способ получения вяжущего для дорожного строительства

Формула изобретения

Способ получения вяжущего для дорожного строительства путем взаимодействия резиновой крошки и нефтяного гудрона при 180 - 210^oC, отличающийся тем, что смесь резиновой крошки и обезвоженного нефтяного гудрона подвергают окислению кислородом воздуха при расходе воздуха 0,4 - 1,4 л/мин/кг в течение 12 - 16 ч при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Резиновая крошка - 0,5 - 0,3

Нефтяной гудрон - 97,0 - 99,55

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области дорожного строительства и может быть использовано для получения вяжущего компонента, применяемого в асфальтобетонных покрытиях дорог.

Известен способ получения резинобитумной композиции [А.с. СССР 1747457, МКИ C 04 B 26/26, E 01 C 7/18, C 08 L 95/00]. По данному способу, смесь битума с резиновой крошкой выдерживают 1,5-3,,5 ч при 200-250^oC, затем в качестве мягчителя вводят сульфатное мыло или окисленный таловый пек, после чего смесь при перемешивании охлаждают до 40-70^oC и в течение 0.5-1 ч при перемешивании вводят структурирующую добавку: водный раствор соли Al или Ca при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Битум - 31,5 - 89,3

Резиновая крошка - 10,0 - 60,0

Сульфатное мыло или таловый пек - 0,5 - 7,22

Концентрированный раствор соли - 0,2 - 1,28.

К недостаткам данного способа можно отнести выдерживание битума при высокой температуре, что приводит к его старению, большую концентрацию резиновой крошки и введение структурирующего агента, в результате чего полученная смесь непригодна для применения в качестве вяжущего для дорожного строительства из-за высокой вязкости.

Известен также способ получения асфальтобетонной смеси смешением битума с резиновой крошкой при температуре 160-200^oC в течение 30-60 мин, после чего полученную смесь подвергают гидродинамической кавитационной обработке в течение 5-10 мин при той же температуре и давлении 1,9-2,5 МПа и смешивают с минеральным материалом [А.с. СССР 1768550, МКИ C 04 B 26/26].

Недостатком данного способа является обработка резинобитумной смеси при высоком давлении, что требует специального оборудования.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ, включающий растворение резиновой крошки в нефтяном гудроне (после предварительного набухания в глицериновом гудроне в течение 24 ч) при 180-210^oC в течение 3-5 ч [А.с. СССР 1763412, МКИ C 04 B 26/26; E 01 C 7/18] при соотношении компонентов, мас.%:

Нефтяной гудрон - 88,3

Резиновая крошка - 11,25 - 11,42

Глицериновый гудрон - 0,25 - 0,42

Недостатками данного способа являются длительный процесс девулканизации резиновой крошки и ее большое содержание в вяжущем материале, что сказывается на эксплуатационных характеристиках.

Задачей предлагаемого изобретения является способ получения вяжущего материала, техническим результатом которого является улучшение эксплуатационных характеристик, полученное без предварительной девулканизации резиновой крошки.

Указанный технический результат достигается добавлением резиновой крошки, продукта переработки отработанных шин и резинотехнических изделий размером до 2 мм в нефтяной гудрон в количестве 0,5-3 мас.% и их совместном окислении при температуре 180-210^oC в течение 12-16 ч и расходе воздуха 0,4-1,4 л/мин/кг.

Пример 1. В реактор емкостью 1,2 л наливают 995 г предварительно обезвоженного нефтяного гудрона и насыпают 5 г резиновой крошки. Смесь нагревают до 210^oC и подают воздух с расходом 0,4 л/мин. Через 16 ч получают вяжущий материал, характеристики которого приводятся в таблице.

Пример 2. В реактор емкостью 1,2 л наливают 995 г предварительно обезвоженного нефтяного гудрона и насыпают 5 г резиновой крошки. Смесь нагревают до 180^oC и подают воздух с расходом 1,4 л/мин. Через 12 ч получают вяжущий материал, характеристики которого приводятся в таблице.

Пример 3. В реактор емкостью 1,2 л наливают 970 г предварительно обезвоженного нефтяного гудрона и насыпают 30 г резиновой крошки. Смесь нагревают до 210^oC и подают воздух с расходом 0,4 л/мин. Через 16 ч получают вяжущий материал, характеристики которого приводятся в таблице.

Пример 4. В реактор емкостью 1,2 л наливают 970 г предварительно обезвоженного нефтяного гудрона и насыпают 30 г резиновой крошки. Смесь нагревают до 180^oC и подают воздух с расходом 1,4 л/мин. Через 12 ч получают вяжущий материал, характеристики которого приводятся в таблице.

Пример 5 (прототип). В реактор емкостью 1,2 л наливают 115 г резиновой крошки, заливают 1,7 г глицеринового гудрона в таком же количестве воды и выдерживают 24 ч, затем вводят 883 г нефтяного гудрона и выдерживают смесь при 200^oC в течение 4 ч.

На основе полученных вяжущих материалов были приготовлены образцы асфальтобетона следующего состава, мас.%:

Минеральный материал - 94

Вяжущий материал - 6

Как видно из приведенных в таблице данных, асфальтобетон на основе предлагаемого вяжущего обладает повышенными прочностными характеристиками при 50^oC (в 2,3 раза) по сравнению с прототипом. В то же время, при нуле градусов прочности асфальтобетонов практически равны, т.е. асфальтобетон на основе предлагаемого вяжущего обладает более низкой температурной чувствительности. Кроме того, асфальбетон с предлагаемым вяжущим материалом обладает повышенной стойкостью к воздействию воды. Коэффициент водостойкости и набухание асфальтобетона с предлагаемым вяжущим на 18,5 и 66,7% лучше по сравнению с прототипом.