RU2718808C1 - Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate - Google Patents

Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate Download PDF

Info

Publication number
RU2718808C1
RU2718808C1 RU2019127643A RU2019127643A RU2718808C1 RU 2718808 C1 RU2718808 C1 RU 2718808C1 RU 2019127643 A RU2019127643 A RU 2019127643A RU 2019127643 A RU2019127643 A RU 2019127643A RU 2718808 C1 RU2718808 C1 RU 2718808C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extruder
bitumen
granules
polymer
feedstock
Prior art date
Application number
RU2019127643A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Анисимов
Алексей Александрович Шимов
Алексей Константинович Тезин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Градиент" (ООО НПО "Градиент")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Градиент" (ООО НПО "Градиент") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Градиент" (ООО НПО "Градиент")
Priority to RU2019127643A priority Critical patent/RU2718808C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2718808C1 publication Critical patent/RU2718808C1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00Making granules
    • B29B9/16Auxiliary treatment of granules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/04Particle-shaped
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L9/00Compositions of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08L9/06Copolymers with styrene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch

Abstract

FIELD: production technology.
SUBSTANCE: invention relates to production of bitumen-polymer compositions used in road construction. Disclosed is a method of producing a concentrate of polymer-bitumen binder, which includes dosing initial raw material, mixing and homogenization, granulating mixture on extruder, granulation of powders, their sieving and packaging, wherein the starting material includes a thermoplastic elastomer based on block copolymers of butadiene and styrene of a linear and/or radial type, a plasticizing component and an oil bitumen. Feedstock is mixed for not more than 6 minutes at temperature not higher than 90 °C until formation of homogeneous medium. Further, the obtained mixture is shaped into a strip or a bundle fed to an extruder for subsequent granulation on a granules end cutting device, which is a granulating device. Said extruder is equipped with cooling system of all working zones of extruder, and is also configured to maintain preset temperature of granulating device, at that during pellets cutting mineral powder is supplied to granulating device to prevent granules sticking together. Further, the granules are transported to a vibration screen where the stuck granules are screened.
EFFECT: technical result consists in improvement of productivity of polymer-bitumen binder concentrate due to reduction of production cycle with simultaneous increase of storage life of concentrate.
13 cl

Description

Изобретение относится к области получения битумно-полимерных композиций, используемых в дорожном строительстве.The invention relates to the field of producing bitumen-polymer compositions used in road construction.

Уровень техникиState of the art

Существует полимерно-битумное вяжущее (ПБВ), широко применяемое при строительстве автомобильных дорог. ПБВ – это модифицированное вяжущее, смесь битума (около 93%), пластификатора (около 3%) и СБС-полимера (стирол-бутадиен-стирол) (около 3%). Точный состав подбирается в зависимости от качества (параметров) исходных компонентов, так, чтобы ПБВ в готовом виде соответствовало ГОСТ Р 52056-2003.There is a polymer-bitumen binder (PBB), widely used in the construction of roads. PBB is a modified binder, a mixture of bitumen (about 93%), plasticizer (about 3%) and SBS polymer (styrene-butadiene-styrene) (about 3%). The exact composition is selected depending on the quality (parameters) of the starting components, so that the finished product is ready-made according to GOST R 52056-2003.

ПБВ улучшает качество и долговечность автомобильных дорог, но обладает радом недостатков в части технологичности применения. Все недостатки связаны с тем, что ПБВ производится, транспортируется, хранится и применяется в жидком виде и в нагретом состоянии. Основные недостатки:PBB improves the quality and durability of roads, but has a number of shortcomings in terms of manufacturability. All the disadvantages are due to the fact that PBB is produced, transported, stored and used in liquid form and in a heated state. The main disadvantages:

• Особые условия к транспортировке и хранению ПБВ, предъявляемые ГОСТ 1510 для вязких дорожных нефтяных битумов. • Special conditions for the transportation and storage of PBB presented by GOST 1510 for viscous road petroleum bitumen.

Температура нагрева ПБВ при транспортировании и хранении не должна превышать 160 °С. Время хранения ПБВ без перемешивания при температуре не выше 160 °С не должно превышать 8 ч. При необходимости хранения ПБВ в нагретом состоянии более 8 ч во избежание расслоения необходимо обеспечить его механическое перемешивание или эффективную циркуляцию с периодичностью не более 2 ч, которые следует начинать не позднее чем через 3 ч после начала хранения.The temperature of heating of PBB during transportation and storage should not exceed 160 ° C. The storage time of PBB without stirring at a temperature not exceeding 160 ° C should not exceed 8 hours. If it is necessary to store the PBB in a heated state for more than 8 hours, in order to avoid delamination, it is necessary to ensure its mechanical mixing or effective circulation with a frequency of not more than 2 hours, which should not begin later than 3 hours after the start of storage.

ПБВ транспортируют к месту применения в битумовозах, автогудронаторах или обогреваемых цистернах.PBBs are transported to the place of use in bitumen trucks, asphalt distributors or heated tanks.

Транспортирование ПБВ длительностью более 3 ч в нагретом состоянии следует производить в битумовозах, оборудованных элементами нагрева вяжущего и обеспеченных битумными насосами, при этом не позднее чем через 3 ч после начала транспортирования битумовоз следует останавливать через каждые 2 ч и перемешивать ПБВ с помощью битумного насоса циркуляцией на себя.WSP transportation with a duration of more than 3 hours in a heated state should be carried out in bitumen trucks equipped with binder heating elements and provided with bitumen pumps, while no later than 3 hours after the start of transportation, the bitumen truck should be stopped every 2 hours and the WSP should be mixed using a bitumen pump by circulating yourself.

