Смесь для устройства дорожного покрытия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ СМЕСЬ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ(71) Заявитель Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси(73) Патентообладатель Институт общей и неорганической химии НАН Беларуси(57) 1. Смесь для устройства дорожного покрытия, включающая битумное связующее, минеральный материал, воду и добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит 2 -ный водный раствор окиси алкилдиметиламина при следующем соотношении компонентов, мас.битумное связующее 8,5-15,0 2-ный водный раствор окиси алкилдиметиламина 1,7-3,4 вода 3,0-6,0 минеральный материал остальное. 2. Смесь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит в качестве битумного связующего катионную битумнолатексную эмульсию следующего состава, мас.битум 59 - 62 эмульгатор 0,6 - 1,2 латекс 2,0-4,0 окись алкилдиметиламина 0,05 - 0,08 водный раствор соляной кислоты остальное. Изобретение относится к технологии дорожного строительства и может быть использовано на предприятиях, выпускающих битумные эмульсии и эмульсионно-минеральные смеси для дорожно-строительных работ, в частности для устройства защитных слоев износа. Известен способ получения эмульсионно-минеральных смесей, используемых в холодных технологиях дорожных работ, в котором для регулирования скорости распада битумно-латексной эмульсии в смесь вводится стабилизатор на основе солей четвертичных алкиламмониевых оснований с длиной углеводородного радикала 12-18 . ,. Холодные покрытия, ноу-хау и изобретения//,629, апрель, 1986. Однако, использование предлагаемой химической добавки не позволяет регулировать скорость распада битумнолатексной эмульсии в широком интервале температур. Кроме того, известен способ получения битумно-латексных эмульсий, в котором в водную фазу вводится анионный латекс, предварительно защищенный катионным поверхностно-активным веществом (ПАВ) на основе четвертичных алкиламмониевых оснований для предотвращения его коагуляции в кислой среде . . Специальные эмульсии для ремонтных работ. Научные и технические аспекты//,596, апрель, 1983. Недостатком предлагаемого способа получения битумно-латексной эмульсии является необходимость строгого выполнения порядка введения компонентов при приготовлении водно-латексной фазы. Наиболее близкой к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является смесь для устройства дорожного покрытия, включающая битумное связующее, эпоксидную смолу, отвердитель и каменный материал, в которой с целью повышения водостойкости покрытия и увеличения периода удобоукладываемо 2989 1 сти она дополнительно содержит 1 -ный водный раствор соляной кислоты при следующем соотношении компонентов, вес.битумное связующее 6,4-8,1 эпоксидная смола 0,6-0,8 отвердитель 0,2-0,3 водный раствор соляной кислоты 0,2-0,6 каменный материал остальное,а в качестве битумного связующего смесь содержит катионоактивную битумную эмульсию состава, вес.битум 45,0-50,0 эмульгатор 1,5-1,8 вода остальное,где в качестве эмульгатора используется продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с карбоновыми кислотами А.с. СССР 620495, МКИ С 0895/00, 1978 прототип. Однако при применении указанного изобретения требуется предварительное смешение эпоксидной смолы, отвердителя и соляной кислоты с битумной эмульсией, после чего смесь перемешивают с каменным материалом. Это усложняет подготовку смеси и увеличивает время укладки эмульсионно-минеральной смеси. Задача, решаемая данным изобретением - оптимизация периода удобоукладываемости эмульсионно-минеральной смеси и физико-химических характеристик битумной эмульсии. Поставленная задача решается тем, что в смеси для дорожного строительства, включающей битумное связующее,минеральный материал, воду и добавку, в качестве добавки используется 2 -ный водный раствор окиси алкилдиметиламина при следующем соотношении компонентов, мас.битумное связующее 8,5-15,0 2 -ный водный раствор окиси алкилдиметиламина 1,7-3,4 вода 3,0-6,0 минеральный материал остальное,причем битумное связующее вводится в композицию в виде катионной битумно-латексной эмульсии следующего состава, вес.битум 59-62 эмульгатор 0,6-1,2 латекс 2,0-4,0 окись алкилдиметиламина 0,05-0,08 водный раствор соляной кислоты остальное. Окись алкилдиметиламина (ОА) формулы СН 21(СН 3)2 О, где 10-18 - представляет собой 30 -ный водный раствор белого или светло-желтого цвета. ККМ 0,1(мас.) 30 мДж/м 2. Используется как стабилизатор пен и пенообразователь, стабилизатор водных дисперсий в производстве бумаги. ПДКвод.0,8 мг/л Поверхностно-активные вещества Справочник/Под ред. А.А. Абрамзона, Г.