RU2209219C2

RU2209219C2 - Rubber-bitumen mastic

Info

Publication number: RU2209219C2
Application number: RU2001115638/04A
Authority: RU
Inventors: А.Г. Лиакумович; Я.Д. Самуилов; Н.А. Охотина; А.Г. Филиппова; утдинова Р.С. Гал; Р.С. Галяутдинова; Д.Г. Шунин; Р.Ф. Закиров; А.А. Алексеев
Original assignee: Филиппова Альфия Гаптельфатовна
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2003-07-27

Abstract

FIELD: road-building. SUBSTANCE: mastic that can be used for restoration of pavements contains, wt %: bitumen BNK 90/40, 51.0-85.5; rubber crumb, 7.0-15.0; plasticizer (crude bitumen), 7.0-30.0; and ethanolamine, 0.5-4.0. EFFECT: extended assortment of road-building mastics, increased elasticity more than twice, and increased rupture strength by five and more times. 1 tbl

Description

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано в качестве мастики для ремонта дорожных покрытий. The invention relates to the field of road-building materials and can be used as mastic for the repair of road surfaces.

Известна резино-битумная мастика, содержащая битум, резиновую крошку, агент вулканизации (ксантат или дитиокислота, или тиофенол, или дитиокарбамат, или тиурам) и дополнительно асбестовое волокно, см. Руденская И.М., Руденский А.В. Органические вяжущие для дорожного строительства. - М.: Транспорт, 1984 г., с. 188. Known rubber-bitumen mastic containing bitumen, rubber crumb, a vulcanization agent (xanthate or dithioic acid, or thiophenol, or dithiocarbamate, or thiuram) and additionally asbestos fiber, see Rudenskaya I.M., Rudensky A.V. Organic binders for road construction. - M .: Transport, 1984, p. 188.

Недостатком указанной мастики является использование в его составе дорогостоящих и вредных для здоровья компонентов агентов вулканизации и асбестового волокна. The disadvantage of this mastic is the use of expensive and unhealthy components of vulcanization agents and asbestos fiber in its composition.

Наиболее близкой по технической сущности является резино-битумная мастика, содержащая битум, резиновую крошку, пластификатор, в качестве пластификатора она содержит каменноугольное масло и дополнительно асбестовый порошок и известняковый порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум - 60-70
Резиновая крошка - 8-10
Пластификатор - каменноугольное масло - 8-10
Асбестовый порошок - 5-10
Известняковый порошок - 5-10
см. Руденская И. М., Руденский А.В. Органические вяжущие для дорожного строительства. - М.: Транспорт, 1984 г., с. 188.The closest in technical essence is rubber-bitumen mastic containing bitumen, crumb rubber, plasticizer, as a plasticizer it contains coal oil and additionally asbestos powder and limestone powder in the following ratio of components, wt.%:
Bitumen - 60-70
Rubber crumb - 8-10
Plasticizer - Coal Oil - 8-10
Asbestos powder - 5-10
Limestone powder - 5-10
see Rudenskaya I.M., Rudensky A.V. Organic binders for road construction. - M .: Transport, 1984, p. 188.

Известная резино-битумная мастика обладает недостаточной эластичностью и прочностью при разрыве. Кроме того, в состав композиции входит каменноугольное масло, являющееся дефицитным продуктом. Known rubber-bitumen mastic has insufficient elasticity and tensile strength. In addition, the composition of the composition includes coal oil, which is a scarce product.

Задачей изобретения является расширение арсенала резино-битумных мастик. The objective of the invention is to expand the arsenal of rubber-bitumen mastics.

Техническая задача решается тем, что резино-битумная мастика, включающая битум, резиновую крошку, пластификатор, в качестве битума содержит битум марки БНК 90/40, в качестве пластификатора содержит битумное сырье и дополнительно этаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Битум БНК 90/40 - 51,0-85,5
Резиновая крошка - 7,0-15,0
Битумное сырье - 7,0-30,0
Этаноламин - 0,5-4,0
Решение технической задачи позволяет расширить арсенал резино-битумных мастик и при этом увеличить эластичность мастики более чем в 2 раза и прочность при разрыве в 5 и более раз.The technical problem is solved in that the rubber-bitumen mastic, including bitumen, crumb rubber, plasticizer, contains bitumen grade BNK 90/40 as bitumen, contains bitumen raw materials and additionally ethanolamine as a plasticizer in the following ratio, wt.%:
Bitumen BNK 90/40 - 51.0-85.5
Rubber crumb - 7.0-15.0
Bituminous raw materials - 7.0-30.0
Ethanolamine - 0.5-4.0
The solution to the technical problem allows us to expand the arsenal of rubber-bitumen mastics and at the same time increase the elasticity of the mastic by more than 2 times and the tensile strength at break by 5 or more times.