После длительного хранения или транспортирования ПБВ допускается к применению только после перемешивания при 160 °С до однородного состояния и при соответствии показателей его свойств требованиям настоящего стандарта.After long-term storage or transportation, PBB is allowed to be used only after stirring at 160 ° C until it is homogeneous and if its properties meet the requirements of this standard.

Максимальный срок хранения ПБВ при этом не превышает двух недель.The maximum shelf life of the PBB does not exceed two weeks.

• Малое транспортное плечо. Так как максимальная температура хранения и транспортировки ПБВ ограничена 160 °С, а температура при разгрузке не должна быть ниже 140 °С – это накладывает ограничение на дальность перевозки (обычно не более 1000 км.).• Small transport shoulder. Since the maximum temperature for storage and transportation of PBB is limited to 160 ° C, and the temperature during unloading should not be lower than 140 ° C - this imposes a limitation on the transportation distance (usually not more than 1000 km.).

• Ограниченность дальности перевозки требует строительства локальных заводов по производству ПБВ. При этом цикл изготовления партии ПБВ составляет порядка 8 часов.• The limited range of transportation requires the construction of local plants for the production of PBB. Moreover, the production cycle of a batch of PBB is about 8 hours.

КПБВ – это концентрат полимерно-битумного вяжущего в сухой гранулированной форме, предназначенный для модификации битумов и асфальтобетонных смесей, применяемый в дорожной отрасли на автомобильных дорогах федерального, регионального и муниципального значения.CPBV is a concentrate of polymer-bitumen binder in dry granular form, designed to modify bitumen and asphalt mixes, used in the road industry on highways of federal, regional and municipal significance.

Из уровня техники известен способ получения полимерно-битумных композиций по патенту RU2522618, включающий нагревание при перемешивании битума и полимер-модификатора, причем полимер-модификатор получают непосредственно в среде битума путем радикальной полимеризации виниловых мономеров при температуре 60-80°С в присутствии инициатора радикальной полимеризации. Процесс получения композиции ведут в течение 2-4 часов при этой же температуре. При этом в качестве битума используют нефтяной битум. Соотношение компонентов следующее, мас.%: виниловый мономер - 2-10; инициатор, мас.% от массы мономера - 0,5-4; нефтяной битум - остальное. Результатом является расширение ассортимента полимерно-битумных композиций с улучшенными эксплуатационными характеристиками при упрощении технологии приготовления композиции, обеспечение возможности проведения процесса приготовления композиций в непрерывном режиме и отсутствие дорогостоящих ингредиентов при их получении.The prior art method for producing polymer-bitumen compositions according to patent RU2522618, including heating with stirring bitumen and a polymer modifier, the polymer modifier obtained directly in the medium of bitumen by radical polymerization of vinyl monomers at a temperature of 60-80 ° C in the presence of a radical polymerization initiator . The process of obtaining the composition is carried out for 2-4 hours at the same temperature. In this case, oil bitumen is used as bitumen. The ratio of the components is as follows, wt.%: Vinyl monomer - 2-10; initiator, wt.% by weight of the monomer - 0.5-4; petroleum bitumen - the rest. The result is the expansion of the range of polymer-bitumen compositions with improved performance characteristics while simplifying the technology for preparing the composition, providing the possibility of the process of preparing the compositions in a continuous mode and the absence of expensive ingredients in their preparation.

Также известен способ получения битумно-полимерной композиции по заявке на изобретение RU 200819888 заключающегося в смешении при нагревании термоэластопласта, битума и минерального наполнителя, подача измельченного битума и термоэластопласта осуществляется в разогретую смесь жидкого продукта пиролиза с углеводородным маслом до 80°С, после чего подаются минеральные наполнители, полученная композиция взбивается в течение 30 мин.Also known is a method of producing a bitumen-polymer composition according to patent application RU 200819888 consisting in mixing thermoplastic elastomer, bitumen and mineral filler when heated, the crushed bitumen and thermoplastic elastomer are fed into a heated mixture of a liquid pyrolysis product with hydrocarbon oil up to 80 ° C, after which mineral fillers, the resulting composition is whipped for 30 minutes

Недостатки данных способов производства являются низкая производительность, увеличенные энергозатраты и короткий срок хранения полученных веществ.The disadvantages of these production methods are low productivity, increased energy consumption and short shelf life of the resulting substances.

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является способ получения битумно-полимерной композиции по патенту RU 2177969, заключающемся в том, что смешивают 100 мас. ч. термоэластопласта на основе сопряженного диена и винилароматического мономера, 70-200 мас. ч. предварительно нагретого до температуры 90-110°С битума, 30-250 мас. ч. минерального наполнителя и ведут перемешивание при температуре 70-100°С в течение 10-15 мин, полученную смесь гомогенизируют при температуре 130-160°С в течение 10-15 мин в шнековом экструдере, снабженном гранулирующим устройством, охлаждаемым водой, имеющей температуру 20-40°С, через которое проходит композиционная масса, затем полученные гранулы композиции сушат и упаковывают.The closest analogue of the claimed invention is a method for producing a bitumen-polymer composition according to patent RU 2177969, which consists in the fact that they mix 100 wt. including thermoplastic elastomer based on conjugated diene and vinyl aromatic monomer, 70-200 wt. including pre-heated to a temperature of 90-110 ° C bitumen, 30-250 wt. including mineral filler and mixing at a temperature of 70-100 ° C for 10-15 minutes, the resulting mixture is homogenized at a temperature of 130-160 ° C for 10-15 minutes in a screw extruder equipped with a granulating device, cooled with water having a temperature 20-40 ° C, through which the composite mass passes, then the obtained granules of the composition are dried and packaged.

