RU2266934C1 - Rubber-containing polymeric bitumen modifier - Google Patents
Rubber-containing polymeric bitumen modifier Download PDFInfo
- Publication number
- RU2266934C1 RU2266934C1 RU2004124006/04A RU2004124006A RU2266934C1 RU 2266934 C1 RU2266934 C1 RU 2266934C1 RU 2004124006/04 A RU2004124006/04 A RU 2004124006/04A RU 2004124006 A RU2004124006 A RU 2004124006A RU 2266934 C1 RU2266934 C1 RU 2266934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- rubber
- modifier
- polyethylene
- fuel oil
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 41
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 239000003607 modifier Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 34
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 34
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 21
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 14
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 18
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 8
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 5
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 21
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 20
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 229920002209 Crumb rubber Polymers 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
- 239000010920 waste tyre Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может быть использовано для устройства верхних слоев дорожных одежд.The invention relates to the construction of roads and can be used for the device of the upper layers of pavement.
Верхние слои покрытия должны обеспечивать высокие эксплуатационные качества дорог особенно на современных скоростных автомагистралях, расчетные скорости и безопасность автомобильного движения, защищать нижележащие конструктивные слои от доступа влаги и старения, что является непременным условием долговечности автомобильных дорог. Одним из путей создания таких слоев может являться использование резино-битумных и полимерно-битумных вяжущих.The top layers of the coating should ensure high road performance especially on modern high-speed highways, design speeds and road safety, protect the underlying structural layers from moisture and aging, which is an indispensable condition for the longevity of roads. One of the ways to create such layers can be the use of rubber-bitumen and polymer-bitumen binders.
Изобретение относится к составам резиносодержащих полимерных модификаторов битума, которые могут быть использованы для получения резино-полимерно-битумных вяжущих, применяемых в дорожном строительстве для устройства верхних слоев покрытий дорог, строительстве аэродромов, покрытия спортивных площадок и др.The invention relates to compositions of rubber-containing polymer modifiers of bitumen, which can be used to obtain rubber-polymer-bitumen binders used in road construction for the device of the upper layers of road surfaces, the construction of airfields, covering sports fields, etc.
Основным компонентом используемых различных органоминеральных смесей являются вязкие дорожные битумы, удовлетворяющие требованиям (см. ГОСТ 22245 - 90). Однако зачастую используемые в дорожном строительстве битумы не соответствуют необходимым требованиям, что особенно относится к таким показателям вяжущего, как устойчивость при повышенных и пониженных температурах, адгезионным свойствам и т.п. В этих целях в последнее время широко используют битумы, модифицированные различными добавками органического и неорганического происхождения, что позволяет обеспечивать высокие эксплуатационные качества дорог.The main component of the various organomineral mixtures used is viscous road bitumen satisfying the requirements (see GOST 22245 - 90). However, bitumens often used in road construction do not meet the necessary requirements, which is especially true for such binders as stability at elevated and low temperatures, adhesive properties, etc. For these purposes, bitumens modified with various additives of organic and inorganic origin have been widely used recently, which allows to ensure high operational qualities of roads.
Известны полимерные композиции, пригодные для применения в качестве модификатора битумного вяжущего [US 4829109, 09.05. 1989], состоящего из 20-50% этиленпропиленового эластомера с содержанием этилена 60-75%, 0-25% изотактического пропилена, 0-25% полиэтилена (плотностью 0,96-0,98) и 0-25% этиленвинилацетатного сополимера с содержанием этилена 60-95%. Битумная композиция содержит 70-90% битума и 30-10% указанного выше модификатора. В битумную композицию добавляются также инертные наполнители: кремнезем, каолин, смола, карбонат кальция и т.д. [патент US 4829109, С 08 L 95/00, 31/04, 23/12, 23/16, 1989]. Недостатком получаемой битумной композиции является высокая температура хрупкости, равная от -6 до -15°С.Known polymer compositions suitable for use as a modifier of a bitumen binder [US 4829109, 09.05. 1989], consisting of 20-50% ethylene-propylene elastomer with an ethylene content of 60-75%, 0-25% isotactic propylene, 0-25% polyethylene (density 0.96-0.98) and 0-25% ethylene-vinyl acetate copolymer with a content ethylene 60-95%. The bitumen composition contains 70-90% of bitumen and 30-10% of the above modifier. Inert fillers are also added to the bitumen composition: silica, kaolin, resin, calcium carbonate, etc. [patent US 4829109, C 08 L 95/00, 31/04, 23/12, 23/16, 1989]. The disadvantage of the resulting bitumen composition is the high temperature of brittleness, equal to from -6 to -15 ° C.
