RU2655334C2 - Composite rubber-bituminous binder and method of its obtaining - Google Patents
Composite rubber-bituminous binder and method of its obtaining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655334C2 RU2655334C2 RU2016118144A RU2016118144A RU2655334C2 RU 2655334 C2 RU2655334 C2 RU 2655334C2 RU 2016118144 A RU2016118144 A RU 2016118144A RU 2016118144 A RU2016118144 A RU 2016118144A RU 2655334 C2 RU2655334 C2 RU 2655334C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rubber
- bitumen
- amount
- composite
- bituminous
- 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
- C08L17/00—Compositions of reclaimed rubber
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к получению композиционных резинобитумных вяжущих, содержащих битум нефтяной дорожный вязкий марок БНД 60/90 и БНД 90/130, резиновую крошку из отработанных автомобильных шин или других шинных отходов размером до 1,5 мм и любое нефтяное масло с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % или любое нефтяное масло с содержанием ароматических углеводородов не менее 10 мас. %. Композиционные резинобитумные вяжущие могут быть использованы в дорожном строительстве для получения асфальтобетонных и битумоминеральных смесей, черного щебня, укрепления грунтов и смесей каменных материалов, подгрунтовки основания, в промышленном и гражданском строительстве - для проведения кровельных и гидроизоляционных работ, получения рулонных гидроизоляционных материалов и битумно-резиновых мастик.The invention relates to the production of composite rubber-bitumen binders containing viscous petroleum viscous road grades BND 60/90 and BND 90/130, crumb rubber from used car tires or other tire waste up to 1.5 mm in size and any petroleum oil with at least aromatic hydrocarbons 50 wt. % or any petroleum oil with an aromatic hydrocarbon content of at least 10 wt. % Composite rubber-bitumen binders can be used in road construction to produce asphalt concrete and bitumen-mineral mixtures, black gravel, soil and mixture of stone materials, priming the foundation, in industrial and civil construction - for roofing and waterproofing, obtaining rolled waterproofing materials and bitumen-rubber mastic.
Известна битумная композиция, представляющая собой растворенную в битуме девулканизированную резину, которая достигается нагреванием смеси битума, резиновой крошки и добавок органического основания (ароматические или гетероароматические амины, фосфины) в герметичном реакторе (пат. России 2164927 С2, кл. C08L 95/00, опубл.: 10.04.2001). Способ позволяет получать гомогенную систему с низкой температурой хрупкости, однако использование герметичного реактора подразумевает работу с избыточным давлением и прерывности самого процесса получения резинобитумного композита.Known bitumen composition, which is dissolved in bitumen devulcanized rubber, which is achieved by heating a mixture of bitumen, crumb rubber and additives of an organic base (aromatic or heteroaromatic amines, phosphines) in a sealed reactor (US Pat. Russia 2164927 C2, class C08L 95/00, publ. .: 04/10/2001). The method allows to obtain a homogeneous system with a low temperature of brittleness, however, the use of a sealed reactor involves working with excessive pressure and discontinuity of the process of obtaining a rubber-bitumen composite.
Известна битумно-резиновая композиция, включающая битум, углеводородное масло, жидкий каучук и резиновую крошку (пат. России 2162475 С2, кл. C08L 95/00, опубл.: 27.01.2001). Недостатком этой асфальтобетонной смеси является ее высокая стоимость вследствие использования относительно дорогих компонентов битумно-резиновой композиции: ароматического масла "SUNTEX" 790, бутадиенового каучука (в предлагаемом изобретении не требуется введения дополнительных, дорогостоящих компонентов для получения улучшенных физико-механических характеристик), а также сложность и существенная продолжительность процесса ее приготовления.Known bitumen-rubber composition, including bitumen, hydrocarbon oil, liquid rubber and rubber crumb (US Pat. Russia 2162475 C2, CL C08L 95/00, publ.: 01/27/2001). The disadvantage of this asphalt mixture is its high cost due to the use of relatively expensive components of the bitumen-rubber composition: aromatic oil "SUNTEX" 790, butadiene rubber (in the present invention does not require the introduction of additional, expensive components to obtain improved physical and mechanical characteristics), as well as the complexity and the substantial duration of the cooking process.
