone, and has a chain length of up to 30 carbon atoms, while the amount of the main catalyst is 0.01-0.50% by weight of bitumen in terms of manganese ion and / or cobalt and / or copper, optional win auxiliary catalyst - soluble in bitumen organic iron compound.

Композиция содержит смесь основного и вспомогательного катализаторов, растворенную в органическом масле. Количество органического масла - 0,5-16,09 по массе общих ионов металла. The composition contains a mixture of the main and auxiliary catalysts dissolved in organic oil. The amount of organic oil is 0.5-16.09 by weight of the total metal ions.

Композиция содержит смесь основного и вспомогательного катализаторов в битуме в количестве от массы битума 0,015-0,5% ионов железа и ионов марганца и/или кобальта, и/или меди. The composition contains a mixture of primary and secondary catalysts in bitumen in an amount of from 0.015-0.5% by weight of iron ions and manganese and / or cobalt and / or copper ions.

Композиция содержит смесь основного и вспомогательного катализаторов в битуме в количестве от массы битума 0,05-0,5% ионов железа и ионов марганца и/или кобальта, и/или меди. The composition contains a mixture of the main and auxiliary catalysts in bitumen in an amount of from 0.05-0.5% by weight of iron ions and manganese and / or cobalt and / or copper ions.

Композиция содержит смесь основного и вспомогательного катализатора в битуме в количестве от массы битума 0,05-0,25% ионов железа и ионов марганца и/или кобальта и/или меди. The composition contains a mixture of the main and auxiliary catalyst in bitumen in an amount of 0.05-0.25% by weight of iron ions and manganese and / or cobalt and / or copper ions.

Композиция содержит вспомогательный катализатор в количестве от массы битума 0,005-0,20% ионов железа. The composition contains an auxiliary catalyst in an amount by weight of bitumen of 0.005-0.20% iron ions.

Композиция содержит вспомогательный катализатор в количестве от массы битума 0,01-0,15% ионов железа. The composition contains an auxiliary catalyst in an amount of 0.01-0.15% of iron ions by weight of bitumen.

Композиция содержит основной катализатор в количестве массы битума 0,05-0,25% ионов марганца и/или кобальта, и/или меди. The composition contains a basic catalyst in an amount of bitumen mass of 0.05-0.25% of manganese and / or cobalt and / or copper ions.

Композиция содержит битум с пенетрацией 40-300 при 25^оС. Композиция содержит вспомогательный катализатор, в котором анион выбран из группы карбоновая кислота, спирт, фенол, кетон. Композиция содержит вспомогательный катализатор, в котором карбоксильный анион имеет до 30 атомов углерода.The composition contains bitumen with a penetration of 40-300 at 25 ^about C. The composition contains an auxiliary catalyst in which the anion is selected from the group of carboxylic acid, alcohol, phenol, ketone. The composition contains an auxiliary catalyst in which the carboxyl anion has up to 30 carbon atoms.

Композиция битума изготавливается посредством обработки его сочетанием основного катализатора, содержащего соединение, выбранное из группы, состоящей из растворимых в битуме марганцевоорганического, кобальтоорганического и медноорганического соединений или смеси двух или более из них и вспомогательного катализатора, содержащего растворимое в битуме железоорганическое соединение, при этом битум сохраняется в жидком состоянии посредством нагревания. При практическом осуществлении изобретения предпочтительно, чтобы марганцевоорганическое соединение, одно или с кобальтоорганическим, и/или медноорганическим соединением, использовалось в качестве основного катализатора. A bitumen composition is made by treating it with a combination of a basic catalyst containing a compound selected from the group consisting of organo-manganese, cobalt-organic and copper-organic compounds soluble in bitumen or a mixture of two or more of them and an auxiliary catalyst containing an organo-iron-soluble compound, while the bitumen is retained in a liquid state by heating. In the practice of the invention, it is preferable that the manganese-organic compound, alone or with the cobalt-organic and / or copper-organic compound, is used as the main catalyst.

