RU2748791C1 - Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation - Google Patents
Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2748791C1 RU2748791C1 RU2020137788A RU2020137788A RU2748791C1 RU 2748791 C1 RU2748791 C1 RU 2748791C1 RU 2020137788 A RU2020137788 A RU 2020137788A RU 2020137788 A RU2020137788 A RU 2020137788A RU 2748791 C1 RU2748791 C1 RU 2748791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- bitumen
- modifier
- wax
- asphalt
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
- C04B26/02—Macromolecular compounds
- C04B26/26—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к дорожному строительству, а именно - к составу модификатора асфальтобетонной смеси и способу его получения и может быть использовано при устройстве покрытий автомобильных дорог и мостов во всех климатических зонах.The invention relates to road construction, namely, to the composition of the asphalt-concrete mixture modifier and the method for its production and can be used in the construction of road and bridge coatings in all climatic zones.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ 2120922 «Активированный минеральный порошок для асфальтобетонной смеси». Сущностью является активированный минеральный порошок для асфальтобетонной смеси, включающий минеральный материал карбонатных пород, второй жировой гудрон и органическую добавку, отличающийся тем, что в качестве органической добавки используется растворимая древесная смола при следующем соотношении компонентов, мас.%:From the investigated prior art, the applicant identified an invention under the patent of the Russian Federation 2120922 "Activated mineral powder for asphalt concrete mixture". The essence is an activated mineral powder for an asphalt concrete mixture, including a mineral material of carbonate rocks, a second fatty tar and an organic additive, characterized in that a soluble wood resin is used as an organic additive in the following ratio of components, wt%:
Минеральный материал - 97,8 - 98,2Mineral material - 97.8 - 98.2
Второй жировой гудрон - 0,5 - 1,3Second fat tar - 0.5 - 1.3
Растворимая древесная смола - 0,9 - 1,3Soluble wood resin - 0.9 - 1.3
Недостатком известного активированного минерального порошка является то, что при повышении прочности асфальтобетона увеличивается его хрупкость, что снижает долговечность асфальтобетона при низких температурах окружающей среды и тем самым препятствует его применению по назначению. Следующим недостатком является то, что известный аналог не обеспечивает при использовании в асфальтобетонной смеси требуемых прочностных характеристик асфальтобетона при сжатии при 50°С и обладает низкой водостойкостью, что препятствует его применению по назначению.The disadvantage of the known activated mineral powder is that as the strength of the asphalt concrete increases, its fragility increases, which reduces the durability of the asphalt concrete at low ambient temperatures and thereby prevents its intended use. The next disadvantage is that the known analogue does not provide the required strength characteristics of asphalt concrete when used in an asphalt concrete mixture when compressed at 50 ° C and has a low water resistance, which prevents its intended use.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ 2196750 «Модифицированная асфальтобетонная смесь». Сущностью является асфальтобетонная смесь, включающая песок, минеральный порошок, полимерную структурирующую добавку и нефтяной битум, отличающаяся тем, что содержит нефтяной вязкий битум, в качестве полимерной структурирующей добавки содержит резиновый термоэластопласт и дополнительно поверхностно-активную, пластифицирующую добавку - талловый пек и отсев дробления щебня фракции 0-5 мм при следующем соотношении компонентов, мас. %:From the investigated prior art, the applicant identified an invention under the RF patent 2196750 "Modified asphalt concrete mixture". The essence is an asphalt concrete mixture, including sand, mineral powder, polymer structuring additive and petroleum bitumen, characterized in that it contains viscous petroleum bitumen, as a polymer structuring additive it contains rubber thermoplastic elastomer and additionally a surfactant, plasticizing additive - tall oil pitch and screening of crushed stone crushing fractions 0-5 mm with the following ratio of components, wt. %:
Песок - 16,0 - 20,0Sand - 16.0 - 20.0
Минеральный порошок - 10,0 - 15,0Mineral powder - 10.0 - 15.0
Резиновый термоэластопласт - 0,5 - 1,0Rubber thermoplastic elastomer - 0.5 - 1.0
Нефтяной вязкий битум - 5,0 - 6,5Oil viscous bitumen - 5.0 - 6.5
Талловый пек - 0,3 - 0,5Tall pitch - 0.3 - 0.5
Отсев дробления щебня фракции 0-5 мм - 57,0 - 68,2Screening of crushed stone crushing fraction 0-5 mm - 57.0 - 68.2
Недостатком известного технического решения является относительно невысокий показатель прочности асфальтобетонных смесей со структурирующей добавкой в виде резинового термоэластопласта и таллового пека при 50 °C (1,31-1,65 МПа), характеризующий теплоустойчивость и сдвигоустойчивость смесей, что особенно важно для южных регионов страны. Также недостатком является нетехнологичность приготовления смесей из-за необходимости предварительно модифицировать битум таловым пеком.The disadvantage of the known technical solution is the relatively low strength index of asphalt concrete mixtures with a structuring additive in the form of rubber thermoplastic elastomer and tall oil pitch at 50 ° C (1.31-1.65 MPa), which characterizes the thermal stability and shear stability of the mixtures, which is especially important for the southern regions of the country. Also, the disadvantage is the lack of technological preparation of mixtures due to the need to pre-modify the bitumen with tallow pitch.
