UA125567C2 - Композиція добавки для бітумних конгломератів із високими показниками механічних властивостей - Google Patents
Композиція добавки для бітумних конгломератів із високими показниками механічних властивостей Download PDFInfo
- Publication number
- UA125567C2 UA125567C2 UAA202003349A UAA202003349A UA125567C2 UA 125567 C2 UA125567 C2 UA 125567C2 UA A202003349 A UAA202003349 A UA A202003349A UA A202003349 A UAA202003349 A UA A202003349A UA 125567 C2 UA125567 C2 UA 125567C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- additive composition
- conglomerate
- composition according
- additive
- graphene
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 84
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 77
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 claims abstract description 27
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 claims abstract description 3
- -1 polyethylene acrylate Polymers 0.000 claims description 52
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 26
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 26
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 22
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 22
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 229920001485 poly(butyl acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 2
- 229920000120 polyethyl acrylate Polymers 0.000 abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 26
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diene;styrene Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1.C=CC1=CC=CC=C1 FACXGONDLDSNOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000007962 solid dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 229920000468 styrene butadiene styrene block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000013008 thixotropic agent Substances 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/022—Carbon
- C04B14/024—Graphite
-
- 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
- C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
- C04B14/022—Carbon
- C04B14/026—Carbon of particular shape, e.g. nanotubes
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2611—Polyalkenes
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2623—Polyvinylalcohols; Polyvinylacetates
-
- 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
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2641—Polyacrylates; Polymethacrylates
-
- 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
- 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
- C04B40/00—Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
- C04B40/0028—Aspects relating to the mixing step of the mortar preparation
- C04B40/0039—Premixtures of ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
- C08L23/06—Polyethene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08L23/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L29/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal or ketal radical; Compositions of hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L29/14—Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols
-
- 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
-
- 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
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
- C08L2555/30—Environmental or health characteristics, e.g. energy consumption, recycling or safety issues
- C08L2555/34—Recycled or waste materials, e.g. reclaimed bitumen, asphalt, roads or pathways, recycled roof coverings or shingles, recycled aggregate, recycled tires, crumb rubber, glass or cullet, fly or fuel ash, or slag
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
- C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
- C08L2555/80—Macromolecular constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2555/00—Characteristics of bituminous mixtures
- C08L2555/40—Mixtures based upon bitumen or asphalt containing functional additives
- C08L2555/80—Macromolecular constituents
- C08L2555/86—Polymers containing aliphatic hydrocarbons only, e.g. polyethylene, polypropylene or ethylene-propylene-diene copolymers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Винахід стосується композиції добавки, яка призначена для змішування з бітумними конгломератами для дорожнього покриття, що містить термопластичний полімер, полімерну сполуку, яка вибрана з групи, що складається з полівінілбутиралю (PVB), поліетилакрилату (PEA), поліметилакрилату (PMA), полібутилакрилату (PBA), лігніну та їх сумішей, і графен, при цьому графен переважно міститься в кількості від 0,005 до 1 %, за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
Description
Галузь техніки
Даний винахід належить до галузі техніки одержання бітумних конгломератів для дорожнього покриття.
Зокрема, даний винахід стосується до композиції добавки для бітумних конгломератів, яка дозволяє покращити механічні властивості бітумного конгломерату, що містить зазначену добавку, а також продовжити термін служби дорожнього покриття, виготовленого із застосуванням такого бітумного конгломерату.
Рівень техніки
Необхідність розробки технологій і продуктів, максимально безпечних для навколишнього середовища, все ще є актуальною у всіх галузях нафтохімічної промисловості, особливо в галузі виробництва асфальтових і бітумних конгломератів.
Така потреба стимулює пошук матеріалів, що якомога більше сумісні з природним і антропогенним середовищем, а також спробу оптимізувати способи їх одержання шляхом зниження сумарного видобутку сировинних матеріалів і, отже, вуглецевого сліду, пов'язаного з такими способами.
Крім того, у даній галузі техніки добре відомо застосування добавок для покращення властивостей бітумних конгломератів і асфальтів у цілому, наприклад, такі добавки можуть являти собою композиції, які включають термопластичні полімери для покращення механічних властивостей бітумного асфальту, що містить такі добавки, зокрема, міцності при розтягуванні та стійкості до утворення тріщин бітумного конгломерату, який зазвичай застосовується як покривний шар для доріг.
Композиція асфальту, яка містить заповнювачі, гранульований або порошкоподібний матеріал, що одержаний з відходів гумової суміші, наприклад, шин, і суміш термопластичних полімерів і співполімерів, а також додаткові добавки та наповнювачі, описана в міжнародній заявці на патент УМО2015179553.
Китайська заявка на патент СМ 106280505 відноситься до добавки для асфальту в формі суміші, що містить поліолефіни в гранулах й інші матеріали, в тому числі пластифікатор, переважно діоктилфталат. Така добавка також є ефективною щодо зменшення утворення тріщин в асфальті, що одержаний з її застосуванням.
Китайський патент СМ 102585520 відноситься до добавки для асфальту, яка включає поліпропілен, поліетилен, РМВ (полівінілбутираль), а також містить діоктилфталат як пластифікатор, і, крім того: диспергуючий агент, тиксотропний агент і порошок на основі металу.
Така добавка покращує характеристики асфальтових сумішей.
Китайська заявка на патент СМ 103509356 також відноситься до асфальтової суміші, що містить поліолефіни (полієтилен, стирол-бутадієн-стирольний співполімер, поліетилентерефталат), полівінілбутираль як сполучну речовину та наповнювач.
У будь-якому випадку, незважаючи на те, що такі добавки для покращення хімічних і механічних властивостей комерційно доступних асфальтів, а також асфальти, які можна одержати при застосуванні зазначених добавок, зазвичай виготовляють з урахуванням впливу на навколишнє середовище, наприклад, вони можуть містити відходи від інших промислових процесів або перероблені матеріали, як, наприклад, у випадку асфальтової композиції, що описана у заявці УМО2015179553, такі продукти при їх виробництві все ще не здатні поєднувати покращення механічних властивостей бітумних конгломератів з конкретним зниженням впливу застосовуваного сировинного матеріалу на навколишнє середовище, як на якісному, так і на кількісному рівні.