Основной и вспомогательный катализаторы должны быть рассеяны и растворены в битуме повсеместно и равномерно, так чтобы эффект повышения прочности последовательно передавался готовому продукту. Для оптимального рассеивания марганец, кобальт, медь и железо используются в форме органических соединений, которые растворимы в значительной части битума. Органические соединения могут быть незамещенными или замещенными (например серой, в частности сульфонатами или фосфором, в частности фосфатами). Надлежащие анионы для растворимых в битуме марганцевоорганических, кобальтоорганических, медноорганических и железоорганических соединений получаются из карбоновой кислоты, спиртов, фенолов и кетонов. Предпочтительные анионы включают в себя карбоксильные кислоты, содержащие до 30 атомов углерода в цепи, например ацетаты, эфиры, линолевой кислоты, октоаты, нафтенаты, олеаты, деконоаты, стераты и лауринаты и их смеси с другими кислотами. Также могут быть использованы вторичные, третичные или многофункциональные карбоксильные кислоты. The main and auxiliary catalysts must be dispersed and dissolved in bitumen everywhere and evenly, so that the effect of increasing strength is consistently transmitted to the finished product. For optimal dispersion, manganese, cobalt, copper and iron are used in the form of organic compounds, which are soluble in a large part of bitumen. Organic compounds may be unsubstituted or substituted (for example, sulfur, in particular sulfonates or phosphorus, in particular phosphates). Suitable anions for bitumen soluble organic manganese, cobalt-organic, organo-copper and organo-iron compounds are obtained from carboxylic acids, alcohols, phenols and ketones. Preferred anions include carboxylic acids containing up to 30 carbon atoms in a chain, for example, acetates, esters, linoleic acid, octoates, naphthenates, oleates, deconoates, stearates and laurinates, and mixtures thereof with other acids. Secondary, tertiary, or multifunctional carboxylic acids may also be used.

Сочетание основного и вспомогательного катализаторов может переноситься в органическом масле как средство понижения вязкости битумной смеси. Эта пониженная вязкость в некоторых случаях предпочтительна для облегчения транспортирования материала и для повышения точности применения и степени рассеивания при смешивании с битумом. Типичные используемые разбавители составляют 0,5 - 16 мас.% суммарных ионов металла к общему количеству добавок. Такие уровни органических масел приведут к уровням масел, составляющим менее 7 или 8 мас.% битума (обычно менее 5%), что значительно ниже уровня разжижающего масла, содержащегося в разбавленном продукте. The combination of the main and auxiliary catalysts can be carried in organic oil as a means of lowering the viscosity of the bitumen mixture. This reduced viscosity is in some cases preferred to facilitate the transport of material and to increase the accuracy of the application and the degree of dispersion when mixed with bitumen. Typical diluents used comprise 0.5 to 16% by weight of total metal ions to the total amount of additives. Such levels of organic oils will result in oil levels of less than 7 or 8 wt.% Bitumen (usually less than 5%), which is significantly lower than the level of fluidizing oil contained in the diluted product.

Существенные улучшения битума получаются посредством добавления относительно небольшого количества сочетания растворимых в битуме основного и вспомогательного катализаторов. Обычно используются достаточные количества для обеспечения суммарной концентрации ионов каталитического металла в диапазоне 0,015 - 0,5 мас.% битума. Предпочтительные суммарные концентрации ионов металла составляет 0,05 - 0,5 мас.% обрабатываемого битума, а наиболее предпочтительные суммарные концентрации ионов металла составляют 0,05 - 0,25 мас.% асфальтоцемента. Significant improvements in bitumen are obtained by adding a relatively small amount of a combination of the main and auxiliary catalysts soluble in bitumen. Sufficient amounts are usually used to provide a total concentration of catalytic metal ions in the range of 0.015-0.5% by weight of bitumen. The preferred total concentration of metal ions is 0.05-0.5 wt.% The bitumen being processed, and the most preferred total concentration of metal ions is 0.05-0.25 wt.% Of asphalt cement.

