RU2158245C1 - Method for manufacturing asphalt and polymer-filled concrete - Google Patents
Method for manufacturing asphalt and polymer-filled concrete Download PDFInfo
- Publication number
- RU2158245C1 RU2158245C1 RU99102315A RU99102315A RU2158245C1 RU 2158245 C1 RU2158245 C1 RU 2158245C1 RU 99102315 A RU99102315 A RU 99102315A RU 99102315 A RU99102315 A RU 99102315A RU 2158245 C1 RU2158245 C1 RU 2158245C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mineral
- mixture
- polymer
- heated
- asphalt
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано для приготовления асфальтополимербетонных смесей, используемых в конструкциях дорожных одежд и аэродромном строительстве. The invention relates to the field of road-building materials and can be used for the preparation of asphalt-polymer mixes used in the construction of pavements and airfield construction.
Известны способы приготовления асфальтобетонных смесей путем модификации полимерными добавками нагретого до 150...170oC битума. В качестве таких добавок рекомендуют бутилкаучук, дивинилстирольный термоэластопласт, этиленпропиленовый каучук, сополимер этилена с пропиленом, полиэтилен. (Стабников Н.В. Асфальтополимерные материалы для гидроизоляции промышленных и гидротехнических сооружений. - Л.: Стройиздат, 1975, 145 с.).Known methods for the preparation of asphalt mixtures by modifying with polymer additives heated to 150 ... 170 o C bitumen. Butyl rubber, divinyl styrene thermoplastic elastomer, ethylene propylene rubber, a copolymer of ethylene with propylene, and polyethylene are recommended as such additives. (Stabnikov N.V. Asphalt-polymer materials for waterproofing industrial and hydraulic structures. - L.: Stroyizdat, 1975, 145 p.).
Известны способы приготовления асфальтобетонных смесей путем активации полимерными добавками непосредственно нагретый минеральный материал до его объединения с битумом. В качестве таких добавок предложены дивинилстирольный каучук СКСМ-30, дивинилстирольный термоэластопласт ДСТ-30, волокнистый отход производства искусственного меха. (Дунаенко А.В. и др. Трещиностойкость битумополимерных покрытий различной структуры /Известия вузов. - Строительство, 1993, N 1, с. 57...61). Known methods for the preparation of asphalt mixtures by activation of polymer additives directly heated mineral material before combining it with bitumen. As such additives, SCSM-30 divinyl styrene rubber, DST-30 divinyl styrene thermoplastic elastomer, and fibrous waste from the manufacture of artificial fur are proposed. (Dunaenko A.V. et al. Fracture Resistance of Bitumen-Polymer Coatings of Various Structures / Bulletin of Universities. - Building, 1993,
Вышеперечисленные асфальтополимербетонные смеси отличаются повышенной водо -и морозоустойчивостью (Квод =0,94...0,96, Кмрз= 0,87...0,90), тепло- и трещиностойкостью (Ктепл. и Ктр= 1,45...1,52). Но известные способы отличаются использованием дорогостоящих, а порой и дефицитных полимерных добавок.The above-mentioned asphalt-polymer concrete mixtures are characterized by increased water and frost resistance (K water = 0.94 ... 0.96, K mrz = 0.87 ... 0.90), heat and crack resistance (K heat . And K Tr = 1 , 45 ... 1.52). But known methods are distinguished by the use of expensive, and sometimes scarce, polymer additives.
Наиболее близким аналогом к предложенному изобретению является способ приготовления асфальтополимербетона, включающий нагрев минеральных материалов и минеральной добавки, введение в смесь холодного полимерного компонента и последующее смешение с нагретым до 135-150oC битумом (см. авт.свид. СССР N 157053, МПК С 08 L 95/00, опубл. 15.06.1990).The closest analogue to the proposed invention is a method for preparing asphalt-polymer concrete, comprising heating mineral materials and mineral additives, introducing a cold polymer component into the mixture and then mixing it with bitumen heated to 135-150 o C (see ed. Certificate. USSR N 157053, IPC C 08 L 95/00, publ. 06/15/1990).
Задачей изобретения является получение высококачественных асфальтополимербетонных смесей низкой себестоимости за счет применения полимерных активирующих добавок из отходов промышленности и экономии битума. The objective of the invention is to obtain high quality asphalt-polymer mixes of low cost through the use of polymer activating additives from industrial wastes and saving bitumen.