З урахуванням описаного вище попереднього рівня техніки проблема, що лежить в основі даного винаходу, полягала в забезпеченні композиції добавки, призначеної для змішування з бітумними конгломератами для дорожнього покриття, при цьому зазначена композиція підходила для покращення механічних властивостей бітумного конгломерату, одержаного шляхом змішування зазначеної композиції з іншими підходящими компонентами, й одночасно була позбавлена описаних вище недоліків, будучи, тим самим, більш екологічно стійкою.
Короткий опис винаходу
Зазначена проблема була вирішена шляхом одержання композиції добавки, призначеної для змішування з бітумним конгломератом для дорожнього покриття та підходяща для покращення механічних властивостей зазначеного бітумного конгломерату, яка містить щонайменше один термопластичний полімер, полімерну сполуку, що вибрана з групи, яка складається з полівінілбутиралю (РМВ), поліетилакрилату (РЕА), поліметилакрилату (РМА), полібутилакрилату (РВА), лігніну та їх сумішей, і графен.
Більш переважно, зазначений щонайменше один термопластичний полімер являє собою бо поліолефін, переважно поліетилен або поліпропілен або будь-яку іншу суміш поліетилену та поліпропілену.
Більш переважно, зазначений термопластичний полімер являє собою суміш поліетилену та поліпропілену, що містить поліетилен у кількості від 25 до 7595 за масою в розрахунку на загальну масу суміші.
Ще більш переважно зазначений термопластичний полімер являє собою суміш поліетилену та поліпропілену, як зазначено в наведеній нижче таблиці 1, в якій значення за масою розраховані на загальну масу суміші поліетилену та поліпропілену.
Таблиця 1 1117407 Ї71111116071 11160 Її 4 г щ
Зазначений щонайменше один термопластичний полімер переважно являє собою перероблений матеріал.
Альтернативно, термопластичний полімер, що застосовується в композиції добавки згідно з даним винаходом, являє собою матеріал первинного виготовлення або суміш описаного вище переробленого матеріалу та матеріалу первинного виготовлення.
Перевага полягає в тому, що композиція добавки згідно з даним винаходом, що призначена для змішування з бітумними конгломератами, може по суті складатися з перерахованих вище компонентів без застосування інших компонентів, таких як пластифікатори, сполуки сірки, солі і/або інші матеріали.
У рівній мірі переважним є те, що полімерна сполука, що міститься в композиції добавки згідно з даним винаходом, являє собою полівінілбутираль (РМВ).
Згідно з переважним варіантом реалізації зазначена вище полімерна сполука являє собою перероблену сполуку, переважно перероблений РМВ, більш переважно, такий, що одержаний за допомогою його витягання в процесі обробки використаного вітрового скла транспортного засобу і/або подвійного склопакета, який застосовується в будівлях.
Альтернативно, зазначена вище полімерна сполука, зокрема, полівінілбутираль, що застосовується в композиції добавки згідно з даним винаходом, являє собою матеріал первинного виготовлення або суміш згадуваного вище переробленого матеріалу та матеріалу первинного виготовлення.
Згідно з даним винаходом під терміном "графен" мають на увазі вуглецевий матеріал з
Зо двовимірною структурою вуглецевих одноатомних шарів з гексагональною матрицею, в якій кожен атом вуглецю зв'язаний з іншими трьома атомами вуглецю за допомогою ковалентного зв'язку та зв'язаний з атомами сусідніх шарів за допомогою сил Ван-дер-Ваальса, а також мають на увазі будь-яку функціоналізовану похідну такого вуглецевого матеріалу, наприклад, оксид графену, тобто графен, що частково функціоналізований кисеньвмісними групами.
Графен, що застосовується в композиції добавки згідно з даним винаходом, переважно має уявну щільність від 2 до 100 г/дму, більш переважно від 10 до 70 г/дм3; при цьому графен, що застосовується в композиції добавки згідно з даним винаходом, одночасно має площу поверхні від 10 до 300 ме/г.
Зазначену поверхневу площу вимірюють із застосуванням методу Брюнера - Еммета -
Теллера (ВЕТ) з поглинання інертного газу (азоту), зокрема, згідно з процедурою, описаною в
ІБО 9277: 2010.
Крім того, горизонтальні розміри графенових шарів становлять менше 200 мкм, переважно менше 100 мкм, більш переважно менше 50 мкм.
Згідно з переважним варіантом реалізації графен, що застосовується в композиції добавки згідно з даним винаходом, являє собою перероблений графен.
Альтернативно, графен, що застосовується в композиції добавки згідно з даним винаходом, являє собою графен первинного виготовлення або суміш переробленого графену та графену первинного виготовлення.
Відповідно, абсолютна перевага полягає в тому, що композиція добавки, яка призначена для змішування з бітумними конгломератами для дорожнього покриття згідно з даним винаходом, може існувати у вигляді суміші частково або повністю перероблених матеріалів; отже, композиція добавки згідно з даним винаходом є особливо екологічно стійкою, що обумовлено не тільки явною чистою економією сировинних матеріалів, але також пов'язаним з цим зменшенням викидів діоксиду вуглецю (які в іншому випадку викидалися б у навколишнє середовище під час процесів синтезу матеріалів, що розглядаються).
Графен, що включений в композицію добавки згідно з даним винаходом, переважно міститься в кількості від 0,005 до 195, більш переважно від 0,005 до 0,1595, ще більш переважно від 0,01 до 0,1 95 за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
У рівній мірі переважним є те, що зазначений вище термопластичний полімер, який входить у склад композиції добавки згідно з даним винаходом, міститься в кількості від 45 до 95 95, більш переважно від 50 до 90 95 за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
У рівній мірі переважним є те, що зазначена вище полімерна сполука, яка входить у склад композиції добавки згідно з даним винаходом, переважно полівінілбутираль, міститься в кількості від 5 до 55 95, більш переважно від 10 до 50 95 за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
Особливо переважна композиція добавки, що призначена для змішування з бітумними конгломератами, складається з наступних компонентів, виражених у відсотках за масою в розрахунку на загальну масу композиції: термопластичний матеріал 50-95 полівінілбутираль 5-50 графен 0,005 - 1.
Усі відсотки, що наведені в тексті даної заявки, слід розуміти як відсотки за масою, якщо не зазначено інше.
