RU2186044C1 - Binding agent for road building - Google Patents

Binding agent for road building Download PDF

Info

Publication number
RU2186044C1
RU2186044C1 RU2000128842A RU2000128842A RU2186044C1 RU 2186044 C1 RU2186044 C1 RU 2186044C1 RU 2000128842 A RU2000128842 A RU 2000128842A RU 2000128842 A RU2000128842 A RU 2000128842A RU 2186044 C1 RU2186044 C1 RU 2186044C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bitumen
binder
road
binding agent
triethanolamine
Prior art date
Application number
RU2000128842A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.К. Илиополов
В.И. Болдырев
И.В. Мардиросова
Е.В. Углова
В.Л. Котов
Д.В. Задорожний
Original Assignee
Илиополов Сергей Константинович
Болдырев Вячеслав Иванович
Мардиросова Изабелла Вартановна
Углова Евгения Владимировна
Котов Владимир Леонтьевич
Задорожний Денис Владимирович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Илиополов Сергей Константинович, Болдырев Вячеслав Иванович, Мардиросова Изабелла Вартановна, Углова Евгения Владимировна, Котов Владимир Леонтьевич, Задорожний Денис Владимирович filed Critical Илиополов Сергей Константинович
Priority to RU2000128842A priority Critical patent/RU2186044C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186044C1 publication Critical patent/RU2186044C1/en

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

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)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

FIELD: automobile roads building. SUBSTANCE: binding agent for roads building comprises, wt.-%: petroleum road bitumen, 92.6-96.3; triethanolamine, 0.7-2.4 and rubber thermoelastoplastics RTEP as a polymeric structurizing addition, 3.0-5.0. The proposed binding agent shows the more high interval of working ability, provides preparing asphalt-concrete covers with the enhanced adhesion and elastic properties and can be used in upper layers road building. EFFECT: improved properties, simplified technology of asphalt-concrete mixture preparing. 3 tbl, 1 ex

Description

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд. The invention relates to the construction of roads and can be used for the device of the upper layers of pavement.

При строительстве автомобильных дорог широко используются асфальтобетонные покрытия, одним из основных компонентов которых являются вязкие дорожные битумы, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 22245-90. During the construction of roads, asphalt concrete pavements are widely used, one of the main components of which are viscous road bitumen that meets the requirements of GOST 22245-90.

Выпускаемые нефтеперерабатывающими заводами дорожные битумы зачастую не соответствуют требованиям ГОСТ 22245-90, что особенно относится к таким показателям вяжущего, как устойчивость при низких температурах (температура хрупкости), температура размягчения (невысокие значения) и адгезионные свойства, вследствие чего снижается сдвиго- и трещиностойкость покрытий и сопротивляемость к воздействию динамических нагрузок. Road bitumens produced by oil refineries often do not meet the requirements of GOST 22245-90, which is especially true for binder indicators such as stability at low temperatures (brittle temperature), softening temperature (low values) and adhesive properties, as a result of which the shear and crack resistance of coatings are reduced and resistance to dynamic loads.

С целью улучшения этих показателей в отечественной и зарубежной практике в последнее время широко используются битумы, модифицированные полимерными добавками. In order to improve these indicators in domestic and foreign practice, bitumen modified with polymer additives has been widely used recently.

Основным недостатком известных полимерно-битумных вяжущих является низкое сцепление вяжущего с минеральными материалами, пониженная температура размягчения, невысокая растяжимость. The main disadvantage of the known polymer-bitumen binders is the low adhesion of the binder to mineral materials, a low softening temperature, low elongation.

Известно полимерно-битумное вяжущее приготовленное на основе вязкого битума и полимерного раствора (см. Гришенков В.Ф. К новой технологии. Ж: "Автомобильные дороги" 1,1996 г., с. 26-27). Указанное полимерно-битумное вяжущее отличается более низкой температурой (-30oС) хрупкости, чем у исходного битума (-23oС). Однако введение полимерной добавки разжижает вяжущее, изменяя глубину проникания иглы при 25oС от 112 (исходный битум) до 180oС в присутствии добавки и почти в два раза снижает растяжимость от (81 до 42 см).Known polymer-bitumen binder prepared on the basis of viscous bitumen and a polymer solution (see Grishenkov VF To the new technology. W: "Highways" 1,1996, p. 26-27). The specified polymer-bitumen binder has a lower temperature (-30 o C) brittleness than the original bitumen (-23 o C). However, the introduction of a polymer additive dilutes the binder, changing the depth of penetration of the needle at 25 ° C from 112 (initial bitumen) to 180 ° C in the presence of the additive and almost reduces the extensibility from (81 to 42 cm).