Недостаток данного способа заключается в повышенных энергозатратах, и низкой производительностью, обусловленных сложностью способа, в частности наличием предварительного нагрева битума, продолжительности перемешивания смеси, необходимости поддержания высокой температуры при перемешивании, а также наличии отдельного этапа гомогенизации, короткий срок хранения. The disadvantage of this method is the increased energy consumption and low productivity due to the complexity of the method, in particular the presence of pre-heating of the bitumen, the duration of mixing of the mixture, the need to maintain a high temperature during mixing, as well as the presence of a separate homogenization step, short shelf life.

Техническая проблема заключается в устранении указанных недостатков с достижением технического результата, заключающегося в повышении производительности изготовления концентрата полимерно-битумного вяжущего благодаря сокращению производственного цикла с одновременным увеличением срока хранения концентрата. The technical problem is to eliminate these drawbacks with the achievement of the technical result, which consists in increasing the productivity of the production of polymer-bitumen binder concentrate by reducing the production cycle while increasing the shelf life of the concentrate.

Указанный технический результат достигается в способе производства концентрата полимерно-битумного вяжущего, включающего дозирование исходного сырья, его смешение и гомогенизацию, гранулирование смеси на экструдере, опудривание гранул, их просев и упаковку. Исходное сырье включает термоэластопласт на основе блок-сополимеров-бутадиена и стирола линейного и\или радиального типа, пластифицирующий компонент, битум нефтяной. Смешение исходного сырья осуществляют до образования гомогенной среды. Полученную гомогенную смесь профилируют и подают на экструдер для последующего гранулирования на устройстве торцевой резки гранул, представляющим собой гранулирующее устройство. Упомянутый экструдер оборудован системой охлаждения рабочих зон экструдера, а также выполнен с возможностью поддержания заданной температуры гранулирующего устройства. В процессе резки гранул на гранулирующем устройстве производят их опудривание минеральным порошком. Полученные гранулы транспортируются на вибросито для просева.The specified technical result is achieved in a method for the production of a polymer-bitumen binder concentrate, including dosing of feedstock, mixing and homogenizing it, granulating the mixture on an extruder, dusting the granules, sieving them and packing them . The feedstock includes thermoplastic elastomer based on block copolymers of butadiene and styrene of linear and / or radial type, a plasticizing component, petroleum bitumen. Mixing the feedstock is carried out until a homogeneous medium is formed. The resulting homogeneous mixture is profiled and fed to the extruder for subsequent granulation on the device for face cutting of granules, which is a granulating device. The said extruder is equipped with a cooling system for the working areas of the extruder, and is also configured to maintain a predetermined temperature of the granulating device. In the process of cutting granules on a granulating device, they are dusted with mineral powder. The obtained granules are transported to a vibrating screen for sifting.

Дополнительной особенностью является то, что смешение сырья осуществляется не более 6 минут при температуре не выше 90°С.An additional feature is that the raw materials are mixed for no more than 6 minutes at a temperature not exceeding 90 ° C.

Дополнительной особенностью является то, что смесь профилируют в полосу или жгут.An additional feature is that the mixture is profiled into a strip or bundle.

Дополнительной особенностью является то, что содержит термоэластопласт на основе блок-сополимеров - бутадиена и стирола линейного и\или радиального типа - 30 частей, пластифицирующего компонента – 32 части; битума нефтяного – 38 частей.An additional feature is that it contains thermoplastic elastomer based on block copolymers - butadiene and styrene of linear and / or radial type - 30 parts, plasticizing component - 32 parts; oil bitumen - 38 parts.

Дополнительной особенностью является то, что исходное сырье дополнительно содержит целевые добавки, в качестве которых применяются компоненты, обеспечивающие технологичность изготовления концентрата полимерно-битумного вяжущего и не влияющие на его функциональные свойства.An additional feature is that the feedstock additionally contains target additives, which are used as components that ensure the manufacturability of the production of polymer-bitumen binder concentrate and do not affect its functional properties.

Дополнительной особенностью является то, что исходное сырье дополнительно содержит поверхностно-активные вещества и/или стабилизирующие добавки, улучшающие эксплуатационные свойства асфальтобетонов.An additional feature is that the feedstock additionally contains surfactants and / or stabilizing additives that improve the performance of asphalt concrete.

Дополнительной особенностью является то, что в качестве пластифицирующего компонента используется минеральное масло.An additional feature is that mineral oil is used as a plasticizing component.

Дополнительной особенностью является то, что дозирование исходного сырья производится в автоматическом режиме с помощью дозаторов сыпучих и жидких материалов, управляемых автоматической системой управления технологическим процессом.An additional feature is that the batching of the feedstock is carried out automatically using dispensers of bulk and liquid materials controlled by an automatic process control system.

Дополнительной особенностью является то, что смешение компонентов производится в резиносмесителе периодического действия закрытого типа быстроходном или тихоходном.An additional feature is that the mixing of the components is carried out in a closed-loop rubber mixer of periodic type high-speed or low-speed.

