WO2009120104A1 - Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей - Google Patents

Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей Download PDF

Info

Publication number
WO2009120104A1
WO2009120104A1 PCT/RU2008/000171 RU2008000171W WO2009120104A1 WO 2009120104 A1 WO2009120104 A1 WO 2009120104A1 RU 2008000171 W RU2008000171 W RU 2008000171W WO 2009120104 A1 WO2009120104 A1 WO 2009120104A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rubber
resin
composition
structuring
rubber powder
Prior art date
Application number
PCT/RU2008/000171
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Рудольф Абрамович ГОРЕЛИК
Владимир Николаевич БАЛЫБЕРДИН
Белла Матвеевна СЛЕПАЯ
Михаил Ильич ЛЕРНЕР
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Новый Каучук"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Новый Каучук" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Новый Каучук"
Priority to EA201001076A priority Critical patent/EA019389B1/ru
Priority to PCT/RU2008/000171 priority patent/WO2009120104A1/ru
Priority to EP08873591A priority patent/EP2301996A4/en
Priority to DE8873591T priority patent/DE08873591T1/de
Publication of WO2009120104A1 publication Critical patent/WO2009120104A1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • 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
    • C08L19/00—Compositions of rubbers not provided for in groups C08L7/00 - C08L17/00
    • C08L19/003—Precrosslinked rubber; Scrap rubber; Used vulcanised rubber
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the invention relates to road-building materials and methods for their preparation, and can be used in the construction of coatings for roads, bridges, airfields and hydraulic structures.
  • the specified modifiers can be divided into the following groups:
  • Polymer materials rubbers, latexes, crumb rubber obtained by the disposal of rubber products (rubber goods), worn tin, thermoplastic elastomers. fluoroplastics and other polymer additives.
  • Fibers asbestos, acrylic, cellulose, polyamide, etc.
  • the specified modifier contributes to the production of road surfaces operating in conditions of large temperature differences.
  • the disadvantage of this modifier is the need for its preliminary entry into bitumen at high temperature and exposure for a rather long time. This requires the installation of additional equipment at the plants. In addition, prolonged heating of bitumen with rubber crumb contributes to the additional structuring of rubber crumb, which negatively affects the wetting ability of bitumen, which, in turn, leads to an increase in water saturation of the upper layer of asphalt concrete and a decrease in the “tight adhesion” parameter, which negatively affects the shear resistance of asphalt coverings. Closest to the proposed modifying composition is a modifying additive, which is part of the asphalt mix (RU 2196750 Cl, 01.20.2003, C08L95 / 00). The specified asphalt mixture contains May.
  • % sand - 16-20, mineral powder - 10-15, screening crushing crushed stone fraction 0-5mm - 57.0-68.2, rubber thermoplastic elastomer - 0.5-1.0, oil viscous bitumen - 5.0- 6.5, taly pitch - 0.3-0.5, while rubber thermoplastic elastomer, viscous petroleum bitumen and taly pitch perform the function of a modifying additive.
  • a disadvantage of this modifying additive is the need for preliminary mixing of bitumen with tall pitch in its preparation.
  • a disadvantage of the modifying additive is the relatively low physical and mechanical and, accordingly, operational characteristics of asphalt concrete, which are obtained on the basis of asphalt mixtures, including the specified modifier, namely, the relatively high tensile strength of asphalt concrete in compression at a temperature of O 0 C and its low shear resistance (see table 9).
  • a known method of producing an asphalt mixture which consists in the fact that a pre-prepared modifier in the form of granules is introduced into heated bitumen, and then bitumen with the indicated granules is introduced into the asphalt mixture (RU 2266934 Cl, 12.27.2005, C08L95 / 00).
  • Closest to the proposed method for producing a modified asphalt mix is a method for producing an asphalt mix with a modifying additive (RU 2196750 Cl 5 01.20.2003, C08L95 / 00).
  • the specified asphalt mixture contains, wt.%: Sand - 16-20, mineral powder - 10-15, screening crushing crushed stone fractions of 0-5mm - 57.0-68.2, rubber thermoplastic elastomer - 0.5-1.0, oil viscous bitumen - 5.0-6.5, taly pitch - 0.3-0.5. (RU 2196750 Cl, 01.20.2003, C08L95 / 00).
  • rubber thermoplastic elastomer In an asphalt concrete mixture, rubber thermoplastic elastomer, viscous petroleum bitumen, and tar pitch perform the function of a modifying additive.
  • a method of producing an asphalt-concrete mixture involves mixing pre-heated to a temperature of 150-160 0 C mineral materials: screening crushed stone fractions 0-5mm and sand and the subsequent introduction of rubber thermoplastic elastomer. The mixture is thoroughly mixed with l-2min., Mineral powder is introduced and mixed again, after which bitumen is modified, heated to 140-150 0 C, pre-modified with tar pitch and mixed again.
  • the present inventions are aimed at achieving a technical result consisting in the development of a modifying composition for various types of asphalt concrete mixtures, introduced into the asphalt concrete mixture directly in the manufacture of the mixture and increasing the performance characteristics of various types of asphalt concrete based on these mixtures, as well as the development of a method for producing modified asphalt mixtures.
  • the modifying composition must also satisfy the following requirements:
  • the modifier should be able to disperse quickly enough in bitumen, should not lead to an increase in the time of production of the mixture and should be characterized by the possibility of its introduction into the asphalt mix in a wide quantitative range in accordance with the quality of the bitumen introduced.
  • the introduction of the modifier should increase the wetting ability of the binder and its adhesion to the mineral component of the asphalt mix. 3.
  • the modifier should significantly increase the aging period of bitumen, which should lead to an increase in strength, frost resistance and a decrease in the hydrophilicity of asphalt concrete and its fragility, which will ultimately lead to an increase in the life of the pavement.
  • the bitumen-modifier system should relate to viscoelastic materials so that during operation of asphalt concrete an increased elastic component of deformation occurs, leading to an increase in its resistance to cyclic loads and structural adhesion, and, consequently, to a sharp decrease in rutting.
  • the modifier should be characterized by the absence of agglomeration of rubber crumb during the manufacturing and storage of the modifier.
  • the technical result is achieved by a modifying composition for asphalt mixtures, including crushed rubber vulcanizate.
  • the composition as a crushed rubber vulcanizate contains active rubber powder with a particle size of not more than 0.8 mm, with a specific geometric surface of at least 5000 cm 2 / g and obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate in the presence of an anti-agglomerator selected from groups: paraffin, ozokerite and halogen-containing telomeric alcohols in an amount of 0.1 - 2.0% by weight of rubber vulcanizate.
  • the composition further comprises a needle-shaped metasilicate, a gelation initiator selected from the group: 4-nitro-N-methylaniline,
  • composition contains at least one structuring agent with an increased induction period of structuring, selected from the group: oligomeric epoxy ester resin, epoxydianide resin, polycondensation resin, which promotes the formation of branched or network structures, in the following ratio of components, max. %: active rubber powder 65 - 90 needle-shaped metasilicate 4.0 - 25.0 gelling initiator 1, 0 - 4.5 structuring agent or structuring agents 1.7 - 6.0.
  • structuring agent with an increased induction period of structuring selected from the group: oligomeric epoxy ester resin, epoxydianide resin, polycondensation resin, which promotes the formation of branched or network structures, in the following ratio of components, max. %: active rubber powder 65 - 90 needle-shaped metasilicate 4.0 - 25.0 gelling initiator 1, 0 - 4.5 structuring agent or structuring agents 1.7 - 6.0.
  • the structuring agent with an increased induction period is such a structuring agent that ensures the absence of structure formation of the asphalt concrete mixture before it begins to be laid.
  • the modifying composition as an active rubber powder may contain rubber powder obtained by thermomechanical grinding of worn tires, waste rubber products.
  • composition as an active rubber powder may contain rubber powder obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate based on natural, isoprene, styrene butadiene rubber, ethylene propylene rubber.
  • composition as an active rubber powder may contain rubber powder obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate in the presence of fluorine-containing telomeric alcohols of the general structural formula H (CF2CF2) nCF2 ⁇ H, where n> 5.
  • the composition as a structuring agent with an increased induction period of structuring may contain a structuring agent or structuring agents with an induction period of structuring of at least ZOmin at a temperature of 16O 0 C.
  • the composition as an oligomeric epoxy ester resin may contain an APE type resin or "E-40", as an epoxy resin, may contain a resin of the type "ED-8", and as a polycondensation resin, which promotes the formation of branched or mesh structures, may contain resin of the type “coperezin” or “yappesin B”.
  • the technical result is achieved by the method of obtaining a modified asphalt mixture, which includes mixing crushed stone, sand, mineral powder at elevated temperature and the introduction of bitumen and a modifying composition.
  • a distinctive feature of the method is that first, at a temperature of 140-150 ° C, the components of the mineral component of the asphalt mixture are mixed: crushed stone, sand and mineral powder, and then bitumen is added, heated to a temperature of 140-15O 0 C, and simultaneously with the introduction of bitumen or directly after its introduction, a modifying composition is introduced in an amount of from 0.32-3.5 wt.% by weight of the mineral component of the asphalt mix and at a temperature of 150-180 0 C.
  • composition containing the following components A) - active rubber powder with a particle size of not more than 0.8 mm and with a specific geometric surface of at least 5000 cm 2 / g, obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate in the presence of an anti-agglomerator selected from the group: paraffin, ozokerite and halogen-containing telomeric alcohols in an amount of 0.1 - 2.0% by weight of rubber vulcanizate,