Из исследованного уровня техники заявителем выявлено изобретение по патенту РФ 2377262 «Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси», Сущностью по отношению к композиции является модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей, включающая измельченный резиновый вулканизат, отличающаяся тем, что в качестве измельченного резинового вулканизата композиция содержит активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8 мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000 м2/г, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии антиагломератора, выбранного из группы парафин, озокерит и галогенсодержащие спирты-теломеры в количестве 0,1-2,0% от массы резинового вулканизата, при этом композиция дополнительно содержит метасиликат игольчатой структуры, инициатор гелеобразования, выбранный из группы 4-нитро-N-метиланилин, N-метил-N,4-динитрозоанилин, N-(2-метил-2-нитропропил)-4-нитрозоанилин, N-нитрозодифениламин, и по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования не менее 30 мин при температуре 160°С, выбранный из группы олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксидно-диановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мас.%:From the investigated prior art, the applicant identified an invention under the patent of the Russian Federation 2377262 "Modifying composition for asphalt concrete mixtures and a method for producing a modified asphalt concrete mixture", The essence in relation to the composition is a modifying composition for asphalt concrete mixtures, including crushed rubber vulcanizate, characterized in that as a crushed rubber The vulcanizate composition contains an active rubber powder with a particle size of no more than 0.8 mm and a specific geometric surface of no less than 5000 m 2 / g, obtained by thermomechanical grinding of a rubber vulcanizate in the presence of an anti-agglomerator selected from the group of paraffin, ozokerite and halogen-containing alcohols-telomers in an amount of 0.1-2.0% by weight of the rubber vulcanizate, while the composition additionally contains a metasilicate of a needle structure, a gelation initiator selected from the group of 4-nitro-N-methylaniline, N-methyl-N, 4-dinitrosoaniline, N- (2-methyl-2-nitrope ropyl) -4-nitrosoaniline, N-nitrosodiphenylamine, and at least one structuring agent with an increased induction structuring period of at least 30 minutes at a temperature of 160 ° C, selected from the group of oligomeric epoxy ester resin, epoxy-diane resin, polycondensation resin, which promotes the formation of branched or network structures, with the following ratio of components, wt%:
активный резиновый порошок – 65 - 90 active rubber powder - 65 - 90
метасиликат игольчатой структуры – 4,0 - 25,0acicular metasilicate - 4.0 - 25.0
инициатор гелеобразования – 1,0 - 4,5gelation initiator - 1.0 - 4.5
структурирующий агент или структурирующие агенты – 1,7 - 6,0structuring agent or structuring agents - 1.7 - 6.0
Сущностью по отношению к способу является способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси, включающий смешивание щебня, песка, минерального порошка при повышенной температуре и введение битума и модифицирующей композиции, отличающийся тем, что сначала при температуре 140-150°С смешивают компоненты минеральной составляющей асфальтобетонной смеси: щебень, песок и минеральный порошок, а затем вводят битум, разогретый до температуры 140-150°С, и одновременно с введением битума или непосредственно после его введения вводят модифицирующую композицию в количестве от 0,32-3,5% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси и при температуре 150-180°С, при этом в качестве модифицирующей композиции используют композицию, содержащую компоненты:The essence in relation to the method is a method for producing a modified asphalt concrete mixture, including mixing crushed stone, sand, mineral powder at an elevated temperature and introducing bitumen and a modifying composition, characterized in that first, at a temperature of 140-150 ° C, the components of the mineral component of the asphalt concrete mixture are mixed: crushed stone , sand and mineral powder, and then bitumen, heated to a temperature of 140-150 ° C, is introduced, and simultaneously with the introduction of bitumen or immediately after its introduction, a modifying composition is introduced in an amount of 0.32-3.5% of the mass of the mineral component of the asphalt concrete mixture and at a temperature of 150-180 ° C, while a composition containing the following components is used as a modifying composition:
A) активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8 мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000 см2/г, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии антиагломератора, выбранного из группы парафин, озокерит и галогенсодержащие спирты-теломеры, в количестве 0,1-2,0% от массы резинового вулканизата,A) active rubber powder with a particle size of not more than 0.8 mm and a specific geometric surface of not less than 5000 cm2 / g, obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate in the presence of an anti-agglomerator selected from the group of paraffin, ozokerite and halogen-containing alcohols-telomers, in the amount of 0.1-2.0% by weight of rubber vulcanizate,
Б) метасиликат игольчатой структуры,B) metasilicate of acicular structure,
B) инициатор гелеобразования, выбранный из группы 4-нитро-N-метиланилин, N-метил-N,4-динитрозоанилин, N-(2-метил-2-нитропропил)-4-нитрозоанилин, N-нитрозодифениламин,B) a gel initiator selected from the group 4-nitro-N-methylaniline, N-methyl-N, 4-dinitrosoaniline, N- (2-methyl-2-nitropropyl) -4-nitrosoaniline, N-nitrosodiphenylamine,
Г) по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования не менее 30 мин при температуре 160°С, выбранный из группы олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксидно-диановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мас.%:D) at least one structuring agent with an increased induction structuring period of at least 30 minutes at a temperature of 160 ° C, selected from the group of oligomeric epoxy resin, epoxy-diane resin, polycondensation resin, which promotes the formation of branched or network structures, in the following ratio of components , wt%:
К недостаткам известного технического решения следует отнести сложный технологический процесс получения композиции и дорогостоящие модифицирующие добавки.The disadvantages of the known technical solution include a complex technological process for obtaining a composition and expensive modifying additives.