Поставленная задача решается тем, что в способе приготовления асфальтополимербетона, включающем смешение нагретых минеральных компонентов с отходами производства, с последующим введением в полученную смесь нагретого битума, минеральные компоненты нагревают до 160-180oC и смешивают с вводимыми одновременно холодными отходами производств - маслошламом - продуктом очистки сточных вод, образующимся на предприятиях в процессе обработки подшипников и композицией КО-2 - отходом производства изоляционной ленты с добавлением бутилкаучука, в количестве 0,35-0,55% от массы минеральных компонентов каждый, перемешивают до полного обволакивания зерен минеральных компонентов и образования тонкой пленки на них, после чего в полученную смесь вводят нагретый до 130-150oC битум в количестве 6,0-6,5% и перемешивают до получения однородной массы.The problem is solved in that in the method of preparing asphalt-polymer concrete, comprising mixing heated mineral components with production waste, followed by introducing heated bitumen into the resulting mixture, the mineral components are heated to 160-180 o C and mixed with cold production waste introduced simultaneously - oil sludge - product wastewater treatment, which is formed at enterprises during the processing of bearings and the composition KO-2 - waste production of insulation tape with the addition of butyl rubber, in 0.35-0.55% by weight of the mineral components each is mixed until the grains of the mineral components are completely enveloped and a thin film is formed on them, after which bitumen is heated to 130-150 o C in an amount of 6.0-6 , 5% and mix until a homogeneous mass.
В способе приготовления асфальтополимербетонной смеси использован маслошлам- продукт очистки сточных вод, образующийся на предприятиях машиностроения в процессе механической и термохимической обработки деталей подшипников. In the method of preparation of the asphalt-polymer-concrete mixture, oil sludge is used - a product of wastewater treatment formed at engineering enterprises in the process of mechanical and thermochemical processing of bearing parts.
Маслошлам в сухом состоянии представляет собой высокодисперсный (Sуд= 710...770 м/кг) минеральный порошок, гидрофобизированный отработанными индустриальными маслами (дизельное, турбинное, цилиндровое). Минеральная часть масшлошлама содержит частицы металла, абразива, карбонаты кальция и магния. Соотношение минеральной и органической составляющих 1,5 : 1...1:l соответственно. В способе приготовления асфальтополимербетонной смеси также использован отход производства изоляционной ленты - КО-2, образующийся на предприятиях, выпускающих изоляционные материалы.Oil-slag in the dry state is a highly dispersed (S beats = 710 ... 770 m / kg) mineral powder, hydrophobized with used industrial oils (diesel, turbine, cylinder). The mineral part of the scale contains particles of metal, abrasive, calcium and magnesium carbonates. The ratio of mineral and organic components is 1.5: 1 ... 1: l, respectively. In the method of preparation of the asphalt-polymer concrete mixture, the waste of production of insulating tape - KO-2, formed at enterprises producing insulating materials, was also used.
Композиция КО-2 изготавливается из отходов, которые образуются при обрезке на резательной машине кромок полиэтиленовой пленки - основы для изоляционной ленты. Эти кромки перерабатываются с добавлением бутилкаучука (БК 1675). Готовая КО-2 представляет собой гранулы, опудренные тальком с целью предотвращения и слипания. В состав КО-2 входят следующие ингредиенты:
полиэтилен высокого давления (ПЭВД) - 1,0
полиэтилен низкого давления (ПЭНД) - 0,36
сажа - 0,024
стабилойл - 0,055
БК 1675 - 2,9
смола нефтеполимерная - 0,11
тальк - 0,23
ZnO - 0,011
антиоксидант - 0,0014
Суммарная маточная смесь - 4,73
В табл. 1 и 2 приведены примеры конкретного выполнения способа приготовления асфальтополимербетонной смеси и свойства асфальтополимербетона.Composition KO-2 is made from waste that is formed when cutting the edges of a plastic film on the cutting machine - the basis for the insulation tape. These edges are processed with the addition of butyl rubber (BK 1675). Ready-made KO-2 consists of granules powdered with talc in order to prevent and stick together. The composition of KO-2 includes the following ingredients:
high pressure polyethylene (LDPE) - 1.0
low pressure polyethylene (HDPE) - 0.36
soot - 0,024
stabiloil - 0,055
BK 1675 - 2.9
petroleum resin - 0.11
talc - 0.23
ZnO - 0.011
antioxidant - 0,0014
The total uterine mixture - 4.73
In the table. 1 and 2 show examples of a specific implementation of the method of preparing the asphalt-polymer mixture and the properties of the asphalt-polymer concrete.
Как видно из данных табл.2, асфальтополимербетон (составы 2,4,5,6), приготовленный предлагаемым способом, отличается улучшенными показателями тепло- и трещиностойкости, водоустойчивости по сравнению с исходным (состав N 1). As can be seen from the data in Table 2, asphalt-polymer concrete (
Это связано с тем, что в процессе модификации минеральных компонентов образуется ориентированная (структурированная) пленка из смеси полимеров (ПЭВД, ПЭНД, БК) и маслошлама, которая способствует значительному упрочнению межфазного контакта "битум - минеральное зерно". This is due to the fact that, during the modification of mineral components, an oriented (structured) film is formed from a mixture of polymers (LDPE, HDPE, BK) and oil sludge, which contributes to a significant strengthening of the bitumen – mineral grain interfacial contact.