  • a modifying composition can be used that contains active rubber powder obtained by thermomechanical grinding of worn tires, waste rubber products.
  • a modifying composition can be used that contains active rubber powder obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate based on natural, isoprene, butadiene styrene, ethylene propylene rubber.
  • a modifying composition in the method, contains active rubber powder obtained by thermomechanical grinding of rubber vulcanizate in the presence of fluorine-containing telomeric alcohols of the general structural formula
  • a modifying composition in the method, contains a structuring agent or structuring agents with an induction period of structuring of at least ZOmin. at a temperature of 16O 0 C.
  • a modifying composition which contains an APE or E-40 brand resin as an oligomeric epoxy ester resin, contains an ED-8 brand resin as an epoxydianine resin, and as polycondensation resin, contributing to the formation of branched or mesh structures, the composition contains a resin brand such as "coresin” or "yappesin B".
  • Tests of various types of asphalt concrete obtained using the proposed modifying composition (modifier) and the proposed method for producing a modified asphalt mixture were tested, and the technical and operational characteristics of these asphalt concrete were determined.
  • Tests using various bitumen, crushed stone, sand and mineral powder on samples of “A” and “B” type asphalt mixtures (GOST 9128-97), crushed stone and mastic asphalt concrete ( ⁇ ) and cast asphalt concrete (GOST 31015-2002) were carried out in the Russian Federation, in particular, in the laboratory of road construction NIIIMosstroy. Besides, in the Republic of Lithuania, tests were carried out on the proposed modifier and method for producing asphalt mix in accordance with the requirements of the European Standard (EU).
  • EU European Standard
  • the modified asphalt mix was prepared as follows. First, the mineral component of the asphalt mixture was prepared by mixing crushed stone, sand and mineral powder at a temperature of 140-15O 0 C, and then bitumen was added to the mineral component of the asphalt mixture heated to a temperature of 140-150 0 C and a modifying agent was introduced directly into the mixer composition. Mixes of the asphalt mixture were made in which the content of the modifying composition was 16 kg and 20 kg, respectively 0.8 and 1.2 wt.% Of the mass of the mineral component of the asphalt concrete mixture. The composition and ratio of the components of the modifying composition are given below.
  • the preparation temperature of the asphalt-concrete mixture with the modifying composition was 147-15O 0 C. Asphalt-concrete mixture without the modifying composition was prepared similarly. The preparation time for the asphalt mix, both containing a modifier and not containing a modifier (serial mix), was 25 seconds.
  • Modifying composition obtained by mixing the components.
  • the composition of the modifying composition and the ratio of components are indicated below: active rubber powder with a specific geometric surface of 6300 cm 2 / g and a particle size of 0, l-0.8 mm 1 lkg (68.75 wt.%) Needle-shaped metasilicate 4, 0 kg (25.0 wt.%) Gelling initiator - N-nitrosodiphenylamine 0.18 kg (l, 12 wt.%) Structuring agent - epoxy ester type “E-40” brand 0.34 kg (2.13 wt.%) Structuring agent - resin brands like "yappesin B" 0.48kg (3.0mac.%)
  • the modifying composition did not have agglomerated components.
  • Table 1 presents the test results of type “A” asphalt concrete without a modifier (serial) and with the proposed modifier in the amount of 0.8 and 1.2 wt.% By weight of the mineral component of the asphalt mix.
  • the composition of the modifying composition (based on 10 kg): active rubber powder with a specific geometric surface of 5600-6200 cm 2 / g and a particle size of 0.1 - 0.8 mm 7.4 kg (74.0 wt.%) Needle-type metasilicate 2.0 kg ( 20.0 wt.%)
  • the initiator of gelation - N-nitrosodiphenylamine 0.1 kg (l, 0 wt.%)
  • Structuring agent - epoxy-diane resin type "ED-8" 0.2 kg (2.0 wt.%)
  • the preparation of the modifying composition and the asphalt mixture was carried out analogously to example 1.
  • the active rubber powder was obtained in the presence of an anti-agglomerator, the name and amount of which are indicated in example 1.
  • the modified asphalt concrete is characterized by a small number of open pores and high resistance to water. In addition, it is more deformative and elastic, which greatly improves its performance both at positive and at negative temperatures.
  • composition of the modifying composition is similar to the composition specified in example 2.
  • the content of the modifying composition is 1.0 wt.% By weight of the mineral component of the asphalt mix.
  • the preparation of the modifying composition and the asphalt mixture was carried out analogously to example 1.
  • the active rubber powder was obtained in the presence of an anti-agglomerator, the name and amount of which are indicated in example 1.
  • Table 3 shows the data of tests carried out in accordance with EU requirements. Table 3.
  • composition of the modifier active rubber powder with a specific geometric surface of 0.56 - 0.62 m 2 / g and a particle size of 0, 1 - 0.8 mm 9.0 kg (90 wt.%) Needle metasilicate 0.4 kg (Chm.%) gelation initiator N-nitroso diphenylamine 0.43 kg (4.3 wt.%) structuring agent - epoxy ester resin E-40 0.17 kg (1.7 wt.%)
  • the preparation of the modifying composition and the asphalt mixture was carried out analogously to example 1.
  • Active rubber powder was obtained in the presence of ozokerite (anti-agglomerator) in an amount of 2% by weight of rubber vulcanizate.
  • Table 4 shows the test results of cast modified and w modified asphalt concrete.
  • crushed stone-mastic asphalt concrete having a special structure, which provides the necessary strength, density, durability.
  • composition of the modifying composition is similar to that of the example] amount - 0.5 wt.% By weight of the mineral component of the asphalt-concrete mixture.
  • the preparation of the modifying composition and the asphalt concrete mixture was carried out analogously to example 1.
  • the active rubber powder was obtained by thermomechanical grinding of waste rubber products based on ethylene-propylene rubber in the presence of an anti-agglomerator, the name of which and the amount are shown in example 1.
  • the tests were carried out in accordance with the requirements of GOST 31015-2002.
  • the test results of the modified gravel-mastic asphalt concrete are shown in table 5.
  • the introduction of the modifier provides a runoff index of up to 0.05 in crushed stone and mastic mixtures, that is, about 3 times less than when the modifier is introduced in accordance with GOST 31015-2002 (“BIATOP-66” modifier), which is implemented on asphalt concrete pavement with the absence of bituminous “ stain ”and improved performance of coatings.
  • GOST 31015-2002 (“BIATOP-66” modifier)
  • Tests were conducted to determine the effect of the inventive modifier on the quality and durability of asphalt concrete pavements. To do this, we tested the felling (core samples) of type “A” asphalt concrete grade 1 without a modifier and with the inventive modifier, the composition of which is similar to the composition of the modifying composition in Example 1. The amount of modifier is 0.8 wt.% By weight of the mineral component of the asphalt concrete mixture. Tests of asphalt concrete pavement were carried out during sampling 6 and 12 months after laying, while samples from cuttings and samples reformed from them were tested. The selected samples were tested in accordance with GOST 9128-97 and SNiP 3.06.03-85.
  • Example 7 Tests were carried out a year after the laying of grade “B” asphalt concrete without a modifier and with a modifying composition in an amount of 1.0 wt.% Of the mass of the mineral component.
  • the composition of the modifying composition is similar to the composition specified in example 2.
  • the test was subjected to samples from felling (unformed samples) and reshaped samples from them. The test results are shown in tables 7.1. and 7.2. Table 7.1.
  • Example 2 Tests of asphalt concrete with a modifying composition, the composition and quantity of which are shown in Example 2, were carried out. Anti-agglomerator, in the presence of which active rubber powder was obtained, and its amount are indicated in example 1. The method of introducing the modifying composition into the asphalt mixture is as in example 1.
  • Table 9 shows the comparative tests of asphalt concrete with the proposed modifier and modifier according to the patent of the Russian Federation 2196750
  • Table 10 shows comparative data on the parameters of the asphalt concrete coating responsible for its durability. Table 10.
  • the use of the proposed modifying composition and method for producing asphalt mix provide an increase in the operational characteristics of various types of asphalt concrete.
  • the presented results confirm the effectiveness of the proposed modifying composition in all investigated asphalt mixtures, which is due to its active structural effect on bitumen.
  • the above test data on the basis of crushed stone and mastic mixtures illustrate the effect of using the proposed modifier, which is expressed in a significant reduction in the rate of “runoff”, the elimination of bitumen stains, and ultimately in an increase in tire adhesion to the road surface.
  • Test data for compacted modified asphalt mixes (type “A” and “B”) illustrate the improvement in the “tight adhesion” parameter, which is responsible for the shear resistance of the coating and the reduction of rutting.
  • An increase in the coefficient of frost resistance in modified asphalt concrete indicates a decrease in the loss of coating strength under the influence of alternating temperatures (from -20 ° C to + 2O 0 C), which under the conditions of road operation in temperate climates will increase the durability of the top layer of the coating.
  • both the modifying composition and the rubber powder included in its composition are not prone to the formation of agglomerates during storage for one year.
  • this composition When using the proposed modifying composition for asphalt mixtures, this composition is introduced into the asphalt mixture directly during its manufacture.
  • the use of a modifying composition leads to an increase in strength and frost resistance, a decrease in hydrophilicity, as well as an increase in resistance to cyclic loads and “tight adhesion” of asphalt concrete, which helps to increase their service life.

