RU2505570C1 - Битумная эмульсия для дорожных покрытий - Google Patents
Битумная эмульсия для дорожных покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2505570C1 RU2505570C1 RU2012132936/05A RU2012132936A RU2505570C1 RU 2505570 C1 RU2505570 C1 RU 2505570C1 RU 2012132936/05 A RU2012132936/05 A RU 2012132936/05A RU 2012132936 A RU2012132936 A RU 2012132936A RU 2505570 C1 RU2505570 C1 RU 2505570C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bitumen
- emulsion
- emulsifier
- hydrochloric acid
- bitumen emulsion
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 title claims abstract description 33
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 5
- -1 cyclic amine Chemical class 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 7
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000012764 mineral filler Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в создании дорожных покрытий. Битумная эмульсия включает битум, соляную кислоту, эмульгатор - циклический амин формулы
стабилизатор, в качестве которого используют блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида, и воду. Изобретение позволяет уменьшить показатель условной вязкости битумной эмульсии до 38% и увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней. 2 табл., 10 пр.
Description
Изобретение относится к битумным эмульсиям, используемых в создании дорожных покрытий.
Известна битумная эмульсия для дорожных покрытий, включающая битум, катионную адгезионную присадку на основе органических аминов, соляную кислоту и воду, см. «Методические рекомендации по приготовлению и применению в дорожном строительстве катионных эмульсий», М.: СоюздорНИИ, 1973, с.3-24.
Недостатками этой эмульсии являются невысокие значения стабильности эмульсии и сцепляемости битума с минеральным наполнителем.
Наиболее близкой по технической сущности является битумная эмульсия, включающая битум, соляную кислоту, эмульгатор на основе алифатических аминов, диаминов, полиаминов и четвертичных аммониевых солей, воду и дополнительно содержит абсорбент 50/370 - побочный продукт одностадийного синтеза изопрена, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:
| битум | 45-59 |
| соляная кислота | 1,0-2,0 |
| эмульгатор на основе аминов | 0,2-0,5 |
| указанный абсорбент 50/370 | 1-5 |
| вода | остальное, |
см. RU Патент №2407764, МПК C08L 95/00 (2006.01), 2010.
Недостатком данной эмульсии является высокие значения условной вязкости, что увеличивает энергозатраты на производство самой битумной эмульсии и при создании дорожных покрытий с ее использованием, недостаточная устойчивость при хранении.
Задачей изобретения является уменьшение показателя условной вязкости битумной эмульсии, увеличение ее устойчивости при хранении.
Техническая задача решается тем, что битумная эмульсия, включающая битум, соляную кислоту, эмульгатор, воду, в качестве эмульгатора она содержит циклический амин формулы
где R-СН3-С3Н7,
и дополнительно содержит стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| битум | 50,0-60,0 |
| соляная кислота | 0,1-1,0 |
| вышеуказанный эмульгатор | 0,0097-0,291 |
| блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида | |
| с молекулярной массой 8000-10000 г/моль | |
| и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г | 0,8-2,0 |
| вода | остальное |
Решение технической задачи позволяет уменьшить показатель условной вязкости битумной эмульсии до 38%, увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней.
Для приготовления эмульсии используют нефтяные дорожные битумы марок БНД 60/90, БНД 90/130 по ГОСТ 22245-90.
Блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида общей формулы НО(C2H4O)m(С3Н6О)n(C2H4O)nH с молекулярной массой в пределах 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г относится к классу проксанолов, которые используются в качестве моющих и смачивающих средств в целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности, в качестве гербицидов, фунгицидов, диспергаторов пигментов, см. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/3691.html.
В качестве эмульгатора битумная эмульсия содержит циклический амин формулы
где R-СН3-С3Н7.
Основные физико-химические характеристики указанного циклического амина представлены в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Наименование показателя | Норма |
| Внешний вид | Однородная жидкость светло-коричневого цвета |
| ph | 7-8 |
| Плотность, г/см3 (20°С) | 0,82-0,95 |
| Вязкость, мм2/с (20°С) | Не более 30 |
| Температура текучести, °С | -50 |
В качестве кислоты используют концентрированную соляную кислоту по ГОСТ 857-95.
Битумную эмульсию готовят следующим образом: блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида смешивают с водой до полного растворения при комнатной температуре; затем в дисперсную систему вводят эмульгатор, в качестве которого эмульсия содержит циклический амин формулы
где R-СН3-С3Н7, и соляную кислоту. Приготовленную таким образом водную систему, называемую далее водной фазой, нагревают до 70-75°С, вводят в коллоидную мельницу с регулируемым числом оборотов. Нагретый до 120-125°С битум подают в коллоидную мельницу для смешения с водной фазой при 5-6 тысячах оборотов в минуту, а при полном добавлении битума диспергирование ведут при 8 тысячах оборотах в минуту в течение 60-90 секунд, см. RU Патент №2407764, МПК C08L 95/00 (2006.01), 2010.
Для лучшего понимания изобретения приводим примеры конкретного выполнения.