Целью и техническим результатом заявленного технического решения является разработка модификатора асфальтобетонных смесей и способа его получения, включающего (модификатор) механоактивированный нефтяной кокс до дисперсности от 10 до 15 мкм и смесь нефтяного битума и полимерной добавки, в виде полиэтиленового окисленного воска, обеспечивающего (модификатор) при его использовании улучшение комплекса физико-механических характеристик дорожного полотна: The purpose and technical result of the claimed technical solution is the development of a modifier for asphalt concrete mixtures and a method for its production, including (modifier) mechanically activated petroleum coke to a fineness of 10 to 15 microns and a mixture of petroleum bitumen and a polymer additive, in the form of polyethylene oxidized wax, providing (modifier) with its use improves the complex of physical and mechanical characteristics of the roadway:
- снижение водонасыщения, - decrease in water saturation,
- повышение длительной водостойкости,- increasing long-term water resistance,
- увеличение предела прочности при сжатии при температуре 50 °С, - an increase in the ultimate strength in compression at a temperature of 50 ° C,
- снижение хрупкости, увеличение трещиностойкости при 0 °С, - decrease in brittleness, increase in crack resistance at 0 ° С,
Сущностью заявленного технического решения является модификатор для асфальтобетонной смеси, состоящий из механоактивированного нефтяного кокса с дисперсностью от 10 до 15 мкм в количестве 70% мас., и смеси нефтяного дорожного битума с полиэтиленовым окисленным воском, в количестве 30% мас., при массовом соотношении воск : битум = 1:30 соответственно. Способ получения модификатора асфальтобетонной смеси по п.1, заключающийся в том, что на этапе 1 готовят 30% мас. смеси нефтяного дорожного битума с полиэтиленовым окисленным воском, для чего подают смесь в обогреваемый смеситель в соотношении воск : битум = 1:30 и перемешивают при температуре 120-140 °С до полной однородности состава; на этапе 2 берут 70% мас. предварительно механоактивированного до дисперсности 10 –15 мкм нефтяного кокса, подают его порционно в обогреваемый смеситель с приготовленной на этапе 1 смесью нефтяного дорожного битума с полиэтиленовым окисленным воском, смесь доводят до полной однородности состава, полученный модификатор асфальтобетонной смеси направляют в гранулятор, где получают конечный продукт в виде гранул необходимого гранулометрического состава.The essence of the claimed technical solution is a modifier for an asphalt concrete mixture, consisting of mechanically activated petroleum coke with a dispersion of 10 to 15 microns in an amount of 70% wt., And a mixture of petroleum road bitumen with polyethylene oxidized wax, in an amount of 30% wt., With a mass ratio of wax : bitumen = 1:30 respectively. The method of obtaining the modifier of the asphalt concrete mixture according to claim 1, which consists in the fact that in step 1 prepare 30% wt. mixtures of oil road bitumen with polyethylene oxidized wax, for which the mixture is fed into a heated mixer in the ratio wax: bitumen = 1:30 and stirred at a temperature of 120-140 ° C until the composition is completely homogeneous; at
При этом заявитель поясняет, что, хотя в соответствии с формулой изобретения массовое соотношение воска и битума = 1:30 соответственно, выход за заявленные пределы также является работоспособным, однако при соотношении воска и битума меньшем, чем 1:30 соответственно, наблюдается ухудшение качества модификатора, вследствие повышенной липкости при получении товарных образцов гранул, а соотношение воск : битум более, чем 1:30 соответственно, приводит к ряду технических сложностей процесса гранулирования, а также к повышению себестоимости конечного продукта.At the same time, the applicant explains that, although in accordance with the claims, the mass ratio of wax and bitumen = 1:30, respectively, going beyond the stated limits is also workable, however, when the ratio of wax and bitumen is less than 1:30, respectively, a deterioration in the quality of the modifier is observed , due to increased stickiness in obtaining commercial samples of granules, and the ratio of wax: bitumen is more than 1:30, respectively, leads to a number of technical difficulties in the granulation process, as well as to an increase in the cost of the final product.
Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг, на которой приведена Таблица физико-механических показателей асфальтобетонной смеси с использованием заявленного модификатора, полученного по заявленному способу.The claimed technical solution is illustrated in Fig, which shows the Table of physical and mechanical properties of the asphalt concrete mixture using the claimed modifier obtained by the claimed method.
Поставленная цель и заявленный технический результат достигается за счет разработки модификатора асфальтобетонной смеси и способа его получения, отличающийся от аналогов тем, что в составе модификатора используется механоактивированный нефтяной кокс и связующая добавка.The stated goal and the claimed technical result is achieved through the development of an asphalt concrete mixture modifier and a method for its production, which differs from analogs in that mechanically activated petroleum coke and a binder additive are used in the modifier.
Для приготовления модификатора асфальтобетонной смеси могут быть использованы следующие компоненты:The following components can be used to prepare an asphalt concrete modifier:
- механоактивированный нефтяной кокс с дисперсностью в диапазоне от 10 до 15 мкм. При этом заявитель поясняет, что значения дисперсности от 10 до 15 мкм не являются значениями дисперсности разных проб (интервалом значений), а характеризуют гранулометрический состав каждой пробы (то есть каждая проба состоит из частичек размером до 10 до 15 мкм), поэтому заявителем не приведены примеры осуществления заявленного способа с различными значениями дисперсности;- mechanically activated petroleum coke with a dispersion in the range from 10 to 15 microns. At the same time, the applicant explains that the fineness values from 10 to 15 microns are not the fineness values of different samples (range of values), but characterize the particle size distribution of each sample (that is, each sample consists of particles up to 10 to 15 microns in size), therefore, the applicant is not given examples of the implementation of the claimed method with different values of dispersion;
- нефтяные битумы, соответствующие по своим показателям битумам дорожного, строительного, изоляционного, кровельного и других назначений;- petroleum bitumen, corresponding in their performance to bitumen for road, construction, insulation, roofing and other purposes;
- полиэтиленовый окисленный воск – это продукт, полученный путем окисления гомополимерных полиэтиленовых восков. Сродство структур битума и воска обусловлено наличием карбоксильных и гидроксильных групп в составе полимерного звена. Идентичность строения обеспечивает максимальную совместимость этих структур на молекулярном уровне с образованием единой полимерной матрицы, что приводит к кардинальному изменению качественных характеристик битумного вяжущего и асфальтобетонной смеси в целом. В качестве полимерной составляющей могут использоваться следующие синтетические каучуки: СЭВ (сополимер этилена и винилацетата), полученные совместной полимеризацией этилена и винилацетата при высоком давлении; бутилкаучуки; СБС (стирол-бутадиен-стирольный термоэластопласт, ДСТ (дивинилстирольный термоэластопласт), АПП (атактический полипропилен, ИПП (изотактический полипропилен), низкомолекулярный полиэтилен.- polyethylene oxidized wax is a product obtained by oxidation of homopolymer polyethylene waxes. The affinity of the structures of bitumen and wax is due to the presence of carboxyl and hydroxyl groups in the composition of the polymer unit. The identity of the structure ensures the maximum compatibility of these structures at the molecular level with the formation of a single polymer matrix, which leads to a radical change in the qualitative characteristics of the bitumen binder and asphalt concrete mixture as a whole. The following synthetic rubbers can be used as a polymer component: SEV (copolymer of ethylene and vinyl acetate), obtained by joint polymerization of ethylene and vinyl acetate at high pressure; butyl rubbers; SBS (styrene-butadiene-styrene thermoplastic elastomer, DST (divinyl styrene thermoplastic elastomer), APP (atactic polypropylene, IPP (isotactic polypropylene), low molecular weight polyethylene.
Получение модификатора асфальтобетонной смеси включает в себя следующие этапы по заявленному способу: Obtaining an asphalt concrete mixture modifier includes the following steps according to the claimed method:
Этап 1. Получение вяжущего в виде смеси нефтяного дорожного битума (далее – битум) и полиэтиленового окисленного воска (далее – воск) в обогреваемом смесителе.Stage 1. Getting a binder in the form of a mixture of oil road bitumen (hereinafter referred to as bitumen) and polyethylene oxidized wax (hereinafter referred to as wax) in a heated mixer.
Этап 2. Порционная подача в смеситель из бункера-накопителя заданного количества механоактивированного нефтяного кокса (далее – кокс) при интенсивном перемешивании. Смесь доводят до полной однородности состава.
Этап 3. Направление полученного модификатора в гранулятор с целью получения конечного продукта в виде гранул.Stage 3. Directing the obtained modifier to the granulator in order to obtain the final product in the form of granules.