Композицію добавки згідно з даним винаходом одержують у формі частинок, наприклад, у формі гранул або у формі крихти, переважно з частинками, середній діаметр яких становить від 0,5 до 10 мм, більш переважно від 4 до б мм, або у формі порошку переважно з частинками, середній діаметр яких становить від 0,08 до З мм, більш переважно від 0,5 до З мм.
Відповідно, композицію добавки згідно з даним винаходом можна одержати способом, що включає роздільне подрібнення описаних вище термопластичного полімеру, полімерної сполуки, переважно полівінілбутиралю, та графену, і їх подальше змішування.
Абсолютно переважним є те, що описаний вище спосіб одержання композиції добавки згідно з даним винаходом призводить до одержання композиції добавки згідно з даним винаходом у формі порошку або у формі гранул з частинками, середній діаметр яких становить від 0,08 до З мм, переважно від 0,5 до З мм.
Зо Зазначену вище стадію подрібнення переважно можна здійснювати із застосуванням млина з охолоджуваним ротором або ротора гранулятора або шляхом кріогенного подрібнення.
Крім того, перевагою є те, що застосування композиції добавки згідно з даним винаходом у будь-якому з його варіантів реалізації переважно дозволяє одержати бітумні конгломерати з покращеними механічними властивостями, а також продовжити термін служби дорожнього покриття, виготовленого з використанням таких бітумних конгломератів.
Описану вище композицію добавки згідно з даним винаходом можна, в свою чергу, використовувати для одержання бітумного конгломерату, що підходить для виготовлення дорожнього покриття з високими показниками механічних властивостей. Такий бітумний конгломерат містить заповнювачі, в тому числі, наприклад, інертні неорганічні матеріали, такі як щебінь, гранульований і подрібнений шлак, штучні заповнювачі, що одержані, наприклад, шляхом високотемпературного плавлення деяких мінералів або гірських порід (наприклад, бокситів або певних глин), наповнювачі, бітум, а також описану вище композицію добавки, яка зазвичай міститься в кількості від 0,09 до 15 95, переважно від 2 до 6 95, більш переважно 5 95 за масою в розрахунку на загальну масу зазначеного бітуму.
Зазначений бітумний конгломерат переважно містить бітум у кількості від З до 7 9У5 за масою в розрахунку на загальну масу бітумного конгломерату, більш переважно в кількості від 4 до 6,5 95 за масою в розрахунку на загальну масу бітумного конгломерату.
Згідно з даним винаходом під терміном "бітум" зазвичай мають на увазі матеріал, що містить тверду дисперсійну фазу за кімнатної температури, яка має термопластичні властивості, при цьому зазначена дисперсійна фаза містить високомолекулярні органічні сполуки, головним чином вуглеводні, кількість атомів вуглецю в яких становить більше 25. У загальному випадку, в зазначеній дисперсійній фазі можуть бути дисперговані слідові кількості сірки, азоту, кисню та металу, такого як нікель, залізо та ванадій.
Таким чином, згідно з одним з додаткових аспектів даний винахід відноситься до способу одержання бітумного конгломерату, який підходить для виготовлення дорожнього покриття з високими показниками механічних властивостей, що включає стадію додавання до зазначених заповнювачів, при перемішуванні та за варіюючої температури від 130 "С до 200 "С, переважно від 165 "С до 185 "С, більш переважно від 170 "С до 180 "С, описаної вище композиції добавки згідно з даним винаходом, при цьому зазначений бітумний конгломерат також містить бітум і наповнювач.
Абсолютна перевага полягає в тому, що композиція добавки згідно з даним винаходом при додаванні в бітумні конгломерати для дорожнього покриття дозволяє одержати дорожнє покриття з високими показниками механічних властивостей, такими як висока міцність при розтягуванні, висока жорсткість і висока втомна міцність, як більш детально пояснено з посиланням на докладний опис.
Відповідно, дорожнє покриття, яке виготовлене із застосуванням бітумного конгломерату, що містить композицію добавки згідно з даним винаходом, також проявляє слабку схильність до такого явища, як колієутворення, у порівнянні з дорожнім покриттям, виготовленим із застосуванням бітумного конгломерату, що не містить композицію добавки згідно з даним винаходом, як буде більш детально пояснено з посиланням на докладний опис.
Високі показники механічних властивостей, що надаються дорожньому покриттю композицією добавки, змішаною з бітумним конгломератом, а також значне зменшення такого явища, як колієутворення, обумовлюють значне збільшення терміну служби дорожнього покриття, а також його безпеку, в порівнянні з традиційним дорожнім покриттям.
Абсолютною перевагою є те, що, коли бітумний конгломерат, який містить композицію добавки згідно з даним винаходом, використовують при виготовленні дорожнього покриття, шари останнього (підстильний шар покриття, сполучний шар і поверхневий шар) можуть мати меншу товщину, з урахуванням однакового терміну служби, у порівнянні з дорожнім покриттям, виготовленим із застосуванням бітумного конгломерату, що не містить композицію добавки згідно з даним винаходом.
Отже, застосування конгломерату, що містить таку композицію добавки, призводить не тільки до необхідності застосування меншої кількості заповнювачів і бітуму, що обумовлює зниження викидів діоксиду вуглецю, які в іншому випадку мали б місце при виробництві/видобутку та при транспортуванні перерахованих вище сировинних матеріалів, але також призводить до значної економії енергії (і відповідного меншого впливу на навколишнє середовище) завдяки меншому виробництву бітумного конгломерату, який, як показано раніше,
Зо вимагає обробки за досить високих температур.
Крім того, композиція згідно з даним винаходом є зручною та безпечною при використанні, оскільки вона не містить дрібноподрібнених порошків, які можуть вдихати оператори, що використовують її.
Крім того, композиція згідно з даним винаходом може зберігатися протягом тривалих періодів часу, навіть протягом багатьох місяців, без ризику злежування та зберігає свої властивості плинності незмінними з плином часу, що є важливим при додаванні такої композиції в бітумний конгломерат з точки зору забезпечення точного та відтворюваного дозування зазначеної композиції.
Особливості та переваги даного винаходу будуть додатково продемонстровані за допомогою деяких варіантів його реалізації, які викладені далі як ілюстрація, а не обмеження.