Пример 1.
Стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000 г/моль и гидроксильным числом 30 мг КОН/г в количестве 0,8 г (0,8 мас.%) смешивают с 49,0903 г (49,0903 мас.%) воды до полного растворения при комнатной температуре; затем в дисперсную систему вводят 0,0097 г (0,0097 мас.%) эмульгатора, в качестве которого эмульсия содержит циклический амин, и 0,1 г (0,1 мас.%) соляной кислоты. Приготовленную таким образом водную систему, называемую далее водной фазой, нагревают до 70°С, вводят в коллоидную мельницу с регулируемым числом оборотов. Нагретый до 120°С битум в количестве 50 г (50 мас.%) подают в коллоидную мельницу для смешения с водной фазой при 5 тысячах оборотов в минуту, а при полном добавлении битума диспергирование ведут при 8 тысячах оборотах в минуту в течение 60 секунд.
Пример 2.
Стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 10000 г/моль и гидроксильным числом 28 мг КОН/г в количестве 0,8 г (0,8 мас.%) смешивают с 49,0515 г (49,0515 мас.%) воды до полного растворения при комнатной температуре; затем в дисперсную систему вводят 0,05 г (0,0485 мас.%) эмульгатора, в качестве которого эмульсия содержит циклический амин, и 0,1 г (0,1 мас.%) соляной кислоты. Приготовленную таким образом водную систему, называемую далее водной фазой, нагревают до 75°С, вводят в коллоидную мельницу с регулируемым числом оборотов. Нагретый до 120°С битум в количестве 50 г (50 мас.%) подают в коллоидную мельницу для смешения с водной фазой при 5,5 тысячах оборотов в минуту, а при полном добавлении битума диспергирование ведут при 8 тысячах оборотах в минуту в течение 70 секунд.
Примеры 3-10 аналогичны примеру 1. Примеры 11 и 12 выполнены согласно прототипу, см. RU Патент №2407764, МПК C08L 95/00 (2006.01), 2010.
Контроль проводят через сутки после приготовления эмульсии по показателям: индекс распада, вязкость, устойчивость при хранении, сцепляемость пленки битума с минеральными материалами.
Индекс распада - скорость распада эмульсий определяют при смешении их с кварцевым песком, имеющим удельную поверхность 1000 см2/г.
Условная вязкость является важной характеристикой водо-битумных эмульсий, которая характеризует способность эмульсии смешиваться со смесями различного гранулометрического состава. В соответствии с ГОСТ 18659-81 за условную вязкость эмульсии принимают время (в секундах) истечения 50 мл эмульсии через калиброванное сточное отверстие (диаметром 3 мм) вискозиметра для нефтяных битумов.
Определение устойчивости эмульсии при хранении проводят методом определения остатка на сите с сеткой с номинальным размером стороны ячейки в свету 0,14 мм после процеживания через него эмульсии, хранившейся при комнатной температуре в течение определенного промежутка времени.
Определение сцепляемости пленки битума с минеральными материалами проводят методом оценки степени сохранности пленки битума на зернах щебня после кипячения в дистиллированной воде. Поверхность зерен щебня осматривают и проводят оценку качества сцепления эмульсии со щебнем по степени сохранности пленки битума.
Данные по примерам конкретного выполнения, а также физико-механические свойства битумных эмульсий, согласно примерам 1-12, приведены в таблице 2.
Составы битумной эмульсии по заявляемому объекту, приведенные в таблице 2, позволяют уменьшить показатель условной вязкости до 38%, что снижает затраты на производство самой битумной эмульсии и при создании дорожных покрытий с ее использованием, увеличить ее устойчивость при хранении до 90 дней, а также позволяют обрабатывать влажный минеральный материал и регулировать в широких пределах величину индекса распада.