Дополнительной особенностью является то, что резиносмеситель содержит камеру, два ротора, помещенные в указанную камеру, и выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу, при этом в указанной камере выполнены окна для загрузки компонентов и выгрузки готовой смеси, которые закрываются защитными механизмами во время работы.An additional feature is that the rubber mixer contains a chamber, two rotors placed in the specified chamber, and are made to rotate towards each other, while in this chamber there are windows for loading components and unloading the finished mixture, which are closed by protective mechanisms during operation.

Дополнительной особенностью является то, что экструдер содержит как одну, так и несколько зон охлаждения в диапазоне 30-100 градусов, оборудованную датчиками температуры.An additional feature is that the extruder contains both one and several cooling zones in the range of 30-100 degrees, equipped with temperature sensors.

Дополнительной особенностью является то, что гранулы дополнительно опудриваются устройством дополнительного опудривания гранул, в количестве, не превышающем 3% от массы гранул.An additional feature is that the granules are additionally dusted by the device for additional dusting of granules, in an amount not exceeding 3% by weight of the granules.

Дополнительной особенностью является то, что в качестве резиносмесителя и экструдера используется эструдер-компаундер. An additional feature is that an extruder compound is used as a rubber mixer and extruder.

Раскрытие изобретенияDisclosure of Invention

Заявленный концентрат применяется непосредственно на асфальтобетонном заводе, не требует модификации завода и установки дополнительного оборудования. Использование КПБВ - это альтернативная технология получения асфальтобетонных смесей на ПБВ (полимер-асфальтобетонов), которая лишена недостатков и ограничений традиционной технологии (малый срок жизни ПБВ, малое транспортное плечо, старение битума во время его модификации СБС полимером, необходимость строительства заводов ПБВ, неудобство хранения готового продукта и пр.). The claimed concentrate is used directly at the asphalt concrete plant, does not require modification of the plant and installation of additional equipment. The use of CBPV is an alternative technology for producing asphalt concrete mixtures on PBB (polymer-asphalt concrete), which is free from the disadvantages and limitations of traditional technology (short life of PBB, short transport shoulder, aging of bitumen during its modification with SBS polymer, the need to build PBB plants, inconvenience of storage finished product, etc.).

Существует два способа ввода КПБВ в асфальтобетонную смесь – сухой и мокрый:There are two ways to introduce CPBV into the asphalt mix - dry and wet:

При сухом способе КПБВ вводится в асфальтобетонную смесь непосредственно в момент ее приготовления на АБЗ для этих целей, как правило, используется линия подачи стабилизирующей добавки.With the dry method, CPBV is introduced into the asphalt mixture immediately at the time of its preparation at the ABZ for these purposes, as a rule, the stabilizing additive supply line is used.

При мокром способе – КПБВ вводится в битум с приготовлением модифицирующего вяжущего, которое в свою очередь используется для приготовления асфальтобетонных смесей на АБЗ.With the wet method - CPBV is introduced into bitumen with the preparation of a modifying binder, which in turn is used to prepare asphalt mixes at the ABZ.

Применение КПБВ позволяет получить асфальтобетонную смесь идентичную по составу и параметрам смеси с применением ПБВ, меняется только способ ввода модифицирующей добавки в асфальтобетонную смесь: в случае с ПБВ – это мокрый способ модификации, в случае с КПБВ – возможен и сухой и мокрый способ модификации.The use of CBPB allows one to obtain an asphalt concrete mixture identical in composition and parameters to the mixture using PBB; only the method of introducing a modifying additive into the asphalt mix changes: in the case of PBB, this is a wet modification method, in the case of CBPV, a dry and wet modification method is also possible.

Так в случае применения КПБВ сухим способом: при приготовлении полимер-асфальтобетонных и ЩМА смесей, модификация производится непосредственно при приготовлении асфальтобетонных смесей путем добавления КПБВ через линию подачи стабилизирующей добавки. Время модификации соизмеримо со временем приготовления асфальтобетонных и щебеночно-мастичных смесей и составляет порядка 20-30 секунд. Это наиболее предпочтительный и востребованный метод модификации вяжущего.So, in the case of using the CPBV in the dry way: when preparing polymer-asphalt concrete and alkali-concrete mixtures, the modification is carried out directly when preparing asphalt-concrete mixtures by adding CPBV through the supply line of a stabilizing additive. The modification time is commensurate with the time of preparation of asphalt concrete and gravel-mastic mixtures and is about 20-30 seconds. This is the most preferred and popular method of modifying a binder.

При мокром способе: модификация нефтяного дорожного битума может производится путем добавления КПБВ непосредственно в битумное хранилище, оборудованное механической мешалкой или циркуляционным насосом. Полное растворение КПБВ происходит за время, не превышающее 60 мин в диапазоне температур 170-180 °С. В дальнейшем хранение вяжущего, модифицированного КПБВ не отличается от хранения ПБВ. Данный метод обладает гораздо меньшими преимуществами и может быть использован, например, для оценки в лабораторных условиях вяжущего на соответствие требованиям действующих стандартов.With the wet method: the modification of oil road bitumen can be done by adding CPBV directly to the bitumen storage, equipped with a mechanical stirrer or circulation pump. Complete dissolution of the CBPB occurs in a time not exceeding 60 minutes in the temperature range 170-180 ° C. In the future, storage of a binder, modified CBPB does not differ from storage of PBB. This method has much less advantages and can be used, for example, for evaluating, in laboratory conditions, an astringent for compliance with the requirements of current standards.