В свою очередь, это сказывается на повышении гидроизоляционных и стабилизации прочностных (деформированных) характеристик асфальтополимербетона в широком диапазоне эксплуатацонных температур. In turn, this affects the increase in waterproofing and stabilization of strength (deformed) characteristics of asphalt-polymer concrete in a wide range of operating temperatures.
Механизм ориентации 2-фазной системы "полиэтиленбутилкаучук", к которой относится КО-2 происходит следующим образом. Частицы дисперсной полимерной фазы - полиэтилена преобразуются из относительно сферической формы в длинные нити. Более полная релаксация внутренних напряжений в полимерной матрице -бутилкаучуке осуществляется в результате снижения его вязкости и образования сильно развитой поверхности. Вязкость бутилкаучука и жесткость полиэтилена "смягчены" пластификатором - смесью масел маслошлама, последняя, выступая в роли низкомолекулярного растворителя, снижает внутреннее трение полимеров в состоянии расплава и, облегчая тепловое перемещение макромолекул - подвижность узлов их зацепления, способствует образованию ориентированной (структурированной) пленки на поверхности минеральных зерен (Кулезнев В.Н. Смеси полимеров (структура и свойства). - М.: Химия, 1980; Власов С.В., Кулезнев В.Н. Ориентированное состояние полимеров / Химия, 1987, N 5). Но состав N 2 не обеспечивает существенного прироста вышеуказанных показателей. Видимо, это связано с недостаточным количеством вводимых модифицирующих добавок и образованием, в связи с этим, прерывистых ориентированных пленок на поверхности минеральных компонентов. Такие пленки, как известно, способствуют образованию контактной структуры в асфальтобетоне, что отражается на его эксплуатационных характеристиках (Лысихина А.И. Дорожные покрытия и основания с применением битумов и дегтей. - М.: Автотрансиздат, 1962, 360 с.). The orientation mechanism of the 2-phase system "polyethylene butyl rubber", to which KO-2 belongs, is as follows. Particles of the dispersed polymer phase - polyethylene are converted from a relatively spherical shape into long threads. A more complete relaxation of internal stresses in the butyl rubber polymer matrix occurs as a result of a decrease in its viscosity and the formation of a highly developed surface. The viscosity of butyl rubber and the rigidity of polyethylene are “softened” with a plasticizer - a mixture of oil sludge oils, the latter, acting as a low molecular weight solvent, reduces the internal friction of polymers in the melt state and, facilitating the thermal movement of macromolecules - the mobility of their meshing sites, promotes the formation of an oriented (structured) film on the surface mineral grains (Kuleznev V.N. Polymer blends (structure and properties). - M .: Chemistry, 1980; Vlasov S.V., Kuleznev V.N. Oriented state of polymers / Chemistry, 1987, N 5). But the composition of
Состав N 6 заметно снижает прочностные показатели асфальтополимербетона. Очевидно, это можно объяснить тем, что излишки пластификатора настолько облегчают дезориентационные процессы, что увеличивается доля пластической деформации и соответственно снижаются ориентация макромолекул смеси полимеров и прочность пленок на поверхности минеральных компонентов. К тому же излишки отхода КО-2 способствуют образованию более толстых пленок, которые, как известно, обладают значительно меньшей прочностью, чем в ориентированном (структурированном) состоянии. (Колбановская А.С., Михайлов В.В. Дорожные битумы. - М.: Транспорт, 1978, 264 с.).
Оптимальные результаты, отвечающие поставленной цели, показаны на составах N 3, 4, 5 (табл. 1 и 2). The optimal results that meet the goal are shown in the
Из анализа результатов следует:
водоустойчивость асфальтополимербетона повысилась в 1,06 - 1,1 раза;
тепло- и трещиностойкость увеличилась в 1,4 - 1,6 раза;
сократился расход битума на 8 - 16%.From the analysis of the results it follows:
water resistance of asphalt-polymer concrete increased by 1.06 - 1.1 times;
heat and crack resistance increased by 1.4 - 1.6 times;
bitumen consumption decreased by 8 - 16%.