Известна модифицирующая композиция в соответствии с патентом RU 2458083 C1, C08L 95/00, опубл.: 10.08.2012, Д2. Указанная модифицирующая композиция включает активный резиновый порошок размером до 1 мм, наполнитель, представляющий собой молотую слюду или смесь молотой слюды и диатомита, содержащую от 15 до 25 мас. % молотой слюды, от 5 до 10 мас. % диатомита, от 1,0 до 2,5 мас. % адгезива и от 1,0 до 2,5 мас. % структурирующей добавки. Недостатками данной композиции являются наличие токсичных компонентов (в качестве адгезива используются смолы, выбираемые из фенолформальдегидной смолы, олигомерной эпоксиэфирной смолы, эпоксиднодиановой смолы) и узкая направленность в соответствии с предлагаемым изобретением.Known modifying composition in accordance with patent RU 2458083 C1, C08L 95/00, publ.: 08/10/2012, D2. The specified modifying composition includes an active rubber powder up to 1 mm in size, a filler, which is ground mica or a mixture of ground mica and diatomite, containing from 15 to 25 wt. % ground mica, from 5 to 10 wt. % diatomite, from 1.0 to 2.5 wt. % adhesive and from 1.0 to 2.5 wt. % structuring additive. The disadvantages of this composition are the presence of toxic components (resins selected from phenol-formaldehyde resin, oligomeric epoxy ester resin, epoxy-diodian resin are used as an adhesive) and a narrow focus in accordance with the invention.
Известна модифицирующая композиция в соответствии с патентом RU 2327719 С1, кл. C08L 95/00, опубл.: 27.06.2008. По указанному способу битумная композиция включает битум, крошку из вулканизированной резины из отработанных автомобильных шин и нафталиновую фракцию каменноугольной смолы. Недостатками данной композиции и способа ее получения являются сложный технологический процесс ее приготовления с использованием шнекового устройства с продавливанием через фильеры диаметром 1 мм, а также присутствие токсичного компонента (нафталиновой фракции каменноугольной смолы) в ее составе.Known modifying composition in accordance with patent RU 2327719 C1, class. C08L 95/00, published: 06/27/2008. According to the specified method, the bitumen composition includes bitumen, vulcanized rubber crumb from used car tires and a naphthalene fraction of coal tar. The disadvantages of this composition and the method for its preparation are the complex technological process of its preparation using a screw device with a 1 mm diameter punch through dies, as well as the presence of a toxic component (naphthalene fraction of coal tar) in its composition.
Известен способ получения резинобитумного вяжущего из уч. Пособия Г.А. Бонченко, «Асфальтобетон. Сдвигоустойчивость и технология модифицирования полимером», «Машиностроение», М., 1994, что добавки резиновой крошки к битуму приводят к улучшению эластичности, трещиностойкости и динамической прочности асфальтобетонов, а также к повышению температуры размягчения, при этом наилучшее качество модификации битумов достигается при использовании нефтяных остатков с высоким содержанием ароматических компонентов для пластификации.A known method of obtaining a rubber-bitumen binder from uc. Benefits G.A. Bonchenko, “Asphalt Concrete. Shear resistance and polymer modification technology "," Engineering ", M., 1994, that the addition of rubber crumb to bitumen leads to improved elasticity, crack resistance and dynamic strength of asphalt concrete, as well as to a softening temperature, while the best quality of bitumen modification is achieved using oil residues with a high content of aromatic components for plasticization.
В отличие от уч. Пособия количество резиновой крошки составляет 20%, в то время как автор предлагает использовать от 3 до 5%. Предлагаемое количество резиновой крошки (20%) способствует оптимизированию реологических свойств получаемого вяжущего вещества. При этом глубина проникания иглы увеличивается, повышается температура размягчения, понижается температура хрупкости, что приводит к повышению трещиностойкости и динамической прочности. Из-за большего содержания количества резиновой крошки структура образуется более прочная, что также способствует повышению эластичности системы.In contrast to the study. Benefits the amount of rubber crumb is 20%, while the author suggests using from 3 to 5%. The proposed amount of rubber crumb (20%) helps to optimize the rheological properties of the resulting binder. At the same time, the penetration depth of the needle increases, the softening temperature rises, the fragility temperature decreases, which leads to an increase in crack resistance and dynamic strength. Due to the higher content of the amount of crumb rubber, the structure is more durable, which also helps to increase the elasticity of the system.