[go: up one dir, main page]

RU2610510C1 - Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings - Google Patents

Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings Download PDF

Info

Publication number
RU2610510C1
RU2610510C1 RU2015148791A RU2015148791A RU2610510C1 RU 2610510 C1 RU2610510 C1 RU 2610510C1 RU 2015148791 A RU2015148791 A RU 2015148791A RU 2015148791 A RU2015148791 A RU 2015148791A RU 2610510 C1 RU2610510 C1 RU 2610510C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bitumen
composition
petroleum
solvent
oil
Prior art date
Application number
RU2015148791A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Глушко
Анатолий Львович Разинов
Виктория Сергеевна Рябенко
Юлия Александровна Убаськина
Дереник Саркисович Хачатрян
Елена Анатольевна Чигорина
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ"
Priority to RU2015148791A priority Critical patent/RU2610510C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610510C1 publication Critical patent/RU2610510C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/35Toppings or surface dressings; Methods of mixing, impregnating, or spreading them
    • E01C7/358Toppings or surface dressings; Methods of mixing, impregnating, or spreading them with a combination of two or more binders according to groups E01C7/351 - E01C7/356

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: roads.
SUBSTANCE: invention relates to road construction and a method of producing compositions based on polymer-bitumen binders, which can be used for protection of road asphalt-concrete coatings from adverse effects. Method is implemented by forming a bitumen-polymeric petroleum mixture and introducing it with modifying additives and a petroleum solvent having the boiling point of 140 °C and higher. Modifying additives used are diatomite and a highly concentrated aqueous solution of potassium and/or sodium methyl siliconate, which are added to bitumen in quantities corresponding to the obtained composition containing 52–55 wt% of petroleum bitumen, 9.5–10 wt% of polymeric petroleum resin, 0–3 wt% of mineral oil, 0.1 wt% of diatomite, 0.1 wt% of the solution of potassium and/or sodium methyl siliconate and 35 wt% of the solvent. Herewith the bitumen heated up to 158–162 °C while stirring at the rate of 170–200 rpm is added with the polymeric petroleum resin, the mixture is heated up to 170–180 °C, and then cooled down to 110–120 °C and added with the solvent, the solution of potassium and/or sodium methyl siliconate and diatomite, after which the produced composition is cooled while stirring down to 25–35 °C and packed.
EFFECT: technical result is improved operating properties of impregnating compositions.
4 cl, 2 tbl, 4 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к дорожному строительству и непосредственно касается способа получения составов на основе модифицированного битума, которые могут быть применены для защиты дорожных асфальтобетонных покрытий от негативных воздействий природного и техногенного характера и для снижения ресурсоемкости их эксплуатации.The present invention relates to road construction and directly relates to a method for producing compositions based on modified bitumen, which can be used to protect road asphalt pavements from the negative effects of natural and man-made and to reduce the resource consumption of their operation.

Одной из важнейших задач, стоящих в настоящее время перед автодорожной отраслью, является защита автодорожных покрытий от отрицательного воздействия климатических и эксплуатационных факторов. Одним из путей разрешения проблем, возникающих из-за старения асфальтобетонного покрытия на дорогах, является обработка их различными защитными составами, обладающими герметизирующими, гидрофобизирующими и другими свойствами.One of the most important tasks currently facing the road industry is to protect road surfaces from the negative effects of climatic and operational factors. One of the ways to solve the problems arising from the aging of asphalt concrete pavement on the roads is to treat them with various protective compounds that have sealing, water repellent and other properties.