Рабочая концентрация ионов железа вспомогательного катализатора может находится в диапазоне 0,005 - 0,2 мас.% битума, с предпочтительной концентрацией ионов железа, находящейся в диапазоне 0,01 - 0,15 мас.% обрабатываемого битума. Рабочая концентрация ионов марганца и/или кобальта, и/или меди в основном катализаторе может находиться в диапазоне 0,01 - 0,50 мас.% обрабатываемого битума с предпочтительной суммарной концентрацией ионов марганца и/или кобальта, и/или меди в диапазоне 0,05 - 0,25 мас.% битума. Если концентрация основного и вспомогательного катализаторов падает ниже или превышает уровни, необходимые для получения указанных выше рабочих диапазонов ионов, то будет создана худшая по качеству композиция дорожного покрытия. Если были использованы чрезмерные концентрации основного и вспомогательного катализаторов, то образующаяся в результате композиция дорожного покрытия будет хрупкой и не сможет противостоять напряжениям и деформациям, которые практически имеют место. Кроме того, такое чрезмерное количество ионов марганца, кобальта и меди было бы неэкономичным. Если концентрация падают значительно ниже рабочих концентраций, то процесс затвердевания при более низких температурах затвердевания дорожного покрытия будет происходить с пониженной скоростью. В некоторых случаях повышенная прочность композиции дорожного покрытия не может быть получена при любых температурах затвердевания. The working concentration of iron ions of the auxiliary catalyst may be in the range of 0.005 to 0.2 wt.% Bitumen, with a preferred concentration of iron ions in the range of 0.01 to 0.15 wt.% Of the processed bitumen. The working concentration of manganese and / or cobalt and / or copper ions in the main catalyst may be in the range of 0.01 - 0.50 wt.% Of the processed bitumen with a preferred total concentration of manganese and / or cobalt and / or copper ions in the range of 0 05 - 0.25 wt.% Bitumen. If the concentration of the main and auxiliary catalysts falls below or exceeds the levels necessary to obtain the above-mentioned working ranges of ions, then a worse quality pavement composition will be created. If excessive concentrations of the main and auxiliary catalysts were used, then the resulting composition of the pavement will be brittle and will not be able to withstand the stresses and deformations that practically take place. In addition, such an excessive amount of manganese, cobalt and copper ions would be uneconomical. If the concentration falls significantly below the working concentration, then the solidification process at lower solidification temperatures of the pavement will occur at a reduced speed. In some cases, the increased strength of the pavement composition cannot be obtained at any solidification temperatures.

Сочетание основного и вспомогательного катализаторов, несомых, если желательно, органическим маслом, растворяется в битуме посредством нагревания его выше его точки размягчения или плавления до тех пор, пока он не станет достаточно жидким для повсеместного и равномерного рассеивания и растворения катализаторов. Этот способ определен как тепловое перемешивание. Катализаторы предпочтительно находятся в жидкой форме, для большинства обычных битумов необходимо нагревать его по меньшей мере до 100^оС, а обычно примерно 110 - 150^оС, чтобы привести его в жидкое состояние. При таких температурах вязкость композиции битума достаточно понижена для обеспечения повсеместного рассеивания и растворения катализаторов.The combination of the main and auxiliary catalysts, carried, if desired, with organic oil, is dissolved in bitumen by heating it above its softening or melting point until it becomes liquid enough for universal and uniform dispersion and dissolution of the catalysts. This method is defined as thermal mixing. The catalysts are preferably in liquid form, for most common bitumen it is necessary to heat it to at least 100 ^° C, and usually about 110 - 150 ^° C, to bring it into a liquid state. At these temperatures, the viscosity of the bitumen composition is sufficiently reduced to allow for the widespread dispersion and dissolution of the catalysts.