Характеристика исходных материалов:
1. Битум марки БНК 90/40 (ГОСТ 9548-74) - кровельный покровный битум, получаемый при окислении остатков перегонки нефти со следующими основными характеристиками:
глубина проникания иглы (ГОСТ 11501-78) - 35-45 мм•10^-1;
температура размягчения (ГОСТ 11506-78) - 85-95^oС;
температура хрупкости (ГОСТ 11507-78) - минус 20^oС;
2. Битумное сырье (ТУ 0252-053-05766801-96 с изменениями 1,2,3) - утяжеленный мазут (полугудрон), представляющий собой кубовый продукт вакуумной перегонки мазута с условной вязкостью при 80^oС не менее 20 сек и температурой вспышки в открытом тигле не ниже 240^oС;
3. Резиновая крошка - продукт переработки отходов производства автопокрышек, камер, резинотехнических изделий и самих изношенных изделий, фракция до 1,5 мм;
4. Этаноламины - триэтаноламин технический (ТУ 6-02-916-79 с изменениями 1-5), диэтаноламин (ТУ 6-09-2652-91), моноэтаноламин технический (ТУ 6-02-915-84), активаторы процесса набухания и растворения резиновой крошки в битумном сырье и затем в битуме.Characteristics of the starting materials:
1. Bitumen grade BNK 90/40 (GOST 9548-74) - roofing coating bitumen obtained by the oxidation of residues of oil distillation with the following basic characteristics:
needle penetration depth (GOST 11501-78) - 35-45 mm • 10 ^-1 ;
softening temperature (GOST 11506-78) - 85-95 ^o C;
fragility temperature (GOST 11507-78) - minus 20 ^o С;
2. Bituminous raw materials (TU 0252-053-05766801-96 with changes 1,2,3) - heavy fuel oil (semi-tar), which is the bottom product of the vacuum distillation of fuel oil with a nominal viscosity at 80 ^o C for at least 20 seconds and a flash point of open crucible not lower than 240 ^o C;
3. Rubber crumb - a waste product from the production of tires, tubes, rubber products and worn-out products themselves, fraction up to 1.5 mm;
4. Ethanolamines - technical triethanolamine (TU 6-02-916-79 with changes 1-5), diethanolamine (TU 6-09-2652-91), technical monoethanolamine (TU 6-02-915-84), activators of the swelling process and dissolving the crumb rubber in bitumen raw materials and then in bitumen.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения. The invention is illustrated by the following examples of specific performance.

Пример 1. 513 г битума, 42 г резиновой крошки, 42 г битумного сырья и 3 г триэтаноламина (соотношение компонентов соответственно, мас.%: 85,5:7:7: 0,5) интенсивно перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 180-200^oС до образования однородной массы.Example 1. 513 g of bitumen, 42 g of rubber crumb, 42 g of bitumen raw material and 3 g of triethanolamine (ratio of components, respectively, wt.%: 85.5: 7: 7: 0.5) are intensively mixed in a laboratory mixer at a temperature of 180- 200 ^o C until a homogeneous mass is formed.

Пример 2. 408 г битума, 60 г резиновой крошки, 120 г битумного сырья и 12 г триэтаноламина (соотношение компонентов соответственно, мас.%: 68:10: 20: 2) интенсивно перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 180-200^oС до образования однородной массы.Example 2. 408 g of bitumen, 60 g of rubber crumb, 120 g of bitumen raw material and 12 g of triethanolamine (component ratio, respectively, wt.%: 68:10: 20: 2) are intensively mixed in a laboratory mixer at a temperature of 180-200 ^o C to formation of a homogeneous mass.

Пример 3. 306 г битума, 90 г резиновой крошки, 180 г битумного сырья и 24 г триэтаноламина (соотношение компонентов соответственно, мас.%: 51:15: 30: 4) интенсивно перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 180-200^oС до образования однородной массы.Example 3. 306 g of bitumen, 90 g of rubber crumb, 180 g of bitumen raw materials and 24 g of triethanolamine (component ratio, respectively, wt.%: 51:15: 30: 4) are intensively mixed in a laboratory mixer at a temperature of 180-200 ^o C to formation of a homogeneous mass.

Пример 4. 438 г битума, 60 г резиновой крошки, 90 г битумного сырья и 12 г диэтаноламина (соотношение компонентов соответственно, мас.%: 73:10:15:2) интенсивно перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 180-200^oС до образования однородной массы.Example 4. 438 g of bitumen, 60 g of rubber crumb, 90 g of bitumen raw material and 12 g of diethanolamine (component ratio, respectively, wt.%: 73: 10: 15: 2) are intensively mixed in a laboratory mixer at a temperature of 180-200 ^o C to formation of a homogeneous mass.

Пример 5. 348 г битума, 60 г резиновой крошки, 180 г битумного сырья и 12 г моноэтаноламина (соотношение компонентов соответственно, мас.%: 58:10: 30: 2) интенсивно перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 180-200^oС до образования однородной массы.Example 5. 348 g of bitumen, 60 g of rubber crumb, 180 g of bitumen raw material and 12 g of monoethanolamine (component ratio, respectively, wt.%: 58:10: 30: 2) are intensively mixed in a laboratory mixer at a temperature of 180-200 ^o C to formation of a homogeneous mass.

Пример 6. 348 г битума, 60 г резиновой крошки, 180 г битумного сырья и 12 г диэтаноламина (соотношение компонентов соответственно, мас.%: 58:10:30: 2) интенсивно перемешивают в лабораторном смесителе при температуре 180-200^oС до образования однородной массы.Example 6. 348 g of bitumen, 60 g of rubber crumb, 180 g of bitumen raw materials and 12 g of diethanolamine (component ratio, respectively, wt.%: 58:10:30: 2) are intensively mixed in a laboratory mixer at a temperature of 180-200 ^o C to formation of a homogeneous mass.

Свойства резино-битумных мастик, полученных по примерам 1-6, оценивались следующими физико-механическими показателями:
- глубина проникания иглы, ГОСТ 11501-78 "Метод определения глубины проникания иглы";
- температура размягчения, ГОСТ 11506-78 "Метод определения температуры размягчения по кольцу и шару";
- температура хрупкости, ГОСТ 11507-78 "Метод определения температуры хрупкости";
- эластичность, ОСТ 218.010-98 "Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров типа СБС";
- предел прочности при разрыве, ГОСТ 25945-87 "Материалы и изделия полимерные строительные герметизирующие нетвердеющие. Методы испытаний".The properties of rubber-bitumen mastics obtained in examples 1-6 were evaluated by the following physical and mechanical indicators:
- needle penetration depth, GOST 11501-78 "Method for determining the needle penetration depth";
- softening temperature, GOST 11506-78 "Method for determining the softening temperature in the ring and ball";
- temperature of fragility, GOST 11507-78 "Method for determining the temperature of fragility";
- elasticity, OST 218.010-98 "Cementing polymer-bitumen road based on block copolymers of the SBS type";
- tensile strength at break, GOST 25945-87 "Polymer building materials and products, sealing, non-hardening. Test methods".

Результаты физико-механических испытаний резино-битумных мастик представлены в таблице. The results of physical and mechanical tests of rubber-bitumen mastics are presented in the table.

Из данных таблицы следует, что заявляемые составы мастик по технологическим свойствам соответствуют свойствам покровных битумов, но обладают повышенной эластичностью и прочностью при разрыве, хорошей морозостойкостью, что позволит повысить сопротивляемость ремонтных швов к воздействию динамических нагрузок при низких температурах. From the table it follows that the claimed compositions of the mastics according to the technological properties correspond to the properties of the coating bitumen, but have increased elasticity and tear strength, good frost resistance, which will increase the resistance of repair joints to the effects of dynamic loads at low temperatures.

Таким образом, изобретение расширяет арсенал резино-битумных мастик, используемых для ремонта дорожных покрытий, причем заявляемый объект обладает более высокой эластичностью (в 2 и более раза) и более высокой прочностью при разрыве (в 5 и более раз) по сравнению с прототипом. Thus, the invention extends the arsenal of rubber-bitumen mastics used to repair pavements, and the claimed object has a higher elasticity (2 or more times) and higher tensile strength (5 or more times) compared with the prototype.

Все компоненты резино-битумной мастики доступны, выпускаются отечественной промышленностью. All components of rubber-bitumen mastic are available, produced by domestic industry.

Claims

Rubber-bitumen mastic, including bitumen, rubber crumb, plasticizer, characterized in that it contains bitumen BNK 90/40 as bitumen, bituminous raw materials and additionally ethanolamine in the following ratio of components, wt.%:
Bitumen BNK 90/40 - 51.0-85.5
Rubber crumb - 7.0-15.0
Bituminous raw materials - 7.0-30.0
Ethanolamine - 0.5-4.0u