В качестве таких составов чаще всего применяются битумсодержащие композиции, где в качестве основного компонента используется битум, имеющий различное происхождение. Например, в качестве битумного компонента используются продукты нефтепереработки, полученные, например, в процессе крекинга нефти, так называемые дистилляционные и прямогонные битумы. Известно, что битумы характеризуются величиной пенетрации (PEN), так называемой «глубиной проникания иглы». Данная величина обычно измеряется при 25°С и при 0°С и изменяется в пределах от 10 до 250 (0,1 мм). На практике известно, что выпускаемые нефтеперерабатывающими заводами вязкие дорожные битумы, применяемые при ремонте автомобильных дорог, обладают недостаточной эластичностью, имеют как низкие адгезионные свойства, так и невысокие прочностные показатели. Особенно это проявляется при высоких (порядка 50°С) и низких температурах, а также при увеличивающейся интенсивности движения транспорта. Это касается известных вяжущих составов для автодорожных покрытий, в которых содержание битума составляет от 85% и более, например 85-97 мас. % [ЕР 340210, C08L 95/00, 1989], 90-99 мас. % [WO 97/10304, C08L 95/00, 1997], 92-98 мас. % [RU 2412965, C08L 95/00, 2011].As such compositions, bitumen-containing compositions are most often used, where bitumen having a different origin is used as the main component. For example, petroleum products obtained, for example, in the process of oil cracking, the so-called distillation and straight-run bitumen, are used as a bituminous component. It is known that bitumens are characterized by penetration (PEN), the so-called “needle penetration depth”. This value is usually measured at 25 ° C and at 0 ° C and varies from 10 to 250 (0.1 mm). In practice, it is known that viscous road bitumen produced by refineries used in the repair of roads have insufficient elasticity, have both low adhesion properties and low strength properties. This is especially evident at high (about 50 ° C) and low temperatures, as well as with increasing traffic intensity. This applies to known binders for road coatings in which the content of bitumen is from 85% or more, for example 85-97 wt. % [EP 340210, C08L 95/00, 1989], 90-99 wt. % [WO 97/10304, C08L 95/00, 1997], 92-98 wt. % [RU 2412965, C08L 95/00, 2011].

Для улучшения качества битумов и для устранения указанных выше недостатков в качестве вяжущего в отечественной и зарубежной практике предлагается применять битумы, модифицированные полимерными и иными добавками. Среди известных полимеров наиболее широко для получения полимербитумных вяжущих используются термопластичные каучуки (термоэластопласты), например синтетический полибутадиеновый каучук [RU 2148063, C04B 26/26, 2000], резиновый термоэластопласт (РТЭП) [RU 2186044, C04B 26/26, 2002] и другие. К таким полимерным составляющим относится и нефтеполимерная смола (НПС), например нефтеполимерная лакокрасочная смола, выпускаемая в РФ по ТУ 38.10916-79 и примененная в качестве полимерной добавки к битуму авторами патента [RU 2516605, C08L 95/00, 2014]. Нефтеполимерная смола (НПС) является продуктом полимеризации стирола и других ненасыщенных соединений фракции С89 пиролизных смол. Она хорошо растворяется в органических растворителях и имеет температуру размягчения не ниже 80-95°С.To improve the quality of bitumen and to eliminate the above disadvantages, it is proposed to use bitumen modified with polymer and other additives as a binder in domestic and foreign practice. Among the known polymers, thermoplastic rubbers (thermoplastic elastomers), for example synthetic polybutadiene rubber [RU 2148063, C04B 26/26, 2000], rubber thermoplastic elastomer (RTEP) [RU 2186044, C04B 26/26, 2002] and others are most widely used to produce polymer bitumen binders. . Such polymer constituents include petroleum polymer resin (NPS), for example, petroleum polymer paint resin manufactured in the Russian Federation according to TU 38.10916-79 and used as a polymer additive to bitumen by the authors of the patent [RU 2516605, C08L 95/00, 2014]. The petroleum polymer resin (NPS) is a product of the polymerization of styrene and other unsaturated compounds of the C 8 -C 9 pyrolysis resin fraction. It is highly soluble in organic solvents and has a softening temperature of at least 80-95 ° C.