При обычном процессе обработки обрабатываемый битум сохраняется в жидком состоянии со времени его образования в течение нормального хранения и всего пути транспортирования к установке для перемешивания смеси. Здесь жидкий битум перемешивается с заполнителем, и смесь перемещается к месту нанесения покрытия, где она распределяется и плотно укладывается для образования дорожного покрытия. Альтернативой такой обычной обработки может быть нагрев битума на месте строительства, а катализатор может теплым перемещаться с битумом как раз до его объединения с заполнителем для образования дорожного покрытия. In the normal processing process, the processed bitumen remains in a liquid state from the time of its formation during normal storage and throughout the transportation path to the mixing plant. Here, the liquid bitumen is mixed with aggregate, and the mixture moves to the coating site, where it is distributed and tightly laid to form a pavement. An alternative to this conventional treatment may be to heat the bitumen at the construction site, and the catalyst can warmly move with the bitumen just before it combines with the aggregate to form a pavement.

Обработанный битум отличается вязкостью в жидком состоянии при повышенной температуре дорожного покрытия, сопоставимой с вязкостью обычного битума. Однако затвердевшее дорожное покрытие имеет значительно большую прочность по сравнению с покрытием, образованным из обычного битума даже тогда, когда оно затвердело при более низких температурах затвердевания. Слово "затвердевание" в настоящем контексте означает достижение фактически законченной реакции обеспечения прочности. Теплый, перемешанный, обработанный битум в жидкой форме на предприятии по перемешиванию битума (либо на месте) объединяют с предварительно нагретым и осушенным заполнителем для образования композиции для дорожного покрытия, содержащей однородную смесь из равномерно покрытых частиц заполнителя. Заполнитель предпочтительно нагревают в определенных условиях по времени и температуре для удаления по существу всей свободной влаги до перемешивания с битумом. В течение перемешивания как заполнитель, так и обработанный битум обычно находится при температуре 100 - 160^оС. Перед тем как композиция охлаждается до температуры, при которой она теряет пригодность к обработке, она распределяется и плотно укладывается. После этого обеспечивается возможность затвердевания обработанной композиции битума-заполнителя. После затвердевания дорожное покрытие содержит заполнитель, связанный вяжущим веществом обработанного битумом.Treated bitumen has a viscosity in the liquid state at elevated pavement temperature, comparable to the viscosity of ordinary bitumen. However, hardened pavement has significantly greater strength compared to a coating formed from ordinary bitumen even when it hardens at lower solidification temperatures. The word "hardening" in the present context means the achievement of a virtually complete reaction to ensure strength. Warm, mixed, processed bitumen in liquid form at the bitumen mixing plant (or in place) is combined with a pre-heated and dried aggregate to form a pavement composition containing a uniform mixture of uniformly coated aggregate particles. The aggregate is preferably heated under certain conditions in time and temperature to remove substantially all of the free moisture prior to mixing with bitumen. During mixing as a filler, bitumen and treated typically at a temperature of 100 - 160 ^° C before the composition is cooled to a temperature at which it loses workability, it is distributed and densely stacked. After this, it is possible to solidify the treated bitumen aggregate composition. After hardening, the pavement contains aggregate bonded with a binder treated with bitumen.

Заполнитель, используемый в изобретении, должен быть такого типа, который пригоден для желаемого типа дорожного покрытия. Он может находиться в диапазоне от мелких частиц, например песка, до относительно грубых частиц, например дробленого камня, гравия или шлака. The aggregate used in the invention should be of a type that is suitable for the desired type of pavement. It can range from fine particles, such as sand, to relatively coarse particles, such as crushed stone, gravel, or slag.

Большую часть массы заполнителя перемешивают с меньшей массовой частью обработанного битума, содержащего равномерно распределенные и растворенные в нем основной и вспомогательный катализаторы. Соотношение заполнителя с обработанным битумом такое же, как и типичное соотношение для конкретных применяемых дорожных покрытий. Так, например, в суммарной композиции дорожного покрытия по массе используют минимально 85% заполнителя, обычно 90 - 98%. Most of the aggregate mass is mixed with a smaller mass of treated bitumen containing the main and auxiliary catalysts uniformly distributed and dissolved in it. The ratio of aggregate to treated bitumen is the same as the typical ratio for the specific pavement used. So, for example, in the total composition of the pavement by weight, at least 85% of aggregate is used, usually 90 - 98%.

После того, как обработанная композиция битум-заполнитель подготовлена, она распределяется, плотно укладывается, ей обеспечивается возможность затвердевания. Для обработанных композиций битум-заполнитель, подготовленных согласно изобретению, приемлемое затвердевание происходит при окружающих температурах с умеренных повышением температур, например до 60^оС, ускоряющим процесс затвердевания. Однако весьма высокие температуры, например те, которые имеют место при продувке битума, вредны и не должны использоваться при осуществлении изобретения.After the processed composition of bitumen-aggregate is prepared, it is distributed, tightly packed, it is possible to solidify. For treated asphalt-aggregate compositions prepared according to the invention, an acceptable solidification occurs at ambient temperatures to moderately elevated temperatures, for example up to ⁶⁰ ° C, accelerating the curing process. However, very high temperatures, for example those that occur when blowing bitumen, are harmful and should not be used in the practice of the invention.

Как известно, мыла тяжелых металлов применяются в сочетании с битумом для ряда различных целей. Например, они используются для того, чтобы избежать растрескивания в продутом битуме, а также для предотвращения поверхностного растрескивания кровельных материалов. Мыла таких металлов используются в композициях для строительства дорог, состоящих из заполнителя и битуминозных разбавленных продуктов или из битумных эмульсий для повышения слабого сцепления битума в этих формах с заполнителем. В известном уровне техники указываются основные равноценные ионы многовалентных тяжелых металлов, используемые для этой цели. As you know, soaps of heavy metals are used in combination with bitumen for a number of different purposes. For example, they are used to avoid cracking in blown bitumen, and also to prevent surface cracking of roofing materials. Soaps of such metals are used in compositions for road construction, consisting of aggregate and bituminous diluted products or of bitumen emulsions to increase weak adhesion of bitumen in these forms with aggregate. In the prior art indicates the main equivalent ions of multivalent heavy metals used for this purpose.

Обнаружилось, что добавление к таким композициям сочетания основного катализатора, содержащего соединение, выбранное из группы, состоящей из растворимых в битуме марганцевоорганического, кобальтоорганического и медноорганического соединений или смеси двух или более из них, и вспомогательного катализатора, содержащего растворимое в асфальтоцементе железоорганическое соединение, из-за синергии между металлами вызывает повышение скорости получения прочности при более низких температурах затвердевания дорожного покрытия. Другим результатом синергии является способность композиции дорожного покрытия достигать того же самого повышения конечной прочности и улучшения других свойств при меньшем количестве марганца, кобальта или меди. Поэтому нет необходимости в том, чтобы суммарное содержание ионов металла было больше, нежели в том случае, когда используется один основной катализатор. Это позволяет получить более экономичную смесь дорожного покрытия, поскольку железо в виде металла менее дорогостоящее, чем марганец, кобальт и медь в виде металла. Необходимость повышения скорости получения прочности диктуется химическими свойствами любого данного битума или условиями применения. Не каждый битум или каждый ряд условий применения требует такого увеличения для достижения приемлемых эксплуатационных качеств. It was found that the addition to such compositions of a combination of a basic catalyst containing a compound selected from the group consisting of organo-manganese, cobalt-organic and copper-organic compounds soluble in bitumen or a mixture of two or more of them, and an auxiliary catalyst containing an organo-iron-soluble iron-organic compound, due to the synergy between metals, it causes an increase in the rate of strength at lower solidification temperatures of the pavement. Another synergy result is the ability of the pavement composition to achieve the same increase in ultimate strength and other properties with less manganese, cobalt or copper. Therefore, there is no need for the total content of metal ions to be greater than when one main catalyst is used. This makes it possible to obtain a more economical mixture of pavement, since iron in the form of metal is less expensive than manganese, cobalt and copper in the form of metal. The need to increase the speed of obtaining strength is dictated by the chemical properties of any given bitumen or application conditions. Not every bitumen or every series of application conditions requires such an increase in order to achieve acceptable performance.