Недостаток этого вяжущего - низкая растяжимость при 25oС всего 42 см (по ГОСТ 22245-90 для битума БНД 130/200 растяжимость при 25oС должна быть не менее 70). То же самое можно сказать о снижении этого показателя при ОoС.The disadvantage of this binder is low extensibility at 25 o With only 42 cm (according to GOST 22245-90 for bitumen BND 130/200 extensibility at 25 o With must be at least 70). The same can be said about a decrease in this indicator at O o C.

Известно также вяжущее для дорожного строительства с высокой температурой размягчения (47-78oС) и хорошим сцеплением (а.с. 724542). Однако битумную основу этого вяжущего составляет не битум нефтяной дорожный, а редко встречающийся асфальтит (25-45%) в сочетании с экстрактом селективной очистки масел (58-71%).It is also known astringent for road construction with a high softening point (47-78 o C) and good adhesion (AS 724542). However, the bitumen base of this binder is not road petroleum bitumen, but rarely occurring asphaltite (25-45%) in combination with the selective oil treatment extract (58-71%).

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является вяжущее для дорожного строительства (патент Российской Федерации 2148063 С1, МПК С 04 В 26/26, опубл. 27.04.2000, 5 с.), включающее в мас.%: масляный раствор синтетического полибутадиенового каучука СВБ-М 1,0-2,5, триэтаноламин 1,0-3,0, нефтяной гудрон 22,0-28,0, нефтяной дорожный вязкий битум - остальное. Closest to the proposed invention in technical essence is an astringent for road construction (patent of the Russian Federation 2148063 C1, IPC C 04 B 26/26, publ. 04/27/2000, 5 pp.), Including in wt.%: Oil solution of synthetic polybutadiene rubber SVB-M 1.0-2.5, triethanolamine 1.0-3.0, oil tar 22.0-28.0, oil road viscous bitumen - the rest.

Недостатком такого битумного вяжущего является невысокая температура размягчения 45-47oС и значительное размягчение вяжущего от пенетрации при 25oС 63•0,1 мм (исходный битум) до 158•0,1 мм - 163•0,1 мм (модифицированный битум). Такое вяжущее хорошо использовать для поверхностной обработки, подгрунтовки и т.п. Однако в составе горячих асфальтобетонных смесей оно будет проявлять недостаточную тепло- и сдвигоустойчивость (температура размягчения ниже, чем у исходного битума).The disadvantage of such a bitumen binder is the low softening temperature of 45-47 o C and significant softening of the binder from penetration at 25 o C 63 • 0.1 mm (initial bitumen) to 158 • 0.1 mm - 163 • 0.1 mm (modified bitumen ) Such a binder is good to use for surface treatment, priming, etc. However, in the composition of hot asphalt mixtures, it will exhibit insufficient heat and shear stability (the softening temperature is lower than that of the initial bitumen).

