Патент на изобретение №2397187

(54) ВЯЖУЩЕЕ (ПОЛИМЕРНО-ГУДРОНОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ) ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к материалам, используемым при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для дорожного покрытия. Изобретение касается вяжущего для дорожных покрытий, включающего блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, при этом дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ₅⁸⁰=60-160 с, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Технический результат – состав вяжущего для дорожных покрытий отвечает всем требованиям по качеству к вяжущим материалам по ГОСТ Р 52056-2003 к полимерно-битумным вяжущим к маркам ПБВ 40, ПБВ 60, ПБВ 90 и ПБВ 130, в котором битум заменен на более дешевый и доступный материал – гудрон (за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума). 3 табл.

Изобретение относится к материалам, используемым при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для дорожного покрытия.

Известны полимерно-битумные вяжущие материалы (ПБВ) на основе блоксополимеров на основе бутадиена и стирола, которые отвечают всем требованиям, предъявляемым к данным материалам по эластичности, трещиностойкости, деформативности и растяжимости при низких температурах, а также теплостойкости, и на которые имеется ГОСТ Р 52056-2003.

Основным недостатком ПБВ является использование в качестве вяжущего материала битума строго определенного качества, который получают окислением гудрона, за счет чего возрастает стоимость вяжущего и ограничиваются ресурсы для его производства.

Этот недостаток можно отнести ко всем вяжущим материалам на основе битума.

Известно ПБВ для дорожного покрытия, которое содержит, мас.%:

(Пат. РФ 2241724, 2004).

Недостатком известного ПБВ является его достаточно высокая токсичность, обусловленная применением амина и продукта полукоксования углей, ограниченность ресурсов и высокая себестоимость.

Известно также ПБВ для дорожного покрытия, которое содержит смесь из битума, блоксополимера диена и стирола и добавки, причем в качестве битума содержит битум дорожный улучшенный марок БДУ 70/100 или БДУС 70/100, в качестве блоксополимера диена и стирола оно содержит Кратон Д 1101 М, а в качестве добавки – нефтяную фракцию, полученную прямой перегонкой тяжелой малопарафинистой нефти нафтенового основания (Пат. РФ 2260023, 2005).

Недостатком данного ПБВ является крайне ограниченная сырьевая база, так как объемы производства битумов марок БДУ практически уже исчерпаны (они производятся только из остатков переработки ярегской нефти), а марок БДУС – очень невелики и могут удовлетворить потребности лишь небольшого региона России.

Наиболее близким к заявляемому является вяжущее для дорожного покрытия, которое содержит, мас.%:

(Пат. РФ 2299228, дата публикации заявки 1997, опубликован 2007).

Недостатком вяжущего по прототипу также является необходимость использования в качестве одного из компонентов более дорогого и более дефицитного продукта – битума марок БНД по ГОСТ 22245-90.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава вяжущего для дорожных покрытий, которое бы отвечало всем требованиям по качеству к вяжущим материалам по ГОСТ Р 52056-2003 и в котором битум был бы заменен на более дешевый и доступный материал – гудрон (за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума).

Для решения поставленной задачи предлагается вяжущее для дорожных покрытий, которое включает блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, и отличается тем, что дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ₅⁸⁰=60-160 с, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Заявляемое вяжущее (далее по тексту ПГВ – полимерно-гудроновое вяжущее) в качестве основного компонента содержит гудрон или смесь гудронов с условной вязкостью при температуре 80°С и с диаметром отверстия 5 мм – ВУ₅⁸⁰=60-160 с. Снижение вязкости гудронов ниже 60 с требует повышенного расхода полимера при приготовлении вяжущего, что экономически не рентабельно. Повышение же вязкости используемых гудронов выше 160 с требует значительных расходов как масла, так и полимера, что приводит к невозможности обеспечения всех норм ГОСТ Р 52056-2003.

В качестве пластификатора ПГВ включает масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-88.

В качестве блоксополимера алкадиена и стирола ПГВ содержит дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ) по ТУ 2294-007-01393697-95.

ПГВ для дорожных покрытий готовят с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов.

Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 4 образца различного состава. Состав образцов приведен в таблице.

В таблицах 2, 3 приведены сопоставительные данные показателей качества разработанных ПГВ соответствующим требованиям ГОСТ Р 52056-2003 к «Вяжущим полимерно-битумным дорожным на основе блоксополимеров типа СБС».

Из данных таблиц следует, что использование в заявленных выше концентрациях и заявленного качества компонентов: гудронов или их смесей с ВУ₅⁸⁰=60-160 с, индустриального масла И-40А по ГОСТ 20799-88 и дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) по ТУ 2294-007-01393697-95 позволяет стабильно производить полимерно-гудроновые вяжущие (ПГВ) для строительства и ремонта автодорог, соответствующие нормам ГОСТ Р 52056-2003 к маркам ПБВ 40, ПБВ 60, ПБВ 90 и ПБВ 130. Замена битума на гудрон приводит к удешевлению вяжущего за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума при сохранении качества дорожных покрытий.

Таблица 1
п/п	Наименование компонентов	Содержание компонентов вяжущего (ПГВ), мас.%
1	2	3	4
1	Гудрон ВУ580=160 с	91,3	91,0	21,0	19,5
2	Гудрон Ву580=60 с	–	–	63,5	63,5
3	Масло И-40А	5,0	5,0	12,0	12,0
4	ДСТ	3,7	4,0	3,5	5,0

Формула изобретения

Вяжущее для дорожных покрытий, включающее блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, отличающееся тем, что дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ₅⁸⁰=60-160 с при следующем соотношении компонентов, мас.%: