способ приготовления вяжущего для дорожного строительства

Формула изобретения

Способ приготовления вяжущего для дорожного строительства, включающее введение полистирола в виде измельченного продукта в вяжущее при повышенной температуре, перемешивание, отличающийся тем, что полистирол в виде фракции 0,01-1,0 мм предварительно опудривают минеральным порошком асфальтобетонной смеси и вводят в разогретое до 120-140^oC битумное вяжущее, перемешивание осуществляют в течение 3-10 мин при следующем содержании компонентов, мас.%:

Битумное вяжущее - 24,8 - 35,1

Полистирол - 3,9 - 11,1

Минеральный порошок - 53,8 - 71,3

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных материалов и может быть использовано в строительстве автомобильных дорог и аэродромов.

1. Известен способ полeчения асфальтобетона с добавкой полистирола, описанный в книге И.М.Руденской и А.В.Руденским "Органические вяжущие для дорожного строительства", - М.: Транспорт, 1984, с. 177 при приготовлении органического вяжущего - полимербитумного вяжущего на менее вязких битумах при оптимальных условиях приготовления: добавка 1.5 - 3.0% от массы битума при температурной обработке 130 - 150^oC энергетичным перемешиванием в течение 1.5 часов.

Недостатком такого вяжущего является снижение прочности при сдвиге почти вдвое при введении полимера напосредственно в битум и продолжительное время перемешивания.

2. Известен способ приготовления дегтебетонной смеси по авт. св. N 1562330 СССР, МКИ C 04 B 26/26 от 21.04.1987 г., включающий приготовление вяжущего путем смешения каменноугольного дегтя, нагретого до 120 - 130^oC, с полистирольной пылью и углем и перемешивания полученного вяжущего с песком, щебнем и минеральным порошком.

Недостатком такого способа является многооперацинное приготовление смеси и введение дополнительных ингредиентов щебня, предварительно окисляемого каменного угля и перемешивание смеси за 70 - 90 минут при дополнительной обработке минерального порошка эпоксидными смолами и другими высокомолекулярными соединениями.

3. Известен способ приготовления вяжущего для дорожного строительства по авт. св. N 1671636 СССР, МКИ C 04 B 26/26 от 03.05.1989 г., заключающегося в растворении полистирольной пыли в 30% части антраценового масла с выдержкой в нем до 40 минут при температуре 140 - 165^oC, после чего добавляют каменноугольный пек.

Недостатком такого способа является введение дополнительного ингредиента - антраценового масла, растворение с выдержкой 40 минут полистирола и дополнительное перемешивание. Это авторское свидетельство следует считать за прототип.

С целью повышения гомогенности вяжущего и увеличения прочности асфальтобетона на его основе в технологии получения высокопрочного песчаного асфальтобетона с добавкой сополимера - полистирола в виде отходов производства полистирола. Последний вводят в виде измельченного продукта размерами в диаметре от 1.0 до 0.01 мм совместно с минеральным порошком асфальтобетонной смеси, выступающего в роли опудривающего полистирол материала, при этом компонеты вяжущего берут в соотношении, мас.%: битумное вяжущее - 24.8...35.1; полистирол - 3.9...11.1; минеральный порошок - 53.8...71.3.

Такой способ дает возможность исключить при введении непосредственно в битум полистирола получения ассоциативных гелевидных образований, требующих 1.5-часового перемешивания. За это время может произойти резкое изменение групп углеводородов битумного высокомолекулярного соединения за счет испарения части масел и перехода смол в асфальтены. Это может привести к повышению жесткости битумного вяжущего и хрупкости, особенно при отрицательной температуре окружающегося воздуха.

Предлагаемый способ заключается в том, чтобы равнмерно распределить в составе асфальтобетонной смеси добавку полистирола фракцией от 1.01 до 1.0 мм и за короткое время 3 - 10 минут перемешать с битумным вяжущим, а затем и заполнителем - песком.

Исходя из этого, предлагается способ постепенного сублимативного перехода полистирола при повышенных температурах воздействия при приготовлении асфальтобетонной смеси. Для этого зерна полистирола опудривались мелкодисперсным известняковым минеральным порошком методом совместного перемешивания для того, чтобы осуществить: первое - некоторое запоздание передачи тепловой энергии, за которое произойдет равномерное распределение полистирол-порошкового компонента по объему битумнопесчаной мезоструктуры; второе - предотвратить немедленное прилипание поверхности зерен полистирола друг к другу с ликвидацией образования полистирольных сгустков.

Использование такого способа получения песчаной асфальтобетонной смеси с добавкой по объему, превышающим объем минерального порошка полистирола, позволил получать материал прочностью, превышающей в 1.90 раза выше контрольных образцов. Результаты проведенных экспериментальных опытов предтавлены в табл. 1, 2, 3 и 4.