RU2743540C1

RU2743540C1 - Bitumen-polymer cement

Info

Publication number: RU2743540C1
Application number: RU2020108528A
Authority: RU
Inventors: Николай Алексеевич Яременко
Original assignee: Николай Алексеевич Яременко
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2021-02-19

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction, namely to compositions of construction materials, such as mastics, which can be used in repairing roofing, or for waterproofing pipes. Bitumen-polymer cement includes petroleum bitumen, plasticiser, filler, water, asbestos, bitumen mixture is used as petroleum bitumen, which includes oil road bitumen BND 60/90 and bitumen for construction BN 90/10, plasticiser used is plasticiser of styrene-butadiene-styrene type, as filler there used is fibrous polypropylene fibre.

EFFECT: invention improves operational characteristics of the cement, namely resistance to ultraviolet light, reduces flammability and increases frost resistance.

1 cl

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам строительных материалов, таких как мастики, которые могут быть использованы при ремонте кровельных покрытий, или для гидроизоляции труб.The invention relates to the field of construction, and in particular to the composition of building materials, such as mastics, which can be used in the repair of roofing, or for waterproofing pipes.

Из уровня техники известна холодная кровельная мастика (патент на изобретение RU 2151784, опубл. 27.06.2000 Бюл. № 18), включающая битум, асбест, органо-минеральный отход предприятий машиностроения, представляющий продукт очистки промстоков, образующихся в процессе термомеханической обработки металлоизделий, органическая часть которого составляет 54-25%, минеральная часть - 46-75% при следующих соотношениях компонентов, мас.%: битум БН 90/10 - 47, асбест - 8; органо-минеральный отход предприятий машиностроения -45. Недостатком данной мастики является небольшое содержание асбеста в соотношении с битумом, что приводит к плохому армированию, и при повышенных температурах мастика может потечь.From the prior art, cold roofing mastic is known (patent for invention RU 2151784, publ. 06/27/2000 Bull. No. 18), including bitumen, asbestos, organic-mineral waste from engineering enterprises, which is a product of cleaning industrial waste generated in the process of thermomechanical processing of metal products, organic part of which is 54-25%, mineral part - 46-75% with the following ratios of components, wt%: bitumen BN 90/10 - 47, asbestos - 8; organo-mineral waste from mechanical engineering enterprises -45. The disadvantage of this mastic is the low content of asbestos in relation to bitumen, which leads to poor reinforcement, and at elevated temperatures the mastic may leak.

Из уровня техники известна мастика битумно-полимерная и способ ее изготовления (патент на изобретение RU 2299227 опубл.: 20.05.2007 Бюл. № 14), которая содержит, мас.%: толуол 27-29; битум 31-33; термоэластопласт 11-13; минеральный наполнитель-тальк 23-25; смола-канифоль 3-5. Недостатком данной композиции является высокая горючесть материала и слабая морозоустойчивость. From the prior art known bitumen-polymer mastic and a method for its manufacture (patent for invention RU 2299227 publ .: 20.05.2007 bull. No. 14), which contains, wt%: toluene 27-29; bitumen 31-33; thermoplastic elastomer 11-13; mineral filler talc 23-25; rosin resin 3-5. The disadvantage of this composition is the high flammability of the material and poor frost resistance.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является гидроизоляционная полимербитумная эмульсионная мастика (патент на изобретение RU 2521634, опубл.: 10.07.2014 Бюл. № 19), которая включает нефтяной битум БНД 60/90, бутадиен-стирольный полимер ДСТ 30-01, эмульгатор Тамин Т4, тонкомолотый минеральный наполнитель, в качестве которого используется отход мокрой магнитной сепарации (ММС), предварительно измельченный, и воду. Соотношение компонентов следующее, мас.%: битум нефтяной БНД 60/90 - 49-51; полимер ДСТ 30-01 - 6; эмульгатор Тамин Т4 - 2,5; минеральный наполнитель - 10-13; вода - остальное. Недостатками данной мастики является слабая стойкость к морозу, а именно при -15℃ и ниже появляются трещины.The closest to the claimed technical solution is a waterproofing polymer-bitumen emulsion mastic (patent for invention RU 2521634, publ .: 10.07.2014 Bull. No. 19), which includes petroleum bitumen BND 60/90, styrene-butadiene polymer DST 30-01, emulsifier Tamin T4, a finely ground mineral filler, which is used as a waste of wet magnetic separation (WMS), previously ground, and water. The ratio of the components is as follows, wt%: petroleum bitumen BND 60/90 - 49-51; polymer DST 30-01 - 6; emulsifier Tamin T4 - 2.5; mineral filler - 10-13; water is the rest. The disadvantages of this mastic are poor resistance to frost, namely, at -15 ℃ and below, cracks appear.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение состава полимерно-битумной мастики.The task to be solved by the claimed invention is to obtain a composition of polymer-bitumen mastic.