Abstract

Изобретение относится к дорожно-строительным материалам и способам их получения и может быть использовано при устройстве покрытий автомобильных дорог, мостов, аэродромов и гидротехнических сооружений. Изобретение касается модифицирующей композиции содержащей активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8 мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000cм2/г полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии антиагломератора, также композиция содержит метасиликат игольчатой структуры, инициатор гелеобразования и, по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования, выбранный из группы: олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксиднодиановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мac.%: активный резиновый порошок 65-90, метасиликат игольчатой структуры 4,0-25,0, инициатор гелеобразования 1,0-4,5, структурирующий агент или структурирующие агенты 1,7-6,0. Также изобретение касается способа получения модифицированной асфальтобетонной смеси, включающей смешение щебня, песка, минерального порошка, битума и модифицирующей композиции. Модифицированный асфальтобетон характеризуется малым количеством открытых пор, высокой устойчивостью к воздействию воды и высокой сдвигоустойчивостью, а также является более деформативным и эластичным, что в значительной степени улучшает его работу, как при положительных, так и отрицательных температурах.

Description

МОДИФИЦИРУЮЩАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
Изобретения относятся к дорожно-етроительньщ материалам и способам их получения, и могут быть использованы при устройстве покрытий автомобильных дорог, мостов, аэродромов и гидротехнических сооружений.
Одним из важнейших элементов конструкции дорог является асфальтобетонное покрытие, требования к качеству которого неуклонно растут. Рост требований вызван резким увеличением автомобильного парка, повышением грузоподъемности машин, а также недостатками системы контроля качества всех дорожных работ, включая контроль качества исходных материалов, входящих в состав асфальтобетона. Для повышения качества асфальтобетонов уже многие годы в различных странах проводятся работы по изысканию модификаторов, улучшающих эксплуатационные характеристики асфальтобетонов.
Указанные модификаторы можно разделить на следующие группы:
1. Полимерные материалы: каучуки, латексы, резиновая крошка, получаемая при утилизации отходов резинотехнических изделий (РТИ), изношенных тин, термоэластопласты. фторопласты и другие полимерные добавки.
2. Волокна: асбестовые, акриловые, целлюлозные, полиамидные и др.
3. Химические вещества: малеиновый ангидрид, сульфенамид, дифинøшгуанидин, сера и др. Наиболее часто применяются комбинации вьппеперечисленных модификаторов («Meтoдичecкиe рекомендации по строительству асфальтобетонных покрытий с применением резинового пopoшкa», СОЮЗДОРНИИ, M.,1976г., c.5-8; RU 2218369 C2, 10.12.2003, C08L95/00; RU 2223990 C2, 20.02.2004, CO8L95/00). Известно, что введение резинового порошка в асфальтобетонные смеси улучшает эксплуатационные характеристики асфальтобетонов, полученных на основе этих смесей («Дopoжный асфальтобетона под редакцией проф. Л.Б. Гезенцвея, изд. Транспорт, г.Mbcквa, 1985г.; Слепая Б.M. Исследования влияния резинового порошка на свойства дорожного acфaльтoбeтoнa», Балашиха, ИЗД.COЮЗДOPHИИ, 1972г.)- Известен резиносодержащий полимерный модификатор битума, который содержит, мac.%: битум 47-62, мазут 2-5, резиновая крошка 30-50, вторичный полиэтилен 3-7, известь строительная 3-6. (RU 2266934 Cl, 27.12.2005,
C08L95/00). Указанный модификатор способствует получению дорожных покрытий, работающих в условиях больших перепадов температур.
Недостатком данного модификатора является необходимость предварительного его ввода в битум при высокой температуре и выдержки в течение довольно длительного времени. Это требует установки на заводах дополнительного оборудования. Кроме того, длительный нагрев битума с резиновой крошкой способствует дополнительному структурированию резиновой крошки, что отрицательно сказывается на смачивающей способности битума, что, в свою очередь, приводит к увеличению водонасыщения верхнего слоя асфальтобетона и снижению параметра «cтpyктypнoe cцeплeниe», что отрицательно влияет на сдвигоустойчивость асфальтобетонного покрытия. Наиболее близкой к предлагаемой модифицирующей композиции является модифицирующая добавка, входящая в состав асфальтобетонной смеси (RU 2196750 Cl, 20.01.2003, C08L95/00). Указанная асфальтобетонная смесь содержит, мае. %: песок - 16-20, минеральный порошок - 10-15, отсев дробления щебня фракции 0-5мм - 57,0-68,2, резиновый термоэластопласт - 0,5-1,0, нефтяной вязкий битум - 5,0-6,5, таловый пек - 0,3-0,5, при этом резиновый термоэластопласт, нефтяной вязкий битум и таловый пек выполняют функцию модифицирующей добавки.
Недостатком указанной модифицирующей добавки является необходимость предварительного смешения битума с талловым пеком при ее приготовлении. Также недостатком модифицирующей добавки являются сравнительно низкие физико-механические и, соответственно, эксплуатационные характеристики асфальтобетонов, которые получены на основе асфальтобетонных смесей, включающих указанный модификатор, а именно сравнительно высокий предел прочности асфальтобетона при сжатии при температуре O0C и низкая его сдвигоустойчивость (см. таблицу 9).
Известен способ получения асфальтобетонной смеси, заключающийся в том, что предварительно приготовленный модификатор в виде гранул вводят в разогретый битум, а затем битум с указанными гранулами вводят в асфальтобетонную смесь (RU 2266934 Cl, 27.12.2005, C08L95/00).
Недостатком указанного способа является то обстоятельство, что при его использовании требуется изменение технологии производства асфальтобетонной смеси, а также требуется использование дополнительного оборудования для получения модифицированного битума.
Наиболее близким к предлагаемому способу получения модифицированной асфальтобетонной смеси является способ получения асфальтобетонной смеси с модифицирующей добавкой (RU 2196750 Cl5 20.01.2003, C08L95/00). Указанная асфальтобетонная смесь содержит, мac.%: песок - 16-20, минеральный порошок - 10-15, отсев дробления щебня фракции 0-5мм - 57,0-68,2, резиновый термоэластопласт - 0,5-1,0, нефтяной вязкий битум - 5,0-6,5, таловый пек - 0,3-0,5. (RU 2196750 Cl, 20.01.2003, C08L95/00). В асфальтобетонной смеси резиновый термоэластопласт, нефтяной вязкий битум и таловый пек выполняют функцию модифицирующей добавки. Способ получения асфальтобетонной смеси включает смешение предварительно нагретых до температуры 150-1600C минеральных материалов: отсев щебня фракции 0-5мм и песка и последующее введение резинового термоэластопласта. Смесь тщательно перемешивают l-2мин., вводят минеральный порошок и снова перемешивают, после чего вводят нагретый до 140-1500C нефтяной битум, модифицированный предварительно таловым пеком и опять перемешивают.
Недостатком указанного способа получения асфальтобетонной смеси является то, что асфальтобетон обладает невысокими эксплуатационными характеристиками. Также недостатком способа является необходимость изменения технологии производства асфальтобетонной смеси и использование дополнительного оборудования.