Claims (1)
- Битумная эмульсия, включающая битум, эмульгатор на основе амина, соляную кислоту, воду, отличающаяся тем, что в качестве эмульгатора она содержит циклический амин формулы
где R-CH3-C3H7,
и дополнительно содержит стабилизатор - блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г при следующем соотношении компонентов, мас.%:
битум 50,0-60,0 соляная кислота 0,1-1,0 вышеуказанный эмульгатор 0,0097-0,291 блок-сополимер этиленоксида и пропиленоксида с молекулярной массой 8000-10000 г/моль и гидроксильным числом 28-30 мг КОН/г 0,8-2,0 вода остальное
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132936/05A RU2505570C1 (ru) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Битумная эмульсия для дорожных покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012132936/05A RU2505570C1 (ru) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Битумная эмульсия для дорожных покрытий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2505570C1 true RU2505570C1 (ru) | 2014-01-27 |
Family
ID=49957705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012132936/05A RU2505570C1 (ru) | 2012-08-01 | 2012-08-01 | Битумная эмульсия для дорожных покрытий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2505570C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743756C1 (ru) * | 2017-09-13 | 2021-02-25 | Ханивелл Интернэшнл Инк. | Стабильные битумные эмульсии, способы их формирования и композитные структуры, сформированные из этих эмульсий |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1340781A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-03 | Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. | Aqueous emulsion dispersion of thermoplastic elastomer and process for preparing the same |
| US20100168274A1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-07-01 | Coe William B | Asphalt-rubber compositions and systems and methods for preparing same |
| RU2403273C2 (ru) * | 2005-04-05 | 2010-11-10 | Сека С.А. | Битумные продукты, их смесь с заполнителями и их применение |
| RU2407764C2 (ru) * | 2008-11-27 | 2010-12-27 | ООО НПЦ "Инвента" | Битумная эмульсия |
| US20110005429A1 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Ceca S.A. | Additive mix for asphalt mixture preparation |
| US20110009533A1 (en) * | 2008-02-20 | 2011-01-13 | Ceca S.A. | Bituminous compositions |
| US7951858B2 (en) * | 2006-06-06 | 2011-05-31 | Ceca S,A, | Bituminous products and aqueous emulsions based on bituminous products and uses thereof |
-
2012
- 2012-08-01 RU RU2012132936/05A patent/RU2505570C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1340781A1 (en) * | 2002-03-01 | 2003-09-03 | Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. | Aqueous emulsion dispersion of thermoplastic elastomer and process for preparing the same |
| RU2403273C2 (ru) * | 2005-04-05 | 2010-11-10 | Сека С.А. | Битумные продукты, их смесь с заполнителями и их применение |
| US7951858B2 (en) * | 2006-06-06 | 2011-05-31 | Ceca S,A, | Bituminous products and aqueous emulsions based on bituminous products and uses thereof |
| US20110009533A1 (en) * | 2008-02-20 | 2011-01-13 | Ceca S.A. | Bituminous compositions |
| RU2407764C2 (ru) * | 2008-11-27 | 2010-12-27 | ООО НПЦ "Инвента" | Битумная эмульсия |
| US20100168274A1 (en) * | 2008-12-30 | 2010-07-01 | Coe William B | Asphalt-rubber compositions and systems and methods for preparing same |
| US20110005429A1 (en) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | Ceca S.A. | Additive mix for asphalt mixture preparation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2743756C1 (ru) * | 2017-09-13 | 2021-02-25 | Ханивелл Интернэшнл Инк. | Стабильные битумные эмульсии, способы их формирования и композитные структуры, сформированные из этих эмульсий |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Beg et al. | Shale inhibition by low-molecular-weight cationic polymer in water-based mud | |
| DE69403631T2 (de) | Oberflächenmodifizierte kieselsaüre | |
| CN105273420B (zh) | 高软化点乳化沥青及其制备方法 | |
| CN102863804B (zh) | Sbs聚合物改性乳化沥青及其制备方法 | |
| TWI278430B (en) | Precipitated silicas, process for preparing the same, use thereof, and vulcanizable rubber mixture and vulcanizate containing them | |
| CN102604125B (zh) | 一种慢裂快凝型沥青乳化剂及其制备方法和应用 | |
| CN1329637A (zh) | 可分散的水溶性聚合物 | |
| RU2505570C1 (ru) | Битумная эмульсия для дорожных покрытий | |
| Liu et al. | Preparation and storage stability of asphalt emulsions made from modified lignin cationic asphalt emulsifiers | |
| JP4030581B2 (ja) | 液状アミン化合物及びそれを用いて製造される瀝青質乳化剤 | |
| RU2407764C2 (ru) | Битумная эмульсия | |
| CN106497102B (zh) | 一种道路建设用改性沥青及其制备方法 | |
| DE1292573B (de) | Asphaltemulsionen auf der Basis von OEl-in-Wasser | |
| CN103980132A (zh) | 羟丙基双季铵盐、乳化沥青及其制备方法和应用 | |
| DE69914894T2 (de) | Polyamine | |
| CN108977190A (zh) | 一种小分子液体防膨剂、压裂用粘土防膨剂及制备方法 | |
| Shukla et al. | Solubility behavior of calcium sulfate dihydrate (gypsum) in an aqueous sodium chloride system in the presence of hydroxyalkyl ammonium acetate ionic liquids additives: morphology changes and physicochemical solution properties at 35 C | |
| CN103819348A (zh) | 脂肪胺聚氧乙烯醚阳离子沥青乳化剂及制备方法及用途 | |
| WO2015193909A1 (en) | Quaternary organosilane-ester/amide compounds and applications thereof. | |
| DE2452454C2 (de) | Bituminöse, kationische Emulsion und Verfahren zu deren Herstellung | |
| CN101219355A (zh) | 一种环境友好型腐植酸类表面活性剂的合成及应用 | |
| RU2200173C1 (ru) | Катионоактивная битумная эмульсия и эмульгирующая добавка в эмульсию | |
| US10815418B2 (en) | VES fluids having improved rheology at high temperature and high salinity | |
| CN105295067B (zh) | 复合型阳离子沥青乳化剂及其制备方法 | |
| RU2244725C1 (ru) | Битумная эмульсия |