Докладний опис винаходу
Далі наведені деякі приклади композицій добавки згідно з даним винаходом, які були приготовлені та досліджені з одержанням позитивних результатів щодо їх впливу на поліпшення показників механічних властивостей при одержанні бітумного конгломерату. На закінчення, наведений порівняльний приклад, в якому показана можлива композиція добавки, що містить графен і не відповідає даному винаходу.
Приклад 1
Суміш поліетилену та о поліпропілену (70:30) 49,995 76
Полівінілбутираль 49,995 95
Графен первинного 0,01 р. виготовлення
Приклад 2
Суміш поліетилену та 49,95 9 поліпропілену (50:50)
Полівінілбутираль 49,95 95
Графен первинного 0195 виготовлення ' І
Приклад З
Суміш поліетилену та 49,95 95 поліпропілену (60:40)
Полівінілбутираль 49,95 95
Перероблений графен 0,1 95.
Приклад 4
Суміш поліетилену та поліпропілену (30:70) 90 14,395
Полівінілбутираль 24,995 95
Графен первинного о виготовлення 0,01 9.
Приклад 5
Суміш поліетилену та о поліпропілену (50:50) 74,95 Зо
Полівінілбутираль 24,95 96
Графен первинного 019, виготовлення От
Приклад 6
Суміш поліетилену та о поліпропілену (70:30) 19,995 76
Полівінілбутираль 19,995 95
Графен первинного 0,01 95. виготовлення
Приклад 7
Суміш поліетилену та о поліпропілену (40:60) 19,95 Зе
Полівінілбутираль 19,95 95
Графен первинного 01 у виготовлення т
Приклад 8
Суміш поліетилену та о поліпропілену (70:30) 89,995 76
Полівінілбутираль 9,995 95
Графен первинного 0,01 95. виготовлення
Приклад 9
Суміш поліетилену та о поліпропілену (70:30) 89,95 Зо
Полівінілбутираль 9,95 95
Графен первинного 01 9, виготовлення т
Приклад 10
Суміш поліетилену та 89 5 9 поліпропілену (60:40) бо
Полівінілбутираль 9,5 90
Графен первинного 41 5у виготовлення "З
Приклад 11
Суміш поліетилену та о поліпропілену (70:30) 89,990 7
Полівінілбутираль 9,995 95
Графен первинного 0,005 95. виготовлення
Приклад 12 (порівняльний приклад, що не відповідає даному винаходу)
Суміш поліетилену та о поліпропілену (70:30) 30,00 Че
Полівінілбутираль 10,00 95
Композиції згідно з прикладами 1-11 готували шляхом роздільного подрібнення суміші поліетилену та поліпропілену, полівінілбутиралю та графену і подальшого змішування подрібнених компонентів всередині змішувача з одержанням гомогенної суміші з частинками,
середній діаметр яких становив 2 мм.
Композицію згідно з прикладом 12 готували тим же способом на основі тільки суміші полієтилену та поліпропілену і полівінілбутиралю.
Приклад 13
Використовуючи композицію згідно з прикладом 8, в лабораторії готували вісімнадцять брикетів бітумного конгломерату діаметром 100 мм і товщиною приблизно 25 мм, що містить зазначену композицію відповідно до пропорцій інгредієнтів, які зазначені в наведеній нижче таблиці 2 (конгломерат А). Крім того, готували вісімнадцять брикетів бітумного конгломерату з тим же складом, але такого, що містить композицію добавки згідно з прикладом 12 (конгломерат
В), і вісімнадцять брикетів бітумного конгломерату, що не містить ні композиції добавки згідно з прикладом 8, ні композиції добавки згідно з прикладом 12 (конгломерат С), а також дев'ять панелей з бітумного конгломерату, по три панелі для кожного типу конгломерату А, В і С.
Таблиця 2
Бітумний конгломерат | Бітумний конгломерат | -. -
А, що містить В, що містить Бітумний конгломерат й й й . С, без будь-якої композицію згідно з композицію згідно з добавки прикладом 8 прикладом 12
Гравій як інертні
Гравій як інертні матеріали 3/6
Композиціядобавки.д | 027 17777020
Бітумний конгломерат готували в лабораторії за допомогою описаної нижче процедури із застосуванням пристроїв, які функціонально імітують більш великомасштабне обладнання, що зазвичай застосовується на підприємствах для виробництва бітумного конгломерату: - вибір кривої гранулометричного складу в залежності від дорожнього покриття, яке припускають виготовити із застосуванням бітумного конгломерату, що знаходиться в даний час у процесі підготовки; - вибір заповнювачів відповідно до зазначеної кривої гранулометричного складу, в даному випадку заповнювачів відповідно до таблиці 2, і доведення заповнювачів до температури від 170 до 180 "С всередині змішувача; - додавання підходящої кількості композиції добавки, в даному випадку композиції добавки згідно з прикладом 8, в кількості, зазначеній у таблиці 2, з наступним перемішуванням протягом від 40 до 60 секунд з одержанням суміші; - додавання до суміші підходящої кількості бітуму, в даному випадку кількості, зазначеної в таблиці 2, з наступним перемішуванням протягом щонайменше від 20 до 30 секунд; - додавання до суміші підходящої кількості наповнювача, в даному випадку кількості,
Зо зазначеної в таблиці 2, з наступним перемішуванням протягом щонайменше 5 хвилин (відповідно до нормативного закону ЕМ 12697-35) з одержанням гомогенної суміші бітумного конгломерату.
Зокрема, одержану суміш підтримували за температури від 170 до 1809 протягом всіх стадій її обробки.
У випадку бітумного конгломерату В замість одержаної в прикладі 8 композиції згідно з даним винаходом додавали композицію, що одержана в прикладі 12, яка не відповідає даному винаходу (не містить графен). У випадку бітумного конгломерату С, після стадії нагрівання заповнювачів безпосередньо йшла стадія додавання до них бітуму.
Потім одержану таким чином суміш бітумного конгломерату вивантажували із змішувача, дозували в контейнери в кількості, що дорівнює приблизно 1210 г, ії далі кондиціонували в печі за температури 150 "С протягом приблизно З годин (для імітування умов транспортування).