НПС обладает структурирующим эффектом по отношению к коллоидной структуре битума, улучшает деформативные свойства битумов, их теплостойкость и сцепление с минеральными материалами, обеспечивает довольно высокую скорость высыхания пропиточной композиции при нанесении ее на асфальтобетонное покрытие.NPS has a structuring effect with respect to the colloidal structure of bitumen, improves the deformative properties of bitumen, their heat resistance and adhesion to mineral materials, provides a fairly high drying rate of the impregnating composition when applied to an asphalt concrete pavement.

При модификации битума для снижения его вязкости и хрупкости, повышения морозостойкости пропиточной композиции вводятся минеральные масла [RU 2297990, C04B 26/26, 2007; RU 2516605, C08L 95/00, 2014].When modifying bitumen, mineral oils are introduced to reduce its viscosity and brittleness, increase the frost resistance of the impregnating composition [RU 2297990, C04B 26/26, 2007; RU 2516605, C08L 95/00, 2014].

Найдено, что для модификации битума предпочтительно применять минеральное масло с кинематической вязкостью (при 40°С), равной 5-75 мм2/с. К таким маслам относятся различные технические масла, называемые также индустриальными маслами. Примерами таких минеральных масел, применяемых в РФ, являются известные марки индустриальных масел, получаемых при нефтепереработке, например индустриальное масло марки И-40А, обладающее высокой стойкостью против окисления, масло марки ПН-6, называемое нефтяным пластификатором. Основными техническими характеристиками этих масел, влияющими на качество получаемого защитного покрытия, являются кинематическая вязкость, составляющая для масла И-40А - 61-75 мм2/с при 40°С и для масла ПН-6 - 35-40 мм2/с при 100°С, и температура застывания, составляющая для масла И-40А - (-15°С) и для масла ПН-6 - (-36°С).It was found that for the modification of bitumen it is preferable to use mineral oil with a kinematic viscosity (at 40 ° C) of 5-75 mm 2 / s. Such oils include various technical oils, also called industrial oils. Examples of such mineral oils used in the Russian Federation are well-known brands of industrial oils obtained during refining, for example, industrial oil grade I-40A, which is highly resistant to oxidation, oil grade PN-6, called petroleum plasticizer. The main technical characteristics of these oils, affecting the quality of the resulting protective coating, are the kinematic viscosity, component for I-40A oil - 61-75 mm 2 / s at 40 ° C and for PN-6 oil - 35-40 mm 2 / s at 100 ° C, and pour point, component for I-40A oil - (-15 ° C) and for PN-6 oil - (-36 ° C).

Одним из компонентов полимербитумного вяжущего может быть наполнитель. Природа используемого в известных составах наполнителя может быть как неорганической, так и органической. В качестве наполнителя известно использование таких продуктов, как мел, известь, необожженный порошкообразный гипс, тальк, зола-унос, отходы сжигания каменного угля, диоксид титана, оксид железа, оксид хрома, диатомитовая земля и другие глины, кварцевая мука, карбонат кальция, кварцевое стекло [RU 2314325, E01C 7/35, 2008].One of the components of a polymer bitumen binder may be a filler. The nature of the filler used in the known formulations can be either inorganic or organic. As a filler, it is known to use products such as chalk, lime, unburnt gypsum powder, talc, fly ash, waste coal, titanium dioxide, iron oxide, chromium oxide, diatomaceous earth and other clays, quartz flour, calcium carbonate, quartz glass [RU 2314325, E01C 7/35, 2008].