Известен модификатор битума [патент РСТ WO/08866, A1, 17.11.1988] и применение его в битумных композициях (патент РСТ (WO) 88/08866, C 08 L 95/00, 23/02 (1988). Модификатор содержит 1-85% смазочных масел, 1-70% полимеров и 1-90% добавок. Достоинством модификатора является возможность вторичного использования масел, даже уже не пригодных к обычной эксплуатации. Недостатком указанной добавки является использование больших (до 30-50%) количеств дорогих синтетических полимеров и значительная липкость модификатора за счет большого содержания в нем жидких масел, что создает сложности при работе с ним и при транспортировке.A known bitumen modifier [PCT patent WO / 08866, A1, 11.17.1988] and its use in bitumen compositions (PCT patent (WO) 88/08866, C 08 L 95/00, 23/02 (1988). The modifier contains 1- 85% lubricating oils, 1-70% polymers and 1-90% additives.The advantage of the modifier is the possibility of recycling oils that are no longer suitable for normal use.The disadvantage of this additive is the use of large (up to 30-50%) amounts of expensive synthetic polymers and significant tackiness of the modifier due to the high content of liquid oils in it, which makes it difficult sti when working with him and during transportation.
Наиболее близким по технической сущности является полимерный модификатор битума, получаемый в удобной форме для транспортировки и прямого введения в битумную массу на месте ее использования в дорожном строительстве с низкой температурой хрупкости и повышенной температурой размягчения (патент RU 2158742, С1 2000.11.10), содержащий:The closest in technical essence is a polymer bitumen modifier, obtained in a convenient form for transportation and direct introduction into the bitumen mass at the place of its use in road construction with low brittle temperature and high softening temperature (patent RU 2158742, C1 2000.11.10), containing:
Существенным недостатком указанного полимерного модификатора является то, что поставленная задача решается тем, что в качестве модифицирующей добавки модификатор битума содержит предварительно деструктурированную в битуме резиновую крошку. Однако известно, что при деструкции каучуков происходит старение и потеря их качества. Резиновая крошка, подвергнутая деструктуризации, теряет ряд ценных свойств, присущих каучукам. Кроме того, в процессе деструктуризации резиновой крошки в разогретом до 250°С битуме (в течение 30 минут) в битумном вяжущем будет интенсивно протекать его старение, что в дальнейшем может отрицательно сказаться на долговечности покрытия, в котором было использовано такое вяжущее.A significant drawback of this polymer modifier is that the problem is solved in that, as a modifying additive, the bitumen modifier contains rubber crumb previously destructured in bitumen. However, it is known that with the destruction of rubbers, aging and loss of their quality occur. Rubber crumb, subjected to destructuring, loses a number of valuable properties inherent in rubbers. In addition, in the process of degradation of rubber crumb in bitumen preheated to 250 ° C (within 30 minutes), the aging of the bitumen binder will intensively occur, which may subsequently affect the durability of the coating in which such a binder was used.
Задача изобретения - разработка полимерного модификатора битума, позволяющего получать на базе дешевых компонентов битумное вяжущее с более высокой температурой размягчения и более низкой температурой хрупкости путем девулканизации резиновой крошки, без ее деструктуризации при повышенных температурах в битуме.The objective of the invention is the development of a polymer modifier of bitumen, which allows to obtain on the basis of cheap components a bitumen binder with a higher softening temperature and lower brittleness temperature by devulcanization of rubber crumb, without its destructuring at elevated temperatures in bitumen.