КПБВ представляет собой смесь:CPBV is a mixture of:

- блок-сополимеры бутадиена и стирола линейного и/или радиального типа;- block copolymers of butadiene and styrene linear and / or radial type;

- компонент пластифицирующий;- plasticizing component;

- битума нефтяной;- petroleum bitumen;

Дополнительно КПБВ может содержать:Additionally, the CPBV may contain:

- Целевые добавки – компоненты, обеспечивающие технологичность изготовления концентрата полимерно-битумного вяжущего и не влияющие на его функциональные свойства, например – минеральный порошок.- Target additives are components that ensure the manufacturability of the manufacture of a polymer-bitumen binder concentrate and do not affect its functional properties, for example, mineral powder.

- Функциональные добавки – поверхностно-активные вещества (ПАВ), стабилизирующие добавки или другие компоненты, улучшающие эксплуатационные свойства асфальтобетонов. - Functional additives - surface-active substances (surfactants), stabilizing additives or other components that improve the performance properties of asphalt concrete.

Все компоненты взяты в определенных пропорциях. После смешения, готовый продукт представляет собой материал тёмного цвета, плотностью 0,7-0,8, по твердости напоминает резину средней жёсткости, однородный в объеме, подверженный слипанию особенно при повышенных температурах (50 градусов и более), при температуре около 80 градусов значительно размягчается.All components are taken in certain proportions. After mixing, the finished product is a dark-colored material with a density of 0.7-0.8, in hardness it resembles medium-hard rubber, uniform in volume, prone to sticking especially at elevated temperatures (50 degrees or more), at a temperature of about 80 degrees softens.

Стадии технологического процесса:Process Stages:

• Складирование исходного сырья;• Warehousing of raw materials;

• Дозирование исходных материалов;• Dosing of starting materials;

• Смешение исходных материалов с получением смеси;• Mixing the starting materials to form a mixture;

• Профилирование смеси;• Profiling the mixture;

• Гранулирование смеси;• Granulation of the mixture;

• Опудривание и охлаждение, просев и аспирация гранул;• Dusting and cooling, sieving and aspiration of granules;

• Тарирование и упаковка.• Taring and packaging.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Исходное сырье поступает на склад сырья где проходит входной контроль на соответствие паспортам данным и требованиям завода изготовителя.The feedstock arrives at the feedstock warehouse where it passes input control for compliance with the passports with the data and requirements of the manufacturer.

Компоненты концентрата полимерно-битумного вяжущего взяты в следующем соотношении: The components of the polymer-bitumen binder concentrate are taken in the following ratio:

- термоэластопласт на основе блок-сополимеров - бутадиена и стирола линейного и\или радиального типа - 30 частей, - thermoplastic elastomer based on block copolymers of butadiene and styrene linear and / or radial type - 30 parts,

- пластифицирующего компонента – 32 части; - plasticizing component - 32 parts;

- битума нефтяного – 38 частей.- oil bitumen - 38 parts.

В частных случаях, в зависимости от рецептуры и требуемых свойств готового продукта, может быть иной состав и соотношение компонентов, а также иная последовательность загрузки и их перемешивания.In special cases, depending on the formulation and the required properties of the finished product, there may be a different composition and ratio of components, as well as a different sequence of loading and mixing them.

Дозирование исходного сырья в простейшем случае представляет собой ручное или автоматическое дозирование каждого компонента в количестве необходимом для одного замеса. Для автоматизации процесса можно предусмотреть дозаторы сыпучих и жидких материалов, которые управляются автоматической системой управления технологическим процессом (АСУТП) и обеспечивают требуемый состав КПБВ. Дозатор и АСУТП – это элементы технологической линии, направленные на автоматизацию процесса. Данные элементы могут быть исключены (оба или по отдельности) и это никак не повлияет на конечный результат (продукт), просто добавится ручной труд.Dosing of feedstock in the simplest case is a manual or automatic dosing of each component in the amount necessary for one batch. To automate the process, it is possible to provide dispensers of bulk and liquid materials, which are controlled by an automatic process control system (APCS) and provide the required composition of the CBPV. The dispenser and the process control system are elements of the technological line aimed at automating the process. These elements can be excluded (both or separately) and this will not affect the final result (product) in any way, just manual labor will be added.

После дозирование (из дозаторов), сырье в необходимом количестве поступает в резиносмеситель, где происходит смешение и гомогенизация компонентов. Смешение компонентов возможно в резиносмесителе периодического действия, закрытого типа, тихоходном или быстроходным. Рабочими органами таких смесителей являются два ротора, помещенные в камеру и вращающиеся навстречу друг другу. Камера имеет окна для загрузки компонентов и выгрузки готовой смеси. Во время приготовления смеси окна закрываются защитными механизмами. Объем резиносмесителя – 70-90 литров. Цикл смешения – не более 6 минут при температуре не выше 90°С.After dosing (from the dispensers), the raw material in the required quantity enters the rubber mixer, where the components are mixed and homogenized. Mixing of components is possible in a rubber mixer of periodic action, closed type, slow or high-speed. The working bodies of such mixers are two rotors placed in the chamber and rotating towards each other. The camera has windows for loading components and unloading the finished mixture. During the preparation of the mixture, the windows are closed with protective mechanisms. The volume of the rubber mixer is 70-90 liters. Mixing cycle - no more than 6 minutes at a temperature of no higher than 90 ° C.