Для улучшения эксплуатационных свойств покрытий, а именно увеличения механической прочности и гидрофобизации дорожного покрытия, в битумные композиции вводятся специальные модифицирующие добавки. В качестве таких добавок применяются, например, кремнийорганические соединения, такие как: гидрофобные органоаминосиланы, например метилсиликонаты натрия и/или калия, водорастворимые органоаминосиланы, выбранные из группы: N-(2-амино-этил)-3-аминопропил-триметоксисилан, аминопропилтриэтоксисилан, 1-аминогексаметилен-6-амино-метилен-триэтоксисилан [RU 2184711, C04B 26/26, 2002], соединения общей формулы YSi(R1)2RN2RRR, гексафторсиликат натрия [ЕР 247658, C08K 3/43, 1987].To improve the operational properties of the coatings, namely, to increase the mechanical strength and hydrophobization of the pavement, special modifying additives are introduced into the bitumen compositions. As such additives, for example, organosilicon compounds are used, such as: hydrophobic organoaminosilanes, for example sodium and / or potassium methylsiliconates, water-soluble organoaminosilanes selected from the group: N- (2-amino-ethyl) -3-aminopropyl-trimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, 1-aminohexamethylene-6-amino-methylene-triethoxysilane [RU 2184711, C04B 26/26, 2002], compounds of the general formula YSi (R 1 ) 2RN2RRR, sodium hexafluorosilicate [EP 247658, C08K 3/43, 1987].

Одним из недостатков известных битумных композиций для поверхностной обработки дорожного асфальтобетонного покрытия является их недостаточная текучесть при температуре окружающей среды, что снижает их скорость проникновения в асфальтобетон.One of the disadvantages of the known bitumen compositions for surface treatment of road asphalt pavement is their lack of fluidity at ambient temperature, which reduces their penetration rate in asphalt concrete.

Для повышения текучести битумных композиций и для повышения возможности лучшей пропитки асфальтобетонных покрытий предлагается применять их в форме эмульсий [US 4576648, C08L 95/00, 1985, RU 2176652, C08L 95/00, 2001] или суспензий, гелей [RU 2354622, C04B 26/26, 2008] либо растворов [ЕР 22925206 C08L 95/00, 2002; RU 2314325, C08L 95/00, 2008, ЕР 37136, C08L 95/00, 1981; RU 2516605, C08L 95/00, 2014].To increase the fluidity of bitumen compositions and to increase the possibility of better impregnation of asphalt concrete coatings, it is proposed to use them in the form of emulsions [US 4576648, C08L 95/00, 1985, RU 2176652, C08L 95/00, 2001] or suspensions, gels [RU 2354622, C04B 26 / 26, 2008] or solutions [EP 22925206 C08L 95/00, 2002; RU 2314325, C08L 95/00, 2008, EP 37136, C08L 95/00, 1981; RU 2516605, C08L 95/00, 2014].

Наибольший интерес для предлагаемого изобретения представляет применение битумных композиций в форме растворов, где в качестве дисперсионной среды используется органический растворитель, как это предложено в известных изобретениях [RU 2314325, C08L 95/00, 2008; RU 2516605, C08L 95/00, 2014].Of greatest interest to the invention is the use of bitumen compositions in the form of solutions, where an organic solvent is used as a dispersion medium, as proposed in the known inventions [RU 2314325, C08L 95/00, 2008; RU 2516605, C08L 95/00, 2014].

Выявлено, что существенное влияние на эффективность процесса нанесения модифицированной полимербитумной композиции на поверхность асфальтобетона оказывает выбор органического растворителя и его количества по отношению к используемому вяжущему.It was revealed that a significant influence on the efficiency of the process of applying a modified polymer bitumen composition to the surface of asphalt concrete is provided by the choice of an organic solvent and its amount relative to the binder used.

В качестве органических растворителей в битумных композициях применяются, например, сложные эфиры, такие как: этилвалерат, этилизовалерат, этил-2-метилбутират, н-пропилбутират, изопропилбутират, н-бутилпропионат, изобутилпропионат [RU 2314325, C08L 95/00, 2008].As organic solvents in bitumen compositions, for example, esters are used, such as ethyl valerate, ethyl isomerate, ethyl 2-methyl butyrate, n-propyl butyrate, isopropyl butyrate, n-butyl propionate, isobutyl propionate [RU 2314325, C08L 95/00, 2008].