Сущность изобретения заключается в том, что резиносодержащий полимерный модификатор битума, включающий битум, полиэтилен, резиновую крошку, в качестве пластифицирующей добавки используется мазут, а в качестве девулканизирующего неорганического соединения - известь строительная, при этом полиэтилен вводится вторичный как низкого, так и высокого давления при следующем соотношении компонентов, мас. %:The essence of the invention lies in the fact that a rubber-containing polymer bitumen modifier, including bitumen, polyethylene, rubber crumb, fuel oil is used as a plasticizing additive, and building lime is used as a devulcanizing inorganic compound, while secondary polyethylene is introduced in both low and high pressure at the following ratio of components, wt. %:
При приготовлении полимерного модификатора битума использовали битум БНД 60/90 (наиболее часто применяемый в условиях средней полосы и южных регионах России); резиновую крошку с диаметром частиц до 0,5-0,9 мм (отход производства резинотехнических изделий); вторичный полиэтилен (ПЭ) как низкой, так и высокой степени плотности, мазут марки 100 и неорганическое основание Са(ОН)2 - известь строительную.In the preparation of the polymer bitumen modifier used BND 60/90 bitumen (most often used in the middle strip and southern regions of Russia); rubber crumb with a particle diameter of up to 0.5-0.9 mm (waste production of rubber products); secondary polyethylene (PE) of both low and high degrees of density, fuel oil grade 100 and inorganic base Ca (OH) 2 - building lime.
Модификатор готовят следующим образом. В разогретый до 160°С битум добавляют мазут, перемешивают 3-5 мин, затем вводят резиновую крошку, смешанную с известью строительной, продолжают нагревать (в течение 3-4 часов для набухания крошки при этой же температуре (160°С).The modifier is prepared as follows. Fuel oil is added to the bitumen preheated to 160 ° С, mixed for 3-5 minutes, then rubber crumb mixed with building lime is added, and it is continued to be heated (for 3-4 hours for the crumb to swell at the same temperature (160 ° C).
Вторичный полиэтилен (ПЭ) совмещают в отдельной порции с битумом в соотношении 1:1 при температуре 150-160°С. При этом битум подается постепенно при перемешивании в разогретый ПЭ. Количество введенного битума учитывается в общем его содержании.Secondary polyethylene (PE) is combined in a separate portion with bitumen in a ratio of 1: 1 at a temperature of 150-160 ° C. In this case, bitumen is supplied gradually with stirring into a heated PE. The amount of bitumen introduced is taken into account in its total content.
Приготовленная смесь полиэтилена в битуме перемешивается при 150-160°C с ранее описанной смесью (битум+мазут+резиновая крошка+известь строительная), затем все вместе подается в экструдер и гранулируется. Предлагаемый модификатор битума получают в виде твердых нелипнувших гранул, размером в диаметре 0,5-0,6 мм, он пластичен, легко режется ножом и может быть легко введен в заданном соотношении в разогретый битум непосредственно на месте проведения дорожно-строительных работ. Это исключает проведение сложных операций приготовления полимерно-битумного вяжущего (ПБВ) на основе дорогостоящих полимерных устройств, например коллоидных мельниц, и применение в этих целях пластифицирующих добавок типа индустриальных масел (до 8-10%), как правило, отрицательно влияющих на эксплуатационные свойства вяжущего. Кроме того, использование предложенного модификатора исключает необходимость перевозки приготовленного ПБВ в обогреваемых битумовозах.The prepared mixture of polyethylene in bitumen is mixed at 150-160 ° C with the previously described mixture (bitumen + fuel oil + crumb rubber + building lime), then everything is fed into the extruder and granulated together. The proposed bitumen modifier is obtained in the form of solid non-sticky granules with a diameter of 0.5-0.6 mm, it is plastic, easily cut with a knife and can be easily inserted in a predetermined ratio into the heated bitumen directly at the site of the road construction work. This eliminates the complicated operations of preparing a polymer-bitumen binder (PBB) based on expensive polymer devices, such as colloid mills, and the use for this purpose of plasticizing additives such as industrial oils (up to 8-10%), as a rule, adversely affecting the operational properties of the binder . In addition, the use of the proposed modifier eliminates the need to transport the prepared PBB in heated bitumen trucks.
