RU2490226C1

RU2490226C1 - Polymer-asphalt-concrete mixture

Info

Publication number: RU2490226C1
Application number: RU2012135126/03A
Authority: RU
Inventors: Леонид Моисеевич Гохман; Андрей Владимирович Коломиец; Максим Анатольевич Чвертков; Оксана Валерьевна Бирюкова; Сергей Геннадьевич Леонов; Дмитрий Владимирович Зуев; Пётр Юрьевич Подлесный
Original assignee: Леонид Моисеевич Гохман; Андрей Владимирович Коломиец
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2013-08-20

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention relates to road-building materials, in particular to polymer-asphalt-concrete mixture. Polymer-asphalt-concrete mixture based on bitumen, block-copolymer of styrene-butadiene-styrene type and mineral component contains plasticiser based on paraffin-naphthene hydrocarbons and surface active substance. As mineral component it contains road metal, taken in amount from 53 wt % to 65 wt %, sand, taken in amount from 18 wt % to 28 wt %, mineral powder, taken in amount from 17 wt % to 23 wt %, it contains bitumen, block-copolymer, plasticiser and surface active substance in total amount, constituting 4.4-4.7% above weight of said mineral component, which it is mixed with in heated state. Bitumen constitutes from 47.0 to 90 wt %, block-copolymer of styrene-butadiene-styrene type in amount from 2.0 to 7.0 wt %, plasticiser, based on paraffin-naphthene hydrocarbons in amount from 6.5 to 50.0 wt%, surface active substance in amount from 0.4 to 0.9 wt %.

EFFECT: durability of asphaltic concrete in regions, where air temperature of the coldest day is lower than -20°C and reaches temperatures -70°C, calculated temperature of displacement-resistance of asphaltic concrete paving reaches 70°C.

4 cl, 10 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам, точнее изобретение касается полимерасфальтобетонной смеси.The invention relates to road-building materials, more specifically, the invention relates to a polymer-concrete mixture.

Изобретение найдет применение при дорожном строительстве - при устройстве покрытий в процессе строительства, реконструкции и ремонта дорог, мостов и аэродромов в регионах с температурным режимом, при котором температура воздуха наиболее холодных суток ниже минус 20°С и достигает температуры минус 70°С, а расчетная температура сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий достигает 70°С.The invention will find application in road construction - when installing coatings during the construction, reconstruction and repair of roads, bridges and airfields in regions with a temperature regime in which the air temperature of the coldest day is below minus 20 ° C and reaches a temperature of minus 70 ° C, and the estimated shear resistance temperature of asphalt concrete coatings reaches 70 ° С.

Уровень техникиState of the art

В настоящее время существенные ежегодные убытки России, связанные с неудовлетворительным качеством дорог, ограничивающим скорость перемещения грузов, и с затратами на малоэффективные ремонты дорог, обусловливают настоятельную необходимость разработки дорожно-строительных материалов, которые позволили бы увеличить сроки бездефектной службы покрытий как на вновь построенных, так и на реконструированных и отремонтированных дорогах. При разработке таких материалов важно применять компонент, удовлетворяющие требованиям, которые продиктованы климатическими условиями и условиями движения автомобилей в районе эксплуатации дорожного покрытия.At present, the significant annual losses of Russia associated with the unsatisfactory quality of roads, limiting the speed of movement of goods, and with the costs of ineffective road repairs, necessitate the development of road-building materials that would allow to increase the terms of defect-free service of coatings on both newly constructed and and on reconstructed and repaired roads. When developing such materials, it is important to use a component that meets the requirements dictated by climatic conditions and traffic conditions in the area of operation of the road surface.

Как известно, асфальтобетон - это упруговязкопластичный материал, который при понижении температуры переходит в упруговязкое, а затем в упругохрупкое состояние, а при повышении температуры сначала в вязкопластичное, а затем и в пластичное состояние.As it is known, asphalt concrete is an elastic-viscous-plastic material, which, when the temperature decreases, passes into an elastic-viscous, and then into an elastic-brittle state, and when the temperature rises, first into a viscoplastic and then into a plastic state.

В связи с этим при низких (и отрицательных) температурах на дорожном покрытии из асфальтобетона в связи с попеременным замораживанием и оттаиванием воды в его порах, связанным с частыми переходами температуры через 0°С, образуются шелушения, выкрашивания, а затем и выбоины, обусловленные недостаточной водо- и морозостойкость асфальтобетона из-за плохой адгезии битума к поверхности минеральных материалов кислых пород - щебня и песка. Кроме того, при этих температурах на асфальтобетонном покрытии образуется сетка трещин, связанная с недостаточной усталостной прочностью асфальтобетона и эластичностью битума, а также с ухудшением несущей способности дорожной одежды в связи с переувлажнением грунтов земляного полотна. При отрицательных температурах ниже температуры хрупкости битума (она, как правило, выше минус 20°С) образуются температурные трещины, способствующие попаданию значительного объема воды в поры материалов всей дорожной одежды. Кроме того, конструкция дорожной одежды начинает работать с прогибом под колесами автомобилей больше расчетного, что ведет к сокращению срока службы дороги и соответственно дорожного покрытия. Очевидно, что образование трещин на покрытии связано с температурой хрупкости. Когда материал переходит в хрупкое состояние, то первые же динамические воздействия от колес автомобилей быстро приводят к образованию трещин - сначала микротрещин в объеме асфальтобетона, а затем и поперечных трещин на дорожном покрытии. Поэтому за критерий начала образования трещин надо принимать наиболее низкую отрицательную температуру воздуха наиболее холодных суток в конкретном районе эксплуатации покрытия.In this regard, at low (and negative) temperatures on asphalt concrete pavement due to alternate freezing and thawing of water in its pores, associated with frequent temperature transitions through 0 ° C, peeling, chipping, and then potholes due to insufficient water and frost resistance of asphalt concrete due to poor adhesion of bitumen to the surface of acidic mineral materials - crushed stone and sand. In addition, at these temperatures, a network of cracks forms on the asphalt concrete pavement due to the insufficient fatigue strength of the asphalt concrete and the elasticity of bitumen, as well as to the deterioration of the bearing capacity of the pavement due to the waterlogging of the subgrade. At negative temperatures below the temperature of brittleness of bitumen (it is usually higher than minus 20 ° C) temperature cracks are formed, which contribute to the ingress of a significant amount of water into the pores of the materials of all pavement. In addition, the construction of pavement begins to work with a deflection under the wheels of cars more than the calculated, which leads to a reduction in the service life of the road and, accordingly, the road surface. Obviously, the formation of cracks on the coating is associated with the temperature of brittleness. When the material becomes brittle, the very first dynamic impacts from the wheels of automobiles quickly lead to the formation of cracks - first microcracks in the volume of asphalt concrete, and then transverse cracks on the road surface. Therefore, the criterion for the onset of crack formation should be taken as the lowest negative air temperature of the coldest days in a specific area of operation of the coating.

При этом все известные дорожно-строительные материалы не обеспечивают получение покрытий в регионах с температурным режимом, при котором температура воздуха наиболее холодных суток ниже минус 20°С и достигает температур ниже минус 70°С, а расчетная температура сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий достигает 70°С.Moreover, all known road-building materials do not provide coatings in regions with a temperature regime at which the air temperature of the coldest day is below minus 20 ° С and reaches temperatures below minus 70 ° С, and the estimated shear resistance temperature of asphalt concrete coatings reaches 70 ° С.

Так в RU, 2297990, МПК: С04В 26/26, опубл 27.04.2007, описана полимерасфальтобетонная смесь, включающая наполнитель, состоящий из щебня (64-68 мас.%), песка из отсевов дробления (16,5-18,0 мас.%) и минерального порошка (9,5-11,0 мас.%), полимерно-битумный компонент (6,0-6,5 мас.%) и стабилизирующую добавку - минеральные волокна асбеста (0,35-0,45 мас.%). Полимерно-битумный компонент содержит битум - 86-89 мас.%, полимер - бутадиен-стирольный термоэластопласт - 2,5-5,0 мас.%, пластификатор - индустриальное масло - 5,5-7,5 мас.% и высокомолекулярное поверхностно-активное вещество - 1-3 мас.%.So in RU, 2297990, IPC: С04В 26/26, published on April 27, 2007, a polymer-asphalt mixture is described, including a filler consisting of crushed stone (64-68 wt.%), Sand from screenings of crushing (16.5-18.0 wt. .%) and mineral powder (9.5-11.0 wt.%), polymer-bitumen component (6.0-6.5 wt.%) and a stabilizing additive - mineral asbestos fibers (0.35-0.45 wt.%). The polymer-bitumen component contains bitumen - 86-89 wt.%, Polymer - styrene-butadiene-thermoplastic elastomer - 2.5-5.0 wt.%, Plasticizer - industrial oil - 5.5-7.5 wt.% And high molecular weight surface -active substance - 1-3 wt.%.

Указанный состав полимерно-битумного компонента обеспечивает получение продукта со свойствами, присущими эластомерам, что обеспечивает упругую деформативность, некоторое снижение хрупкости при низких температурах и одновременно повышение сдвигоустойчивости дорожного покрытия при высоких температурах эксплуатации дорожного покрытия, а также к некоторой его устойчивости к температурным и динамическим нагрузкам. Однако температура хрупкости такого материала составляет не ниже минус 22°С, что не актуально в условиях России, где температура наиболее холодных суток на 96% территорий ниже минус 25°С.The specified composition of the polymer-bitumen component provides a product with the properties inherent in elastomers, which provides elastic deformability, a slight decrease in fragility at low temperatures and at the same time an increase in the shear stability of the road surface at high operating temperatures of the road surface, as well as some resistance to temperature and dynamic loads . However, the fragility temperature of such a material is not lower than minus 22 ° C, which is not relevant in Russia, where the temperature of the coldest day is 96% lower than minus 25 ° C.

Известна полимерасфальтобетонная смесь, включающая наполнитель, состоящий из щебня, песка из отсевов дробления и активированного минерального порошка, полимерно-битумный компонент и стабилизирующую добавку - минеральные волокна асбеста ("Строительство дорожных и аэродромных покрытий из щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей". - М.: Издательство "Информавтодор", 2003. - с.2, 31-33, 39).Known polymer-asphalt mixture, including a filler consisting of crushed stone, sand from crushing screenings and activated mineral powder, a polymer-bitumen component and a stabilizing additive - asbestos mineral fibers ("Construction of road and airfield coatings from crushed stone-mastic asphalt mixes." - M .: Publishing house "Informavtodor", 2003. - p.2, 31-33, 39).