Проведенный заявителем анализ по научно-техническим и патентным источникам информации позволили выявить отличительные признаки в заявительном техническом решении, следовательно, заявленный способ приготовления битумополимерной смеси удовлетворяет критерию изобретения "Новизна". В обнаруженной информации отсутствуют сведения об указанном техническом результате и из нее не выявляется влияние отдельных признаков на достижение технического результата. Следовательно данное техническое решение удовлетворяет критерию "Изобретательский уровень". The analysis by the applicant on scientific, technical and patent sources of information made it possible to identify distinctive features in the declarative technical solution, therefore, the claimed method of preparing a bitumen-polymer mixture meets the criteria of the invention of "Novelty". The information found does not contain information about the indicated technical result and the influence of individual features on the achievement of the technical result is not revealed from it. Therefore, this technical solution meets the criterion of "Inventive step".
Критерий изобретения "Промышленная применимость" подтверждается тем, что предлагаемый способ приготовления асфальтополимербетона на основе активированного минерального компонента маслошламом и КО-2, не требует дополнительных энергозатрат на его осуществление. Позволяет найти широкое применение промышленным отходам и, тем самым, расширить сырьевую базу относительно дорогих полимерных добавок, но и снизить экологическую напряженность в регионах, где под захоронение таких отходов отводятся значительные земельные угодья. The criteria of the invention "Industrial applicability" is confirmed by the fact that the proposed method for the preparation of asphalt-polymer concrete based on an activated mineral component with oil sludge and KO-2 does not require additional energy costs for its implementation. It allows widespread use of industrial waste and, thereby, expanding the raw material base of relatively expensive polymer additives, but also reduce environmental stress in regions where significant land is allocated for the disposal of such waste.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102315A RU2158245C1 (en) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Method for manufacturing asphalt and polymer-filled concrete |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102315A RU2158245C1 (en) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Method for manufacturing asphalt and polymer-filled concrete |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2158245C1 true RU2158245C1 (en) | 2000-10-27 |
Family
ID=20215545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99102315A RU2158245C1 (en) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Method for manufacturing asphalt and polymer-filled concrete |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2158245C1 (en) |
-
1999
- 1999-02-04 RU RU99102315A patent/RU2158245C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104194366B (en) | A kind of low-temperature type high-modulus asphalt modifying agent and preparation method thereof | |
KR102119736B1 (en) | Modified-Asphalt Concrete Compositions for Pavement of Roads Using Styrene Isoprene Styrene, Styrene Ethylene Butylene Styrene, Recycling Asphalt and Aggregate-powder of Improved Grain Size and Constructing Methods Using Thereof | |
CN102020860B (en) | Preparation method of rubber and plastic compound modified asphalt with stable heat storage | |
CN1396213A (en) | Polymer emulsified and re-cross-linked asphalt colloid mixture and its preparing process | |
CA2924666C (en) | Pre-swelled ground tire rubber and methods of making and using the same | |
RU2303576C2 (en) | Asphalt-concrete mix | |
KR102146981B1 (en) | Highly Rut-Resistant and Water-Impermeable Modified-Asphalt Concrete Composition Using Stylene Isoprene Stylene and Petroleum Resin Added Hydrogen and Constructing Methods Using Thereof | |
MXPA00010135A (en) | Modifier for improving the behavior of bituminous mixtures used in road paving. | |
CN101139465A (en) | High-dense emulsified asphalt and preparation method thereof | |
RU2158245C1 (en) | Method for manufacturing asphalt and polymer-filled concrete | |
RU2703205C1 (en) | Method of producing modified bitumen binder | |
KR102097404B1 (en) | Asphalt Concrete Compositions Comprising of Stylene Isoprene Stylene, Stylene Butadien Stylene and Improved Aggregate-powder for Preventing Settlement of Pavement and Reserving Bearing Power and Stabilization Processing Methods of Basement Layer Using Mixing System Device and Thereof | |
CN106147250A (en) | A kind of warm-mixed asphalt and preparation method thereof | |
CN1434089A (en) | Water-resistant corrosion-resistant paint or water-resistant factice produced by using industrial organic waste as raw material | |
RU2273615C2 (en) | Stabilizing agent for the macadam-mastic asphalt concrete | |
RU2196750C1 (en) | Asphalt concrete mix | |
CN114292052A (en) | High-viscosity rubber asphalt mixture and preparation method thereof | |
CS229606B2 (en) | Method for the producing af bituminous binder for building materials | |
RU2183600C1 (en) | Dense emulsion-mineral blend | |
RU2343129C1 (en) | Method of receiving of rock material for device of rough surface treatment of asphalt coats, pelleted with petrolium bitumen and amended with rubber crumbs | |
WO2021215956A1 (en) | Low-temperature method of producing modified rubber crumb | |
RU2149848C1 (en) | Concrete asphalt mix | |
Pivsaev et al. | Enhancement of adhesive properties of road asphalts, waste oil processing products | |
CN109486226A (en) | A kind of rubber asphalt and preparation method thereof that storage performance is stable | |
RU2237691C2 (en) | Method for preparing polymer-bitumen composition |