Предлагаемые изобретения направлены на достижение технического результата, заключающегося в разработке модифицирующей композиции для различных типов асфальтобетонных смесей, вводимой в асфальтобетонную смесь непосредственно при изготовлении смеси и повышающей эксплуатационные характеристики различных типов асфальтобетонов на основе этих смесей, а также разработка способа получения модифицированных асфальтобетонных смесей. При этом модифицирующая композиция также должна удовлетворять следующим требованиям:
1. Модификатор должен обладать способностью достаточно быстро диспергироваться в битуме, не должен приводить к увеличению времени изготовления смеси и должен характеризоваться возможностью его введения в асфальтобетонную смесь в широком количественном диапазоне в соответствии с качеством вводимого битума.
2.Bвeдeниe модификатора должно увеличивать смачивающую способность вяжущего и его адгезию к минеральной составляющей асфальтобетонной смеси. 3. Модификатор должен значительно увеличивать срок старения битума, что должно приводить к увеличению прочности, морозостойкости и снижению гидрофильности асфальтобетона и его хрупкости, что в конечном итоге приведет к увеличению срока эксплуатации дорожных покрытий.
4. Система битум-модификатор должна относиться к вязкоупругим материалам, чтобы в процессе эксплуатации асфальтобетона возникала повышенная эластическая составляющая деформации, приводящая к повышению его стойкости к циклическим нагрузкам и структурному сцеплению, а, следовательно - к резкому снижению колееобразования.
5. Модификатор должен характеризоваться отсутствием агломерации резиновой крошки в процессе изготовления и хранения модификатора.
Технический результат достигается модифицирующей композицией для асфальтобетонных смесей, включающей измельченный резиновый вулканизат. Отличием предлагаемой композиции является то, что композиция в качестве измельченного резинового вулканизата содержит активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8мм, с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000cм2/г и полученного 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-нитpo-N-мeтилaнилин,
N-мeтил-N,4-динитpoзoaнилин, N-(2-мeтил-2-нитpoпpoпил)-4-нитpoзoaнилин, N-нитрозодифениламин, а также композиция содержит, по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования, выбранный из группы: олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксиднодиановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мac.%: активный резиновый порошок 65 - 90 метасиликат игольчатой структуры 4,0 - 25,0 инициатор гелеобразования 1 ,0 - 4,5 структурирующий агент или структурирующие агенты 1,7 - 6,0 .
В данном случае структурирующим агентом с повышенным индукционным периодом является такой структурирующий агент, который обеспечивает отсутствие структурообразования асфальтобетонной смеси до начала ее укладки. В частности, модифицирующая композиция в качестве активного резинового порошка может содержать резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения изношенных шин, отходов резинотехнических изделий.
В частности, композиция в качестве активного резинового порошка может содержать резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата на основе натурального, изопренового, бутадиенстирольного, этиленпропиленового каучука.
В частности, композиция в качестве активного резинового порошка может содержать резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии фторсодержащих спиртов- теломеров общей структурной формулы H(CF2CF2)nCF2θH, где n>5.
В частности, композиция в качестве структурирующего агента с повышенным индукционным периодом структурирования может содержать структурирующий агент или структурирующие агенты с индукционным периодом структурирования не менее ЗОмин при температуре 16O0C. В частности, композиция в качестве олигомерной эпоксиэфирной смолы может содержать смолу марки типа «APЭ» или «Э-40», в качестве эпоксиднодиановой смолы может содержать смолу марки типа «ЭД-8», а в качестве поликонденсационной смолы, способствующей образованию разветвленных или сетчатых структур, может содержать смолу марки типа «кopeзин» или «яppeзин Б».
Также технический результат достигается способом получения модифицированной асфальтобетонной смеси, который включает смешивание щебня, песка, минерального порошка при повышенной температуре и введение битума и модифицирующей композиции. Отличительной особенностью способа является то, что сначала при температуре 140-150°C смешивают компоненты минеральной составляющей асфальтобетонной смеси: щебень, песок и минеральный порошок, а затем вводят битум, разогретый до температуры 140- 15O0C, и одновременно с введением битума или непосредственно после его введения вводят модифицирующую композицию в количестве от 0,32-3,5 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси и при температуре 150-1800C. При этом в качестве модифицирующей композиции используют композицию, содержащую следующие компоненты: А) - активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000cм2/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,
Б) - метасиликат игольчатой структуры,
В) - инициатор гелеобразования, выбранный из группы: 4-нитpo-N-мeтилaнилин,
N-мeтил-N,4-динитpoзoaнилин, N-(2-мeтил-2-нитpoпpoпил)-4-нитpoзoaнилин,
N-нитрозодифениламин, Г) - по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования, выбранный из группы: олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксиднодиановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мac.%: активный резиновый порошок 65 - 90 метасиликат игольчатой структуры 4,0 - 25,0 инициатор гелеобразования 1,0 - 4,5 структурирующий агент или структурирующие агенты 1 ,7 - 6,0 . В частности, в способе может быть использована модифицирующая композиция, которая содержит активный резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения изношенных шин, отходов резинотехнических изделий. В частности, в способе может быть использована модифицирующая композиция, которая содержит активный резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата на основе натурального, изопренового, бутадиенстирольного, этиленпропиленового каучука.
В частности, в способе может быть использована модифицирующая композиция, которая содержит активный резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии фторсодержащих спиртов-теломеров общей структурной формулы
H(CF2CF2)nCFгOH, где n>5.
В частности, в способе может быть использована модифицирующая композиция, которая содержит структурирующий агент или структурирующие агенты с индукционным периодом структурирования не менее ЗОмин. при температуре 16O0C.
Также, в частности, в способе может быть использована модифицирующая композиция, которая в качестве олигомерной эпоксиэфирной смолы содержит смолу марки типа «APЭ» или «Э-40», в качестве эпоксиднодиановой смолы содержит смолу марки типа «ЭД-8», а в качестве поликонденсационной смолы, способствующей образованию разветвленных или сетчатых структур, композиция содержит смолу марки типа «кopeзин» или «яppeзин Б».