Недостатком указанной асфальтобетонной смеси является неудовлетворительная долговечность покрытия ввиду того, что полимерно-битумный компонент, входящий в состав асфальтобетонной смеси, имеет невысокую устойчивость к расслоению и неудовлетворительную адгезию с поверхностью наполнителя. В процессе эксплуатации дорожных покрытий на основе названной асфальтобетонной смеси происходит отслаивание полимерно-битумного компонента от щебня из-за динамических нагрузок, вызванных большегрузностью транспортных средств и высокой интенсивностью движения, а также в результате температурных нагрузок, вызванных высокими температурными перепадами, снижающими влагоустойчивость покрытия. Это ведет к разрушению целостности покрытия и, как следствие, к необходимости проведения ремонтных работ.The disadvantage of this asphalt mix is the poor durability of the coating due to the fact that the polymer-bitumen component that is part of the asphalt mix has low resistance to delamination and poor adhesion to the filler surface. During the operation of pavements based on the asphalt mixture, the polymer-bitumen component exfoliates from crushed stone due to dynamic loads caused by heavy vehicles and high traffic intensity, as well as as a result of temperature loads caused by high temperature drops that reduce the moisture resistance of the coating. This leads to the destruction of the integrity of the coating and, as a consequence, to the need for repair work.

В качестве прототипа выбрана полимерасфальтобетонная смесь, используемая для устройства покрытия, обладающего некоторой трещиностойкостью в зимний период и сдвигоустойчивостью и прочностью в условиях летней эксплуатации (RU 2341480, МПК: С04В 26/26, опубл. 20.12.2008). Указанная смесь содержит минеральные компоненты - щебень, песок, минеральный порошок и полимерно-битумный компонент следующего состава, мас.%: битум «БНД90/130» - 87-91; стирол-бутадиен-стирольный блок-сополимер - 9-13. В целом полимерасфальтобетонная смесь содержит щебень в количестве 8-12 мас.%, песок в количестве 49-61 мас.%, минеральный порошок в количестве 19-26 мас.% и указанный полимерно-битумный компонент в количестве 9-15 мас.%.As a prototype, a polymer-asphalt-concrete mixture was used, which is used for a coating device with some crack resistance in winter and shear resistance and strength in summer conditions (RU 2341480, IPC: С04В 26/26, publ. 20.12.2008). The specified mixture contains mineral components - crushed stone, sand, mineral powder and polymer-bitumen component of the following composition, wt.%: Bitumen "BND90 / 130" - 87-91; styrene-butadiene-styrene block copolymer - 9-13. In general, the polymer-asphalt mixture contains crushed stone in an amount of 8-12 wt.%, Sand in an amount of 49-61 wt.%, Mineral powder in an amount of 19-26 wt.% And the specified polymer-bitumen component in an amount of 9-15 wt.%.

Покрытие, полученное из указанной асфальтобетонной смеси, обладает достаточно высокой прочностью, сдвигоустойчивостью и водонепроницаемостью. Кроме того, указанная смесь обладает высокой подвижностью при температуре укладки и способна после распределения в полотне дорожного покрытия самовыравниваться и после остывания естественным образом формироваться в эластичный монолит повышенной плотности. Однако достигаемая трещиностойкость покрытия, полученного из указанной асфальтобетонной смеси, не обеспечивает способность дорожной конструкции долгосрочно воспринимать воздействие движущихся транспортных средств и низкотемпературных погодно-климатических факторов. Необходимо отметить, что для того, чтобы обеспечить высокую подвижность полимерасфальтобетонной смеси на основе такого высоковязкого полимерно-битумного компонента, ее температура должна быть не ниже 180-190°С, что приведет к его старению и деструкции входящего в его состав полимера. Кроме того, при указанном содержании полимера имеет место значительное удорожание полимерасфальтобетонной смеси, что практически исключает ее широкое применение в России.The coating obtained from the specified asphalt mixture has a sufficiently high strength, shear resistance and water resistance. In addition, this mixture has high mobility at a laying temperature and is capable of self-leveling after distribution in the pavement and, after cooling, naturally formed into an elastic monolith of increased density. However, the achieved crack resistance of the coating obtained from the specified asphalt mixture does not provide the ability of the road structure to perceive the impact of moving vehicles and low-temperature weather and climate factors for a long time. It should be noted that in order to ensure high mobility of the polymer-asphalt mixture based on such a highly viscous polymer-bitumen component, its temperature should not be lower than 180-190 ° С, which will lead to its aging and destruction of the polymer included in it. In addition, with the indicated polymer content, there is a significant increase in the cost of the polymer-asphalt mix, which virtually eliminates its widespread use in Russia.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

В основу заявляемого изобретения положена задача расширения арсенала технических средств для получения экономически привлекательных и долговечных дорожных, мостовых и аэродромных покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками, в частности такими как трещиноустойчивость к температурным и динамическим нагрузкам, водонепроницаемость, прочность, сопротивляемость покрытия пластическим сдвиговым деформациям.The basis of the claimed invention is the task of expanding the arsenal of technical means for obtaining economically attractive and durable road, bridge and airfield coatings with high performance characteristics, in particular, such as crack resistance to temperature and dynamic loads, water resistance, strength, and resistance of the coating to plastic shear deformations.

Технический результат, который может быть достигнут при использовании предлагаемой полимерасфальтобетонной смеси, заключается в возможности создания экономичных, при этом долговечных, не подверженных трещинообразованию различного характера дорожных, мостовых и аэродромных покрытий в регионах, где температура воздуха наиболее холодных суток ниже минус 20°С и достигает температур минус 70°С, а расчетная температура сдвигоустойчивости асфальтобетонных покрытий достигает 70°С.The technical result that can be achieved using the proposed polymer-asphalt mixture is the possibility of creating economical, yet durable, not susceptible to cracking various types of road, bridge and airfield coatings in regions where the air temperature of the coldest day is below minus 20 ° С and reaches temperatures minus 70 ° С, and the estimated temperature of shear resistance of asphalt concrete coatings reaches 70 ° С.

Указанная задача решается за счет того, что полимерасфальтобетонная смесь на основе битума, блок-сополимера типа стирол-бутадиен-стирол и минерального компонента, согласно изобретению, дополнительно содержит пластификатор на основе парафинонафтеновых углеводородов, поверхностно-активное вещество, а в качестве минерального компонента содержит щебень, взятый в количестве от 53 мас.% до 65 мас.%, песок, взятый в количестве от 18 мас.% до 28 мас.%, минеральный порошок, взятый в количестве от 17 мас.% до 23 мас.%, а битум, блок-сополимер, пластификатор и поверхностно-активное вещество она содержит в суммарном количестве, составляющем 4,4-4,7% сверх массы названного минерального компонента, с которым они перемешаны в нагретом состоянии, при этом битум содержится в количестве от 47,0 до 90 мас.%, блок-сополимер типа стирол-бутадиен-стирол в количестве от 2,0 до 7,0 мас.%, пластификатор на основе парафинонафтеновых углеводородов в количестве от 6,5 до 50,0 мас.%, поверхностно-активное вещество в количестве от 0,4 до 0,9 мас.%.This problem is solved due to the fact that the polymer-asphalt mixture based on bitumen, a block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type and a mineral component, according to the invention, further comprises a plasticizer based on paraffin-naphthenic hydrocarbons, a surfactant, and contains crushed stone as a mineral component taken in an amount of 53 wt.% to 65 wt.%, sand taken in an amount of 18 wt.% to 28 wt.%, mineral powder taken in an amount of 17 wt.% to 23 wt.%, and bitumen block copolymer, plasticizer and n it contains a surfactant in a total amount of 4.4-4.7% in excess of the weight of the named mineral component with which they are mixed in a heated state, while bitumen is contained in an amount of from 47.0 to 90 wt.%, block a styrene-butadiene-styrene copolymer in an amount of from 2.0 to 7.0 wt.%, a plasticizer based on paraffin-naphthenic hydrocarbons in an amount of from 6.5 to 50.0 wt.%, a surfactant in an amount of from 0, 4 to 0.9 wt.%.

Благодаря заявляемой полимерасфальтобетонной смеси стало возможно, что дорожное покрытие, выполненное из этой смеси, имеет многократно повышенную трещиностойкость, сдвигоустойчивостью, водо- и морозостойкость, усталостную прочность во всех климатических зонах при различных условиях движения любого колесного транспорта, то есть сохраняет работоспособность под действием нагрузок от колес транспортных средств в диапазоне эксплуатационных температур для конкретного участка дороги и не переходит в хрупкое состояние при низких отрицательных температурах, не переходит в текучее, вязкое реологическое состояние при расчетных, высоких положительных температурах дорожных покрытий.Thanks to the inventive polymer-asphalt mixture, it has become possible that the road surface made of this mixture has many times increased crack resistance, shear resistance, water and frost resistance, fatigue strength in all climatic zones under various traffic conditions of any wheeled vehicle, that is, it remains operational under the action of loads from wheels of vehicles in the range of operating temperatures for a specific section of the road and does not go into a fragile state at low negatives lnyh temperatures does not become flowable, viscous state at the calculated rheological, high positive temperature pavements.

Согласно изобретению, для повышения в десятки раз трещиноустойчивости к температурным и динамическим нагрузкам, водонепроницаемости и сопротивляемости полимерасфальтобетона, выполненного из полимерасфальтобетонной смеси, пластическим сдвиговым деформациям целесообразно, чтобы полимерасфальтобетонная смесь содержала щебень преимущественно фракций от 5 мм до 20 мм, при этом в качестве щебня она содержала щебень фракции 5 мм - 10 мм, взятый в количестве от 13 мас.% до 18 мас.%, щебень фракции 10 мм - 15 мм, взятый в количестве от 17 мас.% до 21 мас.%, щебень фракции 15 мм - 20 мм, взятый в количестве от 19 мас.% до 26 мас.%, что в сочетании с указанным полимерно-битумным компонентом обеспечивает в конкретных погодно-климатических и эксплуатационных условиях достижение требуемой трещиностойкости, сдвигоустойчивости, водо- и морозостойкости покрытий дорог, мостов, аэродромов.According to the invention, in order to increase tens of times crack resistance to temperature and dynamic loads, water resistance and resistance of polymer-asphalt concrete made of polymer-asphalt concrete mixture, plastic shear deformations, it is advisable that the polymer-asphalt concrete mixture contains mainly crushed stone fractions from 5 mm to 20 mm, while it is crushed stone contained crushed stone of a fraction of 5 mm - 10 mm, taken in an amount of 13 wt.% to 18 wt.%, crushed stone of a fraction of 10 mm - 15 mm, taken in an amount of 17 wt.% to 21 wt.%, The fraction of 15 mm - 20 mm fraction, taken in an amount from 19 wt.% to 26 wt.%, which in combination with the specified polymer-bitumen component provides the required crack resistance, shear resistance, water and frost resistance in specific weather and climatic and operational conditions coverings of roads, bridges, airfields.