Предлагаемый модификатор битума содержит предварительно девулканизированную в битуме резиновую крошку диаметром частиц 0,5-0,9 мм, являющейся отходом производства резинотехнических изделий. Крошка - вторично перерабатываемый полимер, использование ее позволяет утилизировать отходы резинотехнических изделий, в частности, скопившиеся в больших количествах отходы использованных шин и покрышек. Введение резиновой крошки в состав битумного вяжущего позволяет уменьшить расход дорогостоящих полимерных материалов и значительно удешевить модификатор битумного вяжущего.The proposed bitumen modifier contains pre-devulcanized in bitumen rubber chips with a particle diameter of 0.5-0.9 mm, which is a waste product of rubber products. Baby is a recycled polymer, its use allows you to dispose of waste rubber products, in particular, accumulated in large quantities waste tires and tires. The introduction of crumb rubber in the composition of a bitumen binder can reduce the consumption of expensive polymer materials and significantly reduce the cost of the bitumen binder modifier.
Процессы девулканизации крошки, протекающие при перемешивании ее с битумным вяжущим в присутствии пластифицирующей добавки - мазута и неорганического основания (извести строительной), приводят к частичному распаду вулканизационной сетки в резине, способствуя более гомогенному смешиванию ее с битумом, с образованием вязкой пастообразной массы.The processes of crumb devulcanization, which occurs when it is mixed with a bituminous binder in the presence of a plasticizing agent - fuel oil and inorganic base (building lime), lead to a partial decomposition of the vulcanization network in rubber, contributing to a more homogeneous mixing with bitumen, with the formation of a viscous paste-like mass.
Введение в состав модификатора 3-7% полимерной добавки - вторичного полиэтилена (ПЭ) - способствует при смешении в экструдере с набухшей крошкой образованию твердых нелипнувших гранул с повышенными температурами размягчения и интервалом пластичности.The introduction of a modifier of 3-7% of a polymer additive - secondary polyethylene (PE) - when mixed in an extruder with swollen crumbs, promotes the formation of hard, non-sticky granules with elevated softening temperatures and ductility interval.
Использование в составе модификатора мазута в количестве 3-5% в сочетании с 1-3% неорганического основания - гашенной известью - способствует ускорению процесса девулканизации резиновой крошки, сокращая длительность процесса набухания полимерных цепей добавляемой резины.The use of fuel oil modifier in an amount of 3-5% in combination with 1-3% of an inorganic base - slaked lime - accelerates the process of devulcanization of rubber crumb, reducing the duration of the process of swelling of polymer chains of added rubber.
ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ МАТЕРИАЛОВCHARACTERISTICS OF INITIAL MATERIALS
1. Битум1. Bitumen
Использовался битум нефтяной дорожный БНД 60/90. В табл. 1 представлены его физико-механические показатели. По показателям свойств исходный битум удовлетворяет требованиям ГОСТ 22245-90.Used bitumen oil road BND 60/90. In the table. 1 presents its physical and mechanical properties. In terms of properties, the initial bitumen meets the requirements of GOST 22245-90.
2. Мазут2. Fuel oil
Использовался мазут, соответствующий марке 100 по ГОСТ 10585-99 "Топливо нефтяное. Мазут". В табл. 2 приведены его физико-химические показатели.We used fuel oil corresponding to grade 100 according to GOST 10585-99 "Petroleum fuel. Fuel oil". In the table. 2 shows its physico-chemical characteristics.
3. Известь строительная3. Building lime
Известь строительная применялась воздушная, гидратная (гашеная), соответствующая требованиям ГОСТ 9179-77. В табл. 3 приведены показатели свойств извести.Building lime was used air, hydrated (slaked), corresponding to the requirements of GOST 9179-77. In the table. 3 shows the properties of lime.
