RU2638963C1 - Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production - Google Patents
Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638963C1 RU2638963C1 RU2017101011A RU2017101011A RU2638963C1 RU 2638963 C1 RU2638963 C1 RU 2638963C1 RU 2017101011 A RU2017101011 A RU 2017101011A RU 2017101011 A RU2017101011 A RU 2017101011A RU 2638963 C1 RU2638963 C1 RU 2638963C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- binder
- bitumen
- polymer
- components
- dry
- Prior art date
Links
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
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к полимерно-битумным добавкам, которые могут быть использованы в асфальтобетонах, тонкослойных защитных покрытиях, а именно для практического применения при изготовлении покрытия шоссейных дорог на основе щебеночно-мастичных асфальтобетонов.The invention relates to polymer-bitumen additives that can be used in asphalt concrete, thin-layer protective coatings, namely for practical use in the manufacture of highway coatings based on crushed stone-mastic asphalt concrete.
Известен РЕЗИНОСОДЕРЖАЩИЙ ПОЛИМЕРНЫЙ МОДИФИКАТОР БИТУМА (патент РФ 2266934, опубликовано: 27.12.2005), включающий битум, полиэтилен, резиновую крошку, в качестве пластифицирующей добавки используется мазут, а в качестве девулканизирующего неорганического соединения - известь строительная, при этом полиэтилен вводится вторичный как низкого, так и высокого давления при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known RUBBER-CONTAINING POLYMERIC BITUMEN MODIFIER (patent of the Russian Federation 2266934, published: 12/27/2005), including bitumen, polyethylene, rubber crumb, fuel oil is used as a plasticizing additive, and building lime is used as a devulcanizing inorganic compound, while secondary polyethylene is introduced as secondary and high pressure in the following ratio of components, wt. %:
Использование в составе битумного вяжущего разработанного модификатора позволяет повысить сроки эксплуатации покрытий в 1,5 и более раза, устойчивость к образованию трещин, замедлять старение покрытий, снижать уровень шума, слепимость водителей транспортных средств, делает возможным избегать применение противогололедных средства и др. Недостатком известного модификатора является то обстоятельство, что при приготовлении щебеночно-мастичных смесей помимо упомянутого модификатора вяжущего требуется дополнительный ввод стабилизирующих добавок на основе целлюлозного или минерального волокна, что потребует обязательного дооснащения стандартных асфальтобетонных заводов дополнительными линиями подачи материала.The use of a developed modifier in the bitumen binder allows to increase the life of coatings by 1.5 times or more, resistance to cracking, slow down the aging of coatings, reduce noise, glare of vehicle drivers, makes it possible to avoid the use of deicing agents, etc. The disadvantage of this modifier is the fact that in the preparation of crushed stone and mastic mixtures, in addition to the binder modifier mentioned, an additional input of stabilizing their additives based on cellulose or mineral fiber, which will require the mandatory retrofitting of standard asphalt plants with additional material supply lines.
Наиболее близким по технической сущности является добавка для щебеночно-мастичного асфальтобетона (патент РФ 2222559, опубликовано: 27.01.2004), включающая вяжущее, резиновую крошку, минеральное масло и полимер. При этом в качестве вяжущего используют битумную эмульсию, в качестве полимера - полиакриламид и дополнительно в качестве структурообразователя - волокна целлюлозы и алюмосиликат при следующем соотношении компонентов состава, мас. %:The closest in technical essence is an additive for crushed stone and mastic asphalt concrete (RF patent 2222559, published: 01/27/2004), including astringent, rubber crumb, mineral oil and polymer. In this case, a bitumen emulsion is used as a binder, polyacrylamide is used as a polymer and, in addition, cellulose fibers and aluminosilicate in the following composition ratio, wt. %:
Предлагаемая добавка позволяет решить приоритетные задачи: утилизация отходов резиновой и картонно-бумажной промышленности, а также известная добавка для асфальтобетона разработана на базе более дешевых компонентов, обладающих низкой температурой хрупкости и высокой температурой размягчения, получаемая в гранулированной форме, удобная для транспортировки и прямого введения в щебеночно-мастичный асфальтобетон на месте его использования. Недостатками известной добавки является то, что технологический процесс ее изготовления предусматривает обработку резиновой крошки при интенсивном перемешивании со скоростью 300 об/мин в течение 0,5 часа, при котором происходит только лишь набухание резиновой крошки и отсутствует процесс глубокой девулканизации резины, необходимый для обеспечения разрыва ≡C-S-S-C≡ связей с образованием макрорадикалов каучука для их дальнейшего взаимодействия с битумом.The proposed additive allows us to solve priority tasks: waste disposal of the rubber and paperboard industry, as well as the well-known additive for asphalt concrete, developed on the basis of cheaper components with a low brittle temperature and high softening temperature, obtained in granular form, convenient for transportation and direct introduction into crushed stone and mastic asphalt concrete at the place of its use. The disadvantages of the known additives is that the technological process of its manufacture involves the processing of rubber crumb with vigorous stirring at a speed of 300 rpm for 0.5 hours, during which only the rubber crumb swells and there is no process of deep rubber devulcanization necessary to ensure a break ≡CSSC≡ bonds with the formation of rubber macroradicals for their further interaction with bitumen.