В соответствии с заявляемым изобретением, преимущественно в качестве пластификатора на основе парафинонафтеновых углеводородов, полимерасфальтобетонная смесь содержит индустриальное масло.In accordance with the claimed invention, mainly as a plasticizer based on paraffin-naphthenic hydrocarbons, the polymer-asphalt mixture contains industrial oil.

Дальнейшие цели и преимущества заявляемого изобретения станут ясны из последующего подробного описания полимерасфальтобетонной смеси и конкретных примеров ее выполнения.Further objectives and advantages of the claimed invention will become apparent from the following detailed description of the polymer-asphalt mixture and specific examples of its implementation.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Согласно заявляемому изобретению, разработана полимерасфальтобетонная смесь, которая содержит минеральный компонент и полимерно-битумный компонент, включающий блок-сополимер типа стирол-бутадиен-стирол, битум, пластификатор и поверхностно-активное вещество, взятый в количестве 4,4-4,7% сверх массы минерального компонента и перемешанный с ним в нагретом состоянии.According to the claimed invention, a polymer-asphalt-concrete mixture is developed, which contains a mineral component and a polymer-bitumen component, including a block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type, bitumen, plasticizer and a surfactant taken in an amount of 4.4-4.7% over the mass of the mineral component and mixed with it in a heated state.

Заявляемая уплотненная полимерасфальтобетонная смесь представляет собой высокоплотный полимерасфальтобетон, в котором структура полимерно-битумного компонента оказывает существенное влияние на его физико-механические свойства, а именно высокоплотный полимерасфальтобетон имеет высокую прочность при сжатии, а также повышенную трещиностойкость, сдвигоустойчивость, водо- и морозостойкость, усталостную прочность во всех климатических зонах и при различных условиях движения различного транспорта. Исследования показали, что именно увеличение вязкости полимерно-битумного компонента повышает прочностные характеристики материала на его основе; полимерно-битумный компонент на основе блоксополимеров типа стирол-бутадиен-стирол характеризуются наличием развитой полимерной пространственной структурной сетки, которая оказывает влияние на деформационные и прочностные свойства материала на его основе.The inventive compacted polymer-asphalt concrete mixture is a high-density polymer-asphalt concrete, in which the structure of the polymer-bitumen component has a significant impact on its physical and mechanical properties, namely, high-density polymer-asphalt concrete has high compressive strength, as well as increased crack resistance, shear resistance, water and frost resistance, fatigue resistance, fatigue resistance, fatigue resistance in all climatic zones and under various traffic conditions of various vehicles. Studies have shown that it is the increase in viscosity of the polymer-bitumen component that increases the strength characteristics of the material based on it; a polymer-bitumen component based on styrene-butadiene-styrene block copolymers is characterized by the presence of a developed polymer spatial structural network, which affects the deformation and strength properties of the material based on it.

Полимерно-битумный компонент, входящий в состав разработанной полимерасфальтобетонной смеси, имеет следующий состав, мас.%: битум - от 47,0 до 90,0, блок-сополимер типа стирол-бутадиен-стирол - от 2,0 до 7,0, пластификатор, в основном индустриальное масло, содержащее не менее 70% парафинонафтеновых углеводородов - от 6,5 до 50, поверхностно-активное вещество - 0,4-0,9.The polymer-bitumen component included in the developed polymer-asphalt mixture has the following composition, wt.%: Bitumen - from 47.0 to 90.0, block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type - from 2.0 to 7.0, plasticizer, mainly industrial oil, containing at least 70% paraffin-naphthenic hydrocarbons - from 6.5 to 50, surfactant - 0.4-0.9.

Содержание в полимерно-битумном компоненте до 50,0 мас.% пластификатора, такого как индустриальное масло, обеспечивает при невысоком содержании полимера в десятки раз повышение долговременной прочности при низких температурах полимерасфальтобетона и повышение в несколько раз его усталостной прочности при высоких положительных температурах.The content in the polymer-bitumen component of up to 50.0 wt.% A plasticizer, such as industrial oil, provides, at a low polymer content, tens of times higher long-term strength at low temperatures of polymer-concrete and an increase in its fatigue strength by several times at high positive temperatures.

В качестве битума полимерно-битумный компонент может содержать, например, битумы нефтяные дорожные вязкие марок БНД по ГОСТ 22245; в качестве блок-сополимера типа стирол-бутадиен-стирол может содержать блоксополимеры типа стирол-бутадиен-стирол в виде порошка или крошки марки ДСТ-30Р-01, ДСТ-30-01, марок Финапрен 502 или Финапрен 411 фирмы «Петрофина», Кратон Д 1101, Кратон Д 1184, Кратон Д 1186 фирмы «Шелл», Европрен Сол Т 161 фирмы «Эникем», Калпрен 411 фирмы «Репсол»; в качестве пластификатора, включающего не менее 70% парафинонафтеновых углеводородов, полимерно-битумный компонент может содержать парафино-нафтеновые нефтяные масла, сырье для производства нефтяных вязких дорожных битумов по ТУ 38 101582-88 или смеси масла и сырья, но преимущественно масла индустриальные марок И-20А, И-30А, И-40А, И-50А по ГОСТ 20799; в качестве поверхностно-активного вещества может содержать поверхностно-активные вещества двойного действия, предпочтительно с активными малеиновыми группами, а преимущественно продукт Техпрогресс-1 («Т-1»)по ТУ 0257-012-33452160-2005.As a bitumen, the polymer-bitumen component may contain, for example, viscous bituminous oil road grades of BND according to GOST 22245; as a block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type, it may contain block copolymers of the styrene-butadiene-styrene type in the form of powder or chips of the DST-30R-01, DST-30-01 brands, Finapren 502 or Finapren 411 brands from Petrofina, Kraton D 1101, Kraton D 1184, Kraton D 1186, Shell, Europren Sol T 161, Enikem, Kalpren 411, Repsol; as a plasticizer comprising at least 70% paraffin-naphthenic hydrocarbons, the polymer-bitumen component may contain paraffin-naphthenic petroleum oils, raw materials for the production of viscous road petroleum bitumen according to TU 38 101582-88, or a mixture of oil and raw materials, but mainly industrial oils of grades I- 20A, I-30A, I-40A, I-50A according to GOST 20799; as a surfactant may contain double-acting surfactants, preferably with active maleic groups, and mainly the product Techprogress-1 ("T-1") according to TU 0257-012-33452160-2005.

Определено, что техническим параметром полимерно-битумного компонента, характеризующим его переход в упругохрупкое реологическое состояние, и связанным с трещиностойкостью полимерасфальтобетона или асфальтобетона при отрицательных температурах является температура хрупкости по Фраасу - температура хрупкости по Фраасу оказывает определяющее влияние на трещиностойкость дорожного покрытия на основе такого полимерно-битумного компонента при отрицательных (низких) температурах.It has been determined that the technical parameter of the polymer-bitumen component characterizing its transition to an elastically brittle rheological state and associated with the crack resistance of polymer-asphalt concrete or asphalt concrete at negative temperatures is the Fraas brittle temperature - the Fraas brittle temperature has a decisive effect on the crack resistance of a road surface based on such a polymer bitumen component at negative (low) temperatures.

Техническим параметром полимерно-битумного компонента, характеризующим усталостную и долговременную прочность материалов на его основе, который продиктован условиями движения автомобилей, а именно интенсивностью и грузонапряженностью, является показатель эластичности.The technical parameter of the polymer-bitumen component, characterizing the fatigue and long-term strength of materials based on it, which is dictated by the conditions of movement of cars, namely the intensity and load intensity, is an indicator of elasticity.

Определено, что увеличение показателя эластичности полимерно-битумного компонента приводит к повышению усталостной прочности дорожных покрытий, выполненных из материалов на основе такого продукта.It was determined that an increase in the elasticity index of the polymer-bitumen component leads to an increase in the fatigue strength of pavings made from materials based on such a product.

Техническим параметром полимерно-битумного компонента, характеризующим сдвигоустойчивость дорожного покрытия, является его температура размягчения.The technical parameter of the polymer-bitumen component characterizing the shear stability of the road surface is its softening temperature.

Полимерно-битумный компонент указанного состава имеет следующие основные характеристики: температуру хрупкости по Фраасу от минус 22°С до минус 70°С при температуре размягчения от 52°С до 70°С; условную вязкость (П-пенетрация, 0,1 мм) при 25°С в пределах от 100·0,1 мм до 450·0,1 мм, а при 0°С - в пределах от 50·0,1 мм до 300·0,1 мм и эластичность не менее 85%. Указанный комплекс основных показателей полимерно-битумного компонента обеспечивает сохранение его работоспособности во всем диапазоне эксплуатационных температур, в котором работает полимерасфальтобетон на его основе, в том числе трещиноустойчивость к температурным и динамическим нагрузкам, водонепроницаемость и сопротивляемость покрытия из полимерасфальтобетона пластическим сдвиговым деформациям. При этом полимерно-битумный компонент указанного состава /благодаря низкой условной вязкости/ обеспечивает высокую удобоукладываемость и уплотняемость полимерасфальтобетонной смеси при общепринятых для асфальтобетонных смесей температурных режимах.The polymer-bitumen component of this composition has the following main characteristics: Fraas fragility temperature from minus 22 ° C to minus 70 ° C at a softening temperature from 52 ° C to 70 ° C; conditional viscosity (P-penetration, 0.1 mm) at 25 ° C in the range from 100 · 0.1 mm to 450 · 0.1 mm, and at 0 ° C in the range from 50 · 0.1 mm to 300 · 0.1 mm and elasticity of at least 85%. The specified set of key indicators of the polymer-bitumen component ensures the preservation of its operability in the entire range of operating temperatures in which polymer-based asphalt concrete based on it operates, including crack resistance to temperature and dynamic loads, water resistance and resistance of the coating from polymer-asphalt concrete to plastic shear deformations. In this case, the polymer-bitumen component of the specified composition / due to the low conditional viscosity / provides high workability and compactability of the polymer-asphalt mixture at the usual temperature conditions for asphalt mixtures.