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является композиция, получаемая в соответствии с патентом RU 2509787 С2, кл. C08L 95/00, опубл.: 20.03.2014. Способ позволяет получать битумно-резиновую композицию включающую в себя битум, резиновую крошку из измельченных отработанных автомобильных шин с размером частиц до 1 мм (в предлагаемом изобретении до 1,5 мм) и нефтяное масло с вязкостью 0,005-1,6 Па⋅с при 60°С. Соотношение компонентов следующее, мас. %: резиновая крошка - 8-20 (в предлагаемом изобретении от 30 до 60), нефтяное масло - 2-12 (в предлагаемом изобретении от 10 до 25), битум - остальное (в предлагаемом изобретении от 30 до 60). Возможно введение блок-сополимера типа полистирол-полибутадиен-полистирол в количестве до 0,2-5,0 мас. %, этиленвинилацетата в количестве до 0,2-5,0 мас. %, полибутадиена в количестве до 0,2-5,0 мас. % (в предлагаемом изобретении не требуется введения дополнительных компонентов для получения высокой эластичности). Недостатками данной композиции являются низкая эластичность (высокая эластичность достигается лишь при дополнительном введении в состав блок-сополимеров типа полистирол-полибутадиен-полистирол, этиленвинилацетата или полибутадиена), отсутствие сведений о качестве сцепления с поверхностью каменных материалов и ограничения по видам и маркам используемого нефтяного битума.Closest to the proposed invention is a composition obtained in accordance with patent RU 2509787 C2, class. C08L 95/00, published: 03/20/2014. The method allows to obtain a bitumen-rubber composition comprising bitumen, rubber crumb from crushed waste automobile tires with a particle size of up to 1 mm (up to 1.5 mm in the present invention) and petroleum oil with a viscosity of 0.005-1.6 Pa · s at 60 ° C. The ratio of the components is as follows, wt. %: rubber crumb - 8-20 (in the present invention from 30 to 60), petroleum oil - 2-12 (in the present invention from 10 to 25), bitumen - the rest (in the present invention from 30 to 60). It is possible to introduce a block copolymer of the type polystyrene-polybutadiene-polystyrene in an amount of up to 0.2-5.0 wt. %, ethylene vinyl acetate in an amount up to 0.2-5.0 wt. %, polybutadiene in an amount of up to 0.2-5.0 wt. % (in the present invention does not require the introduction of additional components to obtain high elasticity). The disadvantages of this composition are low elasticity (high elasticity is achieved only with the additional introduction of block copolymers such as polystyrene-polybutadiene-polystyrene, ethylene vinyl acetate or polybutadiene), lack of information about the quality of adhesion to the surface of stone materials and restrictions on the types and brands of oil bitumen used.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение ассортимента битумно-резиновых композиций с улучшенными физико-химическими характеристиками (пониженная температура хрупкости, высокая температура размягчения и эластичность, хорошее сцепление с поверхностью каменных материалов, бетонов, металлов и других материалов), получаемых в битумных котлах, оборудованных перемешивающим устройством, в составе которых отсутствуют компоненты, имеющие класс опасности по воздействию на организм человека выше, чем у исходного нефтяного битума.The technical result of the invention is to expand the range of bitumen-rubber compositions with improved physicochemical characteristics (low brittle temperature, high softening temperature and elasticity, good adhesion to the surface of stone materials, concrete, metals and other materials) obtained in bitumen boilers equipped with mixing a device, in which there are no components having a hazard class for exposure to the human body is higher than the original oil bitumen.
Композиционное резинобитумное вяжущее, состоящее из битума нефтяного дорожного вязкого марок БНД 60/90 или БНД 90/130, резиновой крошки размером до 1,5 мм и любого нефтяного масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. %, отличающееся тем, что способ получения разделен на две стадии и заключается в предварительной термомеханической обработке резиновой крошки размером до 1,5 мм в количестве от 30 до 60 мас. % в среде битума нефтяного дорожного вязкого марок БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 30 до 60 мас. % и любого нефтяного масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % в количестве от 10 до 25 мас. % с получением концентрированной суспензии резинобитумного композита, с последующим термомеханическим смешением концентрированной суспензии резинобитумного композита в количестве от 30 до 60 мас. % с битумом нефтяным дорожным вязким марок БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 40 до 70 мас. %.Composite rubber-bitumen binder, consisting of viscous oil road viscous grades BND 60/90 or BND 90/130, crumb rubber up to 1.5 mm in size and any petroleum oil with an aromatic content of at least 50 wt. %, characterized in that the production method is divided into two stages and consists in preliminary thermomechanical processing of rubber crumb size up to 1.5 mm in an amount of from 30 to 60 wt. % in the medium of bitumen oil road viscous grades BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of from 30 to 60 wt. % and any petroleum oil with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt. % in an amount of from 10 to 25 wt. % to obtain a concentrated suspension of rubber-bitumen composite, followed by thermomechanical mixing of the concentrated suspension of rubber-bitumen composite in an amount of from 30 to 60 wt. % with viscous oil road viscous grades BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of from 40 to 70 wt. %