Для подачи смеси в линию гранулирования, необходимо готовую смесь из резиносмесителя спрофилировать в полосу иди жгут. Конкретный профиль и размеры зависят от конструкции и производительности линии гранулирования. Имеется опыт профилирования в полосу размером 120х15 мм.To supply the mixture to the granulation line, it is necessary to profile the finished mixture from the rubber mixer into the strip or go to the harness. The specific profile and dimensions depend on the design and performance of the granulation line. There is experience profiling in a strip measuring 120x15 mm.

Для профилирования могут быть использованы резиносмесительные вальцы или червячный экструдер холодного типа действия. Производительность линии профилирования должна быть равной или кратной производительности резиносмесителя. Конструктивное выполнение линии профилирования — не влияет на конечный результат (продукт).For profiling, rubber mixing rollers or a cold-action screw extruder can be used. The productivity of the profiling line should be equal to or a multiple of the productivity of the rubber mixer. Constructive implementation of the profiling line - does not affect the final result (product).

После профилирования смесь поступает на экструдер, имеющий одну или более зон охлаждения в диапазоне 30-100 градусов, оборудованную датчиками температуры с возможностью поддержания заданной температуры в зонах экструдера. Экструдер также имеет устройство торцевой резки гранул на фильере с системой охлаждения и нагрева, с возможностью поддержания заданной температуры.After profiling, the mixture enters the extruder having one or more cooling zones in the range of 30-100 degrees, equipped with temperature sensors with the ability to maintain the desired temperature in the extruder zones. The extruder also has a face cutting device for granules on a die with a cooling and heating system, with the ability to maintain a given temperature.

Гранула в процессе резки на фильере слипается, для исключения слипания – необходимо в камеру резки подавать гашеную известь. Далее гранула должна транспортироваться пневмотранспортом на вибросито. Рабочие органы воздуходувки и циклона разбивают слипшуюся, опудренную гранулу. Длина линии пневмотранспорта должна быть подобрана таким образом, чтобы обеспечить остывание гранулы до попадания на вибросито закрытого типа с устройством дополнительного опудривания гранул. Гранулы дополнительно опудриваются в количестве, не превышающем 3% от их массы.The granule sticks together during the cutting process on the die; to prevent sticking, slaked lime must be fed into the cutting chamber. Further, the granule should be transported by pneumatic transport to a vibrating screen. The working bodies of the blower and cyclone break the adhered, powdered granule. The length of the pneumatic conveying line should be selected in such a way as to ensure cooling of the granule before it enters the closed type vibrating screen with a device for additional dusting of granules. Granules are additionally dusted in an amount not exceeding 3% of their mass.

Дополнительное опудривание гранул необходимо для исключения слеживания материала в биг-бэгах. Вибросито должно отфильтровывать слипшуюся гранулу. Процент непрошедших фильтр гранул не превышает 10%.Additional dusting of the granules is necessary to prevent caking of the material in big bags. The vibrating screen should filter out the sticky granule. The percentage of non-passed filter granules does not exceed 10%.

Дальнейшая транспортировка опудренных гранул должна осуществляться по транспортерной ленте на станцию тарирования и упаковки.Further transportation of powdered granules should be carried out on a conveyor belt to the tare and packaging station.

Вся система транспортировки герметична и имеет фильтры на циклонах. Попадание гашеной извести в окружающий воздух исключено.The entire transportation system is airtight and has cyclone filters. The ingress of slaked lime into the surrounding air is excluded.

Готовая гранула поступает на станцию тарирования и упаковки, затем помещается на склад готовой продукции где проходит приемочные испытания.The finished granule arrives at the tare and packaging station, then it is placed in the finished product warehouse where acceptance tests are carried out.

В качестве резиносмесителя и экструдера может использоваться экструдер-компаундер. As a rubber mixer and an extruder, an extruder compound may be used.

Время приготовления ПБВ с использованием КПБВ не превышает времени приготовления асфальтобетонной смеси, в результате чего битум не подвергается длительному температурному воздействию, а значит снижается его окисление, уменьшается старение битума. Короткий производственный цикл предотвращает расслоение ПБВ.The time for preparing PBB using CBPB does not exceed the time for preparing the asphalt concrete mixture, as a result of which the bitumen is not exposed to a prolonged temperature effect, which means its oxidation decreases and the aging of bitumen decreases. A short production cycle prevents stratification of the WSP.

КПБВ поставляется в мягких контейнерах «биг-бэгах», транспортируется обычным грузовым транспортом и не требует специальных условий хранения. Срок хранения КПБВ – 1 год.CPBV is delivered in soft “big bags” containers, transported by ordinary freight transport and does not require special storage conditions. Shelf life of CPBV is 1 year.

Нормы расхода КПБВ для модификации битумов и асфальтобетонных смесей:CPBV consumption rates for the modification of bitumen and asphalt mixes:

• Расход КПБВ для приготовления ПБВ составляет 7-12% от массы вяжущего.• The consumption of PPBV for the preparation of PBB is 7-12% by weight of the binder.

• Расход КПБВ (без стабилизирующей добавки) для приготовления асфальтобетонных смесей типа А и Б составляет 0,4 – 0,7% от массы минеральной части.• Consumption of CBPBV (without stabilizing additive) for the preparation of asphalt mixtures of type A and B is 0.4 - 0.7% by weight of the mineral part.

• Расход КПБВ (со стабилизирующей добавкой) для смесей ЩМА составляет 0,6 – 0,9% от массы минеральной части.• Consumption of CBPBV (with stabilizing additive) for mixtures of alkali alkali metal is 0.6 - 0.9% by weight of the mineral part.