Проведены испытания различных типов асфальтобетонов, полученных с использованием предлагаемой модифицирующей композиции (модификатора) и предлагаемого способа получения модифицированной асфальтобетонной смеси, а также проведено определение технических и эксплуатационных характеристик указанных асфальтобетонов. Испытания с применением различных битумов, щебня, песка и минерального порошка на пробах асфальтобетонных смесей типа «A» и «Б» (ГОСТ 9128-97), щебеночно-мастичного асфальтобетона (ЩМА) и литого асфальтобетона (ГОСТ 31015-2002) проводились в Российской Федерации, в частности, в лаборатории дорожного строительства НИИМосстроя. Кроме того, в Литовской республике были проведены испытания предлагаемого модификатора и способа получения асфальтобетонной смеси в соответствии с требованиями Европейского стандарта (ЕС).
Пример 1. Сделаны замесы по 2000кг асфальтобетонной смеси типа «A» марки 1
(общий вес 250т).
Модифицированную асфальтобетонную смесь готовили следующим образом. Сначала готовили минеральную составляющую асфальтобетонной смеси путем смешения щебня, песка и минерального порошка при температуре 140- 15O0C, а затем в минеральную составляющую асфальтобетонной смеси вводили битум, разогретый до температуры 140-1500C и непосредственно в смеситель во время подачи битума вводили модифицирующую композицию. Сделаны замесы асфальтобетонной смеси, в которых содержание модифицирующей композиции составляло 16кг и 20кг, соответственно 0,8 и 1,2 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси. Состав и соотношение компонентов модифицирующей композиции приведены ниже.
Температура приготовления асфальтобетонной смеси с модифицирующей композицией составляла 147-15O0C. Асфальтобетонную смесь без модифицирующей композиции готовили аналогично. Время приготовления асфальтобетонной смеси как содержащей модификатор, так и не содержащей модификатор (серийная смесь), составляло 25ceк.
Модифицирующая композиция получена путем смешения компонентов. Состав модифицирующей композиции и соотношение компонентов (из расчета на 16кг) указаны ниже: активный резиновый порошок с удельной геометрической поверхностью 6300cм2/г и размером частиц 0, l-0,8мм 1 lкг (68,75мac.%) метасиликат игольчатой структуры 4,0кг (25,0мac.%) инициатор гелеобразования - N-нитрозодифениламин 0,18кг (l,12мac.%) структурирующий агент - эпоксиэфирная смола марки типа «Э-40» 0,34кг (2,13мac.%) структурирующий агент - смола марки типа «яppeзин Б» 0,48кг (3,0мac.%)
Всего: 16,0 кг (100мac.%)
Модифицирующая композиция не имела агломерированных компонентов. Активный резиновый порошок получен путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии фторсодержащего спирта-теломера структурной формулы H(CF2CF2)nCFгOH, где n=8 (антиагломератор) в количестве 0,3% от массы резинового вулканизата.
В таблице 1 представлены результаты испытаний асфальтобетона типа «A» без модификатора (серийный) и с предлагаемым модификатором в количестве 0,8 и 1,2 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси.
Таблица 1
Figure imgf000011_0001
Пример 2.
Получены асфальтобетонные смеси типа «Б» с содержанием модифицирующей композиции в количестве 1 и 1,5 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси. Состав модифицирующей композиции (из расчета на 10кг): активный резиновый порошок с удельной геометрической поверхностью 5600- 6200cм2/г и размером частиц 0,1 - 0,8мм 7,4кг (74,0мac.%) метасиликат игольчатой структуры 2,0кг (20,0мac.%) инициатор гелеобразования - N-нитрозодифениламин 0,1кг (l,0мac.%) структурирующий агент - эпоксидно диановая смола марки типа «ЭД-8» 0,2кг (2,0мac.%) структурирующий агент - смола марки «яppeзин Б» 0,3кг (3,0мac.%)
Всего: 10кг (100,0мac.%)
Получение модифицирующей композиции и асфальтобетонной смеси осуществляли аналогично примеру 1. Активный резиновый порошок получен в присутствии антиагломератора, название которого и количество указаны в примере 1.
Результаты испытаний асфальтобетона типа «Б» без модификатора (серийный) и с модификатором в количестве 1 и 1,5 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси представлены в таблице 2.
Таблица 2
Figure imgf000012_0001
П одолжение таблицы 2
Figure imgf000013_0001
Как видно из представленных результатов, модифицированный асфальтобетон отличается малым количеством открытых пор и высокой устойчивостью к воздействию воды. Кроме того, он более деформативен и эластичен, что в значительной степени улучшает его работу как при положительных, так и при отрицательных температурах. Пример 3.
Проводились испытания в соответствии с требованиями ЕС. Состав модифицирующей композиции аналогичен составу, указанному в примере 2.
Содержание модифицирующей композиции - 1,0 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси.
Получение модифицирующей композиции и асфальтобетонной смеси осуществляли аналогично примеру 1. Активный резиновый порошок получен в присутствии антиагломератора, название которого и количество указаны в примере 1. В таблице 3 приведены данные испытаний, проведенных в соответствии с требованиями ЕС. Таблица 3.
Figure imgf000014_0001
Как видно из представленной таблицы 3, результаты испытаний, проведенных в соответствии с требованиями EC5 подтверждают положительное влияние модификатора на свойства асфальтобетона: более чем на 30% повышается его устойчивость по Маршалу, на 40% повышается относительная упругость, а также улучшается остаточная пористость. Пример 4.
Проведены испытания литого модифицированного асфальтобетона без модификатора и с предлагаемой модифицирующей композицией в количестве l,51мac.% и 3,5мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси.
Состав модификатора: активный резиновый порошок с удельной геометрической поверхностью 0,56 - 0,62м2/г и размером частиц 0, 1 - 0,8мм 9,0кг (90мac.%) метасиликат игольчатой структуры 0.4кг (Чмac.%) инициатор гелеобразования N-нитрозо дифениламин 0,43кг (4,3мac.%) структурирующий агент - эпоксиэфирная смола Э-40 0, 17кг (1 ,7мac.%)
Всего: 10кг (100,0мac.%)
Получение модифицирующей композиции и асфальтобетонной смесi осуществляли аналогично примеру 1. Активный резиновый порошок получен i присутствии озокерита (антиагломератор) в количестве 2% от массы резиновогс вулканизата.
В таблице 4 приведены результаты испытаний литого модифицированного и ш модифицированного асфальтобетонов.
Таблица 4.
Figure imgf000015_0001
Приведенные результаты иллюстрируют резкое увеличение показателе] структурного сцепления асфальтобетона и высокое значение показател прочности при сдвиге.
Пример 5.
Проведены испытания модифицированного щебеночно-мастичног асфальтобетона. Следует отметить, что в отличие от асфальтобетонов п вышеприведенным примерам, щебеночно-мастичный асфальтобетон обладав особой структурой, что обеспечивает необходимую прочность, плотность долговечность.
Состав модифицирующей композиции аналогичен составу по примеру ] количество - 0,5 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонно смеси.
Получение модифицирующей композиции и асфальтобетонной смес осуществляли аналогично примеру 1. Активный резиновый порошок получе путем термомеханического измельчения отходов резинотехнических изделий в основе зтиленпропиленового каучука в присутствии антиагломератора, названк которого и количество указаны в примере 1. Испытания проведены в соответствии с требованиями ГОСТ 31015-2002. Результаты испытаний модифицированного щебеночно-мастичного асфальтобетона приведены в таблице 5.
Таблица 5.
Figure imgf000016_0001