Задача изобретения - разработка концентрированного гранулированного полимербитумного вяжущего, одновременно обеспечивающего модификацию битумного вяжущего непосредственно в процессе приготовления ЩМА, в целях обретения последним таких характеристик, как низкая температура хрупкости, высокая температура размягчения, повышенные сдвиговые характеристики и сопротивляемость к образованию колеи, а также обеспечивающего наиболее рациональным образом ввод стабилизирующей добавки в битумное вяжущее в целях получения оптимального значения стекания последнего.The objective of the invention is the development of a concentrated granular polymer bitumen binder, while simultaneously modifying the bitumen binder directly during the preparation of the alkali metal oxide, in order to acquire the latter characteristics such as low brittleness, high softening temperature, high shear characteristics and resistance to rutting, as well as providing the most rational way the introduction of a stabilizing additive in a bitumen binder in order to obtain the optimal value niya runoff last.
Поставленная задача решается заявляемым концентрированным гранулированным полимербитумным вяжущим для «сухого» ввода, представляющим собой смесь полимербитумного вяжущего и структурообразователя, при этом смесь дополнительно содержит минеральные компоненты, при следующем соотношении компонентов, мас. %:The problem is solved by the claimed concentrated granular polymer-bitumen binder for “dry” input, which is a mixture of polymer-bitumen binder and structure-forming agent, while the mixture additionally contains mineral components, in the following ratio of components, wt. %:
В качестве структурообразователя могут быть использованы целлюлозные или минеральные волокна - целлюлоза сульфитная оберточная, базальтовое и хризолитовое волокно (микрофибра). В качестве минеральных компонентов могут быть использованы известь или минеральный порошок, или их смесь в любом соотношении. Полимербитумное вяжущее в свою очередь состоит из битума, пластификатора, полимера и дробленой резины, при следующем соотношении компонентов, мас. %:As a structurant, cellulose or mineral fibers can be used - sulfite wrapping cellulose, basalt and chrysolite fiber (microfiber). As mineral components, lime or mineral powder, or a mixture thereof in any ratio, can be used. The polymer bitumen binder, in turn, consists of bitumen, plasticizer, polymer and crushed rubber, in the following ratio of components, wt. %:
В качестве битума используется битум нефтяной дорожный марок БНД 60/90 или БНД 90/130, в качестве полимера - полимер группы дивинилстирольных термоэластопластов, предпочтительно СБС, и резина дробленая с размером частиц не более 0,9 мм из покрышек грузовых автомобильных шин или шин карьерных самосвалов (КГШ). В качестве пластификатора может использоваться пластификатор нефтяной (масло ПН-6) по ТУ 38.1011217-89, в качестве реагента повышения однородности - комплексная активирующая присадка дорожная по ТУ BY 491068297.001-2015.As a bitumen, road oil grade BND 60/90 or BND 90/130 is used, as a polymer, a polymer of the group of divinyl styrene thermoplastic elastomers, preferably SBS, and crushed rubber with a particle size of not more than 0.9 mm from truck tire tires or career tires dump trucks (KGSh). Petroleum plasticizer (PN-6 oil) can be used as a plasticizer according to TU 38.1011217-89, as a reagent for increasing uniformity - a complex activating additive is road according to TU BY 491068297.001-2015.
Концентрированное гранулированное полимербитумное вяжущее готовится следующим образом. На первом этапе технологического процесса в горячий вязкий битум вводятся полимеры группы дивинилстирольных термоэластопластов, дробленая резина, пластификатор и реагент повышения однородности и активности вяжущего. Полученная смесь при температуре 160…170°С подвергается термомеханической обработке с применением диспергатора в течение нескольких циклов общей продолжительностью до 240 минут. В результате термохимических реакций (термохимической реактивации) и механического воздействия на многофазную среду происходит гомолитический разрыв связей атомов серы и атомов углерода в составе молекул каучука (девулканизация резины), в результате которого последний приобретает способность к образованию макрорадикалов для последующего взаимодействия наравне с молекулами термоэластопластов с компонентами битума. Полученная таким образом композиция представляет собой устойчивую гомогенную систему, не подверженную расслоению и имеющую жидкое агрегатное состояние.A concentrated granular polymer bitumen binder is prepared as follows. At the first stage of the technological process, polymers of the divinylstyrene thermoplastic elastomers group, crushed rubber, plasticizer and a reagent for increasing the uniformity and activity of the binder are introduced into the hot viscous bitumen. The resulting mixture at a temperature of 160 ... 170 ° C is subjected to thermomechanical processing using a dispersant for several cycles with a total duration of up to 240 minutes. As a result of thermochemical reactions (thermochemical reactivation) and mechanical action on a multiphase medium, a homolytic breaking of bonds between sulfur atoms and carbon atoms in the rubber molecules occurs (rubber devulcanization), as a result of which the latter acquires the ability to form macroradicals for subsequent interaction along with thermoplastic elastomers molecules with components bitumen. Thus obtained composition is a stable homogeneous system, not subject to delamination and having a liquid state of aggregation.