Точное количество КПБВ определяется по результатам подбора состава ПБВ или асфальтобетонной смеси, удовлетворяющих заданным требованиям.The exact amount of CBPB is determined by the selection of the composition of the PBB or asphalt mix that satisfy the specified requirements.

Производство КПБВ отличается низким энергопотреблением, невысокой стоимостью основного оборудования, простотой эксплуатации и обслуживания. The production of CBPV is characterized by low energy consumption, low cost of basic equipment, ease of operation and maintenance.

Технология производства модификатора является уникальной, не имеет аналогов, при этом технологическая линия может быть построена на базе серийно выпускаемого отечественного или импортного оборудования с модификацией и доработкой по дополнительному техническому заданию за 4-6 мес. The production technology of the modifier is unique, has no analogues, while the production line can be built on the basis of commercially available domestic or imported equipment with modification and refinement according to an additional technical task for 4-6 months.

Claims (19)

1. Способ производства концентрата полимерно-битумного вяжущего, включающего дозирование исходного сырья, его смешение и гомогенизацию, гранулирование смеси на экструдере, опудривание гранул и упаковку, отличающийся тем, что производство концентрата полимерно-битумного вяжущего осуществляется при температуре, не превышающей 90-100°С,1. Method for the production of polymer-bitumen binder concentrate, including dosing of feedstock, mixing and homogenizing it, granulating the mixture on an extruder, dusting granules and packaging, characterized in that the production of polymer-bitumen binder concentrate is carried out at a temperature not exceeding 90-100 ° FROM, - исходное сырье включает термоэластопласт на основе блок-сополимеров-бутадиена и стирола линейного или линейного и радиального типа, пластифицирующий компонент, битум нефтяной;- the feedstock includes thermoplastic elastomer based on block copolymers of butadiene and styrene of a linear or linear and radial type, a plasticizing component, petroleum bitumen; - смешение исходного сырья осуществляют до образования гомогенной среды; - mixing of the feedstock is carried out until a homogeneous medium is formed; - полученную гомогенную смесь профилируют и подают на экструдер для последующего гранулирования на устройстве торцевой резки гранул, представляющем собой гранулирующее устройство, входящее в состав указанного экструдера;- the resulting homogeneous mixture is profiled and fed to the extruder for subsequent granulation on the device for face cutting of granules, which is a granulating device that is part of the specified extruder; - при этом упомянутый экструдер оборудован системой охлаждения рабочих зон экструдера, а также выполнен с возможностью поддержания заданной температуры гранулирующего устройства, при этом - while the said extruder is equipped with a cooling system for the working areas of the extruder, and is also configured to maintain a predetermined temperature of the granulating device, while - в процессе резки гранул на гранулирующем устройстве производят их опудривание минеральным порошком;- in the process of cutting granules on a granulating device, they are dusted with mineral powder; - полученные гранулы транспортируются на вибросито для просева. - the resulting granules are transported to a vibrating screen for sifting. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешение сырья осуществляется не более 6 минут при температуре не выше 90°С.2. The method according to p. 1, characterized in that the mixing of raw materials is carried out for no more than 6 minutes at a temperature not exceeding 90 ° C. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смесь профилируют в полосу или жгут.3. The method according to p. 1, characterized in that the mixture is profiled into a strip or bundle. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержит термоэластопласт на основе блок-сополимеров - бутадиена и стирола линейного и/или радиального типа - 30 частей, пластифицирующего компонента – 32 части; битума нефтяного – 38 частей.4. The method according to p. 1, characterized in that it contains thermoplastic elastomer based on block copolymers of butadiene and styrene linear and / or radial type - 30 parts, plasticizing component - 32 parts; oil bitumen - 38 parts. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходное сырье дополнительно содержит целевые добавки, в качестве которых применяются компоненты, обеспечивающие технологичность изготовления концентрата полимерно-битумного вяжущего и не влияющие на его функциональные свойства.5. The method according to p. 1, characterized in that the feedstock additionally contains target additives, which are used as components that ensure the manufacturability of the production of polymer-bitumen binder concentrate and do not affect its functional properties. 6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходное сырье дополнительно содержит поверхностно-активные вещества и/или стабилизирующие добавки, улучшающие эксплуатационные свойства асфальтобетонов.6. The method according to p. 1, characterized in that the feedstock additionally contains surfactants and / or stabilizing additives that improve the operational properties of asphalt concrete. 7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пластифицирующего компонента используется минеральное масло.7. The method according to claim 1, characterized in that mineral oil is used as the plasticizing component. 8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дозирование исходного сырья производится в автоматическом режиме с помощью дозаторов сыпучих и жидких материалов, управляемых автоматической системой управления технологическим процессом.8. The method according to p. 1, characterized in that the dosing of the feedstock is carried out automatically using dispensers of bulk and liquid materials controlled by an automatic process control system. 9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешение компонентов производится в резиносмесителе периодического действия закрытого типа быстроходном или тихоходном.9. The method according to p. 1, characterized in that the mixing of the components is carried out in a batch rubber mixer of the closed type high-speed or low-speed. 10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что резиносмеситель содержит камеру, два ротора, помещенные в указанную камеру, выполнены с возможностью вращения навстречу друг другу, при этом в указанной камере выполнены окна для загрузки компонентов и выгрузки готовой смеси, которые закрываются защитными механизмами во время работы.10. The method according to p. 9, characterized in that the rubber mixer contains a chamber, two rotors placed in the specified chamber are made to rotate towards each other, while in this chamber there are windows for loading components and unloading the finished mixture, which are closed by protective mechanisms during operation. 11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что экструдер содержит как одну, так и несколько зон охлаждения в диапазоне 30-100°С, оборудованных датчиками температуры.11. The method according to p. 1, characterized in that the extruder contains both one and several cooling zones in the range of 30-100 ° C, equipped with temperature sensors. 12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулы дополнительно опудриваются устройством дополнительного опудривания гранул в количестве, не превышающем 3% от их массы.12. The method according to p. 1, characterized in that the granules are additionally dusted with a device for additional dusting of granules in an amount not exceeding 3% of their mass. 13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве резиносмесителя и экструдера используется экструдер-компаундер. 13. The method according to p. 1, characterized in that the extruder-compound is used as a rubber mixer and extruder.
RU2019127643A 2019-09-02 2019-09-02 Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate RU2718808C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127643A RU2718808C1 (en) 2019-09-02 2019-09-02 Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019127643A RU2718808C1 (en) 2019-09-02 2019-09-02 Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718808C1 true RU2718808C1 (en) 2020-04-14