Определено, что структура такого полимерно-битумного компонента характеризуется наличием пространственной структурной сетки из макромолекул блок-сополимера типа стирол-бутадиен-стирол. Работоспособность пространственной сетки определяет работоспособность полимерно-битумного компонента и все его свойства, свидетельствующие о его преимуществах и особенностях. Исследованиями установлено, что для того, чтобы пространственная структурная сетка работала, она должна находиться в такой среде, которая позволяет макромолекулам сетки изменять свои конформации. В том случае, когда среда застеклована, то есть перешла в хрупкое состояние, пространственная структурная сетка перестает работать - превращается в наполнитель, поэтому для обеспечения эффективной работы структурной сетки (со)полимера в условиях, когда дисперсионная среда (в данном случае битумная среда) перешла в хрупкое состояние, необходимо изменять ее состав так, чтобы сохранить подвижность структурной сетки полимера, ее работоспособность. Таким образом, было установлено: чтобы при низких отрицательных температурах дисперсионная среда полимерно-битумного компонента не переходила в хрупкое стеклообразное, состояние необходимо введение пластификатора определенного состава, тем в большем количестве, чем ниже температура, при которой предполагается применять полимерасфальтобетонную смесь на основе названного полимерно-битумного компонента.It was determined that the structure of such a polymer-bitumen component is characterized by the presence of a spatial structural network of macromolecules of a styrene-butadiene-styrene block copolymer. The operability of the spatial grid determines the operability of the polymer-bitumen component and all its properties, indicating its advantages and features. Studies have established that in order for the spatial structural grid to work, it must be in such an environment that allows the macromolecules of the grid to change their conformations. In the case when the medium is vitrified, that is, it has transitioned to a brittle state, the spatial structural network ceases to work — it turns into a filler, therefore, to ensure the effective functioning of the structural network of the (co) polymer under conditions when the dispersion medium (in this case, bitumen medium) has passed in a brittle state, it is necessary to change its composition so as to maintain the mobility of the polymer structural network, its performance. Thus, it was found that, at low negative temperatures, the dispersion medium of the polymer-bitumen component does not turn into a fragile glassy state, it is necessary to introduce a plasticizer of a certain composition, the larger the lower the temperature at which it is supposed to use a polymer-asphalt mixture based on the polymer bitumen component.

Как указано выше, вышеуказанный полимерно-битумный компонент содержит пластификатор, включающий преимущественно не менее 70% парафинонафтеновых углеводородов, в количестве, достигающем 50 мас.%, что создает условия для обеспечения максимально возможной эффективности структурной сетки из макромолекул полимера при различных температурах применения полимерасфальтобетонной смеси на основе названного полимерно-битумного компонента. Ввиду важнейшей роли названного пластификатора можно говорить, что именно пластификатор в указанном количестве существенно обеспечивает названное значение температуры хрупкости заявляемой полимерасфальтобетонной смеси и одновременно требуемое (достигнутое) значение температуры размягчения, эластичности при сохранении уровня требуемых при работе с дорожными битумами пожарной безопасности и токсичности.As indicated above, the above polymer-bitumen component contains a plasticizer, comprising predominantly at least 70% paraffin-naphthenic hydrocarbons, in an amount of up to 50 wt.%, Which creates the conditions for ensuring the maximum possible efficiency of the structural network of polymer macromolecules at various temperatures of application of the polymer-asphalt mix the basis of the named polymer-bitumen component. In view of the crucial role of the mentioned plasticizer, it is possible to say that it is the plasticizer in the indicated quantity that substantially provides the named value of the fragility temperature of the inventive polymer-asphalt concrete mixture and at the same time the required (achieved) value of the softening temperature, elasticity while maintaining the level of fire safety and toxicity required when working with road bitumen.

При содержании в заявляемой полимерасфальтобетонной смеси блок-сополимера типа стирол-бутадиен-стирол в количестве менее 2,0 мас.% наблюдают снижение эластичности - менее(не более) 85% при 25°С и при 0°С, а при содержании блок-сополимера типа стирол-бутадиен-стирол в количестве более 7,0 мас.% имеет место существенное удорожание полимерасфальтобетонной смеси, что значительно снижает область ее применения, так как блок-сополимер типа стирол-бутадиен-стирол является наиболее дорогостоящим ингредиентом заявляемой полимерасфальтобетонной смеси.When the content of the inventive polymer-asphalt mixture is a block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type in an amount of less than 2.0 wt.%, A decrease in elasticity is observed - less than (not more) 85% at 25 ° C and at 0 ° C, and when the content of block styrene-butadiene-styrene type copolymer in an amount of more than 7.0 wt.% there is a significant increase in the cost of the polymer-asphalt concrete mixture, which significantly reduces the scope, since the block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type is the most expensive ingredient of the inventive polymer-asphalt mixture.

При содержании в заявляемой полимерасфальтобетонной смеси битума в количестве более 90,0 мас.% не удается получить минимально требуемое значение температуры хрупкости по Фраасу - минус 22°С, а при содержании битума менее 47,0 мас.% - не удается получить минимально требуемое значение температуры размягчения - 52°С.When the content in the inventive polymer-asphalt mixture of bitumen in an amount of more than 90.0 wt.% It is not possible to obtain the minimum required value of the fragility temperature according to Fraas - minus 22 ° C, and when the content of bitumen is less than 47.0 wt.% - it is not possible to obtain the minimum required value softening temperature - 52 ° C.

При содержании в заявляемой полимерасфальтобетонной смеси поверхностно-активного вещества более 0,9 мас.% наблюдается ухудшение достигнутого показателя сцепления полимерно-битумного компонента с поверхностью минерального компонента дорожно-строительных материалов и связанное с этим ухудшение водо- и морозостойкости полимерасфальтобетона, выполненного из заявляемой полимерасфальтобетонной смеси, а при содержании поверхностно-активного вещества менее 0,4 мас.% не удается достигнуть требуемый показатель сцепления с поверхностью минерального компонента.When the content in the inventive polymer-asphalt concrete mixture of a surfactant is more than 0.9 wt.%, There is a deterioration in the achieved rate of adhesion of the polymer-bitumen component to the surface of the mineral component of road-building materials and a related deterioration in water and frost resistance of polymer-asphalt concrete made from the inventive polymer-asphalt concrete mixture and when the content of surfactant is less than 0.4 wt.% it is not possible to achieve the required rate of adhesion to the surface of the mine cial component.

При содержании в заявляемой полимерасфальтобетонной смеси пластификатора в количестве от 6,5 до 50 мас.% создают условия для обеспечения максимально возможной эффективности структурной сетки из макромолекул полимера при различных температурах применения полимерасфальтобетонной смеси. Ввиду важнейшей роли пластификатора можно говорить, что именно пластификатор в указанном количестве существенно обеспечивает названное значение температуры хрупкости заявляемой полимерасфальтобетонной смеси и одновременно требуемое (достигнутое) значение температуры размягчения, эластичности при сохранении уровня требуемых при работе с дорожными битумами пожарной безопасности и токсичности.When the content of the inventive polymer-asphalt concrete mixture in an amount of from 6.5 to 50 wt.% Creates the conditions for ensuring the maximum possible efficiency of the structural network of polymer macromolecules at various temperatures of application of the polymer-asphalt concrete mixture. In view of the crucial role of the plasticizer, it can be said that it is the plasticizer in the indicated quantity that substantially provides the named value of the fragility temperature of the inventive polymer-asphalt concrete mix and at the same time the required (achieved) value of the softening temperature, elasticity while maintaining the level of fire safety and toxicity required when working with road bitumen.

Достигнутые показатели заявляемого продукта свидетельствуют, что входящий в его состав полимерно-битумный компонент при указанном соотношении ингредиентов: битума, полимера, пластификатора и поверхностно-активного вещества характеризуется максимально возможной способностью к обратимым (упругим) эластическим деформациям в процессе деформирования под действием колес как грузовых, так и легковых автомобилей во всем диапазоне эксплуатационных температур, а дорожное покрытие на основе заявленного продукта сохраняет работоспособность под действием многократных нагрузок от колес автомобилей и не переходит в хрупкое состояние при низких отрицательных температурах и не переходит в текучее, вязкое реологическое состояние при высоких положительных температурах асфальтобетонных покрытий.Achieved indicators of the claimed product indicate that the polymer-bitumen component included in its composition with the specified ratio of ingredients: bitumen, polymer, plasticizer and surfactant is characterized by the maximum possible ability to reversible (elastic) elastic deformations in the process of deformation under the influence of wheels as cargo, cars and in the entire range of operating temperatures, and the road surface on the basis of the claimed product remains operational under the influence of multiple loads from the wheels of automobiles, it does not go into a brittle state at low negative temperatures and does not go into a fluid, viscous rheological state at high positive temperatures of asphalt concrete pavements.

В качестве минерального компонента заявляемая полимерасфальтобетонная смесь преимущественно содержит щебень фракций от примерно 5 мм до примерно 20 мм, песок и минеральный порошок. Минеральный компонент имеет следующий состав: щебень взятый в количестве 53-65 мас.%, в том числе щебень фракции 5 мм - 10 мм, взятый в количестве 13-18 мас.%, щебень фракции 10 мм - 15 мм, взятый в количестве 17-21 мас.%, щебень фракции 15 мм - 20 мм, взятый в количестве 19-26 мас.%, песок, взятый в количестве 18-28 мас.%, минеральный порошок, взятый в количестве 17-23 мас.%.As a mineral component of the inventive polymer-asphalt mixture mainly contains crushed stone fractions from about 5 mm to about 20 mm, sand and mineral powder. The mineral component has the following composition: crushed stone taken in the amount of 53-65 wt.%, Including crushed stone fraction 5 mm - 10 mm, taken in the amount of 13-18 wt.%, Crushed stone fraction 10 mm - 15 mm, taken in the amount of 17 -21 wt.%, Crushed stone fraction 15 mm - 20 mm, taken in an amount of 19-26 wt.%, Sand, taken in an amount of 18-28 wt.%, Mineral powder, taken in an amount of 17-23 wt.%.

Полимерасфальтобетонная смесь содержит щебни из плотных горных пород и из металлургических шлаков, которые по зерновому составу, прочности, содержанию пылевидных и глинистых частиц, содержанию глины в комках соответствуют требованиям ГОСТ 8267 и ГОСТ 3344. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в щебне, как правило, составляет не более 10 мас.%. Марка щебня из осадочных горных пород не ниже 1200.The polymer-asphalt-concrete mixture contains crushed stone from dense rocks and metallurgical slag, which according to the grain composition, strength, content of dust and clay particles, clay content in lumps meet the requirements of GOST 8267 and GOST 3344. The content of lamellar (flaky) and needle-shaped grains in crushed stone, as a rule, is not more than 10 wt.%. Gravel of crushed stone from sedimentary rocks not lower than 1200.