4. Вторичный полиэтилен (ПЭ)4. Secondary polyethylene (PE)
Использован вторичный полиэтилен, отход полиэтилена высокой плотности (упаковочный материал и тара). В табл. 4 приведены его основные физико-механические характеристики.Used secondary polyethylene, waste high-density polyethylene (packaging material and packaging). In the table. 4 shows its main physical and mechanical characteristics.
5. Резиновая крошка5. Rubber crumb
Использовалась резиновая крошка диаметром 0,5-0,9 мм (отход производства резинотехнических изделий).We used rubber crumb with a diameter of 0.5-0.9 mm (a waste product of rubber products).
Пример. Для экспериментальной проверки заявляемого состава были приготовлены 5 вариантов составов резиносодержащего полимерного модификатора. В качестве используемых материалов использовались вышеописанные компоненты (битум, мазут, известь строительная, вторичный полиэтилен (ПЭ) и резиновая крошка).Example. For experimental verification of the claimed composition were prepared 5 variants of the compositions of the rubber-containing polymer modifier. As the materials used, the above-described components were used (bitumen, fuel oil, building lime, secondary polyethylene (PE) and crumb rubber).
За основные характеристики резиносодержащего полимерного модификатора приняты: температуры размягчения и хрупкости.The main characteristics of the rubber-containing polymer modifier are: softening point and brittleness.
Образцы модификатора изготавливались следующим образом. Предварительно совмещали в соотношении 1:1 полиэтилен с битумом путем подачи в нагретый до 150-160°С вторичный полиэтилен расплавленного битума, при перемешивании до образования однородной массы.Modifier samples were made as follows. Pre-combined in a ratio of 1: 1 polyethylene with bitumen by feeding in molten bitumen secondary polyethylene heated to 150-160 ° C, with stirring, until a homogeneous mass is formed.
В другой порции в разогретый до 160°С битум добавляли мазут, перемешивали 3-5 мин, вводили резиновую крошку, предварительно смешанную с известью, все вновь перемешивали и нагревали в течение 3-4 часов, после чего совмещали (также при перемешивании) с ранее приготовленным составом: вторичный полиэтилен - битум. Далее приготовленная композиция пропускалась через экструдер с последующим гранулированием. В табл. 5 представлен состав и свойства полученного модификатора в сравнении с прототипом.In another portion, fuel oil was added to the bitumen preheated to 160 ° С, mixed for 3-5 min, rubber crumb mixed with lime was introduced, all were mixed again and heated for 3-4 hours, after which they were combined (also with stirring) with the previously prepared composition: secondary polyethylene - bitumen. Next, the prepared composition was passed through an extruder, followed by granulation. In the table. 5 presents the composition and properties of the obtained modifier in comparison with the prototype.
Из данных табл. 5 следует, что резиносодержащий полимерный модификатор битума предлагаемого состава обеспечивает повышение температуры размягчения и температуры хрупкости, значения которых превосходят параметры известных, например, по патенту RU 2158742 C1 (при применении полиэтилена высокого давления).From the data table. 5 it follows that the rubber-containing polymer bitumen modifier of the proposed composition provides an increase in softening temperature and brittleness temperature, the values of which exceed the parameters known, for example, according to patent RU 2158742 C1 (when using high-pressure polyethylene).
Разработанный модификатор используют для приготовления резино-полимерно-битумных вяжущих (РПБВ) путем добавления его в дорожный битум в соотношении 10-20 мас.% модификатора на 90-80 мас.% битума. Состав и свойства РПБВ, получаемых с применением предлагаемого модификатора, приведены в табл. 6-8. Содержание компонентов дано в мас.%.The developed modifier is used for the preparation of rubber-polymer-bitumen binders (RPBV) by adding it to road bitumen in the ratio of 10-20 wt.% Modifier to 90-80 wt.% Bitumen. The composition and properties of RPBV obtained using the proposed modifier are given in table. 6-8. The content of the components is given in wt.%.