Данная задача решается за счет того, что мастика битумно-полимерная, включает нефтяной битум, пластификатор, наполнитель, воду, асбест, в качестве нефтяного битума используется смесь битумов, включающую нефтяной дорожный битум БНД 60/90 и битум строительный БН 90/10, в качестве пластификатора используется вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров, в качестве наполнителя используется фиброволокно пропиленовое, при следующем содержании компонентов, мас.%:This problem is solved due to the fact that the bitumen-polymer mastic includes oil bitumen, plasticizer, filler, water, asbestos; as oil bitumen, a mixture of bitumen is used, including oil road bitumen BND 60/90 and construction bitumen BN 90/10, in Polymer-bitumen road binders based on block copolymers are used as a plasticizer; propylene fiber is used as a filler, with the following content of components, wt%:

- асбест – 19-26 - asbestos - 19-26

- битум нефтяной дорожный БНД 60/90 – 38-44 - oil road bitumen BND 60/90 - 38-44

- битум нефтяной строительный БН 90/10 – 19-24 - petroleum bitumen for construction BN 90/10 - 19-24

- пластификатор – 2,5-3,5 - plasticizer - 2.5-3.5

- фиброволокно полипропиленовое – 0,6-0,8 - polypropylene fiber - 0.6-0.8

- вода - остальное. - water - the rest.

Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик, а именно стойкости к ультрафиолетовому свету, понижение горючести (класс горючести В3), повышение морозоустойчивости (не трескается до -45°). Данный технический результат достигается за счет большего содержания асбеста, двух видов битумов и использование в мастике фиброволокна. The technical result is an increase in operational characteristics, namely resistance to ultraviolet light, a decrease in flammability (flammability class B3), an increase in frost resistance (does not crack up to -45 °). This technical result is achieved due to the higher content of asbestos, two types of bitumen, and the use of fiber in the mastic.

Заявленная мастика битумно-полимерная применяется для:The declared bitumen-polymer mastic is used for:

- герметизации неплотных примыканий металлических, рулонно-битумных и других жестких видов кровли;- sealing of loose junctions of metal, roll-bitumen and other rigid types of roof;

- герметизации швов строительных конструкций наружного применения;- sealing the seams of outdoor building structures;

- заделки отверстий и разрывов в мягкой кровле.- sealing holes and gaps in the soft roof.

Мастика применяется только для наружных кровельных работ.The mastic is used only for outdoor roofing work.

Физико-механические характеристики мастики:Physical and mechanical characteristics of the mastic:

- условная прочность – не менее 0,2 МПа;- conditional strength - not less than 0.2 MPa;

- относительное удлинение – не менее 60 %;- relative elongation - not less than 60%;

- теплостойкость при температуре 90°С – в течение 2 часов - heat resistance at a temperature of 90 ° C - within 2 hours

- водонепроницаемость при давлении 0,1 МПа – в течение 72 часов.- water resistance at a pressure of 0.1 MPa - for 72 hours.