Сущность изобретения выражается в подборе компонентов, состава и способа получения композиционного резинобитумного вяжущего, отличающихся от прототипа тем, что способ получения разделен на две стадии и заключается в предварительной термомеханической обработке резиновой крошки размером до 1,5 мм в количестве от 30 до 60 мас. % в среде битума нефтяного дорожного вязкого марок БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 30 до 60 мас. % и любого нефтяного масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % в количестве от 10 до 25 мас. % с получением концентрированной суспензии резинобитумного композита, с последующим термомеханическим смешением концентрированной суспензии резинобитумного композита в количестве от 30 до 60 мас. % с битумом нефтяным дорожным вязким марок БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 40 до 70 мас. %.The invention is expressed in the selection of components, composition and method for producing a composite rubber-bitumen binder, different from the prototype in that the production method is divided into two stages and consists in preliminary thermomechanical processing of crumb rubber with a size of up to 1.5 mm in an amount of from 30 to 60 wt. % in the medium of bitumen oil road viscous grades BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of from 30 to 60 wt. % and any petroleum oil with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt. % in an amount of from 10 to 25 wt. % to obtain a concentrated suspension of rubber-bitumen composite, followed by thermomechanical mixing of the concentrated suspension of rubber-bitumen composite in an amount of from 30 to 60 wt. % with viscous oil road viscous grades BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of from 40 to 70 wt. %
Для получения композиционного резинобитумного вяжущего необходимо использовать нефтяные масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % и резиновую крошку размером не более 1,5 мм. Фактическая температура вспышки применяемого нефтяного масла, определяемая в открытом тигле, должна составлять не ниже 220°C.To obtain a composite rubber-bitumen binder, it is necessary to use petroleum oils with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt. % and rubber crumb size not exceeding 1.5 mm. The actual flash point of the used petroleum oil, determined in an open crucible, must be at least 220 ° C.
Для получения композиционного резинобитумного вяжущего используют битумы нефтяные дорожные вязкие по ГОСТ 22245-90* или ПНСТ 1-2012. Фактическая температура вспышки применяемых нефтяных битумов, определяемая в открытом тигле, должна составлять не ниже 220°C.To obtain a composite rubber-bitumen binder, viscous petroleum bitumen is used in accordance with GOST 22245-90 * or PNST 1-2012. The actual flash point of the used oil bitumen, determined in an open crucible, must be at least 220 ° C.
Заявляемый эффект достигается следующим образом: резиновая крошка размером до 1,5 мм, имеющая температуру, соответствующую температуре окружающей среды, в количестве от 30 до 60 мас. % добавляется в среду битума нефтяного дорожного вязкого марок БНД 60/90 или БНД 90/130 в количестве от 30 до 60 мас. % и любого нефтяного масла с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % в количестве от 10 до 25 мас. %, нагретую в битумном котле при постоянном перемешивании до температуры 200-210°C, после чего температура смеси в течение 15-30 минут доводится до 195-205°C и смесь непрерывно перемешивается в течение 1,5-2,0 часов с образованием концентрированной суспензии резинобитумного композита. Непосредственно после получения в концентрированную суспензию резинобитумного композита в количестве от 30 до 60 мас. % добавляют битум нефтяной дорожный вязкий или битум нефтяной строительный или битум нефтяной кровельный или битум нефтяной изоляционный в количестве от 40 до 70 мас. %, имеющий температуру от 80 до 205°C, отключают нагревательные элементы и смесь окончательно перемешивают в течение 10-15 минут с получением композиционного резинобитумного вяжущего. Температуру нагрева битума нефтяного дорожного вязкого, добавляемого в концентрированную суспензию резинобитумного композита назначают таким образом, чтобы температура готового композиционного резинобитумного вяжущего составляла 150-170°C.The claimed effect is achieved as follows: rubber crumbs up to 1.5 mm in size, having a temperature corresponding to the ambient temperature, in an amount of from 30 to 60 wt. % is added to the medium of bitumen oil road viscous grades BND 60/90 or BND 90/130 in an amount of from 30 to 60 wt. % and any petroleum oil with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt. % in an amount of from 10 to 25 wt. %, heated in a bitumen boiler with constant stirring to a temperature of 200-210 ° C, after which the temperature of the mixture is brought to 195-205 ° C within 15-30 minutes and the mixture is continuously mixed for 1.5-2.0 hours with the formation concentrated suspension of rubber-bitumen composite. Immediately after receiving in a concentrated suspension of rubber-bitumen composite in an amount of from 30 to 60 wt. % add viscous petroleum bitumen or building petroleum bitumen or roofing petroleum bitumen or insulating petroleum bitumen in an amount of from 40 to 70 wt. % having a temperature of 80 to 205 ° C, the heating elements are turned off and the mixture is finally mixed for 10-15 minutes to obtain a composite rubber-bitumen binder. The heating temperature of the viscous petroleum road bitumen added to the concentrated suspension of the rubber-bitumen composite is prescribed so that the temperature of the finished composite rubber-bitumen binder is 150-170 ° C.