Сущность изобретения заключается в том, что вяжущее для дорожного строительства, включающее нефтяной дорожный вязкий битум и триэтаноламин, дополнительно содержит полимерную структурирующую добавку - резиновый термоэластопласт РТЭП при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Нефтяной дорожный вязкий битум - 92,6-96,3
Резиновый термоэластопласт РТЭП - 3,0-5,0
Триэтаноламин - 0,7-2,4
Введение добавки РТЭП в сочетании с триэтаноламином в состав нефтяного дорожного битума позволяет создать полимерно-битумное вяжущее с повышенными структурообразующими свойствами, обладающее эластичностью, улучшить его механические характеристики по сравнению с исходным битумом: температура размягчения вяжущего повышается на 4-7oС, улучшается растяжимость вяжущего, достигая значений 94 см и более 100 см. Вяжущее при этом не разжижается, а пенетрация остается в пределах нормы (75-77 см) для битумов марки БНД 60/90, используемых для приготовления горячих асфальтобетонных смесей. Значительно улучшается свойство "эластичность" вяжущего, достигая значений 87-94%. У прототипа этот показатель составляет всего 20%. Вследствие этого улучшается интервал работоспособности вяжущего, повышается тепло-, сдвигоустойчивость асфальтобетонных покрытий и сопротивляемость к воздействию динамических нагрузок при повышенных температурах.The essence of the invention lies in the fact that the binder for road construction, including oil road viscous bitumen and triethanolamine, additionally contains a polymer structuring additive - rubber thermoplastic elastomer RTEP in the following ratio, wt.%:
Viscous oil road bitumen - 92.6-96.3
Rubber thermoplastic elastomer RTEP - 3.0-5.0
Triethanolamine - 0.7-2.4
The introduction of RTEP additives in combination with triethanolamine in the composition of petroleum road bitumen allows you to create a polymer-bitumen binder with improved structure-forming properties with elasticity, improve its mechanical characteristics compared to the original bitumen: the softening temperature of the binder increases by 4-7 o C, the binder extensibility improves reaching 94 cm and more than 100 cm. The binder does not liquefy, and the penetration remains within the normal range (75-77 cm) for bitumen grade BND 60/90 used for prepared oia hot asphalt mixtures. Significantly improves the property of "elasticity" of the binder, reaching values of 87-94%. In the prototype, this figure is only 20%. As a result, the binder working range improves, the heat and shear resistance of asphalt concrete pavements and the resistance to dynamic loads at elevated temperatures increase.

Комплексное сочетание триэтаноламина и резинового термоэластопласта наряду с эластичностью сообщает вяжущему повышенные адгезионные свойства. В присутствии поверхностно-активного вещества - триэтаноламина резиновый термоэластопласт равномерно распределяется в битуме, образуя гомогенное пластично-эластичное полимерно-битумное вяжущее. При этом упрощается технология приготовления вяжущего: все компоненты вводятся одновременно в разогретый до 140-150oС битум, время перемешивания их с битумом составляет до 10 минут.The complex combination of triethanolamine and rubber thermoplastic elastomer together with elasticity gives the binder enhanced adhesive properties. In the presence of a surfactant, triethanolamine, rubber thermoplastic elastomer is evenly distributed in the bitumen, forming a homogeneous plastic-elastic polymer-bitumen binder. This simplifies the technology of preparation of a binder: all components are introduced simultaneously into bitumen preheated to 140-150 o С, their mixing time with bitumen is up to 10 minutes.

Анализ известных технологических решений показал, что применение в составе битумного вяжущего некоторых полимерных добавок на основе каучуков и термоэластопластов известно. Известно также приготовление вяжущего с использованием поверхностно-активных веществ аминного характера, к которым относится триэтаноламин. Однако применение резиносодержащего термоэластопласта в сочетании с ПАВ аминного характера обеспечивает битуму свойства, которые он проявляет в заявляемом решении, а именно: упрощенную технологию приготовления вяжущего с высокими физико-механическими показателями. Таким образом, данный состав компонентов придает вязким дорожным битумам новые свойства и упрощает технологию приготовления полимерно-битумного вяжущего. An analysis of the known technological solutions showed that the use of some polymer additives based on rubbers and thermoplastic elastomers in the composition of the bitumen binder is known. It is also known to prepare an astringent using surfactants of an amine nature, which include triethanolamine. However, the use of rubber-containing thermoplastic elastomer in combination with an amine-based surfactant provides bitumen with the properties that it exhibits in the claimed solution, namely, a simplified binder preparation technology with high physical and mechanical properties. Thus, this composition of the components gives the viscous road bitumen new properties and simplifies the technology for the preparation of polymer-bitumen binder.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1. Битум. В работе использовался вязкий нефтяной дорожный битум марки БНД 60/90, наиболее часто применяемый в дорожном строительстве. В таблице 1 приведены физико-механические показатели вяжущего.CHARACTERISTICS OF INITIAL MATERIALS
1. Bitumen. In the work, a viscous oil road bitumen grade BND 60/90 was used, which is most often used in road construction. Table 1 shows the physical and mechanical properties of the binder.