Данные растворители, согласно последнему цитированному патенту, вводятся в состав для холодного нанесения на асфальтобетонные покрытия, содержащий от 0,1 до 25 мас. % эластомера, от 0,1 до 40 мас. % растворителя, от 30 до 99 мас. % битума и от 0,1 до 30 мас. % литиевых солей жирных кислот. Эфиры, используемые в данном изобретении в качестве растворителя, имеют температуру кипения 120-160°С. Композиция, содержащая 5-15 мас. % такого растворителя, наносится либо с помощью шпателя, либо ручного баллона, либо инжектора для прецизионного нанесения. В случае же содержания растворителя в количестве 15-30 мас. % (в расчете на всю композицию) битумная композиция наносится путем распыления. При нанесении такой композиции растворитель испаряется, а композиция твердеет. Время затвердения при этом зависит от толщины наносимой композиции и составляет от 7 до 60 суток. Недостаток применения таких растворителей заключается в том, что сложные эфиры, используемые как растворители, обладают острой токсичностью с достаточно выраженным нейротоксическим эффектом [Тиньков О.В. и др. Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2013. №6. (1) С. 65-75].These solvents, according to the latest cited patent, are formulated for cold application to asphalt coatings containing from 0.1 to 25 wt. % elastomer, from 0.1 to 40 wt. % solvent, from 30 to 99 wt. % bitumen and from 0.1 to 30 wt. % lithium salts of fatty acids. The esters used in this invention as a solvent have a boiling point of 120-160 ° C. A composition containing 5-15 wt. % of such a solvent is applied either with a spatula, or with a hand balloon, or with an injector for precision application. In the case of a solvent content of 15-30 wt. % (calculated on the whole composition) bitumen composition is applied by spraying. When applying such a composition, the solvent evaporates and the composition hardens. The hardening time in this case depends on the thickness of the applied composition and ranges from 7 to 60 days. The disadvantage of using such solvents is that the esters used as solvents have acute toxicity with a fairly pronounced neurotoxic effect [O. Tinkov. et al. Journal of the Siberian Federal University. Chemistry. 2013. No.6. (1) S. 65-75].

В другом известном изобретении [RU 2516605, C08L 95/00, 2014] в качестве такого растворителя предлагается применять нефтяные растворители, имеющие температуру кипения 155-200°С, к каковым, например, относятся известные, довольно широко применяемые в технике растворители, выбранные из группы: уайт-спирит, Тиккурила, Лотоксан (Lotoxane FAST), петролейный эфир.In another known invention [RU 2516605, C08L 95/00, 2014], such solvents are proposed to use petroleum solvents having a boiling point of 155-200 ° C, which, for example, include well-known solvents widely used in the art, selected from groups: white spirit, Tikkurila, Lotoxane (Lotoxane FAST), petroleum ether.

Известно, что уайт-спирит (или нефрас) представляет собой смесь линейных и ароматических углеводородов, перегоняемых при температуре 155-200°С, а Лотоксан (С044 Lotoxane FAST) представляет собой смесь растворителей высокой степени чистоты, имеющую температуру кипения 160°С, не содержащую ароматических соединений. Данные растворители относятся к категории быстросохнущих, они придают защитному составу такие технологические свойства, как вязкость (ориентировочно 20-45 с).White spirit (or nefras) is known to be a mixture of linear and aromatic hydrocarbons distilled at a temperature of 155-200 ° C, and Lotoxane (C044 Lotoxane FAST) is a mixture of high purity solvents having a boiling point of 160 ° C, not containing aromatic compounds. These solvents belong to the category of quick-drying, they give the protective composition such technological properties as viscosity (approximately 20-45 s).

Названные растворители экологически безопасны в сравнении с применяемыми для подобных целей токсичными ароматическими углеводородными растворителями, например бензолом, толуолом, ксилолом, или галогенуглеводородными растворителями, например трихлорэтаном, дихлорметаном.These solvents are environmentally friendly in comparison with toxic aromatic hydrocarbon solvents used for such purposes, for example benzene, toluene, xylene, or halogenated hydrocarbons, for example trichloroethane, dichloromethane.