Разделение процесса приготовления на две стадии с образованием концентрированной суспензии резинобитумного композита способствует более равномерному распределению резиновой крошки в растворителе, что исключает неоднородность состава и способствует лучшему перемешиванию. В результате чего нагрев совместно с битумом не допускает перегрева битума, что также положительно сказывается на всей структуре вяжущего.The separation of the cooking process into two stages with the formation of a concentrated suspension of rubber-bitumen composite contributes to a more uniform distribution of rubber crumb in the solvent, which eliminates the heterogeneity of the composition and promotes better mixing. As a result, heating together with bitumen does not allow overheating of bitumen, which also positively affects the entire structure of the binder.
Указанная технология приводит к тому, что в системе возникают специфические химические процессы, которые приводят к образованию новых органических структур. Образующиеся органические системы способствуют протеканию химических адгезионных контактов с заполнителями, что существенно отличает его от известных составов и приводит к улучшению прочностных и эксплуатационных свойств (Таблица 2).This technology leads to the fact that specific chemical processes arise in the system that lead to the formation of new organic structures. The resulting organic systems contribute to the flow of chemical adhesive contacts with fillers, which significantly distinguishes it from the known compositions and leads to improved strength and performance properties (Table 2).
Пример 1. Лучший вариант осуществления способа получения.Example 1. The best option for implementing the method of obtaining.
Резиновая крошка размером до 1,5 мм, имеющая температуру, соответствующую температуре окружающей среды, в количестве от 30 до 60 мас. % добавляется в среду битума нефтяного дорожного вязкого марки БНД 90/130 в количестве от 30 до 60 мас. % и нефтяного масла ПН-6Ш с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % в количестве от 10 до 25 мас. %, нагретую в битумном котле при постоянном перемешивании до температуры 200-210°C, после чего температура смеси в течение 15-30 минут доводится до 195-205°C и смесь непрерывно перемешивается в течение 1,5-2,0 часов с образованием концентрированной суспензии резинобитумного композита. Непосредственно после получения в концентрированную суспензию резинобитумного композита в количестве от 30 до 60 мас. % добавляют битум нефтяной дорожный вязкий марки БНД 90/130 в количестве от 40 до 70 мас. %, имеющий температуру от 80 до 160°С, отключают нагревательные элементы и смесь окончательно перемешивают в течение 10-15 минут с получением композиционного резинобитумного вяжущего.Rubber crumb up to 1.5 mm in size, having a temperature corresponding to the ambient temperature, in an amount of from 30 to 60 wt. % is added to the medium of bitumen oil road viscous brand BND 90/130 in an amount of from 30 to 60 wt. % and oil PN-6Sh with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt. % in an amount of from 10 to 25 wt. %, heated in a bitumen boiler with constant stirring to a temperature of 200-210 ° C, after which the temperature of the mixture is brought to 195-205 ° C within 15-30 minutes and the mixture is continuously mixed for 1.5-2.0 hours with the formation concentrated suspension of rubber-bitumen composite. Immediately after receiving in a concentrated suspension of rubber-bitumen composite in an amount of from 30 to 60 wt. % add bitumen oil road viscous brand BND 90/130 in an amount of from 40 to 70 wt. % having a temperature of 80 to 160 ° C, the heating elements are turned off and the mixture is finally mixed for 10-15 minutes to obtain a composite rubber-bitumen binder.
Пример 2. Допустимый вариант осуществления способа получения.Example 2. A valid variant of the method of obtaining.