П р и м е р 1. Были проведены сравнительные испытания с использованием битума с степенями пенетрации 60/70 и 180/200 без металлических присадок. Битум со степенью пенетрации 180/200 был обработан только магнием и магнием плюс железо. Песок, образуемый при дроблении гранита, был использован в качестве заполнителя в битумопесчанной смеси. В каждом случае битум составлял 7,0% суммарной смеси (т.е. приблизительно одна часть битума или обработанного битума на 13,3 части песка). Растворимыми в битуме металлоорганическими соединениями были таллаты, нафтенаты или октоаты, но можно не ограничиваться этими соединениями. Растворимые в битуме металлоорганические соединения (в жидкой форме) были вмешаны в битум, который находился в жидкой форме при температурах, достаточных для обеспечения легкого перемешивания растворимых в битуме металлоорганических соединений и битума (120 - 130^оС) так, чтобы образовать однородную смесь. Для повсеместного рассеивания металла в битуме было применено ручное перемешивание. Битум, обработанный или необработанный, был перемешан с предварительно нагретым, предварительно осушенным песком при одной и той же температуре и путем механического уплотнения были созданы образцы, имеющие диаметр, равный 4 дюймам и длину, равную 2,5 дюйма. После извлечения из уплотнительных форм некоторые из этих образцов затвердевали в печи с принудительной тягой при температуре 60^оС в течение 14 дней. Остальные образцы затвердевали при температуре окружающей среды, составляющей приблизительно 22^оС в течение дня и охлаждались ночью за период продолжительностью 28 дней для того, чтобы частично компенсировать то обстоятельство, что фактическая скорость реакции при 22^оС меньше, чем при 60^оС. Прочность на растяжение каждого образца, находившегося при температуре 60^оС, затем определялась посредством косвенных испытаний на прочность на растяжение с использованием раска- лывающегося цилиндра, со скоростью нагружения порядка 0,05 дюйма в минуту.PRI me R 1. Comparative tests were carried out using bitumen with penetration degrees 60/70 and 180/200 without metal additives. Bitumen with a penetration degree of 180/200 was treated only with magnesium and magnesium plus iron. Sand formed during crushing of granite was used as a filler in a bitumen-sand mixture. In each case, bitumen accounted for 7.0% of the total mixture (i.e. approximately one part of bitumen or treated bitumen per 13.3 parts of sand). The organometallic compounds soluble in bitumen were tallates, naphthenates, or octoates, but not limited to these compounds. Soluble in bitumen organometallic compounds (in liquid form) were mixed into the bitumen, which was in liquid form at temperatures sufficient to allow easy mixing of soluble organometallic compounds in the bitumen and the bitumen (120 - 130 ° ^C) so as to form a homogeneous mixture. For the general dispersion of metal in bitumen, manual mixing was used. The treated or untreated bitumen was mixed with preheated, pre-dried sand at the same temperature, and samples having a diameter of 4 inches and a length of 2.5 inches were created by mechanical compaction. After removal of the sealing forms some of these samples hardened in an oven with forced draft at ⁶⁰ ° C for 14 days. The remaining samples were hardened at ambient temperature of about 22 ^{° C} during the day and cooled at night for a period of 28 days in order to partially compensate for the fact that the actual rate of reaction at ²² ° C is less than at 60 ° ^C Durability tensile each sample stored at ⁶⁰ ° C, then it was determined by indirect testing for tensile strength using raska- lyvayuschegosya cylinder with loading rate of 0.05 inches per minute the.

Результаты этих испытаний представлены в табл. 1. The results of these tests are presented in table. 1.