На втором этапе технологического процесса после охлаждения полученной полимербитумной композиции до 60…70°С в ее состав вводятся инертные компоненты -целлюлозное и/или минеральное волокно, гашеная известь, минеральный порошок. Полученная смесь гранулируется, до образования сыпучего материала, устойчивого к слеживанию.At the second stage of the technological process, after cooling the resulting polymer-bitumen composition to 60 ... 70 ° C, inert components — cellulose and / or mineral fiber, slaked lime, and mineral powder — are introduced into its composition. The resulting mixture is granulated to form a bulk material resistant to caking.
В таблице 2 приведен состав концентрированного гранулированного полимербитумного вяжущего и его свойстваTable 2 shows the composition of the concentrated granular polymer bitumen binder and its properties
Состав компонентов для первого технологического этапа приготовления концентрированного полимербитумного вяжущего зависит от исходных свойств битума нефтяного дорожного марок БНД 60/90 или БНД 90/130, состав компонентов для второго технологического этапа приготовления гранулированного вяжущего - от показателя проникания иглы 0,1 мм при 25°С концентрированного полимербитумного вяжущего.The composition of the components for the first technological stage of preparing a concentrated polymer bitumen binder depends on the initial properties of bitumen of the BND 60/90 or BND 90/130 oil road grades, the composition of the components for the second technological stage of preparing a granular binder depends on the penetration rate of the needle 0.1 mm at 25 ° C concentrated polymer bituminous binder.
Применение гранулированного полимербитумного вяжущего «сухого» ввода для изготовления щебеночно-мастичных смесей обеспечивает улучшение следующих физико-механических характеристик ЩМА, по сравнению с приготовленными на вяжущем из битумов нефтяных дорожных (БНД):The use of granular polymer bitumen binder “dry” input for the production of crushed stone and mastic mixtures provides an improvement in the following physicomechanical characteristics of AHMA, compared with those prepared on a binder from oil road bitumen (BND):
Предел прочности на сжатие при Т=20°С МПа - не менее +25%The compressive strength at T = 20 ° C MPa - not less than + 25%
Предел прочности на сжатие при Т=50°С МПа - не менее +37%The compressive strength at T = 50 ° C MPa - not less than + 37%
Сцепление при сдвиге при температуре 50°С - не менее 50%Shear adhesion at a temperature of 50 ° C - not less than 50%
Коэффициент внутреннего трения - не менее 5%Coefficient of internal friction - not less than 5%
Т.о. использование заявляемого концентрированного гранулированного полимербитумного вяжущего обеспечивает модификацию битумного вяжущего непосредственно в процессе приготовления ЩМА, при этом полученный ЩМА обладает повышенными сдвиговыми характеристиками и сопротивляемостью к образованию колеи.T.O. the use of the inventive concentrated granular polymer bitumen binder provides a modification of the bitumen binder directly in the process of preparation of alkali, while the alkali obtained has increased shear characteristics and resistance to rutting.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101011A RU2638963C1 (en) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101011A RU2638963C1 (en) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2638963C1 true RU2638963C1 (en) | 2017-12-19 |
Family
ID=60718998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017101011A RU2638963C1 (en) | 2017-01-12 | 2017-01-12 | Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2638963C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712686C1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-01-30 | Сергей Анатольевич Комаров | Modified bitumen binder |
RU2718069C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») | Polymer-rubber-bitumen binder concentrate |
RU2718068C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») | Polymer modified asphalt binder concentrate |
RU2718808C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Градиент" (ООО НПО "Градиент") | Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate |
RU2735306C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-10-29 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») | Rubber-bitumen binder concentrate |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222559C1 (en) * | 2002-05-28 | 2004-01-27 | Джаназян Эдуард Семенович | Additive for broken stone-mastic bituminous concrete |
EP1520932A2 (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-06 | Siegmar Ullrich | Stabilising additive for asphalt comprising hemp or flax fibers |
RU2273615C2 (en) * | 2004-06-15 | 2006-04-10 | Эдуард Семенович Джаназян | Stabilizing agent for the macadam-mastic asphalt concrete |