В среду битума нефтяного дорожного вязкого марки БНД 60/90 в количестве от 30 до 60 мас. % и нефтяного масла МС-20 с содержанием ароматических углеводородов не менее 50 мас. % в количестве от 10 до 25 мас. %, нагретую в битумном котле при постоянном перемешивании до температуры 200-210°C, добавляют резиновую крошку размером до 1,5 мм, имеющую температуру, соответствующую температуре окружающей среды, в количестве от 10 до 20 мас. %, смесь непрерывно перемешивают в течение 10-20 минут, повторно добавляют резиновую крошку размером до 1,5 мм, имеющую температуру, соответствующую температуре окружающей среды, в количестве от 10 до 20 мас. %, смесь непрерывно перемешивают в течение 30-40 минут, повторно добавляют резиновую крошку размером до 1,5 мм, имеющую температуру, соответствующую температуре окружающей среды, в количестве от 10 до 20 мас. %, смесь непрерывно перемешивают в течение 50-60 минут с образованием концентрированной суспензии резинобитумного композита. Общее содержание резиновой крошки в концентрированной суспензии резинобитумного композита должно составлять от 30 до 60 мас. %. Непосредственно после получения в концентрированную суспензию резинобитумного композита в количестве от 30 до 60 мас. % добавляют битум нефтяной дорожный марки БН 60/90 в количестве от 40 до 70 мас. %, имеющий температуру от 80 до 170°C, отключают нагревательные элементы и смесь окончательно перемешивают в течение 10-15 минут с получением композиционного резинобитумного вяжущего.On Wednesday, bitumen oil road viscous brand BND 60/90 in an amount of from 30 to 60 wt. % and oil MS-20 with an aromatic hydrocarbon content of at least 50 wt. % in an amount of from 10 to 25 wt. %, heated in a bitumen boiler with constant stirring to a temperature of 200-210 ° C, add crumb rubber up to 1.5 mm in size, having a temperature corresponding to the ambient temperature, in an amount of from 10 to 20 wt. %, the mixture is continuously stirred for 10-20 minutes, rubber crumb is re-added up to 1.5 mm in size, having a temperature corresponding to the ambient temperature, in an amount of 10 to 20 wt. %, the mixture is continuously stirred for 30-40 minutes, rubber crumb is re-added up to 1.5 mm in size, having a temperature corresponding to the ambient temperature, in an amount of 10 to 20 wt. %, the mixture is continuously stirred for 50-60 minutes with the formation of a concentrated suspension of rubber-bitumen composite. The total content of rubber crumb in a concentrated suspension of rubber-bitumen composite should be from 30 to 60 wt. % Immediately after receiving in a concentrated suspension of rubber-bitumen composite in an amount of from 30 to 60 wt. % add bitumen oil road grade BN 60/90 in an amount of from 40 to 70 wt. % having a temperature of 80 to 170 ° C, the heating elements are turned off and the mixture is finally mixed for 10-15 minutes to obtain a composite rubber-bitumen binder.
Указанные составы способствуют хемосорбционному взаимодействию резиновой крошки, с образованием хемосорбционных мостиковых связей с битумом. Особенно представленные составы влияют на адсорбционную способность с основными горными породами, что позволяет улучшить комплекс технологических и эксплуатационных свойств покрытия.These compositions contribute to the chemisorption interaction of crumb rubber, with the formation of chemisorption bridge bonds with bitumen. Especially presented compositions affect the adsorption capacity of the main rocks, which allows to improve the complex technological and operational properties of the coating.
В соответствии с теорией дисперсных структур П.А. Ребиндера указанные составы способствуют улучшенному адгезионному сцеплению с каменными материалами, при этом повышается коррозионная устойчивость покрытия, значительно снижается колее образование и повышается долговечность дорожных конструкций.In accordance with the theory of dispersed structures P.A. Rebinder these compounds contribute to improved adhesion to stone materials, while increasing the corrosion resistance of the coating, significantly reduces the formation and increases the durability of road structures.
Содержание в составе масла в количестве от 10 до 25 мас. % приводит к минимальному разжижению заявляемой композиции, что позволяет оптимизировать количество жидкой фазы, что дает возможность снижать пластичность и получать структурный каркас образующегося вяжущего.The content in the oil in an amount of from 10 to 25 wt. % leads to a minimum dilution of the claimed composition, which allows to optimize the amount of the liquid phase, which makes it possible to reduce ductility and obtain the structural frame of the resulting binder.
Заявленный эффект обусловлен разделением процесса получения композиционного резинобитумного вяжущего на две стадии с промежуточным получением концентрированной суспензии резинобитумного композита. Оптимальное соотношение нефтяного битума, нефтяного масла и резиновой крошки в концентрированной суспензии резинобитумного композита при заданном температурно-временном режиме обработки обуславливает хорошую смачиваемость резиновой крошки, ее набухание и частичное растворение с образованием каучукосодержащих компонентов, улучшающих физико-химические свойства композиционных резинобитумных вяжущих. Смешение концентрированной суспензии резинобитумного композита с нефтяным битумом на второй стадии получения композиционных резинобитумных вяжущих способствует максимально щадящему режиму высокотемпературного воздействия на нефтяной битум, так как длительное высокотемпературное воздействие на нефтяной битум ухудшает его свойства и способствует быстрому старению.The claimed effect is due to the division of the process of obtaining a composite rubber-bitumen binder into two stages with the intermediate production of a concentrated suspension of rubber-bitumen composite. The optimal ratio of petroleum bitumen, petroleum oil and rubber crumb in a concentrated suspension of rubber-bitumen composite at a given temperature-time treatment conditions determines the good wettability of the rubber crumb, its swelling and partial dissolution with the formation of rubber-containing components that improve the physicochemical properties of composite rubber-bituminous binders. Mixing a concentrated suspension of a rubber-bitumen composite with oil bitumen at the second stage of obtaining composite rubber-bitumen binders contributes to the most sparing regime of high-temperature exposure to oil bitumen, since long-term high-temperature exposure to oil bitumen worsens its properties and promotes rapid aging.