Полимерасфальтобетонная смесь содержит песок природный и из отсевов дробления горных пород, который соответствует требованиям ГОСТ 8736. Марка песка из отсевов дробления по прочности не ниже 1000, содержание глинистых частиц, определяемых методом набухания, не более 0,5%; общее содержание зерен менее 0,16 мм не нормируется.Polymer-asphalt concrete mixture contains natural sand and from crushing screenings of rocks, which meets the requirements of GOST 8736. Grade of sand from screening crushing by strength not less than 1000, the content of clay particles determined by the method of swelling, not more than 0.5%; total grain content less than 0.16 mm is not standardized.

Полимерасфальтобетонная смесь содержит минеральный порошок, отвечающий требованиям ГОСТ Р 52129, предъявляемым к марке МП-1.The polymer-asphalt mix contains mineral powder that meets the requirements of GOST R 52129, presented to the MP-1 brand.

Заявляемая уплотненная полимерасфальтобетонная смесь представляет собой высокоплотный полимерасфальтобетон, в котором структура полимерно-битумного компонента оказывает существенное влияние на его физико-механические свойства.The inventive compacted polymer-asphalt concrete mixture is a high-density polymer-asphalt concrete in which the structure of the polymer-bitumen component has a significant effect on its physical and mechanical properties.

Исследованиями установлена взаимосвязь между температурой хрупкости по Фраасу полимерно-битумного компонента и трещиностойкостью полимерасфальтобетонов при отрицательных температурах, которая описывается уравнениями линейной регрессии между температурой хрупкости по Фраасу и показателем предела прочности при сжатии полимерасфальтобетона при 0°С с высоким коэффициентом парной корреляции, равным 0,87.Studies have established the relationship between the Fraas fragility temperature of the polymer-bitumen component and the crack resistance of polymer-asphalt concrete at negative temperatures, which is described by the linear regression equations between the Fraas fragility and the compressive strength of polymer-asphalt concrete at 0 ° C with a high pair correlation coefficient of 0.87 .

Исследованиями установлена взаимосвязь между температурой хрупкости по Фраасу полимерно-битумного компонента и трещиностойкостью полимерасфальтобетонов при отрицательных температурах, характеризуемой температурой хрупкости, которая описывается уравнением линейной регрессии между температурой хрупкости по Фраасу полимерно-битумного компонента и температурой хрупкости полимерасфальтобетонов с очень высоким коэффициентом парной корреляции, равным 0,91, что свидетельствует об определяющем влиянии качества полимерно-битумного компонента, в частности его температуры хрупкости по Фраасу, на трещиностойкость материала дорожного покрытия.Studies have established the relationship between the Fraas temperature of the polymer-bitumen component and the crack resistance of the polymer-bitumen concrete at negative temperatures, characterized by the fragility temperature, which is described by the linear regression equation between the Fraasa temperature of the polymer-bitumen component and the brittle temperature of the polymer-bitumen concrete with a very high coefficient of 0 , 91, which indicates the determining influence of the quality of the polymer-bitumen com onenta, in particular its embrittlement temperature of Fraasu on fracture pavement material.

Исследованиями установлено, что из двух факторов, определяющих значение показателя усталостной прочности полимерасфальтобетона - вязкости полимерно-битумного компонента и его эластичности, вклад эластичности в показатель усталостной прочности полимерасфальтобетона составляет в среднем для маловязких полимерно-битумных компонентов от 43% до 67%, а для высоковязких - от 39% до 78%, то есть наибольший вклад эластичности наблюдается для полимерасфальтобетона на основе маловязкого полимерно-битумного компонента.Studies have established that of the two factors that determine the value of the fatigue strength index of polymer-bitumen concrete - the viscosity of the polymer-bitumen component and its elasticity, the contribution of elasticity to the fatigue strength index of polymer-bitumen-concrete is on average for low-viscosity polymer-bitumen components from 43% to 67%, and for high-viscosity - from 39% to 78%, that is, the largest contribution of elasticity is observed for polymer-asphalt concrete based on a low-viscosity polymer-bitumen component.

Исследованиями установлено, что вклад эластичности полимерно-битумного компонента в число циклов до разрушения дорожного покрытия из полимерасфальтобетона при изучении многоцикловой усталости- долговременной прочности при 10°С составляет более 96%.Studies have established that the contribution of the elasticity of the polymer-bitumen component to the number of cycles before the destruction of the polymer-asphalt concrete pavement in the study of multi-cycle fatigue-long-term strength at 10 ° C is more than 96%.

Исследованиями установлена требуемая температура трещиностойкости полимерасфальтобетона и рассчитана требуемая температура хрупкости полимерно-битумного компонента, позволяющего обеспечить это требование; также определена расчетная температура сдвигоустойчивости полимерасфальтобетонных покрытий и необходимая для обеспечения этих требований температура размягчения полимерно-битумного компонента.Studies have established the required temperature of crack resistance of polymer-asphalt concrete and calculated the required temperature of brittleness of the polymer-bitumen component, which allows this requirement to be met; the calculated shear resistance temperature of polymer-asphalt concrete coatings and the softening temperature of the polymer-bitumen component necessary to meet these requirements are also determined.

В итоге для применения заявленной полимерасфальтобетонной смеси для покрытий автомобильных дорог в различных климатических условиях в рамках заявленного соотношения составляющих ее компонентов могут быть подобраны состав, структура и свойства полимерно-битумного компонента, которые обеспечивают требуемые значения его температур хрупкости и размягчения, а также состав и свойства полимерасфальтобетонных смесей, которые обеспечат требуемую сдвигоустойчивость, трещиностойкость, водо- и морозостойкость дорожных покрытий в различных регионах, в том числе России, различающихся климатическими условиями, в частности температурой воздуха наиболее холодных суток.As a result, for the use of the claimed polymer-asphalt mixture for road coatings in various climatic conditions, within the framework of the stated ratio of its constituent components, the composition, structure and properties of the polymer-bitumen component can be selected that provide the required values of its brittleness and softening temperatures, as well as composition and properties polymer-asphalt-concrete mixtures, which will provide the required shear resistance, crack resistance, water and frost resistance of road surfaces in various the Region, including Russia, different climatic conditions, in particular the air temperature of the coldest days.

Температура трещиностойкости для заявленного высокоплотного полимерасфальтобетона находится в пределах от минус 20°С до минус 60°С, то есть не выше температуры воздуха наиболее холодных суток рассмотренных регионов России, что гарантирует требуемую трещиностойкость дорожных покрытий с применением этого материала во всех регионах России.The crack resistance temperature for the claimed high-density polymer-asphalt concrete is in the range from minus 20 ° С to minus 60 ° С, that is, not higher than the air temperature of the coldest days of the considered regions of Russia, which guarantees the required crack resistance of road surfaces using this material in all regions of Russia.

Оптимальные составы высокоплотных полимерасфальтобетонов, выполненных из заявляемой полимерасфальтобетонной смеси требуемого качества, пригодные для устройства верхнего слоя покрытия во всем диапазоне рассмотренных климатических условий, содержат, как указано выше, от 53 мас.% до 65 мас.% щебня, от 18 мас.% до 28 мас.% песка, от 17 мас.% до 23 мас.% минерального порошка и полимерно-битумный компонент в количестве от 4,4 до 4,7% сверх массы минерального компонента. При наиболее низких температурах воздуха наиболее холодных суток - ниже минус 40°С целесообразно применение полимерно-битумного компонента с минимальной вязкостью, что и вызывает необходимость развивать минеральный остов полимерасфальтобетонной смеси и одновременно увеличивать степень структурированности полимерно-битумного компонента. Для таких температурных условий целесообразно, чтобы в полимерасфальтобетонной смеси, характеризующейся повышенной пористостью минерального остова, содержание щебня составляло около 61 мас.% (преимущественно наиболее крупной фракции) и минерального порошка - около 20 мас.%, содержание природного песка, который отрицательно влияет на сдвигоустойчивость покрытия, около 19 мас.% при неизменном содержании полимерно-битумного компонента с условной вязкостью около 340.01 мм.The optimal compositions of high-density polymer-asphalt concrete, made from the inventive polymer-asphalt concrete mixture of the required quality, suitable for the device of the upper coating layer in the entire range of climatic conditions considered, contain, as described above, from 53 wt.% To 65 wt.% Gravel, from 18 wt.% To 28 wt.% Sand, from 17 wt.% To 23 wt.% Of the mineral powder and polymer-bitumen component in an amount of from 4.4 to 4.7% in excess of the weight of the mineral component. At the lowest air temperatures of the coldest days - below minus 40 ° C, it is advisable to use a polymer-bitumen component with a minimum viscosity, which makes it necessary to develop a mineral skeleton of a polymer-asphalt mix and at the same time increase the degree of structure of the polymer-bitumen component. For such temperature conditions, it is advisable that in the polymer-asphalt mixture characterized by increased porosity of the mineral skeleton, the gravel content is about 61 wt.% (Mainly the largest fraction) and mineral powder is about 20 wt.%, The content of natural sand, which adversely affects shear resistance coating, about 19 wt.% with a constant content of polymer-bitumen component with a nominal viscosity of about 340.01 mm

Высокоплотный полимерасфальтобетон, выполненный из заявляемой полимерасфальтобетонной смеси, характеризуется низкими значениями остаточной пористости (1,5%-1,8%), водонасыщения (1,0%-1,5%) и достаточно высокими объемами замкнутых пор (15,0%-40,0%), что и объясняет его высокую водостойкость, в том числе при длительном водонасыщении, и морозостойкость. Максимальный объем замкнутых пор в таком полимерасфальтобетоне характерен для регионов с температурой воздуха наиболее холодных суток в пределах от минус 43°С до минус 32°С.High-density polymer-asphalt concrete made from the inventive polymer-asphalt concrete mixture is characterized by low values of residual porosity (1.5% -1.8%), water saturation (1.0% -1.5%) and rather high volumes of closed pores (15.0% - 40.0%), which explains its high water resistance, including long-term water saturation, and frost resistance. The maximum volume of closed pores in such polymer-asphalt concrete is characteristic for regions with the air temperature of the coldest days ranging from minus 43 ° С to minus 32 ° С.