Для этого битума введение сочетания ионов марганца и железа согласно изобретению увеличивает окончательную прочность композиции битум-заполнитель в образце, затвердевающем при температуре окружающей среды. For this bitumen, the introduction of a combination of manganese and iron ions according to the invention increases the final strength of the bitumen-aggregate composition in the sample hardening at ambient temperature.

Эти данные также указывают на то, что битум со степенью пенетрации 180/200, который не может быть использован для возведения дорожного покрытия, со свойствами, достаточными для выдерживания нагрузки из-за малой прочности на растяжение, когда он подвергнут обработке ионами марганца/железа, поднимается до более достаточного уровня прочности на растяжение битума со степенью пенетрации 60/70. These data also indicate that bitumen with a penetration degree of 180/200, which cannot be used to build a pavement, with properties sufficient to withstand the load due to the low tensile strength when it is subjected to treatment with manganese / iron ions, rises to a more sufficient level of tensile strength of bitumen with a degree of penetration of 60/70.

П р и м е р 2. Серия испытаний, подобных указанным в примере 1, была выполнена с использованием битума из различных источников. Результаты этих испытаний представлены в табл. 2. PRI me R 2. A series of tests similar to those specified in example 1, was performed using bitumen from various sources. The results of these tests are presented in table. 2.

Приведенные результаты вновь указывают на то, что введение сочетания ионов марганца и железа согласно настоящему изобретению обеспечивает существенное и не ожидавшееся прежде повышение окончательной прочности композиции битум-заполнитель в образцах, затвердевших при температурах окружающей среды. The above results again indicate that the introduction of a combination of manganese and iron ions according to the present invention provides a significant and not previously expected increase in the final strength of the bitumen-aggregate composition in samples hardened at ambient temperatures.

П р и м е р 3. В этой серии испытаний битум был тем же самым, что и в примере 1, но обработан был только битум со степенью пенетрации 180/200. Все условия проведения испытаний были одинаковыми, но в некоторых случаях добавлялся нафтенат кобальта. Сопоставлялись различные соотношения ионов железа и кобальта и результаты представлены ниже в табл. 3. PRI me R 3. In this series of tests, the bitumen was the same as in example 1, but only bitumen with a penetration degree of 180/200 was processed. All test conditions were the same, but in some cases cobalt naphthenate was added. Different ratios of iron and cobalt ions were compared and the results are presented below in table. 3.

Приведенные результаты указывают, что сочетание ионов марганца и железа или ионов марганца, железа и кобальта в соответствии с изобретением существенно увеличивает скорость повышения прочности композиции битум-заполнитель в образцах, затвердевших при температурах окружающей среды. The results indicate that the combination of manganese and iron ions or manganese, iron and cobalt ions in accordance with the invention significantly increases the speed of increasing the strength of the bitumen-aggregate composition in samples hardened at ambient temperatures.

П р и м е р 4. В этой серии испытаний битум был тем же самым, что и в примере 1. Все условия проведения испытаний были одинаковыми, при этом сравнивались различные соотношения железа и марганца. Результаты этих испытаний представлены ниже в табл. 4. PRI me R 4. In this series of tests, the bitumen was the same as in example 1. All conditions of the tests were the same, while comparing various ratios of iron and manganese. The results of these tests are presented below in table. 4.

Этот пример иллюстрирует два важных преимущества изобретения. Во-первых, он указывает, что широкий диапазон соотношений двух металлов обеспечивает увеличение скорости затвердевания при температуре 22^оС, при этом каждое из них дает удовлетворительные результаты. Во-вторых, он иллюстрирует экономический стимул изобретения, показывая, что значительное количество марганца в виде металла может быть заменено менее дорогостоящим железом без существенного снижения прочности.This example illustrates two important advantages of the invention. First, it indicates that a wide range of ratios of the two metals provides an increase in the solidification rate at a temperature of 22 ^{° C,} each of them provides satisfactory results. Secondly, it illustrates the economic incentive of the invention, showing that a significant amount of manganese in the form of a metal can be replaced with less expensive iron without a significant reduction in strength.