Введение модификатора обеспечивает в щебеночно-мастичных смесях показатель стекания до 0,05, то есть, примерно в 3 раза меньше, чем при введении модификатора по ГОСТ 31015-2002 (модификатор «BИATOП-66»), что реализуется на асфальтобетонном покрытии отсутствием битумных «пятeн» и улучшением эксплуатационных характеристик покрытий. Пример 6.
Проведены испытания по определению влияния заявляемого модификатора на качество и долговечность асфальтобетонных покрытий. Для этого подвергались испытанию вырубки (образцов из кернов) асфальтобетонов типа «A» марки 1 без модификатора и с заявляемым модификатором, состав которого аналогичен составу модифицирующей композиции по примеру 1. Количество модификатора - 0,8 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси. Испытания асфальтобетонного покрытия проводились при отборе проб через 6 и 12 месяцев после его укладки, при этом подвергались испытанию образцы из вырубок и переформованные из них образцы. Отобранные пробы испытывались в соответствии с ГОСТ 9128-97 и СНиП 3.06.03-85.
В таблицах 6.1. и 6.2. приведены результаты испытаний вырубок асфальтобетонов типа «A» марки 1 (непереформованные образцы) и переформованных из них образцов с применением предлагаемого модификатора и без модификатора. Таблица б.1.
Figure imgf000017_0001
Таблица 6.2
Figure imgf000017_0002
Испытания асфальтобетонного покрытия, проведенные при отборе проб через 6 и 12 месяцев после его укладки, выявили общее хорошее состояние покрытия из модифицированного асфальтобетона.
При сопоставлении прочностных характеристик асфальтобетонов видна тенденция к повышению прочности на сжатие образцов, содержащих модификатор, что связано с его активным структурирующим влиянием на битум.
Кроме того, повышенная величина сцепления при сдвиге асфальтобетонов с модификатором, благоприятно сказывается на сдвигоустойчивости покрытия и снижает возможность колееобразования. Пример 7. Проведены испытания через год после укладки асфальтобетона марки «Б» без модификатора и с модифицирующей композицией в количестве 1,0 мac.% от массы минеральной составляющей. Состав модифицирующей композиции аналогичен составу, указанной в примере 2. Испытанию подвергались образцы из вырубок (непереформованные образцы) и переформованные из них образцы. Результаты испытаний приведены в таблицах 7.1. и 7.2. Таблица 7.1.
Figure imgf000018_0001
Как видно из представленных результатов испытаний, введение модификатора в асфальтобетон марки Б способствует резкому снижению водонасыщения и увеличению его прочности при 2O0C и 5O0C.
Таблица 7.2
Figure imgf000018_0002
Представленные результаты подтверждают эффективность применения предлагаемого модификатора за счет его активного структурирующего воздействия и резкого снижения водонасыщения асфальтобетона. Пример 8.
Проведены испытания вырубок из верхнего слоя покрытий щебеночно- мастичными смесями ЩMA-15, содержащих модифицирующую композицию, состав которой аналогичен составу по примеру 1. Количество модифицирующей композиции - 0,5 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси. Аналогичные испытания проведены и для модификатора «BИATOП - 66». Также проведены испытания образцов, переформованных из вырубок. В таблице 8.1. представлены результаты испытаний вырубок из верхнего слоя покрытий щебеночно-мастичными смесями ЩMA-15, а таблице Na 8.2 приведены физико-механические показатели образцов, переформованных из вырубок. Таблица 8.1
Figure imgf000019_0001
Таблица 8.2
Figure imgf000019_0002
Следует отметить, что, в целом, значения физико-механических показателей из вырубок щебеночно-мастичных смесей с применением предлагаемой модифицирующей композицией и «BИATOП-66» близки, кроме существенного улучшения показателя «cтeкaния» и увеличения показателя морозостойкости асфальтобетона с модифицирующей композицией. На основании приведенных выше данных можно сделать вывод о положительном влиянии предлагаемой модифицирующей композиции на эксплуатационные свойства асфальтобетонного покрытия. Пример 9.
Проведены испытания асфальтобетона с модифицирующей композицией, состав которой и количество приведены в примере 2. Антиагломератор, в присутствии которого получен активный резиновый порошок, и его количество указаны в примере 1. Способ введения модифицирующей композиции в асфальтобетонную смесь - по примеру 1.
В таблице 9 приведены данные сравнительных испытаний асфальтобетонов с предлагаемым модификатором и модификатором по патенту РФ 2196750
(прототип).
Таблица 9.
Figure imgf000020_0001
Как видно из таблицы 9 асфальтобетон с предлагаемым модификатором превосходит асфальтобетон с модификатором-прототипом по физико- механическим характеристикам, коэффициенту водостойкости и сдвигоустойчивости.
Поскольку в настоящее время отсутствует стандартизованная методика прогнозирования долговечности покрытия, в таблице 10 приведены сопоставительные данные о параметрах асфальтобетонного покрытия, ответственных за его долговечность. Таблица 10.
Figure imgf000020_0002
Использование предлагаемой модифицирующей композиции и способа получения асфальтобетонной смеси обеспечивают повышение эксплуатационных характеристик различных типов асфальтобетонов. Представленные результаты подтверждают эффективность применения предлагаемой модифицирующей композиции во всех исследованных асфальтобетонных смесях, что обусловлено ее активньм структурирующим воздействием на битум. Приведенные выше данные испытаний асфальтобетона на основе щебеночно-мастичных смесей иллюстрируют эффект применения предлагаемого модификатора, выражающийся в значительном снижении показателя «cтeкaниe», ликвидации битумных пятен и в конечном итоге - в повышении сцепления шины с дорожным покрытием. Данные испытаний уплотняемых модифицированных асфальтобетонных смесей (тип «A» и «Б») иллюстрируют улучшение параметра «cтpyктypнoe cцeплeниe», ответственного за сдвигоустойчивость покрытия и снижение колееобразование. Повышение коэффициента морозостойкости в модифицированных асфальтобетонах свидетельствует о снижении потери прочности покрытия при воздействии знакопеременных температур (от -20°C до +2O0C), что в условиях эксплуатации дорог в зонах умеренного климата приведет к повышению долговечности верхнего слоя покрытия.
На основании проведенных испытаний можно предположить, что у дорожных покрытий из асфальтобетонных смесей, содержащих предлагаемую модифицирующую композицию и полученных предлагаемым способом, за счет образования трехмерной резиновой структуры в битуме и увеличения адгезии битума к минеральной составляющей асфальтобетонной смеси, в значительной степени повышаются технические характеристики асфальтобетона и, соответственно, повышается срок эксплуатации дорог по сравнению с традиционными покрытиями (по предварительным оценкам, не менее чем на 30%).»
Кроме того, как показали испытания, как модифицирующая композиция, так и резиновый порошок, входящий в ее состав, не имеют склонности к образованию агломератов в процессе хранения в течение одного года.
При использовании предлагаемой модифицирующей композиции для асфальтобетонных смесей осуществляется введение этой композиции в асфальтобетонную смесь непосредственно при ее изготовлении. Как видно из приведенных выше результатов испытаний использование модифицирующей композиции приводит, к увеличению прочности и морозостойкости, снижению гидрофильности, а также к повышению стойкости к циклическим нагрузкам и «cтpyктypнoмy cцeплeнию» асфальтобетонов, что способствует увеличению срока их эксплуатации.