RU2312116C1 (en) * | 2006-11-24 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтепромхим" ООО "НПО "Нефтепромхим" | Stabilizing additive for crushed rock/mastic asphaltic concrete mix and a method for preparation thereof |
RU2542010C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Stabilising additive for crushed-stone-mastic asphalt concrete mix |
-
2017
- 2017-01-12 RU RU2017101011A patent/RU2638963C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2222559C1 (en) * | 2002-05-28 | 2004-01-27 | Джаназян Эдуард Семенович | Additive for broken stone-mastic bituminous concrete |
EP1520932A2 (en) * | 2003-10-02 | 2005-04-06 | Siegmar Ullrich | Stabilising additive for asphalt comprising hemp or flax fibers |
RU2273615C2 (en) * | 2004-06-15 | 2006-04-10 | Эдуард Семенович Джаназян | Stabilizing agent for the macadam-mastic asphalt concrete |
RU2312116C1 (en) * | 2006-11-24 | 2007-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Нефтепромхим" ООО "НПО "Нефтепромхим" | Stabilizing additive for crushed rock/mastic asphaltic concrete mix and a method for preparation thereof |
RU2542010C1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова" | Stabilising additive for crushed-stone-mastic asphalt concrete mix |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712686C1 (en) * | 2019-05-07 | 2020-01-30 | Сергей Анатольевич Комаров | Modified bitumen binder |
RU2718808C1 (en) * | 2019-09-02 | 2020-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Градиент" (ООО НПО "Градиент") | Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate |
RU2718069C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») | Polymer-rubber-bitumen binder concentrate |
RU2718068C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-03-30 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») | Polymer modified asphalt binder concentrate |
RU2735306C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-10-29 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») | Rubber-bitumen binder concentrate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2638963C1 (en) | Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production | |
CN100567399C (en) | A kind of rubber powder modified asphalt and working method thereof | |
CA2797305C (en) | Rubber asphalt and preparation method thereof | |
DE69319448T2 (en) | RUBBER TREATMENT FOR PRODUCING BITUMINOUS COMPOSITIONS | |
KR101473118B1 (en) | Additive for reclamation of asphalt, paving material based on reclaimed asphalt that contains same, modified asphalt, and asphaltic paving material that contains same | |
KR20130067292A (en) | Method for producing agglomerates having rubber and wax, agglomerates produced according to said method, and use of said agglomerates in asphalts or bitumen masses | |
SU793407A3 (en) | Method of producing bituminous binder | |
RU2303576C2 (en) | Asphalt-concrete mix | |
US20130217809A1 (en) | Method for Producing Rubber Powder Modified Asphalt and Product of Continuous Asphalt Modification | |
KR101392513B1 (en) | Modified emulsion asphalt for cold-mix asphalt concrete mixture, and process of making the same | |
JP2001524569A (en) | Bituminous composition prepared in vulcanized rubber treatment process | |
JP2017506280A (en) | Plastomer modified asphalt binder that meets the MSCR standard, asphalt pavement with such asphalt binder, and method for making such asphalt binder | |
CN109593371B (en) | Road asphalt modifier, modified road asphalt, preparation method of modified road asphalt and asphalt mixture | |
KR101600030B1 (en) | Salt-resistant asphalt modifier composition and salt-resistant modified asphalt mixture comprising the same and salt-resistant modified asphalt concrete comprising the same and manufacturing method thereof | |
KR101590854B1 (en) | Modified recycle warm-mix asphalt mixture and manifacturing method of the same | |
CN113462175A (en) | Modified recycled material and application thereof | |
KR20100040588A (en) | Modified asphalt composition used in treated fine waste epdm powder | |
KR102134403B1 (en) | Warm mix modified asphalt mixture with reduced smell and preparing method thereof | |
WO2020180208A1 (en) | Elastomeric modifier for petroleum bitumens and elastomer-bitumen binder based thereon | |
RU2559508C1 (en) | Bitumen modifier for road asphalt concrete | |
KR102226750B1 (en) | Modifier for recycling asphalt mixture and recycling modified asphalt mixture to which the same added | |
RU2266934C1 (en) | Rubber-containing polymeric bitumen modifier | |
RU2312116C1 (en) | Stabilizing additive for crushed rock/mastic asphaltic concrete mix and a method for preparation thereof | |
WO2015189399A1 (en) | Method for improving adhesion between bitumen and stone in asphalt | |
Nagurskyy et al. | Rubber Crumb Modified Bitumen Produced from Crude Oil Residuals of Ukrainian Deposits |