Как видно из данных табл. 6-8, вяжущее содержит большее количество (почти в 2,5 раза) резиновой крошки по сравнению с известным. Введение в модификатор большего количества крошки (более 3,5%) нецелесообразно, т.к. в процессе перемешивания при приготовлении образуется очень вязкая, трудноперемешиваемая масса.As can be seen from the data table. 6-8, the binder contains a larger amount (almost 2.5 times) of crumb rubber in comparison with the known one. The introduction of more crumbs into the modifier (more than 3.5%) is impractical, because in the process of mixing during cooking, a very viscous, difficult to mix mass is formed.
Предложенный модификатор позволил получить РПБВ с более низкой температурой хрупкости на 15-25% и более высокой температурой размягчения на 20-45% по сравнению с исходным битумом, что обеспечивает их эффективное применение для дорожных покрытий, работающих в условиях больших перепадов температур. Модификатор лишен липкости, может транспортироваться в удобной форме в виде гранул, пригоден для прямого введения в разогретый битум на месте его использования.The proposed modifier made it possible to obtain RPBV with a lower brittle temperature of 15–25% and a higher softening temperature of 20–45% compared to the initial bitumen, which ensures their effective use for road surfaces operating in conditions of large temperature differences. The modifier is devoid of stickiness, can be transported in a convenient form in the form of granules, suitable for direct introduction into heated bitumen at the place of its use.
Использование в составе битумного вяжущего разработанного модификатора позволяет повысить сроки эксплуатации покрытий в 1,5 и более раза, устойчивость к образованию трещин, замедлять старение покрытий, снижать уровень шума, слепимость водителей транспортных средств, делает возможным избегать применение противогололедных средства и др.The use of a developed modifier in the bitumen binder allows to increase the life of coatings by 1.5 times or more, resistance to cracking, slow down the aging of coatings, reduce noise, glare of vehicle drivers, makes it possible to avoid the use of deicing agents, etc.
при 25°С
при 0°СThe depth of penetration of the needle, 0.1 mm
at 25 ° C
at 0 ° С
2587
25
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124006/04A RU2266934C1 (en) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | Rubber-containing polymeric bitumen modifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004124006/04A RU2266934C1 (en) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | Rubber-containing polymeric bitumen modifier |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2266934C1 true RU2266934C1 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35870383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004124006/04A RU2266934C1 (en) | 2004-08-05 | 2004-08-05 | Rubber-containing polymeric bitumen modifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2266934C1 (en) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7317045B2 (en) | 2005-09-06 | 2008-01-08 | Natalino Zanchetta | Polyethylene modified asphalt compositions |
| RU2343129C1 (en) * | 2007-04-02 | 2009-01-10 | Виктор Владимирович Резвых | Method of receiving of rock material for device of rough surface treatment of asphalt coats, pelleted with petrolium bitumen and amended with rubber crumbs |
| RU2346965C1 (en) * | 2007-05-04 | 2009-02-20 | ООО НПЦ "Инвента" | Polymeric asphalt modifier |
| RU2349616C1 (en) * | 2007-12-24 | 2009-03-20 | Сергей Евгеньевич Шаховец | Rubber containing bitumen modifier |
| WO2009070284A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Semmaterials, L.P. | A delinked polymer modified bitumen and method of producing same |
| WO2009120104A1 (en) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Новый Каучук" | Modifying composition for asplalt-concrete mixtures |
| RU2377262C1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уником" | Modifying composition for asphalt-concrete mixtures and method of producing modified asphalt-concrete mixture |
| RU2415165C1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-03-27 | Роман Михайлович Черсков | Rubber stone-mastic asphalt mix |