Family

ID=70277701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019127643A RU2718808C1 (en) 2019-09-02 2019-09-02 Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718808C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767070C1 (en) * 2020-12-08 2022-03-16 Пётр Борисович Барташёв Method of producing polymer-bitumen binder and installation for implementation thereof

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068858C1 (en) * 1993-09-29 1996-11-10 Акционерное общество Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий Polymeric composition
RU2177969C1 (en) * 2000-09-20 2002-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В.Лебедева" Bitumen-polymer composition production
RU2218370C1 (en) * 2002-05-24 2003-12-10 Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия Method of production of bitumen-polymeric compositions
US9815983B2 (en) * 2012-12-05 2017-11-14 Eiffage Infrastructures Bituminous composition in the form of granules and method for preparing same
RU2638963C1 (en) * 2017-01-12 2017-12-19 Сергей Геннадиевич Белкин Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production
US20190209989A1 (en) * 2016-09-08 2019-07-11 Total Marketing Services Method for manufacturing material in the form of granules that can be used as road binder or sealing binder and device for manufacturing same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2068858C1 (en) * 1993-09-29 1996-11-10 Акционерное общество Научно-исследовательский институт эластомерных материалов и изделий Polymeric composition
RU2177969C1 (en) * 2000-09-20 2002-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. акад. С.В.Лебедева" Bitumen-polymer composition production
RU2218370C1 (en) * 2002-05-24 2003-12-10 Государственное образовательное учреждение Воронежская государственная технологическая академия Method of production of bitumen-polymeric compositions
US9815983B2 (en) * 2012-12-05 2017-11-14 Eiffage Infrastructures Bituminous composition in the form of granules and method for preparing same
US20190209989A1 (en) * 2016-09-08 2019-07-11 Total Marketing Services Method for manufacturing material in the form of granules that can be used as road binder or sealing binder and device for manufacturing same
RU2638963C1 (en) * 2017-01-12 2017-12-19 Сергей Геннадиевич Белкин Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Журнал "Пластикс: индустрия переработки пластмасс" 8 (114) 2012, стр. 28-30. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2767070C1 (en) * 2020-12-08 2022-03-16 Пётр Борисович Барташёв Method of producing polymer-bitumen binder and installation for implementation thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120325116A1 (en) Method for manufacturing cold asphalt, and product-by-process for same
CN103773006B (en) A kind of High Modulus Bituminous Mixtures Additive and preparation method thereof
US20080015288A1 (en) Method for Preparing a Bitumen-Polymer Mixture
US8894321B2 (en) Warm mix asphalt
US7767259B2 (en) Methods of manufacturing hot mix on site utilizing a composition of pellets of tacky, deformable material dispersed within a flowable fine material
KR100903561B1 (en) Plant mix type sbs modified asphalt concrete and method for producing thereof
RU2718808C1 (en) Method of producing a polymer-bitumen binder concentrate
FR2925506A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING DOUBLE PHASE COILS
CN104480833A (en) Weighing type lignin fiber feeding device and method thereof
CN105544354B (en) Mid temperature pitch compound batching plant and the method that compound is prepared using the batching plant
DK159818B (en) FLY BASKET IN STOCK FORM AND PROCEDURE FOR PREPARING SAME
KR20030027532A (en) adjustable mixture ratio the mobile type concrete mixer
EP3105291B1 (en) Method for producing a rubber modified bitumen
US2620320A (en) Production of friction material
EP3363775B1 (en) Method for making a granular thermoplastic filler
CN204185746U (en) Weighing type lignin fibre delivery device
RU2735306C1 (en) Rubber-bitumen binder concentrate
US20210139705A1 (en) New Asphalt Mixtures
RU2655859C1 (en) Method of concrete production using technical sulfur as a binder and the installation for its preparation
CN109342705B (en) Indoor test operation method and device for vibration mixing of asphalt mixture
RU2718069C1 (en) Polymer-rubber-bitumen binder concentrate
RU2343129C1 (en) Method of receiving of rock material for device of rough surface treatment of asphalt coats, pelleted with petrolium bitumen and amended with rubber crumbs
RU2718068C1 (en) Polymer modified asphalt binder concentrate
RU2714409C2 (en) Asphalt-concrete mixture production method
CN105693143B (en) High solids content is modified the method that mid temperature pitch prepares City Road Maintenance material