Мастика битумно-полимерная содержит:Bitumen-polymer mastic contains:

- Хризотил (асбест) – 19-26 мас.%- Chrysotile (asbestos) - 19-26 wt.%

- Битум нефтяной дорожный БНД 60/90 – 38-44 мас.%- Oil road bitumen BND 60/90 - 38-44 wt.%

- Битум нефтяной строительный БН 90/10 – 19-24 мас.%- Petroleum bitumen for construction BN 90/10 - 19-24 wt.%

- Пластификатор (Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров (типа стирол-бутадиен-стирол) – 2,5-3,5 мас.%- Plasticizer (Binding polymer-bitumen road based on block copolymers (styrene-butadiene-styrene type) - 2.5-3.5 wt.%

- Фиброволокно полипропиленовое 6-12 мм – 0,6-0,8 мас.%- Polypropylene fiberglass 6-12 mm - 0.6-0.8 wt.%

- Вода - остальное- Water - the rest

В качестве битума используется битум нефтяной дорожный БНД 60/90 и битум нефтяной строительный БН 90/10. Использование смеси битумов указанных марок приводит к тому что достигается высокое качество вязкости, летом не течет, зимой не трескается.As bitumen, oil road bitumen BND 60/90 and oil construction bitumen BN 90/10 are used. The use of a mixture of bitumen of these grades leads to the fact that a high quality of viscosity is achieved, does not flow in summer, does not crack in winter.

Битум нефтяной дорожный БНД 60/90 соответствует ГОСТ 22245-90.Oil road bitumen BND 60/90 complies with GOST 22245-90.

Битум строительный БН 90/10 соответствует ГОСТ 6617-76.Construction bitumen BN 90/10 corresponds to GOST 6617-76.

Хризотил (асбест) изготавливается по техническим условиям в соответствии с ГОСТ 12871-2013. Применяется асбест марки А6 К30. Chrysotile (asbestos) is manufactured according to technical conditions in accordance with GOST 12871-2013. Asbestos of the A6 K30 brand is used.

Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров изготавливаются согласно ГОСТ Р 52056-2003. В качестве вяжущих полимерно-битумных дорожных может применяться пластификатор типа стирол-бутадиен-стирол марки Kumho KTR-401.Polymer-bitumen road binders based on block copolymers are manufactured in accordance with GOST R 52056-2003. Kumho KTR-401 styrene-butadiene-styrene plasticizer can be used as polymer-bitumen road binders.

Мастику получают следующим образом. The mastic is obtained as follows.

Разогревается смесь битумов до 180°С, в нее добавляется пластификатор и в специальной емкости с постоянно вращающимся валом происходит тщательное перемешивание битума с пластификатором, в течение не менее 8-10 часов. Далее готовый пластифицированный битум подается в другую емкость с горячей водой, нагретой до 90 градусов, в этой емкости стоят два вала с частотой вращения 3000 об/мин. Далее при перемешивании подается пар под давлением 40 бар. Пар подается через боковые форсунки. A mixture of bitumen is heated up to 180 ° C, a plasticizer is added to it and in a special container with a constantly rotating shaft, the bitumen is thoroughly mixed with a plasticizer for at least 8-10 hours. Further, the finished plasticized bitumen is fed into another container with hot water heated to 90 degrees, in this container there are two shafts with a rotational speed of 3000 rpm. Steam is then fed under stirring at a pressure of 40 bar. Steam is supplied through the side nozzles.

Пар разбивает битум, который оседает мелкими частицами в горячей воде. Затем подается асбест и перемешивается в течение 5 мин в однородную массу. Далее смешивают фиброволокно с холодной водой (температурой не более 10°С). К данной смеси добавляется битумная смесь, и все перемешивается в течение 5 минут. The steam breaks up the bitumen, which settles into small particles in the hot water. Then asbestos is fed and mixed for 5 minutes into a homogeneous mass. Next, mix the fiber with cold water (temperature no more than 10 ° C). A bituminous mixture is added to this mixture, and everything is mixed for 5 minutes.

