Комплексная добавка к органическим вяжущим для дорожного асфальтобетона

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛШШ БЕЛАРУСЬ(54) КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА К ОРГАНИЧЕСКИМ ВЯЖУЩИМ ДЛЯ ДОРОЖНОГО АСФАЛЬТОБЕТОНА(22) Дата подачи заявки 09.06.1993Комплексная добавка к органическим вяжущим для дорожного асфальтобетона, включающая поверхностно-активное вещество из группы кубовые амины С 17 - С 20 кубовый остаток производства синтетических жирных кислот, гудрон жировой, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алкилфенолы при следующем соотношениинкомпонентов, мас. И,Изобретение относится к области строительных материалов и предназначено для улучшения физико-химических свойств органических вяжущих и физико-механических свойств дорожного асфальтобетона.Известно применение поверхностно-активнлых веществ на основе синтетических жирных кислот, таких как кубовые остатки производства синтетических жирных кислот (СЖК),вещество Камид, состоящее из свободных(непрореагировавших) кубовых кислот или кислот С 1 в - С 25 алкилоламидов и свободного моноэтаноламина, в качестве добавки к битумам. Водостойкость асфальтобетона на биту(71) Заявитель Белорусский государственный дорожный научно-исследовательский и проектно-технологический институт Дорстройтехника (ВУ)(73) Патентообладатель Белорусский государственный дорожный научно-исследовательский и проектно-технологический институт Дорстройтехника (ВТ)мах с пониженной вязкостью с Камидом внше, чем на битумах без добавок 1. Однако технологическая сложность получе ШШ КЗМИДВЙ 610 деструктурирующее свой-ство и дефицит моноэтаноламина не позволяют широко использовать его для улучшения физико-механических характеристик асфальтобетона.Известно также применение в качестве добавок кубовых аминов С 17 - С 2 о, кубовых остатков СЖК, жировых гудронов 2 прототип. Применение этих добавок улучшает свойства битумов, асфальтобетонов и упрощает технологию изготовления.ОДНЗКО ИСПОЛЬЗОБЗНИС ДЛЯ ДОСТИЖВНИЯ ПОЛОжитепьного эффекта большою количества добавок (5-7 ), недостаточно высокие адгезионные свойства кубовых остатков производства СЖК и жировых гудронов, а также пеструктурирующее действие кубовых аминов не обеспечивают достаточную коррозионную устойчивость асфальтобетона, ведут к снижению его физико-механических свойств и повышению его стоимости.Проблема получения сравнительно дешевого асфальтобетона с высокими эксплуатационными характеристиками при использовании местных ресурсов является актуальной, так как способствует повышению долговечности асфальтобетонных покрытий, снижению стоимости строительства и эксплуатации дорог,экономии энергии, топлива, решению экологических задач.Задачей настоящего изобретения является повышение адгезионных свойств вяжущих и физико-механические свойства асфальтобетона.Для решения поставленной задачи комплексная добавка к органическим вяжущим для дорожного асфальтобетона, включающая поверхностно-активное вещество в виде кубовых аминов Сп - Сго Шш кубового остатка производства СЖК, или жирового гудрона, дополнительно содержит алкилфенолы при следующем соотношении компонентов,в мас. И,указанное поверхностно-активное вещество 75,0 - 88,5 алкилфенолы 11,5 - 25,0Алкилфенолы - сырье для мягчителей по ТУ 38101551-73, получаемые алкилированием фенола полимердистиллятом с применением в качестве катализатора катионообменной смшш. Температура вспышки не ниже 120-125 С температура самовоспламенения 250 С массовая доля фенола, не более 0,8-1,0 массовая доля диалкилфенола, не более 1 О-20 массовая доля механических примесей, не более 0,1 Д предельно допустимая концентрация (наличие до 15 пара-третбутилфенола) в воздушной среде пзроизводственных помещений не более 5 мг/м .Кубовые амины Сп - С 2 о по ТУ 113-03-312-89 являются побочным продуктом разгонки алифатических технических аминов Сп - С 2 о в производстве первичных аминов Сп - С 2 о(дистиллированных) представляют собой воскообразную массу от желтого до светло-коричневого цвета с резким запахом, с водой не смешиваются и практически в ней не растворимы, хорошо растворимы в спирте и хлороформе. Температура плавления 58-66 С температура самовоспламенения 240 С температура вспышки 200 С массовая доля углево 10дородов не более 35-40 первичных аминов не менее 22-27 суммарная массовая доля первичных и вториъшык аминов не менее 56 предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны производственных помещений 1 мг/мз.