Claims

Формула изобретения.
1. 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 0,8мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000cм2/г, полученного 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-нитpo-N-мeтилaнилин, N-мeтил-N,4-динитpoзoaнилин, N-(2-мeтил-2-нитpoпpoпил)-4-нитpoзoaнилин, N-нитрозодифениламин, и, по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования, выбранный из группы: олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксиднодиановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мac.%: активный резиновый порошок 65 - 90 метасиликат игольчатой структуры 4,0 - 25,0 инициатор гелеобразования 1,0 - 4,5 структурирующий агент или структурирующие агенты 1,7 - 6,0 . п.2. Композиция по п.l, отличающаяся тем, что в качестве активного резинового порошка она содержит резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения изношенных шин, отходов резинотехнических изделий. п.З. Композиция по п.п.l или 2, отличающаяся тем, что в качестве активного резинового порошка она содержит резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата на основе натурального, изопренового, бутадиенстирольного, этиленпропиленового каучука. п.4. Композиция по п.l, отличающаяся тем, что отличающаяся тем, что в качестве активного резинового порошка она содержит резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии фторсодержащих спиртов-теломеров общей структурной формулы H(CFi CFг)nCF2θH, где n>5. п.5. Композиция по п.l, отличающаяся тем, что в качестве структурирующего агента с повышенным индукционным периодом структурирования она содержит структурирующий агент с индукционным периодом структурирования не менее ЗОмин. при температуре 16O0C. п.6. Композиция по п.l, отличающаяся тем, что в качестве олигомерной эпоксиэфирной смолы она содержит смолу марки типа «APЭ» или «Э-40», в качестве эпоксидно диановой смолы она содержит смолу марки типа «ЭД-8», а в качестве поликонденсационной смолы, способствующей образованию разветвленных или сетчатых структур, она содержит смолу марки типа «кopeзин» или «яppeзин Б». п.7. 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°C смешивают компоненты минеральной составляющей асфальтобетонной смеси: щебень, песок и минеральный порошок, а затем вводят битум, разогретый до температуры 140-150°C, и одновременно с введением битума или непосредственно после его введения вводят модифицирующую композицию в количестве от 0,32-3,5 мac.% от массы минеральной составляющей асфальтобетонной смеси и при температуре 150- 180°C, при этом в качестве модифицирующей композиции используют композицию, содержащую компоненты: А) - активный резиновый порошок с размером частиц не более 0,8мм и с величиной удельной геометрической поверхности не менее 5000cм2/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,
Б) - метасиликат игольчатой структуры,
В) - инициатор гелеобразования, выбранный из группы: 4-нитpo-N-мeтилaнилин,
N-мeтил-N,4-динитpoзoaнилин, N-(2-мeтил-2-нитpoпpoпил)-4-нитpoзoaнилин, N-нитрозодифениламин,
Г) - по меньшей мере, один структурирующий агент с повышенным индукционным периодом структурирования, выбранный из группы: олигомерная эпоксиэфирная смола, эпоксиднодиановая смола, поликонденсационная смола, способствующая образованию разветвленных или сетчатых структур, при следующем соотношении компонентов, мac.%: активный резиновый порошок 65 - 90 метасиликат игольчатой структуры 4,0 - 25,0 инициатор гелеобразования 1 ,0 - 4,5 структурирующий агент или структурирующие агенты 1 ,7 - 6,0 . п.8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в модифицирующей композиции в качестве активного резинового порошка используют резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения изношенных шин, отходов резинотехнических изделий. п.9. Способ по п.п.7 или 8, отличающийся тем, что в модифицирующей композиции в качестве активного резинового порошка используют резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата на основе натурального, изопренового, бутадиенстирольного, этиленпропиленового каучука. п.10. Способ по п.7, отличающийся тем, что в модифицирующей композиции в качестве активного резинового порошка используют резиновый порошок, полученный путем термомеханического измельчения резинового вулканизата в присутствии фторсодержащих спиртов-теломеров общей структурной формулы H(CFгCF2)nCF2θH, где n>5. п.l l. Способ по п.7, отличающийся тем, что в модифицирующей композиции в качестве структурирующего агента с повышенным индукционным периодом структурирования используют структурирующий агент с индукционным периодом структурирования не менее ЗОмин при температуре 16O0C. п.12. Способ по п.7, отличающийся тем, что в модифицирующей композиции в качестве олигомерной эпоксиэфирной смолы используют смолу марки типа «APЭ» или «Э-40», в качестве эпоксиднодиановой смолы используют смолу марки типа «ЭД-8», а в качестве поликонденсационной смолы, способствующей образованию разветвленных или сетчатых структур, используют смолу марки типа «кopeзин» или «яppeзин Б».
PCT/RU2008/000171 2008-03-24 2008-03-24 Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей WO2009120104A1 (ru)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201001076A EA019389B1 (ru) 2008-03-24 2008-03-24 Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси
PCT/RU2008/000171 WO2009120104A1 (ru) 2008-03-24 2008-03-24 Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей
EP08873591A EP2301996A4 (en) 2008-03-24 2008-03-24 MODIFYING COMPOSITION FOR CONCRETE AND ASPHALT MIXTURES
DE8873591T DE08873591T1 (de) 2008-03-24 2008-03-24 Modifizierungszusammensetzung für asphalt-beton-mischungen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2008/000171 WO2009120104A1 (ru) 2008-03-24 2008-03-24 Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009120104A1 true WO2009120104A1 (ru) 2009-10-01