Затем полученная смесь подается на вибросито для удаления лишней воды. Вода стекает около 2-3 часов. Оставшаяся часть является мастикой битумно-полимерной с влажностью 12-15%.Then the resulting mixture is fed to a vibrating sieve to remove excess water. The water drains for about 2-3 hours. The rest is bitumen-polymer mastic with a moisture content of 12-15%.

Ниже представлен пример композиции, используемой для получения мастики по изобретению.Below is an example of a composition used to prepare the mastic of the invention.

Пример 1. Состав для получения мастики (1 т):Example 1. Composition for receiving mastic (1 t):

1. Битум марки 60/90 40 мас.% (400 кг)1. Bitumen grade 60/90 40 wt.% (400 kg)

2. Битум строительный марки 90/10 20 мас.% (200 кг) 2. Building bitumen grade 90/10 20 wt.% (200 kg)

3. Асбест хризотиловый марки А6 К30 25 мас.% (250 кг)3. Chrysotile asbestos grade A6 K30 25 wt.% (250 kg)

4. Фиброволокно пропиленовое 0,7 мас.% (7 кг)4. Propylene fiber, 0.7 wt.% (7 kg)

5. Пластификатор для битума «КУМХО 401» 3 мас.% (30 кг)5. Plasticizer for bitumen "KUMHO 401" 3 wt.% (30 kg)

6. Вода 11,3 мас.% (113 кг)6. Water 11.3 wt.% (113 kg)

Пример 2. Состав для получения мастики (1 т):Example 2. Composition for receiving mastic (1 t):

1. Битум марки 60/90 42 мас.% (420 кг)1. Bitumen grade 60/90 42 wt.% (420 kg)

2. Битум строительный марки 90/10 23 мас.% (230 кг) 2. Building bitumen grade 90/10 23 wt.% (230 kg)

3. Асбест хризотиловый марки А6 К30 20 мас.% (200 кг)3. Chrysotile asbestos grade A6 K30 20 wt.% (200 kg)

4. Фиброволокно пропиленовое 0,7 мас.% (7 кг) 4. Propylene fiber, 0.7 wt.% (7 kg)

5. Пластификатор для битума «КУМХО 401» 3 мас.% (30 кг) 5. Plasticizer for bitumen "KUMHO 401" 3 wt.% (30 kg)

6. Вода 11,3 мас.% (113 кг)6. Water 11.3 wt.% (113 kg)

Мастика поставляется в мешках или ведрах представляет собой смесь компонентов с содержанием влаги до 15%. Для получения жидкой мастики необходимо 1 кг смеси разбавлять водой в количестве 1:2, тщательно размешать ее до густоты. Наносят мастику на кровлю в основном в два слоя. Наносят один слой толщиной 10-15 мм, дают затвердеть (24-48 часов), затем наносят второй слой такой же толщины.The mastic is supplied in bags or buckets and is a mixture of components with a moisture content of up to 15%. To obtain liquid mastic, it is necessary to dilute 1 kg of the mixture with water in an amount of 1: 2, stir it thoroughly until thick. Mastic is applied to the roof mainly in two layers. Apply one layer 10-15 mm thick, allow to harden (24-48 hours), then apply a second layer of the same thickness.

Claims

Bitumen-polymer mastic, including petroleum bitumen, plasticizer, filler and water, characterized in that it additionally contains asbestos, a mixture of bitumen is used as petroleum bitumen, including petroleum road bitumen BND 60/90 and building bitumen BN 90/10, as a plasticizer a styrene-butadiene-styrene plasticizer is used, propylene fiber is used as a filler, with the following content of components, wt%:

asbestos 19-26 oil road bitumen BND 60/90 38-44 petroleum bitumen for construction BN 90/10 19-24 plasticizer 2.5-3.5 polypropylene fiber 0.6-0.8 water rest