2. Резиновый термоэластопласт РТЭП. РТЭП представляет собой гранулы черного цвета с характерным запахом резины и геометрическими размерами 3-4 мм. ИК-спектр гранул имеет вид, характерный для резины, наполненной карбонатом кальция. На рентгенограмме просматриваются линии кальция и серы. В целом РТЭП соответствует требованиям ТУ 38-105590-85 и может быть идентифицирован как резиновая крошка из вулканизированных отходов, наполненная карбонатом кальция и серы. 2. Rubber thermoplastic elastomer RTEP. RTEP is a black granule with a characteristic rubber odor and geometric dimensions of 3-4 mm. The IR spectrum of the granules has the appearance characteristic of rubber filled with calcium carbonate. The roentgenogram shows lines of calcium and sulfur. In general, RTEP meets the requirements of TU 38-105590-85 and can be identified as rubber crumb from vulcanized waste, filled with calcium carbonate and sulfur.

3. Триэтаноламин технический ТЭА 8211. Качество соответствует ТУ 6-02-916-79 изм. 1, 2, 3. Физико-механические показатели представлены в таблице 2. 3. Triethanolamine technical TEA 8211. Quality corresponds to TU 6-02-916-79 rev. 1, 2, 3. Physico-mechanical indicators are presented in table 2.

Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были подготовлены 5 вариантов составов смесей ингредиентов (см. табл.3). Example. For experimental verification of the claimed composition were prepared 5 options for the composition of mixtures of ingredients (see table 3).

В качестве битума использовался нефтяной вязкий дорожный битум БНД 60/90, в качестве комплексной добавки использовался резиновый термоэластопласт (РТЭП) и триэтаноламин (ТЭА). В разогретый до 140-150oС битум вводились указанные добавки, смесь перемешивалась в течение 10 минут до однородного состояния. Полученное полимерно-битумное вяжущее испытывалось в соответствии с ГОСТ 11501-11512. Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице 3.BND 60/90 oil viscous road bitumen was used as bitumen, rubber thermoelastoplast (RTEP) and triethanolamine (TEA) were used as a complex additive. These additives were introduced into bitumen preheated to 140-150 o С, the mixture was mixed for 10 minutes until a homogeneous state. The obtained polymer-bitumen binder was tested in accordance with GOST 11501-11512. The results of comparative tests are shown in table 3.

Из данных таблицы 3 следует, что вяжущее, полученное на основе нефтяных вязких дорожных битумов, модефицированное комплексной добавкой РТЭП в сочетании с ТЭА (триэтаноламином), удовлетворяет требованиям ГОСТ 22245-90 на битумы нефтяные дорожные вязкие и обладает более высокими показателями по температуре размягчения и хрупкости по адгезионным свойствам по сравнению с исходным битумом и прототипом. From the data of table 3 it follows that the binder, obtained on the basis of oil viscous road bitumen, modified with a complex additive RTEP in combination with TEA (triethanolamine), meets the requirements of GOST 22245-90 for viscous petroleum bitumen and has a higher softening temperature and brittleness adhesive properties compared to the original bitumen and prototype.

Использование предлагаемого изобретения позволяет:
- повысить качество асфальтобетона при высоких температурах;
- повысить адгезию вяжущего к минеральным материалам;
- упростить технологию приготовления полимерно-битумного вяжущего;
- сообщает вяжущему свойства эластичности.Using the invention allows:
- improve the quality of asphalt concrete at high temperatures;
- increase the adhesion of the binder to mineral materials;
- simplify the technology of preparation of polymer-bitumen binder;
- informs the binder of elasticity.