Потім після стадії кондиціонування в печі одержаний таким чином бітумний конгломерат поміщали всередину матриці. Далі для забезпечення відносного об'єму порожнеч приблизно 2,596, виконували ущільнення за допомогою обертального ущільнювача (як альтернатива обертальному ущільнювачу можна використовувати будь-який інший тип ущільнювача, що підходить для цієї мети, наприклад, ущільнювач Маршала): - Тиск, що створюється навантаженням: 600 кПа; - Праційний кут: 1,257; - Гранична щільність: 2400 кг/м3.
Було виготовлено 18 брикетів для кожного типу бітумного конгломерату для проведення механічних випробувань, одночасно було одержано три панелі розміром 50 смх70 см, по одній для кожного типу бітумного конгломерату.
Вісімнадцять брикетів конгломерату А, вісімнадцять брикетів конгломерату В і вісімнадцять брикетів конгломерату С, а також панелі, що виготовлені з конгломерату А, панелі, що виготовлені з конгломерату В, і панелі, що виготовлені з конгломерату С, були в кінці поміщені в кліматичні камери для відповідного кондиціонування для проведення механічних випробувань.
Приклад 14 (Визначення міцності при розтягуванні)
Для проведення випробування на міцність при розтягуванні використовували шість брикетів конгломерату А, шість брикетів конгломерату В і шість брикетів конгломерату С.
Кожний брикет відповідно поміщали в механічний прес спеціального кошика для випробування, потім проводили випробування на міцність при розтягуванні відповідно до методики ОМІ ЕМ 12697-23.
Дослідження механічних властивостей відбувалося з визначенням міцності на непряме розтягування (115). ІТ5 імітує максимальну напругу, що створюється при проходженні транспорту, яку може витримувати дорожній одяг.
Результати окремих випробувань наведені нижче в таблиці 3.
Таблиця З
На підставі даних, представлених у таблиці 3, можна відзначити, що композиція добавки згідно з даним винаходом дозволяє збільшити міцність на непряме розтягування на приблизно бО 95 в бітумному конгломераті, виготовленому із застосуванням зазначеної композиції
Зо (конгломерат А), в порівнянні з традиційним бітумним конгломератом, що містить бітум як такий (конгломерат С), і на 995 в порівнянні з бітумним конгломератом, що містить композицію добавки, по суті ідентичну щодо вмісту поліетилену/пропілену та РМВ, але не містить графен (конгломерат В). Таким чином, збільшення міцності на непряме розтягування має на увазі більш високу міцність бітумного конгломерату, що піддається навантаженню, і, отже, композиція добавки згідно з даним винаходом дозволяє одержати бітумний конгломерат, який дозволяє виготовити дорожнє покриття, яке характеризується більш тривалим терміном служби. Значне збільшення міцності на непряме розтягування, що досягнуте при застосуванні композиції згідно з даним винаходом, у порівнянні з композицією, яка є ідентичною, за винятком відсутності графену в кількості всього лише 0,01 95 за масою, слід вважати абсолютно несподіваним.
Приклад 15 (Визначення модуля деформації)
Шість брикетів конгломерату А, шість брикетів конгломерату В і шість брикетів конгломерату
С використовували для проведення випробування з визначення модуля деформації, під яким мають на увазі здатність бітумних конгломератів поширювати в поверхневій частині дорожнього полотна навантаження, що створюється в дорожньому покритті колієутворюючими поверхнями шин транспортного засобу.
Кожний брикет відповідно поміщали на спеціальний стенд серво-пневматичної системи для динамічних випробувань, яка в свою чергу знаходилась в кліматичній камері для контролю температури; потім проводили випробування для визначення модуля деформації відповідно до методики ОМІ ЕМ 12697-26.
Умови випробувань, що застосовуються для визначення модуля деформації, були наступними: - Температура: змінна; - Прикладена горизонтальна деформація: 5 мкм; - Піковий час: 124 мілісекунди (частота 2 Гу); - Коефіцієнт Пуассона: 0,35.
Результати окремих випробувань наведені нижче в таблиці 4.
Таблиця 4
Очевидно, що композиція добавки згідно з даним винаходом (приклад 8) при застосуванні для одержання бітумного конгломерату призводить в останньому до значного збільшення модуля деформації в порівнянні як з традиційним конгломератом (конгломератом С), такі з конгломератом, що містить композицію добавки згідно з прикладом 12, яка не містить графен (конгломерат В). У цьому сенсі конгломерат А є особливо ефективним за помірно високих температур (ТТ - 207; т - 40"С). Збільшення модуля деформації що виявлене для конгломерату А, в порівнянні з конгломератом В, навіть вище, ніж вже значне збільшення міцності при розтягуванні, що виявлене в попередньому прикладі, та тому ще більш дивне.
Приклад 16 (Визначення втомної міцності)
Шість брикетів конгломерату А, шість брикетів конгломерату В і шість брикетів конгломерату
С використовували для проведення випробування на втомну міцність. Руйнування внаслідок втоми дорожнього покриття відбувається через повторення протягом тривалого часу деформуючих станів, індукованих розтягуючими напруженнями, які викликані як рухом транспортних засобів, так і сезонними циклами та зміною температури.
Кожний брикет відповідно поміщали на спеціальний стенд серво-пневматичної системи для динамічних випробувань, яка в свою чергу знаходилась у кліматичній камері для контролю температури; потім проводили випробування для визначення втомної міцності відповідно до методики ОМІ ЕМ 12697 -24.
Умови випробувань для визначення втомної міцності були: - Температура: 20 "С; - Прикладена горизонтальна деформація: 300 кПа; - Піковий час: 248 мілісекунд; - Час спокою: 252 мілісекунди; - Частота: 2 Гц; - Коефіцієнт Пуассона: 0,35. - Стан відмови: 10 95 вихідного комплексного модуля.
Результати окремих випробувань наведені нижче в таблиці 5.
Таблиця 5
Конгломерат А 1056933
Конгломерат В 473167
Конгломерат С 157639
А в порівнянні з В -123,4 95
А в порівнянні з С -570,5 95
В у порівнянні з С -200,2 905
На підставі даних, представлених у таблиці 5, можна побачити, що кількість циклів втомного навантаження конгломерату А, що містить композицію добавки згідно з даним винаходом
(приклад 8), збільшилася на 123 95 у порівнянні з бітумним конгломератом В, що містить порівняльну композицію добавки згідно з прикладом 12, яка не містила графен, і збільшилася до 570 95 у порівнянні з традиційним бітумних конгломератом (конгломератом С). Це є додатковим вражаючим свідченням несподіваного покращення механічних властивостей конгломерату, при цьому зазначене покращення досягається за рахунок присутності графену, незважаючи не те, що його додають у надзвичайно низькій кількості (0,01 95 від загальної маси композиції добавки, яка додана до бітумного конгломерату).