Остаток кубовый производства СЖК по ТУ 381071231-89, получаемый в результате ректификации или кубовой дистилляции сырых ЖИРНЫХ КИСЛОТ, ЯВЛЯЕТСЯ ОТХОДОМ ПРОИЗВОДСТва и представляет собой смесь высших жирных кислот фракции С 21 и выше, в основном, насьпцеъшых монокарбоновых кислот, а также ненасыщенных монокарбоновых кислот, неомыляемых веществ и смолистых продуктоввыше 220 С температура воспламенения 2 ЮС температура самовоспламенения 290 С. Массовая доля жирных кислот (в зависимости от марки) не менее 77-85 массовая доля воды не более 1,0.Гудрон жировой по ТУ 10-04.00966671-38093 образуется в качестве кубового остатка при дистилляции жирных кислот, полученных из следующего жарового сырья остатков светлых масел и саломаса технического саломаса и технического животного жира. Температура вспышки 250285 С, кислотное число 30-70 мг.КОК/ 2. Содержание воды не более 5 .Использование в составе коьшлексной добавки поверхностно-активных веществ и алкилфенолов позволяет получить сзанергетнческий эффект, что по сравнению с прототипом поЗБОЛЯСТ ЗНЗЧНТСЛЬНО УВЕЛИЧИТЬ ВЕЛИЧИНУ сцепления органических вяжущих с каменными материалами, а также прочность, водо- и морозостойкость асфальтобетона и замедлить их время старения. Оптимальное количество добавки составляет 0,5-1,5 по массе вяжущего и зависит от физико-механических и физико-химических свойств исходных компонентов.В кубовые амины Сп С 2 о в количестве 81,75 И, (по массе вяжущего), нагретые до температуры 130 С, вводятся нагретые до температуры 80 С алкилфенолы в количестве 18,25 (по массе вяжущего) и при постоянном перемешивании выдерживаются при температуре 11 О-13 ОС в течение 0,5 ч.Кубовые остатки СЖК в количестве 81,35(по массе вяжущего) нагревают до температуры 240 С и выдерживают при этой теьшературе в течение 2-х часов, затем температуру снижают до 160 С и вводят 18,65 (по массе вяжущего), нагретых до 140 С алтшлфенолов, 5доводят температуру до 160 С и при постоянном перемешивании вндерусивают смесь в течение 0,5 часа.В гудрон жировой в количестве 81,5 (по массе вещества), нагретый до температуры 1 сб 0 С вводят алкилфенолы в количестве 18,5 (по массе вяжущего), нагретые до температуры 80 С, смесь ковшонентов при постоянном перемешивании выдерживают при температуре 160 С в течение 45 мин.В разогретый до 1500 битум вводят 5 И, (по массе битума) кубовых остатков СЖК, нагретых до 150 С, и при постоянном перемешивании выдерживают при этой температуре в течение 0,5 ч.В разогретый до 130 С битум вводят 1 (по мтассе битума) кубовых аминов, расплавленных и нагретых до 120 С, и при постоянном перемешивании выдерживают при температуре не выше 1 З 0 С в течение 0,5 ч.В разогретый до 150 С битум вводят 5 (по массе битума) гудрона жирового, нагретого до температуры 150 С и при постоянном переМСШИБЕНПИ ВЫДЗРЖИВНЮТ ПРИ ТВМПСраТурВ 150 С в течение 0,5 ч.Комплексные добавки вводятся в органические вяжущие (дорожные битумы) в количестве 0515 (оптимальное количество) при температуре 120-160 С и перемешивают в течтение 10-15 минут.Асфальтобетонные смеси приготавливаютсв с использованием битумов с добавками в соот 10ветствии с ГОСТ 12801-84. Состав асфальтобетонных смесей подбирается в соответствии с требованиями ГОСТ 9128-84.Методы испытаний асфальтобетонных обРЗЗЦОВ ОПРЕДСЛЯЛИ ПО МВТОДИКВ, ПЗЛОЖВПНОЙ В РВКОМСНДЗЦИЯХ ПО ИСПНТНННЮ асфальтобетона на морозостойкость, разработанной МАДИ.Коэффъщиент сцепления органических вяжущих и каменных материалов определяли на приборе ПС 2 по методике, разработанной в НПО Дорстроитехника.Изменение температуры размягчения органических вяжущих после прогрева при рабочей температуре определяли в соответствии с ГОСТ 11506 с дополнением по п.3.З.Компонентный состав органических вяжущих определяли в соответствии с методикой,изложенной в дополнении к Рекомендациям по технологии производства окисленных вяжущих, разработанным в НПО Дорстройтехника.Количественный состав и результаты испытаний органических вяжущих и асфальтобетонных образцов представлены в табл. 1, 2 и 3.(представленных в таблицах) органических вяжущих и асфальтобетонов с введением предлагаемых добавок показывают, что асфальтобетона обладают повышенной прочностью, водо- и морозостойкостью, а органическое вяжущее обладает повышенным сцеплением с каменными материалами. Срок старения вяжущих, а следовательно, и асфальтобетона сокращается.Наименование комплекс ных добавокОстаток кубовый производства СЖКПредел прочности при сжатии. Коэффициент КОЭФФИЦИЕНТ Сит дсфадьтбетна при температуре. МПа водостойкости морозостойкости, МрзСт Вяжущею сцепление вяжущего с изменение температуры минеральным материалом поапе прогрева, С Битум П 25 - 100 (В) Б 1 добавки добавка 1 добавка 2 добавка 3 добавка 4добавка 8 добавка 9 кубовый остаток СЖК (5 и) - прототшт кубовые амины 0) - прототип жировой гуд-рои 6) - прототипЗаказ 1047. Тираж 20 экз. Государственное патентное ведомство Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.