М. Гаевого. - Л. Химия, 1979. Предлагаемый способ позволяет регулировать скорость разрушения битумной эмульсии на минеральном материале за счет введения окиси алкилдиметиламина и использовать полученные эмульсионно-минеральные смеси для устройства высококачественных слоев износа при проведении дорожно-строительных работ. Применение окиси алкилдиметиламина в виде 2 -ного водного раствора в качестве добавки в эмульсионноминеральную смесь позволяет регулировать скорость распада эмульсии и обеспечивать удобоукладываемость смеси,а введение ее в водную фазу при приготовлении битумно-латексной эмульсии предотвращает коагуляцию латекса при смешении его с кислым раствором эмульгатора. Битумно-латексные эмульсии были получены на лабораторной установке(Франция). Катионные битумно-латексные эмульсии для дорожных работ должны иметь рН 2-4, что достигается за счет введения в водную фазу соляной кислоты при их приготовлении. Это обусловливает, с одной стороны, их устойчивость при хранении, а с другой - хорошие адгезионные свойства к минералам основных и кислых пород. Установкапроизводительностью 150-200 л/час укомплектована обогреваемыми емкостями для водной и битумной фаз, электронными датчиками контроля температуры и расхода реагентов. Эмульгирование битума осуществляется методом механического диспергирования. Характеристики диспергатора скорость вращения 6500 об/мин., давление вытеснения 0,5 бар,мощность 1 кВт. Эмульсии анализировались через 24 часа согласно стандартам/... 1998/. Полученные битумнолатексные эмульсии использовались для приготовления эмульсионно-минеральных смесей непосредственно на месте укладки путем смешения с минеральным материалом, водой и добавкой. Для улучшения сцепления в каменный материал (гранитный отсев и щебень) вводилось 1,5-2,0 мас.цемента. Необходимо отметить, что время перемешивания минерального материала, добавки (окиси алкилдиметиламина),воды с битумно-латексной эмульсией до начала ее разрушения должно превышать 40 секунд, в противном случае при проведении дорожно-строительных работ будет наблюдаться разрушение эмульсии в машине-укдадчике. При слишком длительном времени перемешивания (свыше 120 с) смесь будет оставаться жидкой после выгрузки ее из 2 2989 1 бункера, что приведет к растеканию эмульсии. В обоих случаях смесь не будет удобоукладываемой, а качество покрытия удовлетворительным. Примеры 1 - Для приготовления эмульсионно-минеральной смеси, используемой для устройства дорожного покрытия,предварительно получают битумно-латексную эмульсию путем эмульгирования 600 г битума, нагретого до температуры 140-150 С, с водно-латексным раствором, нагретым до температуры 50 С, следующего состава 8 г катионного эмульгатора, например, продукта взаимодействия жирных кислот с оксиэтилированным этилендиамином (катионный жир), 3,7 г соляной кислоты (1,17 кг/см 3), 0,7 г окиси алкилдиметиламина, 36,0 г латекса и 351,6 г воды. Затем 48 г битумно-латексной эмульсии (10,0 ) смешивают с 400 г минерального материала (гранитный отсев и щебень с 8 г цемента - 83,3 ), 24 г воды (5,0 ), 8 г 2 -ного раствора окиси алкилдиметиламина (1,7 ) и определяют время распада эмульсии в смеси. Время распада эмульсии составляет 45 с. 2 - Аналогичен примеру 1, за исключением того, что в качестве добавки используются соли четвертичных аммониевых оснований - аналог. 3 - Для получения эмульсионно-минеральной смеси смешали 30,6 г (7 ) битумной эмульсии, полученной с использованием в качестве эмульгатора продукта взаимодействия полиэтиленполиамина с карбоновыми кислотами, с 3,1 г (0,7 ) эпоксидной смолы, 1,3 г (0,3 ) отвердителя и 1,8 г (0,4 ) 1-ного водного раствора соляной кислоты, а затем тщательно перемешали с 400 г (91,6 ) минерального материала. Время распада эмульсии в смеси превысило 200 с - прототип. Остальные примеры осуществления предлагаемого изобретения получения эмульсионно-минеральных смесей на основе битумно-латексных эмульсий, согласно примерам 1-3, и их характеристики приведены в табл. 1-2. Необходимо отметить, что введение окиси алкилдиметиламина при приготовлении битумно-латексной эмульсии в количестве менее 0,05 не предотвращает коагуляцию латекса и не дает возможности получить эмульсию, а ее добавка более 0,08 не изменяет показатели эмульсии и экономически не целесообразна. Как видно из табл. 1-2, при одинаковом содержании вяжущего использование окиси алкилдиметиламина позволяет получать смеси для дорожного строительства на основе битумно-латексной эмульсий с оптимальными физикохимическими характеристиками. Таблица 1 Влияние состава эмульсионно-минеральной смеси на ее удобоукладываемость Компоненты,битумное связующее (в виде битумноСоставылатексной эмульсии) п/п водный раствор соляной кислоты Окись алкилдиметиламина 1,5 1,7 2,0 3,0 3,4 4,0 4,0 Аналог соли четвертичных аммониевых оснований 2,0 3,0 4,0 Прототип эпоксидная отвердитель смола эмульгатор Катионный жир 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 соли оксиэтилир. жирных аминов и жирных кислот 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 ОКС 0,6 0,8 1,2 продукт взаимодействия полиэтиленполиамина с карбоновыми кислотами Прототип 1,7 Характеристики соли четв. псевдовяз- индекс остаток на аммониевых вода кость, град. разруше- сите 0,63 оснований Энглера ния мм,Аналог Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.