Приклад 17 (Моніторинг явища колієутворення)
Три панелі з конгломерату А, три панелі з конгломерату В і три панелі з конгломерату С використовували для проведення випробування на моніторинг колієутворення, під яким мають на увазі явище поздовжньої деформації, викликаної потовщенням, в умовах навантаженої осі з подальшим бічним переміщенням бітумної суміші під час проходження колеса. Кожну панель відповідно поміщали на спеціальний стенд в установку на колієутворення (установку для випробування колісним навантаженням), яка в свою чергу знаходилась у кліматичній камері для контролю температури; потім проводили випробування для визначення втомної міцності відповідно до методики ОМІ ЕМ 12697-22.
Лабораторне випробування, що дозволяє імітувати таке явище, забезпечило наступні результати: - ГЛИБИНУ: цей параметр фізично показує, наскільки глибокою є колія (велика глибина означає менший опір); - РКО (пропорційна глибина колії): цей параметр вказує на відсоток колії, що утворена під час випробування при заданій кількості циклів; при зменшенні зазначеного параметра деформація зменшується і, отже, збільшується термін служби дорожнього покриття; - М/5 (кут нахилу кривої колієутворення): цей параметр вказує на швидкість, з якою бітумний конгломерат деформується; при зменшенні зазначеного параметра опір деформації збільшується та деформація згодом зменшується, що збільшує термін служби дорожнього покриття.
Поставлена умова випробування для визначення опору колієутворення, являла собою температуру 60 "С.
Зо Результати окремих випробувань наведені нижче в таблиці 6.
Таблиця 6 п ке ШЕ ОО й після 10000 10000 циклів й 5000 циклів (мм) й циклів) циклів (мм) до
КонгломератА | 043 | 048 | 08 | 0009
Проведені випробування дозволяють виділити високі експлуатаційні властивості конгломерату А, що містить композицію добавки згідно 3 даним винаходом, який характеризується значним зменшенням колієутворення (-51 95) в порівнянні з бітумним конгломератом В при додатковому збільшенні в результаті терміну служби дорожнього покриття та безпеки дорожнього руху в порівнянні з традиційним дорожнім покриттям (конгломератом С).
У цьому випадку також можна відзначити, що графен, який міститься в композиції добавки згідно з даним винаходом, незважаючи на те, що зазначений графен присутній у дійсно невеликій кількості (0,01 95 за масою в композиції згідно з прикладом 8), призводить до значного та несподіваного підвищення опору колієутворенню.
У кінцевому рахунку, всі експериментальні дані показують, що композиція добавки згідно з даним винаходом дозволяє одержувати бітумні конгломерати з покращеними експлуатаційними показниками щодо механічних властивостей, що, отже, призводить до продовження загального терміну служби дорожнього покриття, виготовленого із застосуванням зазначених конгломератів. Це призводить не тільки до економії (менше витрат на утримання та технічне обслуговування дорожнього одягу), але також до значного зменшення впливу на навколишнє середовище (можливість зробити більш тонкий шар конгломерату в порівнянні з конгломератом без композиції добавки згідно з даним винаходом, з урахуванням однакового терміну служби, зі скороченням у результаті викидів вуглекислого газу завдяки виробництву самого конгломерату), а також підвищення загальної безпеки при застосуванні дорожнього покриття, що розглядається.
Claims (14)
1. Композиція добавки, яка призначена для змішування з бітумним конгломератом для дорожнього покриття та придатна для покращення механічних властивостей зазначеного бітумного конгломерату, що містить щонайменше один термопластичний полімер, полімерну сполуку, яка вибрана з групи, що складається з полівінілбутиралю (РМВ), поліетилакрилату (РЕА), поліметилакрилату (РМА), полібутилакрилату (РВА), лігніну та їх сумішей, і графен.
2. Композиція добавки за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначений щонайменше один термопластичний полімер являє собою поліолефін, який переважно вибраний з групи, що складається з поліетилену, поліпропілену та їх сумішей, при цьому більш переважно, якщо зазначений термопластичний полімер являє собою суміш поліетилену та поліпропілену, що містить полієтилен у кількості від 25 до 75 95, за масою в розрахунку на загальну масу суміші.
3. Композиція добавки за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що зазначений термопластичний полімер являє собою перероблений матеріал.
4. Композиція добавки за будь-яким з пп. 1-3, яка відрізняється тим, що зазначена полімерна сполука являє собою полівінілбутираль (РМВ).
5. Композиція добавки за будь-яким з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що зазначена полімерна сполука являє собою перероблену полімерну сполуку.
6. Композиція добавки за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що зазначений графен являє собою перероблений графен.
7. Композиція добавки за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що зазначений графен міститься у зазначеній композиції добавки в кількості від 0,005 до 1 95, переважно від 0,005 до 0,15 95, більш переважно від 0,01 до 0,1 95, за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
8. Композиція добавки за будь-яким з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що зазначений термопластичний полімер міститься у зазначеній композиції добавки в кількості від 45 до 95 95, переважно від 50 до 90 95, за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
9. Композиція добавки за будь-яким з пп. 4-8, яка відрізняється тим, що зазначена полімерна сполука міститься у зазначеній композиції добавки в кількості від 5 до 55 95, переважно від 10 до 50 95, за масою в розрахунку на загальну масу композиції.
10. Композиція добавки за будь-яким з пп. 4-9, яка складається з наступних компонентів, виражених у відсотках, за масою в розрахунку на загальну масу композиції: термопластичний матеріал 50-95 полівінілбутираль 5-50 графен 0,005-1.
11. Композиція добавки за будь-яким з пп. 1-10, яка характеризується тим, що вона знаходиться у гранульованій формі або у формі крихти з частинками, середній діаметр яких становить від 5 до 10 мм, переважно від 4 до б мм, або в порошкоподібній формі з частинками, середній діаметр яких становить від 0,08 до З мм, переважно від 0,5 до З мм.
12. Застосування композиції добавки за будь-яким з пп. 1-11 для одержання бітумних конгломератів.
13. Бітумний конгломерат, який придатний для одержання дорожнього покриття з покращеними механічними властивостями, що містить заповнювачі, наповнювач, бітум і композицію добавки за будь-яким з пп. 1-11, при цьому зазначена композиція добавки міститься в зазначеному бітумному конгломераті в кількості від 0,09 до 15 95, переважно від 2 до 6 95, більш переважно 5 95, за масою в розрахунку на загальну масу зазначеного бітуму.
14. Спосіб одержання бітумного конгломерату, який придатний для одержання дорожнього покриття з високими механічними характеристиками, що включає стадію додавання до зазначених заповнювачів, при перемішуванні та за температури від 130 до 200 "С, переважно від 165 до 185 "С, більш переважно від 170 до 180 "С, зазначеної композиції добавки за будь- яким з пп. 1-11, бітуму та наповнювача.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT201700126622 | 2017-11-07 | ||
| PCT/EP2018/080169 WO2019091915A1 (en) | 2017-11-07 | 2018-11-05 | Additive composition for bituminous conglomerates with high mechanical performances |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA125567C2 true UA125567C2 (uk) | 2022-04-20 |
Family
ID=61527119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202003349A UA125567C2 (uk) | 2017-11-07 | 2018-11-05 | Композиція добавки для бітумних конгломератів із високими показниками механічних властивостей |
Country Status (28)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10759699B2 (uk) |
| EP (1) | EP3707203B1 (uk) |
| JP (1) | JP7245830B2 (uk) |
| KR (1) | KR102615033B1 (uk) |
| CN (1) | CN111433273B (uk) |
| AU (1) | AU2018363663B2 (uk) |
| CA (1) | CA3080863A1 (uk) |
| CL (1) | CL2020001203A1 (uk) |
| CO (1) | CO2020005619A2 (uk) |
| DK (1) | DK3707203T3 (uk) |
| EA (1) | EA202090954A1 (uk) |
| ES (1) | ES2908985T3 (uk) |
| HR (1) | HRP20220343T1 (uk) |
| HU (1) | HUE057805T2 (uk) |
| IL (1) | IL274470B2 (uk) |
| LT (1) | LT3707203T (uk) |
| MA (1) | MA50554B1 (uk) |
| MD (1) | MD3707203T2 (uk) |
| MX (1) | MX2020004726A (uk) |
| PE (1) | PE20201175A1 (uk) |
| PL (1) | PL3707203T3 (uk) |
| PT (1) | PT3707203T (uk) |
| RS (1) | RS63036B1 (uk) |
| SG (1) | SG11202003979YA (uk) |
| SI (1) | SI3707203T1 (uk) |
| TW (1) | TWI794322B (uk) |
| UA (1) | UA125567C2 (uk) |
| WO (1) | WO2019091915A1 (uk) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT201900006600A1 (it) * | 2019-05-07 | 2020-11-07 | Iterchimica S R L | Procedimento per la produzione di un additivo per conglomerati bituminosi con prestazioni meccaniche elevate |
| RO135159B1 (ro) * | 2021-03-18 | 2023-02-28 | Universitatea "Dunărea De Jos" Din Galaţi | Mixtură asfaltică îmbunătăţită cu grit deşeu provenit din procesul de sablare a corpurilor de navă şi cu microplastice de polipropilenă |
| CN116040984A (zh) * | 2021-10-28 | 2023-05-02 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种基于沥青混合料抗疲劳特性进行物料配比优化设计的方法 |
| IT202100027737A1 (it) * | 2021-10-29 | 2023-04-29 | Iterchimica S P A | Strato sottile bituminoso multifunzionale ad elevate prestazioni meccaniche |
| CN114426413B (zh) * | 2022-02-11 | 2022-08-02 | 山东省路桥集团有限公司 | 吸波沥青混合料 |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3917815A1 (de) * | 1989-06-01 | 1990-12-06 | Roehm Gmbh | Polymermodifiziertes bitumen |
| US7160935B2 (en) | 2003-04-04 | 2007-01-09 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tubular reactor ethylene/alkyl acrylate copolymer as polymeric modifiers for asphalt |
| JP2007326896A (ja) | 2006-06-06 | 2007-12-20 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | エネルギー変換熱可塑性エラストマー組成物 |
| EP2015537A1 (en) * | 2007-07-11 | 2009-01-14 | General Instrument Corporation | Multimode customer premises gateway providing access to internet protocol multimedia subsystem (IMS) services and non-IMS services |
| US7838575B2 (en) * | 2007-12-20 | 2010-11-23 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Bituminous mixtures comprising thermoplastic polymer membranes |
| FR2959231B1 (fr) | 2010-04-22 | 2012-04-20 | Arkema France | Materiau composite thermoplastique et/ou elastomerique a base de nanotubes de carbone et de graphenes |
| CN101921419B (zh) * | 2010-08-18 | 2013-02-06 | 西安国琳实业股份有限公司 | 一种沥青混合料高模量改性剂组合物及其制备方法 |
| KR101290740B1 (ko) | 2010-11-22 | 2013-07-29 | 주식회사 엘지화학 | 고흡수성 수지의 제조 방법 |
| KR101569599B1 (ko) | 2011-03-14 | 2015-11-16 | 아사히 가세이 케미칼즈 가부시키가이샤 | 유기 무기 복합체와 그 제조 방법, 유기 무기 복합막과 그 제조 방법, 포토닉 결정, 코팅재, 열가소성 조성물, 미세 구조체, 광학 재료, 반사 방지 부재 및 광학 렌즈 |
| FR2981347B1 (fr) | 2011-10-12 | 2015-10-16 | Ceca Sa | Additif pour enrobes contenant des produits bitumineux recycles |
| US9068037B2 (en) * | 2011-10-18 | 2015-06-30 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Method for producing resin composite material, and resin composite material |
| AR088524A1 (es) | 2011-11-09 | 2014-06-18 | Akzo Nobel Chemicals Int Bv | Composicion descongelante, proceso de preparacion, conjunto de parte y uso |
| CN102585520B (zh) | 2011-12-16 | 2014-02-19 | 陈达溪 | 适用高寒地区的沥青改性剂及其制备方法和应用工艺 |