Некоторые составы композиционных резинобитумных вяжущих и температурно-временные режимы их получения представлены в таблице 1.Some compositions of composite rubber-bitumen binders and temperature-time regimes for their preparation are presented in table 1.
Примечания:Notes:
БНД1 - битум нефтяной дорожный вязкий марки БНД 60/90;BND1 - viscous oil road bitumen grade BND 60/90;
БНД2 - битум нефтяной дорожный вязкий марки БНД 90/130;BND2 - viscous oil road bitumen grade BND 90/130;
M1 - нефтяное масло ПН-6Ш;M1 - petroleum oil PN-6Sh;
М2 - нефтяное масло МС-20;M2 - oil MS-20;
Р1 - резиновая крошка размером менее 1,0 мм;P1 - rubber crumb size less than 1.0 mm;
Р2 - резиновая крошка размером менее 1,5 мм;P2 - rubber crumb size less than 1.5 mm;
РБВ - композиционное резинобитумное вяжущее;RBV - composite rubber-bitumen binder;
С - концентрированная суспензия резинобитумного композита.C - concentrated suspension of rubber-bitumen composite.
Композиционные резинобитумные вяжущие испытаны по ГОСТ 11501, ГОСТ 11505, ГОСТ 11506, ГОСТ 11507, ГОСТ 11508, ГОСТ 18180. В таблице 2 приведены физико-химические свойства композиционных резинобитумных вяжущих, составы которых соответствуют данным, представленным в таблице 1, в сопоставлении с прототипом.Composite rubber-bitumen binders are tested according to GOST 11501, GOST 11505, GOST 11506, GOST 11507, GOST 11508, GOST 18180. Table 2 shows the physicochemical properties of composite rubber-bitumen binders, the compositions of which correspond to the data presented in table 1, in comparison with the prototype.
Примечания: н/д - нет данных; ПР - прототип.Notes: n / a - no data; PR is a prototype.
Использование изобретения позволяет получать композиционные резинобитумные вяжущие, имеющие сопоставимые, а по некоторым показателям (эластичность, температура хрупкости по Фраасу) улучшенные физико-химические показатели по сравнению с известными резинобитумными композициями.The use of the invention allows to obtain composite rubber-bitumen binders having comparable, and in some indicators (elasticity, fragility temperature according to Fraas) improved physico-chemical parameters compared with the known rubber-bitumen compositions.
Изобретение позволяет повысить долговечность асфальтобетонов и битумоминеральных смесей, конструктивных слоев дорожной одежды автомобильных дорог из черного щебня, грунтов и каменных материалов укрепленных органическим вяжущим, наплавляемых кровель зданий и сооружений, гидроизоляционных слоев. Кроме того, оно содействует защите окружающей среды за счет утилизации резинотехнических отходов.The invention improves the durability of asphalt concrete and bitumen-mineral mixtures, structural layers of road pavement of roads made of black gravel, soil and stone materials reinforced with organic binders, built-up roofs of buildings and structures, waterproofing layers. In addition, it contributes to the protection of the environment through the disposal of rubber waste.