Полимерасфальтобетон, образуемый при уплотнении заявляемой полимерасфальтобетонной смеси, характеризуется следующими показателями: предел прочности при сжатии при температуре 50°С - 1,2-1,4 МПа; предел прочности при сжатии при температуре 20°С - 2,5-4,0 МПа; предел прочности при сжатии при температуре 0°С - 6,0-8,0 МПа; водостойкость - 0,95-0,96; водостойкость при длительном водонасыщении - 0,90-0,95; трещиностойкость по пределу прочности на растяжение при расколе при температуре 0°С и скорости деформирования 50 мм/мин - 3,0-4,5 МПа; сдвигоустойчивость по коэффициенту внутреннего трения - 0,91-0,95; сдвигоустойчивость по сцеплению при сдвиге при 50°С - 0,29-0,35 МПа; температурой трещиностойкости - от минус 20°С до минус 60°С; температурой хрупкости - от минус 25°С до минус 65°С; коэффициентом морозостойкости после 50 циклов замораживания и оттаивания от 0,75 до 0,90.Polymer-asphalt concrete formed during compaction of the inventive polymer-asphalt mixture is characterized by the following indicators: compressive strength at a temperature of 50 ° C - 1.2-1.4 MPa; ultimate compressive strength at a temperature of 20 ° C - 2.5-4.0 MPa; ultimate compressive strength at a temperature of 0 ° C - 6.0-8.0 MPa; water resistance - 0.95-0.96; water resistance with prolonged water saturation - 0.90-0.95; crack resistance by tensile strength at split at a temperature of 0 ° C and a strain rate of 50 mm / min - 3.0-4.5 MPa; shear resistance by internal friction coefficient - 0.91-0.95; shear adhesion at shear at 50 ° C - 0.29-0.35 MPa; crack resistance temperature - from minus 20 ° С to minus 60 ° С; fragility temperature - from minus 25 ° С to minus 65 ° С; coefficient of frost resistance after 50 cycles of freezing and thawing from 0.75 to 0.90.

Для обеспечения названных сдвигоустойчивости и трещиностойкости высокоплотных полимерасфальтобетонов, образуемых при уплотнении заявляемой полимерасфальтобетонной смеси, оптимальные составы полимерно-битумного компонента в заявленном диапазоне характеризуются следующими основными эксплуатационными показателями: температурами размягчения в пределах от 52°С до 70°С и температурами хрупкости по Фраасу в пределах от минус 22°С до минус 70°С. Кроме того, в связи с тем, что указанный полимерно-битумный компонент при высоких значениях температуры размягчения характеризуется достаточно низкой условной вязкостью (высокой пенетрацией (глубиной проникания иглы) при 25°С (126.01 мм - 340.01 мм) и при 0°С (68.01 мм - 252.01 мм)), обеспечена возможность получить полимерасфальтобетонные смеси с высокой удобоукладываемостью и уплотняемостью, а после уплотнения полимерасфальтобетон с высокой сдвигоустойчивостью при высоких положительных температурах и одновременно с высокой пластичностью и долговременной прочностью при низких температурах и требуемой высокой трещиностойкостью при отрицательных температурах.To ensure the named shear and crack resistance of high-density polymer-asphalt concrete formed during compaction of the inventive polymer-asphalt concrete mixture, the optimal compositions of the polymer-bitumen component in the claimed range are characterized by the following main performance indicators: softening temperatures ranging from 52 ° C to 70 ° C and Fraas brittle temperatures from minus 22 ° C to minus 70 ° C. In addition, due to the fact that the specified polymer-bitumen component at high softening temperatures is characterized by a rather low conditional viscosity (high penetration (depth of penetration of the needle) at 25 ° C (126.01 mm - 340.01 mm) and at 0 ° C (68.01 mm - 252.01 mm)), it is possible to obtain polymer-asphalt concrete mixtures with high workability and compactibility, and after compaction, polymer-asphalt concrete with high shear stability at high positive temperatures and at the same time with high ductility and long life high strength at low temperatures and the required high crack resistance at low temperatures.

В связи с тем, что полимерно-битумный компонент, входящий в состав заявляемой полимерасфальтобетонной смеси, характеризуется высокой эластичностью - не менее 85%, возможно в десятки раз повысить долговременную прочность дорожного материала на его основе, используемого для устройства дорожных, мостовых, аэродромных покрытий, при низких температурах и в несколько раз повысить усталостную прочность при высоких положительных температурах.Due to the fact that the polymer-bitumen component that is part of the inventive polymer-asphalt mixture is characterized by high elasticity - not less than 85%, it is possible to increase the long-term strength of the road material based on it, used for the construction of road, bridge, airfield coatings, tens of times, at low temperatures and several times increase fatigue strength at high positive temperatures.

Благодаря заявляемой полимерасфальтобетонной смеси стало возможно, чтобы дорожное покрытие на дорогах, мостах и аэродромах, выполненное из этой смеси, имело требуемую высокую трещиностойкость, сдвигоустойчивостью, водо- и морозостойкость, усталостную прочность во всех климатических зонах при различных условиях движения любого колесного транспорта, то есть сохраняло работоспособность под действием многократных нагрузок от колес транспортных средств в диапазоне эксплуатационных температур для конкретного участка дороги и не переходило в хрупкое состояние при низких отрицательных температурах, не переходило в текучее, вязкое реологическое состояние при расчетных, высоких положительных температурах полимерасфальтобетонных покрытий.Thanks to the inventive polymer-asphalt mixture, it became possible that the road surface on roads, bridges and airfields made of this mixture had the required high crack resistance, shear resistance, water and frost resistance, fatigue strength in all climatic zones under various traffic conditions of any wheeled transport, i.e. maintained operability under the action of multiple loads from the wheels of vehicles in the range of operating temperatures for a particular section of the road and not transition the silt became brittle at low negative temperatures, did not turn into a fluid, viscous rheological state at calculated, high positive temperatures of polymer-concrete coatings.

Пример 1Example 1

Полимерно-битумный компонент, содержащий 45,1 мас.% битума БНД 60/90; 4,0 мас.% блоксополимера типа стирол-бутадиен-стирол марки ДСТ-30Р-01; 50,0 мас.% индустриального масла марки И-40А; 0,9 мас.% поверхностно-активного вещества марки «Техпрогресс-1».Polymer-bitumen component containing 45.1 wt.% Bitumen BND 60/90; 4.0 wt.% Block copolymer type styrene-butadiene-styrene brand DST-30R-01; 50.0 wt.% Industrial oil brand I-40A; 0.9 wt.% Surfactant brand Techprogress-1.

Полимерно-битумный компонент указанного состава имеет следующие физико-механические показатели: глубина проникания иглы при 25°С - 446.0,1 мм, при 0°С - 292 мм; растяжимость при 25°С - 32 см, при 0°С - 36 см; температура размягчения - 61°С; температура хрупкости - минус 69°С; температура вспышки - 232°С; эластичность при 25°С - 100%; при 0°С - 99%.The polymer-bitumen component of the specified composition has the following physical and mechanical properties: depth of penetration of the needle at 25 ° С - 446.0.1 mm, at 0 ° С - 292 mm; extensibility at 25 ° С - 32 cm, at 0 ° С - 36 cm; softening temperature - 61 ° C; fragility temperature - minus 69 ° С; flash point - 232 ° С; elasticity at 25 ° C - 100%; at 0 ° C - 99%.

Указанный продукт предпочтителен для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 57°С.The specified product is preferred for use in areas with the air temperature of the coldest day, equal to minus 57 ° C.

Пример 2Example 2

Полимерно-битумный компонент, содержащий 47 мас.% битума БНД 60/90; 7,0 мас.% блоксополимера типа стирол-бутадиен-стирол марки ДСТ-30Р-01; 45,5 мас.% индустриального масла марки И-40А; 0,5 мас.% поверхностно-активного вещества марки «Техпрогресс-1».Polymer-bitumen component containing 47 wt.% Bitumen BND 60/90; 7.0 wt.% Block copolymer type styrene-butadiene-styrene brand DST-30R-01; 45.5 wt.% Industrial oil brand I-40A; 0.5 wt.% Surfactant brand Techprogress-1.

Полимерно-битумный компонент указанного состава имеет следующие физико-механические показатели: глубина проникнания иглы при 25°С - 376.0,1 мм, при 0°С - 233.0,1 мм; растяжимость при 25°С - 36 см, при 0°С - 42 см; температура размягчения - 69°С; температура хрупкости - минус 62°С; температура вспышки - 236°С; эластичность при 25°С - 100%; при 0°С - 100%.The polymer-bitumen component of the specified composition has the following physical and mechanical properties: depth of penetration of the needle at 25 ° С - 376.0.1 mm, at 0 ° С - 233.0.1 mm; extensibility at 25 ° С - 36 cm, at 0 ° С - 42 cm; softening temperature - 69 ° C; fragility temperature - minus 62 ° С; flash point - 236 ° С; elasticity at 25 ° C - 100%; at 0 ° C - 100%.

Указанный продукт предпочтителен для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 54°С.The specified product is preferred for use in areas with the temperature of the coldest days, equal to minus 54 ° C.

Пример 3Example 3

Полимерно-битумный компонент, содержащий 65,64 мас.% битума БНД 60/90; 3,8 мас.% блоксополимера типа стирол-бутадиен-стирол марки ДСТ-30Р-01; 30,0 мас.% индустриального масла марки И-40А; 0,56 мас.% поверхностно-активного вещества марки «Техпрогресс-1».Polymer-bitumen component containing 65.64 wt.% Bitumen BND 60/90; 3.8 wt.% Block copolymer type styrene-butadiene-styrene brand DST-30R-01; 30.0 wt.% Industrial oil brand I-40A; 0.56 wt.% Surfactant brand Techprogress-1.

Полимерно-битумный компонент указанного состава имеет следующие физико-механические показатели: глубина проникания иглы при 25°С - 253.0,1 мм, при 0°С - 188.0,1 мм; растяжимость при 25°С - 34 см, при 0°С - 56 см; температура размягчения - 61°С; температура хрупкости - минус 51°С; температура вспышки - 242°С; эластичность при 25°С - 99%; при 0°С - 95%.The polymer-bitumen component of this composition has the following physical and mechanical properties: depth of penetration of the needle at 25 ° C - 253.0.1 mm, at 0 ° C - 188.0.1 mm; elongation at 25 ° C - 34 cm, at 0 ° C - 56 cm; softening temperature - 61 ° C; fragility temperature - minus 51 ° С; flash point - 242 ° С; elasticity at 25 ° C - 99%; at 0 ° C - 95%.

Указанный продукт предпочтителен для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 42°С.The specified product is preferred for use in areas with the air temperature of the coldest days, equal to minus 42 ° C.

Пример 4Example 4

Полимерно-битумный компонент, содержащий 75,24 мас.% битума БНД 60/90; 4,2 мас.% блоксополимера типа стирол-бутадиен-стирол марки ДСТ-30Р-01; 20,0 мас.% индустриального масла марки И-40А; 0,56 мас.% поверхностно-активного вещества марки «Техпрогресс-1».Polymer-bitumen component containing 75.24 wt.% Bitumen BND 60/90; 4.2 wt.% Block copolymer type styrene-butadiene-styrene brand DST-30R-01; 20.0 wt.% Industrial oil brand I-40A; 0.56 wt.% Surfactant brand Techprogress-1.