Далее приводятся конкретные примеры выполнения заявленного технического решения.The following are specific examples of the implementation of the claimed technical solution.
Заявителем был получен заявленный модификатор асфальтобетонной смеси с различными соотношениями кокс : вяжущее, различными соотношениями воск : битум в вяжущем и различными температурами смешивания с целью подбора оптимальных соотношений и оптимальной температуры для достижения заявленного технического результата – см. Примеры 1 – 6. The applicant has obtained the claimed modifier of the asphalt mixture with different ratios of coke: binder, different ratios of wax: bitumen in the binder and different mixing temperatures in order to select the optimal ratios and optimum temperature to achieve the claimed technical result - see Examples 1-6.
Пример 1. Получение модификатора асфальтобетонной смеси с соотношениями кокс : вяжущее = 70:30, и воск : битум = 1:30 соответственно, при температуре 120 °С.Example 1. Obtaining a modifier of an asphalt concrete mixture with ratios of coke: binder = 70:30, and wax: bitumen = 1:30, respectively, at a temperature of 120 ° C.
На Этапе 1 получают 30% вяжущего в виде смеси нефтяного дорожного битума и полиэтиленового окисленного воска в соотношении воск : битум = 1:30. In Stage 1, 30% of the binder is obtained in the form of a mixture of petroleum road bitumen and polyethylene oxidized wax in the ratio wax: bitumen = 1:30.
Для приготовления, например, 1 кг модификатора асфальтобетонной смеси, готовят 0,30 кг (300 г) вяжущего, из них берут, например, 9,67 г воска и 290,32 г битума (в соотношении воск : битум = 1:30). Смешивание производят, например, в обогреваемом смесителе, при температуре, например, 120 °С, до полной однородности состава. To prepare, for example, 1 kg of an asphalt concrete mixture modifier, 0.30 kg (300 g) of a binder is prepared, from which, for example, 9.67 g of wax and 290.32 g of bitumen are taken (in the ratio wax: bitumen = 1:30) ... Mixing is carried out, for example, in a heated mixer, at a temperature of, for example, 120 ° C, until the composition is completely homogeneous.
Заявитель поясняет что при температуре ниже 120 °С битум получается не пластичным и не подвергается смешению. The applicant explains that at temperatures below 120 ° C, bitumen is not plastic and does not undergo mixing.
На Этапе 2 берут 70% мас. предварительно механоактивированного до дисперсности 10 –15 мкм нефтяного кокса, например, 0,70 кг на 1 кг модификатора асфальтобетонной смеси. Порционно подают нефтяной кокс из бункера-накопителя в обогреваемый смеситель с вяжущим при интенсивном перемешивании при температуре, например, 120 °С. Смесь доводят до полной однородности состава. При этом получают соотношение кокс : вяжущее = 70 : 30.
Получают заявленный модификатор асфальтобетонной смеси (см. Таблицу на Фиг).Receive the claimed modifier of the asphalt mixture (see table in Fig).
На Этапе 3 полученный модификатор асфальтобетонной смеси направляют в гранулятор, где получают конечный продукт в виде гранул необходимого гранулометрического состава.At Stage 3, the resulting modifier of the asphalt concrete mixture is sent to a granulator, where the final product is obtained in the form of granules of the required granulometric composition.
Пример 2. Получение модификатора асфальтобетонной смеси с соотношениями кокс : вяжущее = 70:30, и воск : битум = 1:30 соответственно при температуре 140 °С.Example 2. Obtaining a modifier of an asphalt concrete mixture with ratios of coke: binder = 70:30, and wax: bitumen = 1:30, respectively, at a temperature of 140 ° C.
Проводят получение заявленного модификатора по Примеру 1, при этом смешивание нефтяного дорожного битума и полиэтиленового окисленного воска и далее смешивание нефтяного кокса с вяжущим производят при температуре, например, 140 °С (см. Таблицу на Фиг). The claimed modifier is obtained according to Example 1, while mixing petroleum road bitumen and polyethylene oxidized wax and then mixing petroleum coke with a binder is carried out at a temperature of, for example, 140 ° C (see Table in Fig).
Заявитель поясняет что при температуре выше 140 °С происходит крекинг битума (крекинг – это реакции расщепления углеродного скелета крупных молекул при нагревании).The applicant explains that at temperatures above 140 ° C, bitumen cracking occurs (cracking is a reaction of the decomposition of the carbon skeleton of large molecules upon heating).
Получают заявленный модификатор асфальтобетонной смеси.Receive the declared modifier of the asphalt mixture.
Пример 3. Получение модификатора асфальтобетонной смеси с соотношениями кокс : вяжущее = 70:30, и воск : битум = 1:30 соответственно при температуре 130 °С.Example 3. Obtaining a modifier of an asphalt concrete mixture with ratios of coke: binder = 70:30, and wax: bitumen = 1:30, respectively, at a temperature of 130 ° C.