Family

ID=41114163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000171 WO2009120104A1 (ru) 2008-03-24 2008-03-24 Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2301996A4 (ru)
DE (1) DE08873591T1 (ru)
EA (1) EA019389B1 (ru)
WO (1) WO2009120104A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012074433A1 (ru) * 2010-11-30 2012-06-07 Azikov Yury Vitalievich Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях
CN107476162A (zh) * 2017-05-19 2017-12-15 李来宾 一种公路超低模量水泥砼路面及其施工工艺

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL259500A (en) * 2018-05-21 2018-06-28 Taavura Holdings Ltd New asphalt mixes
CN110922098B (zh) * 2019-11-21 2021-08-31 宏辉建材有限公司 再生沥青混合料及其制备方法
CN110790535B (zh) * 2019-12-05 2021-07-06 广东高翔建设有限公司 沥青道路的维修方法
RU2735306C1 (ru) * 2020-01-22 2020-10-29 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение «Градиент» (ООО НПО «Градиент») Концентрат резинобитумного вяжущего
RU2730857C1 (ru) * 2020-04-20 2020-08-26 Андрей Леонидович Воробьев Низкотемпературный способ изготовления модифицированной резиновой крошки
CN111592268B (zh) * 2020-05-29 2022-03-25 上海理工大学 水性环氧树脂提高泡沫沥青冷再生混合料性能的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2196750C1 (ru) 2001-04-27 2003-01-20 Илиополов Сергей Константинович Асфальтобетонная смесь
RU2218369C2 (ru) 2001-01-09 2003-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Татнефтедор" Способ получения композиционной мастики
RU2223990C2 (ru) 2002-01-29 2004-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ринтек" Битумно-резиновая композиция и способ ее получения
RU2266934C1 (ru) 2004-08-05 2005-12-27 Илиополов Сергей Константинович Резиносодержащий полимерный модификатор битума
RU2303576C2 (ru) * 2005-09-19 2007-07-27 Сергей Константинович Илиополов Асфальтобетонная смесь
CN101063000A (zh) * 2006-04-30 2007-10-31 深圳市海川实业股份有限公司 一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料
CN101113261A (zh) * 2006-07-28 2008-01-30 中宏（天津）实业有限公司 化学改性再生胶沥青防水涂料的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9112035D0 (en) * 1991-06-05 1991-07-24 Causyn David W Recycled rubber in a polymer modified asphalt & a method of making same
JP3146087B2 (ja) * 1993-03-29 2001-03-12 株式会社ブリヂストン 舗装用アスファルトコンクリート組成物
WO1999016723A1 (en) * 1997-09-30 1999-04-08 Bj Services Company Multi-functional additive for use in well cementing
US6444731B1 (en) * 1999-08-06 2002-09-03 G. Mohammed Memon Modified asphalt
EP1362681B1 (de) * 2002-06-04 2004-01-02 Chemplast GmbH Verfahren und Einrichtung zur Herstellung hochaktiver Gummipulver aus Gummiabfällen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2218369C2 (ru) 2001-01-09 2003-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "Татнефтедор" Способ получения композиционной мастики
RU2196750C1 (ru) 2001-04-27 2003-01-20 Илиополов Сергей Константинович Асфальтобетонная смесь
RU2223990C2 (ru) 2002-01-29 2004-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Ринтек" Битумно-резиновая композиция и способ ее получения
RU2266934C1 (ru) 2004-08-05 2005-12-27 Илиополов Сергей Константинович Резиносодержащий полимерный модификатор битума
RU2303576C2 (ru) * 2005-09-19 2007-07-27 Сергей Константинович Илиополов Асфальтобетонная смесь
CN101063000A (zh) * 2006-04-30 2007-10-31 深圳市海川实业股份有限公司 一种用于交通抗车辙的沥青改性剂及其改性沥青和沥青混合料
CN101113261A (zh) * 2006-07-28 2008-01-30 中宏（天津）实业有限公司 化学改性再生胶沥青防水涂料的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"House", 1985, article "Paving asphalt concrete"
"Methodological guidelines for the construction of asphalt concrete pavements with the usage of rubber powder", SOUTSDORNII, 1976, pages 5 - 8
See also references of EP2301996A4 *
SLEPAYA B.M.: "Balashikha", 1972, article "The study of influence of rubber powder on properties of paving asphalt concrete"

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012074433A1 (ru) * 2010-11-30 2012-06-07 Azikov Yury Vitalievich Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях
CN107476162A (zh) * 2017-05-19 2017-12-15 李来宾 一种公路超低模量水泥砼路面及其施工工艺
CN107476162B (zh) * 2017-05-19 2021-02-23 李来宾 一种公路超低模量水泥砼路面及其施工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
EA019389B1 (ru) 2014-03-31
DE08873591T1 (de) 2012-01-26
EA201001076A1 (ru) 2011-02-28
EP2301996A1 (en) 2011-03-30
EP2301996A4 (en) 2011-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009120104A1 (ru) Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей
AU2009212230B2 (en) Polyphosphate modifier for warm asphalt applications
US11072708B2 (en) Asphalt concrete composition having improved waterproof performance by comprising SIS, recycled asphalt aggregate, and fine powder aggregate with improved particle size, and construction method using the same
RU2377262C1 (ru) Модифицирующая композиция для асфальтобетонных смесей и способ получения модифицированной асфальтобетонной смеси
KR100210163B1 (ko) 도로보수용 상온아스콘 포장재료 및 그의 제조방법
RU2733749C2 (ru) Битумная композиция, содержащая смесь восков, состоящую из нефтяного сырого парафина и воска фишера-тропша, применение смеси восков в битумных композициях, применение битумной композиции в асфальтовых композициях, асфальтовые композиции, содержащие битумную композицию, и способ изготовления асфальтовых покрытий из них
CN109650781B (zh) 一种中低温温拌高摩阻薄层罩面沥青混合料及其制备方法
KR101941610B1 (ko) 작업성 및 수분저항성이 개선된 고기능성 아스팔트 혼합물 및 이의 제조방법
CN108298871B (zh) 一种沥青混合料及其制备方法
CN113024161B (zh) 一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法
CN105801010A (zh) 一种粘土矿物制备的冷补沥青混合料及其制备方法
CA2765965A1 (en) Reclaimed asphalt pavement containing polyphosphoric acid modified binder
CN104058638A (zh) 一种沥青混合料
CN104072024A (zh) 一种沥青混合料的制备工艺
CN102942335A (zh) 一种微晶蜡改性的冷补沥青混合料及其制备方法
KR102207012B1 (ko) 에폭시 수지를 포함하는 불투수성 방수아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
RU2435743C1 (ru) Резинированная вибролитая асфальтобетонная смесь
RU2693170C1 (ru) Способ получения горячей асфальтобетонной смеси
US10407557B2 (en) Sulfur extended asphalt modified with crumb rubber for paving and roofing
US10240040B2 (en) Method of making sulfur extended asphalt modified with crumb rubber
KR102207013B1 (ko) 폐타이어 분말을 포함하는 불투수성 방수아스팔트 콘크리트 조성물 및 이의 시공방법
Chehovits Design methods for hot-mixed asphalt-rubber concrete paving materials
RU2524081C1 (ru) Ресурсосберегающая щебеночно-мастичная смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий
KR100432048B1 (ko) 아스팔트 도로 포장용 개질 역청 혼합물
CN108976826A (zh) 一种沥青路面热再生复合再生剂

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008129422

Country of ref document: RU

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08873591

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201001076

Country of ref document: EA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008873591

Country of ref document: EP