Полимерно-битумный компонент указанного состава имеет следующие физико-механические показатели: глубина проникания иглы при 25°С - 161.0,1 мм, при 0°С - 96.0,1 мм; растяжимость при 25°С - 43 см, при 0°С - 56 см; температура размягчения - 63°С; температура хрупкости - минус 39°С; температура вспышки - 260°С; эластичность при 25°С - 99%; при 0°С - 92%.The polymer-bitumen component of this composition has the following physical and mechanical properties: needle penetration depth at 25 ° C - 161.0.1 mm, at 0 ° C - 96.0.1 mm; extensibility at 25 ° С - 43 cm, at 0 ° С - 56 cm; softening temperature - 63 ° C; fragility temperature - minus 39 ° С; flash point - 260 ° C; elasticity at 25 ° C - 99%; at 0 ° C - 92%.

Указанный продукт предпочтителен для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 33°С.The specified product is preferred for use in areas with the air temperature of the coldest day, equal to minus 33 ° C.

Пример 5Example 5

Полимерно-битумный компонент, содержащий 87,6 мас.% битума БНД 60/90; 2,0 мас.% блоксополимера типа стирол-бутадиен-стирол марки ДСТ-30Р-01; 10,0 мас.% индустриального масла марки И-40А; 0,4 мас.% поверхностно-активного вещества марки «Техпрогресс-1».Polymer-bitumen component containing 87.6 wt.% Bitumen BND 60/90; 2.0 wt.% Block copolymer type styrene-butadiene-styrene brand DST-30R-01; 10.0 wt.% Industrial oil brand I-40A; 0.4 wt.% Surfactant brand Techprogress-1.

Полимерно-битумный компонент указанного состава имеет следующие физико-механические показатели: глубина проникания иглы при 25°С - 126.0,1 мм, при 0°С - 68.0,1 мм; растяжимость при 25°С - 46 см, при 0°С - 36 см; температура размягчения - 55°С; температура хрупкости - минус 24°С; температура вспышки - 260°С; эластичность при 25°С - 91%; при 0°С - 87%.The polymer-bitumen component of this composition has the following physical and mechanical properties: needle penetration depth at 25 ° C - 126.0.1 mm, at 0 ° C - 68.0.1 mm; extensibility at 25 ° С - 46 cm, at 0 ° С - 36 cm; softening temperature - 55 ° C; fragility temperature - minus 24 ° С; flash point - 260 ° C; elasticity at 25 ° C - 91%; at 0 ° C - 87%.

Указанный продукт предпочтителен для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 19°С.The specified product is preferred for use in areas with an air temperature of the coldest day, equal to minus 19 ° C.

Пример 6Example 6

Полимерасфальтобетонная смесь, содержащая полимерно-битумный компонент, имеющий состав, аналогичный указанному в примере 1, взятый в количестве 4,5 мас.% сверх минеральной части - щебень фракции 15-20 мм в количестве 26 мас.%; щебень фракции 10-15 мм в количестве 21 мас.%; щебень фракции 5-10 мм в количестве 18 мас.%; песок в количестве 18 мас.%; минеральный порошок в количестве 17 мас.%.Polymer-asphalt concrete mixture containing a polymer-bitumen component having a composition similar to that specified in example 1, taken in an amount of 4.5 wt.% Over the mineral part - crushed stone fraction 15-20 mm in an amount of 26 wt.%; crushed stone fractions of 10-15 mm in an amount of 21 wt.%; crushed stone of a fraction of 5-10 mm in an amount of 18 wt.%; sand in an amount of 18 wt.%; mineral powder in an amount of 17 wt.%.

Полимерасфальтобетон, образованный в результате уплотнения этой полимерасфальтобетонной смеси, имеет следующие физико-механические показатели: предел прочности при сжатии при 50°С - 1,24 МПа; предел прочности при сжатии при 20°С - 2,52 МПа; предел прочности при сжатии при 0°С - 6,0 МПа; предел прочности при растяжении - 3,2 МПа; усталостная прочность при 50°С - 12 циклов; глубина вдавливания штампа, определяемая при 50°С в течение 30 минут - 1,15 мм; температура трещиностойкости - минус 50°С; температура хрупкости - минус 55°С; коэффициент морозостойкости при 50°С - 0,77. Кроме этого, высокоплотный полимерасфальтобетон, выполненный из указанной смеси, имеет следующие характеристики поровой структуры: пористость минерального остова - 12,7%, остаточная пористость - 1,8%, водонасыщение - 1,50%, набухание - 0%, объем замкнутых пор - 16,7%.Polymer-asphalt concrete formed as a result of compaction of this polymer-asphalt concrete mixture has the following physical and mechanical properties: compressive strength at 50 ° C - 1.24 MPa; ultimate compressive strength at 20 ° С - 2.52 MPa; ultimate compressive strength at 0 ° С - 6.0 MPa; tensile strength - 3.2 MPa; fatigue strength at 50 ° C - 12 cycles; the depth of indentation of the stamp, determined at 50 ° C for 30 minutes - 1.15 mm; crack resistance temperature - minus 50 ° С; fragility temperature - minus 55 ° С; coefficient of frost resistance at 50 ° C - 0.77. In addition, a high-density polymer-asphalt concrete made from this mixture has the following characteristics of the pore structure: porosity of the mineral core - 12.7%, residual porosity - 1.8%, water saturation - 1.50%, swelling - 0%, closed pore volume - 16.7%.

За температуру хрупкости полимерасфальтобетона принимали температуру, при которой появлялись трещины хотя бы на одной из шести плиточек, изготовленных из этой полимерасфальтобетонной смеси, в условиях их изгиба при постепенном (периодическом) понижении температуры со скоростью 10°С/час. Плиточки изгибали на шаблоне, обеспечивающем прогиб, равный 0,69 мм.The temperature at which the polymer-asphalt concrete was brittle was taken to be the temperature at which cracks appeared on at least one of the six tiles made of this polymer-concrete mixture under bending conditions with a gradual (periodic) decrease in temperature at a rate of 10 ° C / hour. The tiles were bent on a template providing a deflection of 0.69 mm.

Указанная методика, наряду с получением показателя температуры хрупкости, позволяет определить и температуру трещиностойкости, то есть температуру, при которой все шесть испытываемых балочек выдерживают испытания без образования трещин.This method, along with obtaining an indicator of the temperature of brittleness, allows you to determine the temperature of crack resistance, that is, the temperature at which all six test beams pass the test without cracking.

Показатель усталостной прочности полимерасфальтобетона определяли по количеству циклов нагружений образца, изготовленного из указанной полимерасфальтобетонной смеси, до его полного разрушения при заданном напряжении. Для этого образец нагружали при 50°С под давлением 10 кг/см² в течение 1 минуты, затем нагрузку снимали на 5 минут, это составляет один цикл.The fatigue strength of polymer-asphalt concrete was determined by the number of loading cycles of a sample made from the specified polymer-asphalt concrete mixture until it is completely destroyed at a given voltage. For this, the sample was loaded at 50 ° C under a pressure of 10 kg / cm ² for 1 minute, then the load was removed for 5 minutes, this is one cycle.

Указанная смесь предпочтительна для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 49°С.The specified mixture is preferable for use in areas with an air temperature of the coldest day, equal to minus 49 ° C.

Пример 7Example 7

Полимерасфальтобетонная смесь, содержащая полимерно-битумный компонент, имеющий состав, аналогичный указанному в примере 2, взятый в количестве 4,4 мас.% сверх минеральной части - щебень фракции 15-20 мм в количестве 23 мас.%; щебень фракции 10-15 мм в количестве 19 мас.%; щебень фракции 5-10 мм в количестве 15 мас.%; песок в количестве 20 мас.%; минеральный порошок в количестве 23 мас.%.Polymer-asphalt concrete mixture containing a polymer-bitumen component having a composition similar to that specified in example 2, taken in an amount of 4.4 wt.% Over the mineral part - crushed stone fraction 15-20 mm in an amount of 23 wt.%; crushed stone of a fraction of 10-15 mm in an amount of 19 wt.%; crushed stone fractions of 5-10 mm in an amount of 15 wt.%; sand in an amount of 20 wt.%; mineral powder in an amount of 23 wt.%.

Полимерасфальтобетон, образованный в результате уплотнения этой полимерасфальтобетонной смеси, имеет следующие физико-механические показатели: предел прочности при сжатии при 50°С - 1,28 МПа; предел прочности при сжатии при 20°С - 3,9 МПа; предел прочности при сжатии при 0°С - 7,8 МПа; предел прочности при растяжении - 3,4 МПа; усталостная прочность при 50°С - 14 циклов; глубина вдавливания штампа, определяемая при 50°С в течение 30 минут - 1,02 мм; температура трещиностойкости - минус 45°С; температура хрупкости - минус 50°С; коэффициент морозостойкости при 50°С - 0,82. Кроме этого, высокоплотный полимерасфальтобетон, выполненный из указанной смеси, имеет следующие характеристики поровой структуры: пористость минерального остова - 12,4%, остаточная пористость - 1,8%, водонасыщение - 1,45%, набухание - 0%, объем замкнутых пор - 19,4%.Polymer-asphalt concrete formed as a result of compaction of this polymer-asphalt concrete mixture has the following physical and mechanical properties: compressive strength at 50 ° C - 1.28 MPa; ultimate compressive strength at 20 ° C - 3.9 MPa; ultimate compressive strength at 0 ° С - 7.8 MPa; ultimate tensile strength - 3.4 MPa; fatigue strength at 50 ° C - 14 cycles; stamp indentation depth determined at 50 ° C for 30 minutes - 1.02 mm; crack resistance temperature - minus 45 ° С; fragility temperature - minus 50 ° С; coefficient of frost resistance at 50 ° C - 0.82. In addition, a high-density polymer-asphalt concrete made from this mixture has the following characteristics of the pore structure: porosity of the mineral core - 12.4%, residual porosity - 1.8%, water saturation - 1.45%, swelling - 0%, closed pore volume - 19.4%.

Температуру хрупкости, температуру трещиностойкости полимерасфальтобетона, показатель усталостной прочности полимерасфальтобетона определяли так, как это указано в примере 6.The temperature of brittleness, the temperature of crack resistance of polymer-asphalt concrete, the fatigue strength of polymer-asphalt concrete was determined as described in example 6.

Указанная полимерасфальтобетонная смесь предпочтительна для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 45°С.The specified polymer-asphalt mixture is preferable for use in areas with an air temperature of the coldest days, equal to minus 45 ° C.