Проводят получение заявленного модификатора по Примеру 1, при этом смешивание нефтяного дорожного битума и полиэтиленового окисленного воска и далее смешивание нефтяного кокса с вяжущим производят при температуре, например, 130 °С.Carry out the receipt of the claimed modifier according to Example 1, while mixing petroleum road bitumen and polyethylene oxidized wax and then mixing petroleum coke with a binder is carried out at a temperature of, for example, 130 ° C.
Получают заявленный модификатор асфальтобетонной смеси (см. Таблицу на Фиг).Receive the claimed modifier of the asphalt mixture (see table in Fig).
Пример 4. Получение модификатора асфальтобетонной смеси с соотношениями кокс : вяжущее = 65:35, и воск : битум = 1:27 соответственно Example 4. Obtaining a modifier of an asphalt concrete mixture with ratios of coke: binder = 65:35, and wax: bitumen = 1:27, respectively
Готовят модификатор асфальтобетонной смеси по Примеру 3, при этом берут соотношение (% мас.) кокс : вяжущее = 65:35. Вяжущую смесь готовят из нефтяного дорожного битума и полиэтиленового окисленного воска в соотношении воск : битум = 1:27 (см. Таблицу на Фиг).An asphalt concrete modifier is prepared according to Example 3, whereby the ratio (wt%) of coke: binder = 65:35 is taken. A binder mixture is prepared from petroleum road bitumen and polyethylene oxidized wax in the ratio wax: bitumen = 1:27 (see Table in Fig).
Пример 5. Получение модификатора асфальтобетонной смеси с соотношениями кокс : вяжущее = 70:30 и воск : битум = 1:25 соответственно.Example 5. Obtaining a modifier of an asphalt mixture with a ratio of coke: binder = 70:30 and wax: bitumen = 1:25, respectively.
Готовят модификатор асфальтобетонной смеси по Примеру 3, при этом берут соотношение (% мас.) кокс : вяжущее = 70:30. Вяжущую смесь готовят из нефтяного дорожного битума и полиэтиленового окисленного воска в соотношении воск : битум = 1:25 (см. Таблицу на Фиг).An asphalt concrete modifier is prepared according to Example 3, whereby the ratio (wt%) of coke: binder = 70:30 is taken. A binder mixture is prepared from petroleum road bitumen and polyethylene oxidized wax in the ratio wax: bitumen = 1:25 (see Table in Fig).
Пример 6. Получение модификатора асфальтобетонной смеси с соотношениями кокс : вяжущее = 65:35 соответственно и воск : битум = 1:25 соответственно.Example 6. Obtaining a modifier of an asphalt mixture with a ratio of coke: binder = 65:35, respectively, and wax: bitumen = 1:25, respectively.
Готовят модификатор асфальтобетонной смеси по Примеру 3, при этом берут соотношение (% мас.) кокс : вяжущее = 65:35 соответственно. Вяжущую смесь готовят из нефтяного дорожного битума и полиэтиленового окисленного воска в соотношении воск : битум = 1:25 (см. Таблицу на Фиг).An asphalt concrete modifier is prepared according to Example 3, with the ratio (wt%) coke: binder = 65:35, respectively. A binder mixture is prepared from petroleum road bitumen and polyethylene oxidized wax in the ratio wax: bitumen = 1:25 (see Table in Fig).
Асфальтобетонная смесь с заявленным модификатором была испытана в соответствии с ГОСТ 9128-2013 «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия» в аккредитованной испытательной лаборатории дорожной организации. Результаты физико-механических показателей представлены в Таблице на Фиг.The asphalt-concrete mixture with the declared modifier was tested in accordance with GOST 9128-2013 “Asphalt-concrete, polymer-asphalt-concrete, asphalt-concrete, polymer-asphalt-concrete mixtures for highways and airfields. Technical conditions "in the accredited testing laboratory of the road organization. The results of the physical and mechanical parameters are presented in the Table in FIG.
Как видно из Таблицы на Фиг., все показатели асфальтобетонной смеси с заявленным модификатором удовлетворяют требованиям ГОСТ 9128-2013. При этом асфальтобетонная смесь с модификатором по Примерам 1 - 3 показала лучшие физико-механические показатели по сравнению с асфальтобетонной смесью с модификатором по Примерам 4 - 6. As can be seen from the Table in Fig., All indicators of the asphalt concrete mixture with the claimed modifier meet the requirements of GOST 9128-2013. At the same time, the asphalt concrete mixture with the modifier according to Examples 1 - 3 showed better physical and mechanical properties in comparison with the asphalt concrete mixture with the modifier according to Examples 4 - 6.
Исходя из указанного выше, заявитель включил в формулу изобретения состав и способ получения модификатора по Примерам 1 - 3, а именно – соотношение кокс : вяжущее = 70:30, соотношение воск : битум = 1:30, температура смешивания 120-140 °С.Based on the above, the applicant included in the claims a composition and a method for producing a modifier according to Examples 1 to 3, namely, the ratio of coke: binder = 70:30, ratio of wax: bitumen = 1:30, mixing temperature 120-140 ° C.