| RU2435743C1 (en) * | 2010-08-11 | 2011-12-10 | Роман Михайлович Черсков | Rubberised vibro cast asphalt mix |
| RU2500636C1 (en) * | 2012-07-11 | 2013-12-10 | Роман Михайлович Черсков | Rubberised asphalt concrete mixture for bases and lower layers of coating |
| RU2519214C1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Газпромнефть - Московский НПЗ" (ОАО "Газпромнефть - МНПЗ") | Binder (polyethylene-tar binder with rubber crumb - perb-r) for road covering |
| RU2522497C1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | Asphalt-concrete mixture |
| RU2531816C2 (en) * | 2008-08-29 | 2014-10-27 | БИЛЛИАН Ай.Пи. ЛИМИТЕД | Rubber-coated asphalt granules |
| RU2559508C1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ | Bitumen modifier for road asphalt concrete |
| RU2604217C1 (en) * | 2015-12-03 | 2016-12-10 | Сергей Вячеславович Штепа | Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon |
| RU2803598C1 (en) * | 2023-03-24 | 2023-09-18 | Максим Игоревич Самойлов | Polymer composite modifier of asphalt concrete mixtures and bitumen binders |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3790519A (en) * | 1972-03-10 | 1974-02-05 | Copolymer Rubber & Chem Corp | Asphaltic-plastomeric composition |
| WO1988008866A1 (en) * | 1987-05-12 | 1988-11-17 | Interchimica S.P.A. | Process for preparing a modifier for bitumen and product obtained therefrom |
| SU1707034A1 (en) * | 1989-09-18 | 1992-01-23 | Восточный научно-исследовательский углехимический институт | Method of preparation modifier for binding material |
| RU2158742C1 (en) * | 1999-07-19 | 2000-11-10 | Раков Константин Викторович | Polymeric bitumen modifier |
| RU2184752C1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-10 | Косоренков Дмитрий Иванович | Method of preparing polymer component |
-
2004
- 2004-08-05 RU RU2004124006/04A patent/RU2266934C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3790519A (en) * | 1972-03-10 | 1974-02-05 | Copolymer Rubber & Chem Corp | Asphaltic-plastomeric composition |
| WO1988008866A1 (en) * | 1987-05-12 | 1988-11-17 | Interchimica S.P.A. | Process for preparing a modifier for bitumen and product obtained therefrom |
| SU1707034A1 (en) * | 1989-09-18 | 1992-01-23 | Восточный научно-исследовательский углехимический институт | Method of preparation modifier for binding material |
| RU2158742C1 (en) * | 1999-07-19 | 2000-11-10 | Раков Константин Викторович | Polymeric bitumen modifier |
| RU2184752C1 (en) * | 2001-01-09 | 2002-07-10 | Косоренков Дмитрий Иванович | Method of preparing polymer component |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7317045B2 (en) | 2005-09-06 | 2008-01-08 | Natalino Zanchetta | Polyethylene modified asphalt compositions |
| RU2343129C1 (en) * | 2007-04-02 | 2009-01-10 | Виктор Владимирович Резвых | Method of receiving of rock material for device of rough surface treatment of asphalt coats, pelleted with petrolium bitumen and amended with rubber crumbs |
| RU2346965C1 (en) * | 2007-05-04 | 2009-02-20 | ООО НПЦ "Инвента" | Polymeric asphalt modifier |
| WO2009070284A1 (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-04 | Semmaterials, L.P. | A delinked polymer modified bitumen and method of producing same |
| RU2349616C1 (en) * | 2007-12-24 | 2009-03-20 | Сергей Евгеньевич Шаховец | Rubber containing bitumen modifier |
| EA019389B1 (en) * | 2008-03-24 | 2014-03-31 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уником" | Modifying composition for asphalt-concrete mixtures and process for preparation thereof |
| WO2009120104A1 (en) | 2008-03-24 | 2009-10-01 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Новый Каучук" | Modifying composition for asplalt-concrete mixtures |
| RU2377262C1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-12-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уником" | Modifying composition for asphalt-concrete mixtures and method of producing modified asphalt-concrete mixture |
| RU2531816C2 (en) * | 2008-08-29 | 2014-10-27 | БИЛЛИАН Ай.Пи. ЛИМИТЕД | Rubber-coated asphalt granules |
| RU2415165C1 (en) * | 2009-11-06 | 2011-03-27 | Роман Михайлович Черсков | Rubber stone-mastic asphalt mix |