| JP5564090B2 (ja) | 2012-04-04 | 2014-07-30 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂複合材料の製造方法及び樹脂複合材料 |
| CN103509356B (zh) | 2013-09-18 | 2016-09-28 | 深圳百亿莱实业有限公司 | 沥青混合料改性材料及其制备方法 |
| JP2017522398A (ja) | 2014-05-21 | 2017-08-10 | アイオワ、ステイト、ユニバーシティー、リサーチ、ファウンデーション、インコーポレイテッドＩｏｗａ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ． | ポリ（アクリル化ポリオール）及びそれをアスファルトゴム改質剤、接着剤、フラッキング添加剤、またはフラッキング流体として作製及び使用する方法 |
| CN106810126A (zh) * | 2015-12-02 | 2017-06-09 | 深圳海川新材料科技有限公司 | 一种基于石墨烯抗车辙剂的沥青混合料及其制备方法 |
| CN106280505A (zh) | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 武汉理工大学 | 一种聚烯烃基沥青混合料添加剂及其制备方法 |
| CN106995613A (zh) * | 2017-05-15 | 2017-08-01 | 柳州博泽科技有限公司 | 一种高性能沥青添加剂 |
-
2018
- 2018-10-31 TW TW107138581A patent/TWI794322B/zh active
- 2018-11-05 PL PL18796946T patent/PL3707203T3/pl unknown
- 2018-11-05 PE PE2020000561A patent/PE20201175A1/es unknown
- 2018-11-05 AU AU2018363663A patent/AU2018363663B2/en active Active
- 2018-11-05 CN CN201880072187.2A patent/CN111433273B/zh active Active
- 2018-11-05 HR HRP20220343TT patent/HRP20220343T1/hr unknown
- 2018-11-05 KR KR1020207016046A patent/KR102615033B1/ko active IP Right Grant
- 2018-11-05 JP JP2020524644A patent/JP7245830B2/ja active Active
- 2018-11-05 US US16/466,515 patent/US10759699B2/en active Active
- 2018-11-05 EP EP18796946.4A patent/EP3707203B1/en active Active
- 2018-11-05 CA CA3080863A patent/CA3080863A1/en active Pending
- 2018-11-05 ES ES18796946T patent/ES2908985T3/es active Active
- 2018-11-05 MX MX2020004726A patent/MX2020004726A/es unknown
- 2018-11-05 MA MA50554A patent/MA50554B1/fr unknown
- 2018-11-05 PT PT187969464T patent/PT3707203T/pt unknown
- 2018-11-05 RS RS20220251A patent/RS63036B1/sr unknown
- 2018-11-05 EA EA202090954A patent/EA202090954A1/ru unknown
- 2018-11-05 LT LTEPPCT/EP2018/080169T patent/LT3707203T/lt unknown
- 2018-11-05 HU HUE18796946A patent/HUE057805T2/hu unknown
- 2018-11-05 SI SI201830599T patent/SI3707203T1/sl unknown
- 2018-11-05 WO PCT/EP2018/080169 patent/WO2019091915A1/en unknown
- 2018-11-05 DK DK18796946.4T patent/DK3707203T3/da active
- 2018-11-05 IL IL274470A patent/IL274470B2/en unknown
- 2018-11-05 UA UAA202003349A patent/UA125567C2/uk unknown
- 2018-11-05 SG SG11202003979YA patent/SG11202003979YA/en unknown
- 2018-11-05 MD MDE20200933T patent/MD3707203T2/ro unknown
-
2020
- 2020-05-05 CO CONC2020/0005619A patent/CO2020005619A2/es unknown
- 2020-05-06 CL CL2020001203A patent/CL2020001203A1/es unknown
- 2020-07-24 US US16/938,038 patent/US20200354275A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA125567C2 (uk) | Композиція добавки для бітумних конгломератів із високими показниками механічних властивостей | |
| Milad et al. | A review of the feasibility of using crumb rubber derived from end-of-life tire as asphalt binder modifier | |
| Singh et al. | Strength characteristics of SBS modified asphalt mixes with various aggregates | |
| WO2012074433A1 (ru) | Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях | |
| CA2861653A1 (en) | Methods and compositions for recycled asphalt shingles material | |
| Duan et al. | Effect of crumb rubber percentages and bitumen sources on high-temperature rheological properties of less smell crumb rubber modified bitumen | |
| Jianying et al. | Investigation of the properties of asphalt and its mixtures containing flame retardant modifier | |
| Hassan et al. | Evaluation on mix design and rutting resistance of dry mixed rubberised asphalt mixtures | |
| RU2740062C1 (ru) | Каучуковый композиционный материал и способ его получения | |
| CN107304112A (zh) | 高耐久性能的绿色沥青混凝土改性沥青及其制备方法 | |
| Omrani et al. | Effect of SBS polymer and anti-stripping agents on the moisture susceptibility of hot and warm mix asphalt mixtures | |
| Shaffie et al. | Investigation on rutting performance of nanopolyacrylate and natural rubber latex polymer modified asphalt binder mixes | |
| Daghighi et al. | Effect of different additives on fatigue behavior of asphalt mixtures | |
| RU2521988C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь на наномодифицированном вяжущем | |
| EA040503B1 (ru) | Композиция добавки для битумных конгломератов с высокими показателями механических свойств | |
| JPS584121B2 (ja) | 建設材料用ビチユ−メン性バインダ−の製法 | |
| Sukkari et al. | Investigating the Physical and Rheological Properties of Date Seed Ash-Modified Asphalt Binders in the UAE | |
| CN106280504A (zh) | 一种预混共聚型沥青混合料复合改性剂及其制备方法 | |
| EP0952188B1 (en) | Bituminous aggregate compounds, and process for its production | |
| BR112020008980B1 (pt) | Composição aditiva para conglomerados betuminosos com alto desempenho mecânico | |
| Sentosa et al. | Stiffness Modulus of Warm Mix asphalt (WMA) Using Asbuton and Synthetic Zeolite Additives | |
| Hasan et al. | Rheological and mechanical performance of asphalt binders and mixtures incorporating CaCO3 and Lldpe | |
| CN117303794B (zh) | 一种全再生rap精分料超薄磨耗层混合料及其制备方法 | |
| Mohammed et al. | Nano-Silica modifier asphalt concrete under rutting resistance and shape memory component | |
| Khan et al. | USE OF CRUMB RUBBER IN FLEXIBLE PAVEMENTS |