Основываясь на приведенных выше экспериментальных данных, можно сделать заключение о том, что заявителем достигнуты поставленные цели и заявленный технический результат, а именно - разработан модификатор асфальтобетонных смесей и способ его получения на основе механоактивированного нефтяного кокса и смеси нефтяного дорожного битума с полиэтиленовым окисленным воском, который при соотношении кокс : вяжущее = 70:30 и воска : битума в вяжущем = 1:30 соответственно обеспечивает улучшение физико-механических характеристик конечного асфальтобетонного покрытия.Based on the above experimental data, it can be concluded that the applicant has achieved the goals and the claimed technical result, namely, a modifier of asphalt concrete mixtures and a method for its production based on mechanically activated petroleum coke and a mixture of petroleum road bitumen with polyethylene oxidized wax have been developed, which with a ratio of coke: binder = 70:30 and wax: bitumen in binder = 1:30, respectively, it provides an improvement in the physical and mechanical characteristics of the final asphalt concrete pavement.
Полученные показатели характеризуют повышение основных характеристик асфальтобетонной смеси при использовании коксового порошка по сравнению с аналогом.The obtained indicators characterize the increase in the main characteristics of the asphalt concrete mixture when using coke powder in comparison with the analogue.
Как видно из Таблицы, использование заявленного модификатора, полученного по заявленному способу, при приготовлении асфальтобетонной смеси обеспечило по сравнению с аналогом по патенту РФ №2120922 улучшение таких характеристик как: As can be seen from the Table, the use of the claimed modifier obtained according to the claimed method in the preparation of the asphalt concrete mixture provided, in comparison with the analogue according to the RF patent No. 2120922, an improvement in such characteristics as:
- снижение водонасыщения с 2,74 до 1,5; - decrease in water saturation from 2.74 to 1.5;
- повышение водостойкости асфальтобетонной смеси с 0,93 до 0,97 при требовании ГОСТ не меньше 0,85;- increasing the water resistance of the asphalt concrete mixture from 0.93 to 0.97 if the GOST requirement is not less than 0.85;
- увеличение предела прочности асфальтобетона при сжатии при 50 °С с 1,15 до 1,25 при требовании ГОСТ не менее 1,0; - an increase in the ultimate strength of asphalt concrete under compression at 50 ° C from 1.15 to 1.25 when the GOST requirement is not less than 1.0;
- увеличение трещиностойкости при 0 °С с 3,8 до 4,5. - increase in crack resistance at 0 ° C from 3.8 to 4.5.
Все показатели асфальтобетонной смеси с использованием заявленного модификатора удовлетворяют требованиям ГОСТ 9128-2013* «Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов».All indicators of the asphalt concrete mixture using the claimed modifier meet the requirements of GOST 9128-2013 * "Mixes asphalt concrete, polymer asphalt concrete, asphalt concrete, polymer asphalt concrete for highways and airfields."
Заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна», предъявляемому к изобретениям, так как при определении уровня техники не выявлено техническое решение, которому присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) совокупности признаков, перечисленных в формуле изобретения, включая характеристику назначения.The claimed technical solution meets the criterion of "novelty" for inventions, since when determining the level of technology, no technical solution has been identified that has features that are identical (that is, coincide in the function they perform and the form of implementation of these features) of the set of features listed in the claims , including the description of the purpose.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат. The claimed technical solution meets the inventive step criterion for inventions, since no technical solutions have been identified that have features that coincide with the distinctive features of the claimed invention, and the influence of the distinctive features on the specified technical result has not been established.