П р и м е р 5. Если бы испытания были выполнены так, как в примерах 1, 2 и 4, то марганец был бы заменен кобальтом или медью, то было бы получено подобное впечатляющее повышение окончательной прочности композиции битум-заполнитель в образцах, затвердевших при температурах окружающей среды. PRI me R 5. If the tests were performed as in examples 1, 2 and 4, then manganese would be replaced by cobalt or copper, then would be obtained such an impressive increase in the final strength of the composition of the bitumen-aggregate in samples hardened at ambient temperatures.

Приведенные выше примеры в результате показывают, что композиция битум-заполнитель, изготовленная согласно изобретению, демонстрирует существенное повышение прочности, когда затвердевает при температурах окружающей среды. Когда композиции битум-заполнитель используются для дорожного покрытия при более низких температурах затвердевания дорожного покрытия, они затвердевают со скоростью, которая значительно выше, чем скорость затвердевания известных композиций, чтобы создать дорожное покрытие с более высокой прочностью на сжатие, изгиб и усталость, чем та, которую можно было получить прежде при более низких температурах затвердевания дорожного покрытия. The above examples as a result show that the bitumen-aggregate composition made according to the invention exhibits a significant increase in strength when it hardens at ambient temperatures. When bitumen-aggregate compositions are used for paving at lower curing temperatures of the paving, they cure at a speed that is significantly higher than the curing speed of known compositions to create a paving with higher compressive, bending and fatigue strengths than those which could be obtained before at lower solidification temperatures of the pavement.

Claims

1. COMPOSITION FOR MANUFACTURE OF ROAD COATING, comprising at least 85 wt.% Aggregates and bitumen with a penetration of less than 600 at 25 ^o With dissolved in it the main catalyst - an organic compound of manganese, or cobalt, or copper, or a mixture of two or more of them, in which the anion is selected from the group: carboxylic acid, alcohol, phenol, ketone and has a chain length of up to 30 carbon atoms, while the amount of the main catalyst is 0.01 - 0.50 wt.% bitumen in terms of manganese ion, and / or cobalt and / or copper, characterized in that it is additional It comprises an auxiliary catalyst - soluble in bitumen organic iron compound.

2. The composition according to claim 1, characterized in that it contains a mixture of primary and secondary catalysts, dissolved in organic oil.

3. The composition according to claim 2, characterized in that it contains organic oil in an amount of 0.5 to 16.0% by weight of total metal ions.

4. The composition according to claim 1, characterized in that it contains a mixture of primary and secondary catalysts in bitumen in an amount of from 0.015 to 0.5% by weight of iron ions and manganese and / or cobalt and / or copper ions.

5. The composition according to claim 1, characterized in that it contains a mixture of primary and secondary catalysts in bitumen in an amount of from 0.05 to 0.5% by weight of iron ions and ions of manganese and / or cobalt and / or copper.

6. The composition according to claim 1, characterized in that it contains a mixture of primary and secondary catalysts in bitumen in an amount of from 0.05 to 0.25% by weight of iron ions and manganese and / or cobalt and / or copper ions.

7. The composition according to claim 1, characterized in that it contains an auxiliary catalyst in an amount by weight of bitumen of 0.005-0.20% iron ions.

8. The composition according to claim 1, characterized in that it contains an auxiliary catalyst in an amount of from 0.01 to 0.15% iron ions by weight of bitumen.

9. The composition according to claim 1, characterized in that it contains the main catalyst in an amount of from the mass of bitumen 0.05 - 0.25% of manganese ions and / or cobalt and / or copper.

10. The composition according to claim 1, characterized in that it contains bitumen with a penetration of 40 - 300 at 25 ^o C.

11. The composition according to p. 1, characterized in that it contains an auxiliary catalyst, in which the anion is selected from the group: carboxylic acid, alcohol, phenol, ketone.

12. The composition according to p. 1, characterized in that it contains an auxiliary catalyst, in which the carboxyl anion has up to 30 carbon atoms.