Пример 8Example 8

Полимерасфальтобетонная смесь, содержащая полимерно-битумный компонент, имеющий состав, аналогичный указанному в примере 3, взятый в количестве 4,5 мас.% сверх минеральной части - щебень фракции 15-20 мм в количестве 19 мас.%; щебень фракции 10-15 мм в количестве 21 мас.%; щебень фракции 5-10 мм в количестве 17 мас.%; песок в количестве 25 мас.%; минеральный порошок в количестве 18 мас.%.Polymer-asphalt concrete mixture containing a polymer-bitumen component having a composition similar to that specified in example 3, taken in an amount of 4.5 wt.% Over the mineral part - crushed stone fraction 15-20 mm in an amount of 19 wt.%; crushed stone fractions of 10-15 mm in an amount of 21 wt.%; crushed stone of a fraction of 5-10 mm in an amount of 17 wt.%; sand in an amount of 25 wt.%; mineral powder in an amount of 18 wt.%.

Полимерасфальтобетон, образованный в результате уплотнения этой полимерасфальтобетонной смеси, имеет следующие физико-механические показатели: предел прочности при сжатии при 50°С - 1,32 МПа; предел прочности при сжатии при 20°С - 3,46 МПа; предел прочности при сжатии при 0°С - 7,5 МПа; предел прочности при растяжении - 3,5 МПа; усталостная прочность при 50°С - 12 циклов; глубина вдавливания штампа, определяемая при 50°С в течение 30 минут - 1,4 мм; температура трещиностойкости - минус 45°С; температура хрупкости - минус 50°С; коэффициент морозостойкости при 50°С - 0,85. Кроме этого, высокоплотный полимерасфальтобетон, выполненный из указанной смеси, имеет следующие характеристики поровой структуры: пористость минерального остова - 12,4%, остаточная пористость - 1,8%, водонасыщение-1,10%, набухание - 0%, объем замкнутых пор - 38,9%.Polymer-asphalt concrete formed as a result of compaction of this polymer-asphalt concrete mixture has the following physical and mechanical properties: compressive strength at 50 ° C - 1.32 MPa; tensile strength at compression at 20 ° С - 3.46 MPa; ultimate compressive strength at 0 ° С - 7.5 MPa; ultimate tensile strength - 3.5 MPa; fatigue strength at 50 ° C - 12 cycles; the depth of indentation of the stamp, determined at 50 ° C for 30 minutes - 1.4 mm; crack resistance temperature - minus 45 ° С; fragility temperature - minus 50 ° С; coefficient of frost resistance at 50 ° C - 0.85. In addition, a high-density polymer-asphalt concrete made from this mixture has the following characteristics of the pore structure: porosity of the mineral core - 12.4%, residual porosity - 1.8%, water saturation-1.10%, swelling - 0%, closed pore volume - 38.9%.

Указанная полимерасфальтобетонная смесь предпочтительна для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 42°С.The specified polymer-asphalt mixture is preferable for use in areas with an air temperature of the coldest days, equal to minus 42 ° C.

Пример 9Example 9

Полимерасфальтобетонная смесь, содержащая полимерно-битумный компонент, имеющий состав, аналогичный указанному в примере 4, взятый в количестве 4,5 мас.% сверх минеральной части - щебень фракции 15-20 мм в количестве 22 мас.%; щебень фракции 10-15 мм в количестве 18 мас.%; щебень фракции 5-10 мм в количестве 16 мас.%; песок в количестве 26 мас.%; минеральный порошок в количестве 18 мас.%.Polymer-asphalt concrete mixture containing a polymer-bitumen component having a composition similar to that specified in example 4, taken in an amount of 4.5 wt.% Over the mineral part - crushed stone fraction 15-20 mm in an amount of 22 wt.%; crushed stone of a fraction of 10-15 mm in an amount of 18 wt.%; crushed stone of a fraction of 5-10 mm in an amount of 16 wt.%; sand in an amount of 26 wt.%; mineral powder in an amount of 18 wt.%.

Полимерасфальтобетон, образованный в результате уплотнения этой полимерасфальтобетонной смеси, имеет следующие физико-механические показатели: предел прочности при сжатии при 50°С - 1,26 МПа; предел прочности при сжатии при 20°С - 3,6 МПа; предел прочности при сжатии при 0°С - 8,0 МПа; предел прочности при растяжении - 3,6 МПа; усталостная прочность при 50°С - 18 циклов; глубина вдавливания штампа, определяемая при 50°С в течение 30 минут - 0,78 мм; температура трещиностойкости - минус 35°С; температура хрупкости - минус 40°С; коэффициент морозостойкости при 50°С - 0,87. Кроме этого, высокоплотный полимерасфальтобетон, выполненный из указанной смеси, имеет следующие характеристики поровой структуры: пористость минерального остова - 12,3%, остаточная пористость - 1,8%, водонасыщение - 1,30%, набухание - 0%, объем замкнутых пор - 27,8%.Polymer-asphalt concrete formed as a result of compaction of this polymer-asphalt concrete mixture has the following physical and mechanical properties: compressive strength at 50 ° C - 1.26 MPa; ultimate compressive strength at 20 ° C - 3.6 MPa; ultimate compressive strength at 0 ° С - 8.0 MPa; ultimate tensile strength - 3.6 MPa; fatigue strength at 50 ° C - 18 cycles; stamp indentation depth, determined at 50 ° C for 30 minutes - 0.78 mm; crack resistance temperature - minus 35 ° С; fragility temperature - minus 40 ° С; coefficient of frost resistance at 50 ° С - 0.87. In addition, a high-density polymer-asphalt concrete made from this mixture has the following characteristics of the pore structure: porosity of the mineral core - 12.3%, residual porosity - 1.8%, water saturation - 1.30%, swelling - 0%, closed pore volume - 27.8%

Указанная полимерасфальтобетонная смесь предпочтительна для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 33°С.The specified polymer-asphalt mixture is preferable for use in areas with an air temperature of the coldest days, equal to minus 33 ° C.

Пример 10Example 10

Полимерасфальтобетонная смесь, содержащая полимерно-битумный компонент, имеющий состав, аналогичный указанному в примере 5, взятый в количестве 4,7% сверх минеральной части - щебень фракции 15-20 мм в количестве 23 мас.%; щебень фракции 10-15 мм в количестве 17 мас.%; щебень фракции 5-10 мм в количестве 13 мас.%; песок в количестве 28 мас.%; минеральный порошок в количестве 19 мас.%.Polymer-asphalt concrete mixture containing a polymer-bitumen component having a composition similar to that specified in example 5, taken in an amount of 4.7% in excess of the mineral part - crushed stone fraction 15-20 mm in an amount of 23 wt.%; crushed stone of a fraction of 10-15 mm in an amount of 17 wt.%; crushed stone of a fraction of 5-10 mm in an amount of 13 wt.%; sand in an amount of 28 wt.%; mineral powder in an amount of 19 wt.%.

Полимерасфальтобетон, образованный в результате уплотнения этой полимерасфальтобетонной смеси, имеет следующие физико-механические показатели: предел прочности при сжатии при 50°С - 1,34 МПа; предел прочности при сжатии при 20°С - 3,73 МПа; предел прочности при сжатии при 0°С - 8,2 МПа; предел прочности при растяжении - 4,4 МПа; усталостная прочность при 50°С - 21 цикл; глубина вдавливания штампа, определяемая при 50°С в течение 30 минут - 0,45 мм; температура трещиностойкости - минус 20°С; температура хрупкости - минус 25°С; коэффициент морозостойкости при 50°С - 0,88. Кроме этого, высокоплотный полимерасфальтобетон, выполненный из указанной смеси, имеет следующие характеристики поровой структуры: пористость минерального остова - 12,7%, остаточная пористость - 1,5%, водонасыщение - 1,00%, набухание - 0%, объем замкнутых пор - 33,03%.Polymer-asphalt concrete formed as a result of compaction of this polymer-asphalt concrete mixture has the following physical and mechanical properties: compressive strength at 50 ° C - 1.34 MPa; ultimate compressive strength at 20 ° C - 3.73 MPa; ultimate compressive strength at 0 ° С - 8.2 MPa; ultimate tensile strength - 4.4 MPa; fatigue strength at 50 ° C - 21 cycles; the depth of indentation of the stamp, determined at 50 ° C for 30 minutes - 0.45 mm; crack resistance temperature - minus 20 ° С; fragility temperature - minus 25 ° С; coefficient of frost resistance at 50 ° C - 0.88. In addition, a high-density polymer-asphalt concrete made from this mixture has the following characteristics of the pore structure: porosity of the mineral core - 12.7%, residual porosity - 1.5%, water saturation - 1.00%, swelling - 0%, closed pore volume - 33.03%.

Указанная полимерасфальтобетонная смесь предпочтительна для использования в районах с температурой воздуха наиболее холодных суток, равной минус 19°С.The specified polymer-asphalt mixture is preferable for use in areas with an air temperature of the coldest days, equal to minus 19 ° C.

Claims

1. A polymer-asphalt-concrete mixture based on bitumen, a block copolymer of the styrene-butadiene-styrene type and a mineral component, characterized in that it additionally contains a plasticizer based on paraffin-naphthenic hydrocarbons and a surfactant, as a mineral component it contains crushed stone taken in an amount from 53 wt.% to 65 wt.%, sand, taken in an amount of from 18 wt.% to 28 wt.%, mineral powder, taken in an amount of from 17 wt.% to 23 wt.%, and bitumen, a block copolymer plasticizer and surfactant she contains in the total amount of 4.4-4.7% in excess of the mass of the named mineral component with which they are mixed in the heated state, while bitumen is contained in an amount of from 47.0 to 90 wt.%, a styrene-type block copolymer styrene-butadiene in an amount of from 2.0 to 7.0 wt.%, a plasticizer based on paraffin-naphthenic hydrocarbons in an amount of from 6.5 to 50.0 wt.%, a surfactant in an amount of from 0.4 to 0.9 wt.%.

2. Polymer-asphalt concrete mixture according to claim 1, characterized in that it contains crushed stone fractions from 5 mm to 20 mm as crushed stone.

3. Polymer-asphalt concrete mixture according to claim 2, characterized in that it contains crushed stone of a fraction of 5 mm - 10 mm, taken in an amount of 13 wt.% To 18 wt.%, Crushed stone of a fraction of 10 mm - 15 mm, taken as the amount of from 17 wt.% to 21 wt.%, crushed stone fraction 15 mm - 20 mm, taken in an amount of from 19 wt.% to 26 wt.%.

4. The polymer-asphalt mixture according to claim 1, characterized in that it contains industrial oil as a plasticizer based on paraffin-naphthenic hydrocarbons.