Преимущественное использование предложенного композиционного резинобитумного вяжущего в отличие от аналогов состоит в:The predominant use of the proposed composite rubber-bitumen binder, unlike analogues, is:
- наличии в составе всего трех компонентов, имеющих класс опасности по воздействию на организм человека не выше, чем у исходного битума;- the presence of only three components having a hazard class for exposure to the human body is not higher than that of the original bitumen;
- возможности получения на стандартном битумоварочном оборудовании без его модернизации;- the possibility of obtaining standard bitumen equipment without upgrading it;
- максимальном сохранении свойств нефтяных битумов, значительном замедлении их старения в процессе получения;- maximum preservation of the properties of oil bitumen, a significant slowdown in their aging in the process of obtaining;
- обеспечении высокой эластичности без дополнительного введения полимеров из класса термоэластопластов;- ensuring high elasticity without additional introduction of polymers from the class of thermoplastic elastomers;
- обеспечении высокой адгезионной способности с поверхностью каменных материалов, бетонов, металлов и других материалов без дополнительного введения поверхностно-активных веществ.- providing high adhesion to the surface of stone materials, concretes, metals and other materials without the additional introduction of surface-active substances.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118144A RU2655334C2 (en) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | Composite rubber-bituminous binder and method of its obtaining |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016118144A RU2655334C2 (en) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | Composite rubber-bituminous binder and method of its obtaining |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016118144A RU2016118144A (en) | 2017-11-13 |
RU2655334C2 true RU2655334C2 (en) | 2018-05-25 |
Family
ID=60328375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016118144A RU2655334C2 (en) | 2016-05-10 | 2016-05-10 | Composite rubber-bituminous binder and method of its obtaining |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655334C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021215956A1 (en) | 2020-04-20 | 2021-10-28 | Vorobev Andrei Leonidovich | Low-temperature method of producing modified rubber crumb |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5719215A (en) * | 1992-12-29 | 1998-02-17 | Polyphalt L.L.C. | Treatment of rubber to form bituminous compositions |
RU2458083C1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-08-10 | Юрий Витальевич Азиков | Modifying composition, method of its production and its application in asphalt-concrete road surfaces in various climatic zones |
RU2509787C2 (en) * | 2012-06-18 | 2014-03-20 | РМ Интернейшнл Холдингс Питиуай. Лтд. | Bitumen-rubber composition for road surface binder and method for production thereof |
-
2016
- 2016-05-10 RU RU2016118144A patent/RU2655334C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5719215A (en) * | 1992-12-29 | 1998-02-17 | Polyphalt L.L.C. | Treatment of rubber to form bituminous compositions |
RU2162475C2 (en) * | 1992-12-29 | 2001-01-27 | Дзе Юниверсити оф Торонто инновейшнз Фаундейшн | Method of producing bitumen composition and bitumen composition |
RU2458083C1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-08-10 | Юрий Витальевич Азиков | Modifying composition, method of its production and its application in asphalt-concrete road surfaces in various climatic zones |
RU2509787C2 (en) * | 2012-06-18 | 2014-03-20 | РМ Интернейшнл Холдингс Питиуай. Лтд. | Bitumen-rubber composition for road surface binder and method for production thereof |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Г.А.БОНЧЕНКО, "Асфальтобетон. Сдвигоустойчивость и технология модифицирования полимером", "Машиностроение", М., 1994, стр. 104, абзац 3 стр. 105. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021215956A1 (en) | 2020-04-20 | 2021-10-28 | Vorobev Andrei Leonidovich | Low-temperature method of producing modified rubber crumb |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016118144A (en) | 2017-11-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Han et al. | Current status and development of terminal blend tyre rubber modified asphalt | |
CA2797305C (en) | Rubber asphalt and preparation method thereof | |
CA2327872C (en) | Asphalt compositions and method of preparation | |
US7670420B2 (en) | Binder of vegetable nature for the production of materials for building and/or civil engineering | |
US20210189133A1 (en) | Recycled oil and rubber-modified asphalt and method of use | |
AU2007323924B2 (en) | Bituminous emulsions | |
Presti et al. | Manufacturing terminal and field bitumen-tyre rubber blends: the importance of processing conditions | |
EP3262236A1 (en) | Emulsions with polymerized oils&methods of manufacturing the same | |
CN101418127B (en) | Pavement joint sealing material and preparation method thereof | |
CN104119032B (en) | A kind of SBS asphalt regenerative method of high RAP volume | |
WO2011140448A1 (en) | Asphalt binder compositions and methods of use | |
MX2012009341A (en) | Polymer-modified asphalt with a crosslinking agent and methods of preparing. | |
AU2019283783B2 (en) | Co-solubilization process for preparing modified bitumen and product obtained thereof | |
US11174200B2 (en) | Stable asphalt emulsions, methods of forming the same, and composite structures formed from the same | |
CN108192363B (en) | Preparation technology and low-temperature performance improvement method of waterborne epoxy resin modified emulsified asphalt | |
CN104212190A (en) | Organic montmorillonite modified epoxy asphalt material and preparation method thereof | |
KR100986718B1 (en) | Modified asphalt composition used in treated fine waste EPDM powder | |
US5910212A (en) | Process for preparing an open-graded asphalt composition | |
RU2655334C2 (en) | Composite rubber-bituminous binder and method of its obtaining | |
RU2346965C1 (en) | Polymeric asphalt modifier | |
US20200385611A1 (en) | Modified asphaltic product and process | |
Kumar et al. | Use of polymers/waste rubber in road network development in Uttarakhand state | |
US7732510B2 (en) | Barrier based fuel resistant binder | |
CN106189288A (en) | A kind of New Regenerated Colophonium and preparation method thereof | |
Leodarta | Waste Plastic Storage Stability Impact Toward Asphalt Binder and Mix Performances |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180528 |