Claims (1)

Вяжущее для дорожного строительства, включающее нефтяной дорожный вязкий битум и триэтаноламин, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит полимерную структурирующую добавку - резиновый термоэластопласт РТЭП при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Нефтяной дорожный вязкий битум - 92,6-96,3
Резиновый термоэластопласт РТЭП - 3,0-5,0
Триэтаноламин - 0,7-2,4A binder for road construction, including viscous oil road bitumen and triethanolamine, characterized in that it additionally contains a polymer structuring additive - rubber thermoplastic elastomer RTEP in the following ratio of components, wt. %:
Viscous oil road bitumen - 92.6-96.3
Rubber thermoplastic elastomer RTEP - 3.0-5.0
Triethanolamine - 0.7-2.4
RU2000128842A 2000-11-17 2000-11-17 Binding agent for road building RU2186044C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000128842A RU2186044C1 (en) 2000-11-17 2000-11-17 Binding agent for road building

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000128842A RU2186044C1 (en) 2000-11-17 2000-11-17 Binding agent for road building

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2186044C1 true RU2186044C1 (en) 2002-07-27

Family

ID=20242267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000128842A RU2186044C1 (en) 2000-11-17 2000-11-17 Binding agent for road building

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186044C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2468049C2 (en) * 2007-11-14 2012-11-27 Акцо Нобель Н.В. Asphalt modifiers for use in "warm mixtures" containing adhesion promoter
US8404037B2 (en) 2007-07-26 2013-03-26 Akzo Nobel N.V. Adhesion and cohesion modifiers for asphalt
RU2524081C1 (en) * 2013-07-10 2014-07-27 Изабелла Вартановна Мардиросова Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8404037B2 (en) 2007-07-26 2013-03-26 Akzo Nobel N.V. Adhesion and cohesion modifiers for asphalt
US8741052B2 (en) 2007-07-26 2014-06-03 Akzo Nobel N.V. Adhesion and cohesion modifiers for asphalt
RU2468049C2 (en) * 2007-11-14 2012-11-27 Акцо Нобель Н.В. Asphalt modifiers for use in "warm mixtures" containing adhesion promoter
US8440011B2 (en) 2007-11-14 2013-05-14 Akzo Nobel N.V. Asphalt modifiers for “warm mix” applications including adhesion promoter
US8840717B2 (en) 2007-11-14 2014-09-23 Akzo Nobel N.V. Asphalt modifiers for “warm mix” applications including adhesion promoter
RU2524081C1 (en) * 2013-07-10 2014-07-27 Изабелла Вартановна Мардиросова Resource-conserving stone mastic mixture for construction and repair of roadway pavings

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101672823B1 (en) Modified nonvolatile cold asphalt binder and recycled asphalt mixture using thereof
US4166049A (en) Process of producing a rubberized asphalt composition suitable for use in road and highway construction and repair and product
DK1877492T3 (en) MODIFIED ASPHALT BINDING MATERIAL USING THE CROSS-BONDED RUBBER MIGRANULATE AND PROCEDURE FOR MANUFACTURING A MODIFIED ASphalt Binder
US5348994A (en) Polymer-modified functionalized asphalt compositions and methods of preparation (C-2747)
JPH0525396A (en) Asphalt composition for pavement
SK158698A3 (en) Bitumen compositions and a process for their preparation
RU2186044C1 (en) Binding agent for road building
RU2222559C1 (en) Additive for broken stone-mastic bituminous concrete
JPH01165666A (en) Bitumen composition
JP2983590B2 (en) Asphalt replacement composition
RU2273615C2 (en) Stabilizing agent for the macadam-mastic asphalt concrete
RU2196750C1 (en) Asphalt concrete mix
Kishore et al. A study on effect of addition of natural rubber on the properties of bitumen & bituminous mixes
RU2299228C2 (en) Bitumen binder for pavement and a method for manufacture thereof
RU2346965C1 (en) Polymeric asphalt modifier
RU2519214C1 (en) Binder (polyethylene-tar binder with rubber crumb - perb-r) for road covering
Luksha et al. Modification of oxidized bitumen with styrene-butadiene-styrene copolymers of various structures
US3817904A (en) Low temperature resilient composition having sealant and caulking utilities
RU2119464C1 (en) Binding agent for road building
RU2016149156A (en) BITUMEN COMPOSITION EFFECTIVE AT LOW TEMPERATURE AND AT INTERMEDIATE TEMPERATURE
RU2712687C1 (en) Modifying composition for asphalt-concrete mixtures
Vapaev et al. Road compositions based on modified bitumens
RU2731183C1 (en) Modifying composition for asphalt-concrete mixtures
RU2148562C1 (en) Method of asphalt-concrete mix preparation
RU2572129C1 (en) Method to produce modifying additive for hot asphalt-concrete mixtures