| RU2435743C1 (en) * | 2010-08-11 | 2011-12-10 | Роман Михайлович Черсков | Rubberised vibro cast asphalt mix |
| RU2500636C1 (en) * | 2012-07-11 | 2013-12-10 | Роман Михайлович Черсков | Rubberised asphalt concrete mixture for bases and lower layers of coating |
| RU2522497C1 (en) * | 2012-12-18 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный строительный университет" (ФГБОУ ВПО "МГСУ") | Asphalt-concrete mixture |
| RU2519214C1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-06-10 | Открытое акционерное общество "Газпромнефть - Московский НПЗ" (ОАО "Газпромнефть - МНПЗ") | Binder (polyethylene-tar binder with rubber crumb - perb-r) for road covering |
| RU2559508C1 (en) * | 2014-08-14 | 2015-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский государственный строительный университет", РГСУ | Bitumen modifier for road asphalt concrete |
| RU2604217C1 (en) * | 2015-12-03 | 2016-12-10 | Сергей Вячеславович Штепа | Modifier of road bitumen and polymer-bitumen binder based thereon |
| RU2803598C1 (en) * | 2023-03-24 | 2023-09-18 | Максим Игоревич Самойлов | Polymer composite modifier of asphalt concrete mixtures and bitumen binders |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2266934C1 (en) | Rubber-containing polymeric bitumen modifier | |
| US10479892B2 (en) | Functional group asphalt modifiers, methods of modifying asphalt, asphalt compositions and methods of making | |
| US10294370B2 (en) | Polyolefin asphalt modifiers, methods of modifying asphalt, asphalt compositions and methods of making | |
| KR101977586B1 (en) | Middle Temperature Modified-Asphalt Concrete Compositions Using Stylene Isoprene Stylene and Constructing Methods Using Thereof | |
| US11072708B2 (en) | Asphalt concrete composition having improved waterproof performance by comprising SIS, recycled asphalt aggregate, and fine powder aggregate with improved particle size, and construction method using the same | |
| US10487209B2 (en) | Micronized asphalt modifiers, methods of modifying asphalt, asphalt compositions and methods of making | |
| US20120225979A1 (en) | Asphalt modifiers, methods of modifying asphalt, asphalt compositions and methods of making | |
| CN100567399C (en) | A kind of rubber powder modified asphalt and its processing method | |
| CA2924666C (en) | Pre-swelled ground tire rubber and methods of making and using the same | |
| KR20120115337A (en) | Polymer-modified asphalt with a crosslinking agent and methods of preparing | |
| US7772302B2 (en) | Incorporation of plastic scrap in asphalt compositions | |
| MXPA00010135A (en) | Modifier for improving the behavior of bituminous mixtures used in road paving. | |
| EP2628772A1 (en) | Method for producing rubber powder modified asphalt and product of continous asphalt modification | |
| US20150105495A1 (en) | Polymeric asphalt modifiers, methods of modifying asphalt, asphalt compositions and methods of making | |
| KR102397853B1 (en) | Additive composition for asphalt concrete and manufacturing method of asphalt concrete using the same | |
| KR102134403B1 (en) | Warm mix modified asphalt mixture with reduced smell and preparing method thereof | |
| RU2638963C1 (en) | Concentrated polymerbitumen binder for "dry" input and method of its production | |
| RU2303576C2 (en) | Asphalt-concrete mix | |
| AU2006332857B2 (en) | Modified asphalt binders and asphalt paving compositions | |
| KR101465702B1 (en) | Modified asphalt composition and method for preparing modified asphalt | |
| RU2559508C1 (en) | Bitumen modifier for road asphalt concrete | |
| KR102225398B1 (en) | Modifier for asphalt mixture and modified asphalt mixture to which the same added | |
| KR102672017B1 (en) | Additive composition for asphalt concrete and asphalt concrete composition using the same | |
| KR102077055B1 (en) | Middle Temperature Modified-Asphalt Concrete Compositions Using Stylene Isoprene Stylene and Aggregate-powder of Improved Grain Size and Constructing Methods Using Thereof | |
| RU2272795C1 (en) | Polymeric-reinforcing granular stabilizer for a macadam-mastic asphalt-concrete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060806 |