Заявленное техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, так как может быть изготовлено с использованием известных материалов, комплектующих изделий, стандартных технических устройств и оборудования.The claimed technical solution meets the criterion of "industrial applicability" for inventions, since it can be manufactured using known materials, components, standard technical devices and equipment.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137788A RU2748791C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137788A RU2748791C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2748791C1 true RU2748791C1 (en) | 2021-05-31 |
Family
ID=76301363
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020137788A RU2748791C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2748791C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114231307A (en) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 祥峰科技有限公司 | Modified asphalt preparation process |
RU2769049C1 (en) * | 2021-09-13 | 2022-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Транзитсервисресурс» (ООО «Транзитсервисресурс») | Use of petroleum coke as a bitumen modifier |
RU2786197C1 (en) * | 2022-06-27 | 2022-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Транзитсервисресурс" (ООО "Транзитсервисресурс") | Modifying granular additive for asphalt mix |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2120922C1 (en) * | 1997-01-08 | 1998-10-27 | Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет | Activated mineral powder for asphalt-concrete mix |
RU2504565C1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Road bitumen concrete based on modified asphalt binder |
RU2509065C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Asphalt-concrete mixture based on modified bitumen |
RU2515840C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Asphalt-concrete mix |
RU2572129C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-12-27 | Виталий Викторович Бондарь | Method to produce modifying additive for hot asphalt-concrete mixtures |
CN106032437B (en) * | 2015-03-16 | 2019-02-26 | 神华集团有限责任公司 | Road asphalt modifier and modified pavement asphalt and preparation method thereof and asphalt |
-
2020
- 2020-11-18 RU RU2020137788A patent/RU2748791C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2120922C1 (en) * | 1997-01-08 | 1998-10-27 | Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет | Activated mineral powder for asphalt-concrete mix |
RU2504565C1 (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Road bitumen concrete based on modified asphalt binder |
RU2509065C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-03-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Asphalt-concrete mixture based on modified bitumen |
RU2515840C1 (en) * | 2012-12-25 | 2014-05-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем нефти и газа Сибирского отделения Российской академии наук | Asphalt-concrete mix |
RU2572129C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-12-27 | Виталий Викторович Бондарь | Method to produce modifying additive for hot asphalt-concrete mixtures |
CN106032437B (en) * | 2015-03-16 | 2019-02-26 | 神华集团有限责任公司 | Road asphalt modifier and modified pavement asphalt and preparation method thereof and asphalt |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2769049C1 (en) * | 2021-09-13 | 2022-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Транзитсервисресурс» (ООО «Транзитсервисресурс») | Use of petroleum coke as a bitumen modifier |
RU2793038C1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-03-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Газпромнефть-Битумные материалы» (ООО «Газпромнефть-БМ») | Structuring additive for asphalt mixes |
RU2789291C1 (en) * | 2021-12-17 | 2023-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть-Битумные материалы" (ООО "Газпромнефть-БМ") | Structuring additive for bitumen-concrete mixes |
CN114231307A (en) * | 2021-12-30 | 2022-03-25 | 祥峰科技有限公司 | Modified asphalt preparation process |
RU2786197C1 (en) * | 2022-06-27 | 2022-12-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Транзитсервисресурс" (ООО "Транзитсервисресурс") | Modifying granular additive for asphalt mix |
RU2806325C1 (en) * | 2023-01-10 | 2023-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Method for producing masted asphalt concrete mixture based on carbon-bitumen composition and heavy oil residues |
RU2822938C1 (en) * | 2023-08-28 | 2024-07-16 | Виктор Михайлович Доронин | Stabilizing modifying additive for macadam-mastic asphalt mixture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Padhan et al. | Enhancement of storage stability and rheological properties of polyethylene (PE) modified asphalt using cross linking and reactive polymer based additives | |
CN100567399C (en) | A kind of rubber powder modified asphalt and working method thereof | |
Fazaeli et al. | Rheological properties of bitumen modified with a combination of FT paraffin wax (sasobit®) and other additives | |
RU2748791C1 (en) | Modifier of asphalt-concrete mixture and method for its preparation | |
US20150128829A1 (en) | Development of a renewable carbon-based bio-modifier for asphalt cement | |
US8906152B2 (en) | Reclaimed asphalt pavement containing polyphosphoric acid modified binder | |
Behbahani et al. | Experimental fracture toughness study for some modified asphalt mixtures | |
DE102010026950A1 (en) | Process for producing agglomerates comprising rubber and wax, agglomerates produced therefrom and their use in asphalt or bitumen | |
US6770127B2 (en) | Multigrade asphalt power additive | |
US4240946A (en) | Method of preparing a bituminuous binder and a construction material containing the same | |
Yalçın et al. | Effect of gilsonite use on storage stability of styrene-butadiene-styrene modified bitumen | |
Sorociak et al. | Asphalt concrete produced from rejuvenated reclaimed asphalt pavement (RAP) | |
KR100903652B1 (en) | Modified asphalt composition used in treated fine waste tire powder with the propylene wax | |
RU2618854C1 (en) | Method of obtaining a polymer-bitumen astringent for road construction | |
RU2222559C1 (en) | Additive for broken stone-mastic bituminous concrete | |
US5749953A (en) | High shear asphalt compositions | |
Öner | Examination of storage stability behaviour of polymer modified bitumen involving nanoclay | |
Maniruzzaman et al. | Rheological properties of cellulose oil palm fiber (COPF) modified 80-100 asphalt binder | |
RU2763726C1 (en) | Polymer-bitumen binder for road surface | |
DE102005058017A1 (en) | Bituminous binder mixture and process for its preparation | |
Almaali et al. | Evaluation the effect of waste LO-density polythlene and crumbrubber on physical properties of asphalt | |
RU2281963C1 (en) | Method for production of complex bitumen-polymer composition | |
CN109897392A (en) | A method of improving rubber asphalt construction workability using bio oil | |
RU2826014C1 (en) | Method of preparing bitumen and intermediate compositions | |
RU2572129C1 (en) | Method to produce modifying additive for hot asphalt-concrete mixtures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20210811 |