способ приготовления битумной эмульсии

Формула изобретения

СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БИТУМНОЙ ЭМУЛЬСИИ, включающий перемешивание битуминозного компонента с водным раствором пластифицирующей добавки, отличающийся тем, что в качестве битуминозного компонента используют холодную битумную мастику или раствор битума в растворителе нефтяного происхождения, а перемешивание осуществляют при 18 - 38^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к приготовлению битумной эмульсии, которая может быть использована в составе бетонных и растворных смесей при возведении сооружений из сборного железобетона и в монолитном варианте.

Известен способ приготовления состава для укрепления песчаного грунта, включающий диспергирование разогретых до 70-90^оС битума и хлопкового гудрона с подогретым раствором едкого натра с последующим смешиванием с раствором сульфитно-спиртовой барды. Недостатком способа приготовления этого состава является необходимость разогрева компонентов до 50-90^оС.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ приготовления битумной эмульсии. Известный способ приготовления этого модификатора заключается в том, что в диспергатор подается 20% раствор эмульгатора СДБ при температуре 40-60^оС, а затем в работающий диспергатор в течение 20-30 мин заливают расплавленный битум с температурой 80-90^оС, а после диспергирования в течение 3-4 мин вливают нагретую до 80-90^оС воду и продолжают диспергирование в течение 26-27 мин.

Недостатком известного решения является то, что технология приготовления битумной эмульсии весьма сложна и требует сложной установки по разогреву и постоянному поддерживанию битума в расплавленном состоянии с температурой 80-90^оС, который подают по теплоизолированным трубопроводам в диспергатор, снабженный тепловыми регистрами для поддержания требуемой для приготовления эмульсии высокой температуры. Остальные компоненты также требуют подогрева до температуры 40-90^оС. Известный способ значительно усложняет технологию приготовления битумной эмульсии, приводит к значительным трудозатратам и поэтому осложняет его использование на заводах ЖБИ. Кроме того, в известном решении в качестве эмульгатора возможно использование лишь добавки СДБ (ЛСТ), т.к. другие добавки, например С-3, теряют свои свойства при высокой температуре.

Целью изобретения является упрощение процесса приготовления битумной эмульсии и снижение трудозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что в раствор на основе водорастворимых пластифицирующих добавок вводят холодную битумную мастику или раствор битума в растворителе на основе нефтепродуктов в течение 1-3 мин и производят смешивание в течение 15-25 мин при температуре компонентов 18-39^оС.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ приготовления битумной эмульсии отличается от известного снижением диапазона температур смешиваемых компонентов за счет введения нового битуминозного компонента, а именно холодной битумной мастики или раствора битума в растворителе на основе нефтепродуктов, и сокращении цикла приготовления эмульсии. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". Известны технические решения, в которых при приготовлении битумной эмульсии перепад температур между разогретыми битуминозным компонентом и жидкостью, в которой он диспергируется, не должен превышать 20^оС, т.е. минимальная температура жидкости составляет 50^оС. Таким образом, в известных решениях не обеспечивается смешивание компонентов при комнатной температуре, что достигается в заявляемом техническом решении. Это позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

Предлагаемый способ приготовления битумной эмульсии реализован следующим образом.

Для приготовления битумной эмульсии в работающий смеситель загружают эмульгатор - 20% -ный раствор суперпластификатора С-3 в воде или 20%-ный раствор лигносульфонатов технических (ЛСТ или СДБ), или 5%-ный раствор водорастворимого полимера ВРП-1 с температурой 10^оС. Затем в работающий смеситель в течение 3 мин вводят холодную полимерно-битумную мастику Гиссар-1 или битумно-латексную кровельную мастику БЛК, или 60%-ный раствор битума в растворителе на основе нефтепродуктов (бензин, керосин, соляровое масло) с температурой 18^оС и производят смешивание в течение 25 мин.

Кроме того, были приготовлены составы битумной эмульсии по той же технологии с использованием тех же материалов и с той лишь разницей, что битуминозный компонент вводился в смеситель в течение 1 мин, смешивался с эмульгатором в течение 20 мин, а температура компонентов при этом составляла 39^оС.

Значение выбранных параметров обусловлено следующим. Максимальный предел температуры связан с температурой окружающей среды. Так, в регионах с сухим жарким климатом в летнее время температура компонентов может подниматься до указанной величины. Минимальный предел температуры ограничен тем, что при меньшей температуре резко увеличивается время перемешивания, снижается производительность, что не обеспечивает выполнения поставленной цели. В связи с использованием холодных битумных мастик или раствора битума в растворителе резко сокращается время введения этих материалов, причем, чем выше температура смешиваемых компонентов, тем меньше продолжительность их перемешивания.

Приготовленная битумная эмульсия разбавляется холодной водой в любых соотношениях. Готовую битумную эмульсию можно хранить в закрытой емкости при температуре окружающего воздуха не ниже 4^оС в течение не более 6 месяцев.

Из указанных ингредиентов по предлагаемому способу приготовлены десять составов битумной эмульсии, которую вводили в состав бетонной смеси с постоянным расходом цемента и с одинаковой подвижностью (2-4 см). Из этой бетонной смеси были приготовлены образцы для испытаний на прочность и водонепроницаемость. Примеры осуществления способа и результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы следует, что расход битуминозного компонента по предлагаемому способу значительно меньше (на 28-42%) при сохранении прочности и водонепроницаемости бетона. Резко снижается время введения битуминозного компонента и его температура.

Использование предлагаемого способа приготовления битумной эмульсии обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества. Так, для приготовления битумной эмульсии не требуется предварительного подогрева компонентов и контроля за их температурой. Отпадает необходимость в теплоизоляции трубопроводов и смесителя. Уменьшается количество обслуживающего установку персонала. Существенным преимуществом предлагаемого технического решения является резкое увеличение производительности (в среднем в 2 раза) и снижение стоимости и трудозатрат на единицу продукции. В 2 раза увеличивается срок хранения битумной эмульсии. Известное техническое решение не нашло широкого применения ввиду необходимости строительства битумохранилища с постоянным подогревом расплавленного битума и использования в технологии приготовления битумной эмульсии нагретых до высокой температуры компонентов. В то же время предлагаемый способ приготовления битумной эмульсии из-за простоты реализации и высокой эффективности может найти широкое применение на заводах ЖБИ и при строительстве гидротехнических сооружений.