Способ получения выше рассмотренной композиции, описанный в патенте [RU 2516605, C08L 95/00, 2014], выданном на «Способ обработки асфальтобетонного покрытия», является наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому изобретению, а именно имеет общие признаки по составу композиции, по способу ее получения. По способу, выбранному в качестве прототипа, получают пропиточную битумную композицию, содержащую 30-85 мас. % нефтяного битума, 15-20 мас. % нефтеполимерной смолы и, возможно, 0-40 мас. % минерального масла и 0-5 мас. % поверхностно-активных веществ, а также нефтяной растворитель, имеющий температуру кипения 155-200°С, который используют при его весовом соотношении к модифицированному битумному вяжущему, равному 70/30-50/50, что соответствует 30-50% растворителя от общего веса смеси.The method of obtaining the above composition described in the patent [RU 2516605, C08L 95/00, 2014], issued on the "Method of processing asphalt concrete pavement", is the closest in technical essence to the proposed invention, namely, it has common features in composition, by the method of its preparation. According to the method selected as a prototype, an impregnating bitumen composition is obtained containing 30-85 wt. % oil bitumen, 15-20 wt. % petroleum resin and possibly 0-40 wt. % mineral oil and 0-5 wt. % surfactants, as well as an oil solvent having a boiling point of 155-200 ° C, which is used when its weight ratio to the modified bitumen binder is 70 / 30-50 / 50, which corresponds to 30-50% of the solvent of the total weight mixtures.

Указанный состав, согласно описанию к патенту [RU 2516605, C08L 95/00, 2014], получают нагреванием битума до температуры 160°С, после чего поднимают температуру до 180°С и вводят нефтеполимерную смолу в количестве, соответствующем ее заданному весовому соотношению по отношению к весу всей композиции. Полученную массу перемешивают при 180°С и затем в разогретый, модифицированный смолой, битум вводят растворитель, например уайт-спирит, затем полученный пропиточный раствор фасуют в герметичную тару. В случае введения в состав минерального масла (до 40 мас. %) исходный битум сначала нагревают до 158-162°С, а затем поднимают температуру до 200°С, вводят сначала минеральное масло, затем нефтеполимерную смолу, перемешивают при 200°С, а затем уже вводят растворитель, например Lotoxane FAST, после чего полученный пропиточный раствор фасуют в герметичную тару.The specified composition, according to the description of the patent [RU 2516605, C08L 95/00, 2014], is obtained by heating bitumen to a temperature of 160 ° C, then the temperature is raised to 180 ° C and an oil-polymer resin is introduced in an amount corresponding to its predetermined weight ratio with respect to to the weight of the whole composition. The resulting mass is stirred at 180 ° C and then a solvent, for example white spirit, is introduced into the heated, resin-modified bitumen, then the resulting impregnating solution is Packed in an airtight container. If mineral oil is added to the composition (up to 40 wt.%), The initial bitumen is first heated to 158-162 ° C, and then the temperature is raised to 200 ° C, mineral oil is introduced first, then the petroleum resin, mixed at 200 ° C, and then a solvent, for example Lotoxane FAST, is already introduced, after which the resulting impregnation solution is packaged in an airtight container.

Помимо розлива, наиболее часто используемым методом нанесения является распыление. Однако выше рассмотренная композиция, применяемая преимущественно для нанесения покрытия методом розлива, не эффективна при нанесении ее при тех же условиях методом распыления. Как показали дополнительные исследования, при применении пропиточного раствора, имеющего указанный выше состав [RU 2516605, C08L 95/00, 2014] и полученного по приведенной в данном патенте схеме, имеют место неудовлетворительные эксплуатационные показатели. Одним из главных недостатков является неравномерность толщины пленки получаемого защитного покрытия, которая составляет 50-100 мкм. Увеличение расходных норм, для обеспечения большей толщины защитного покрытия, приводит к увеличению времени высыхания защитной композиции до 1,5 часа, снижению коэффициента сцепления колеса автомобиля с асфальтобетоном после обработки пропиточной композицией до предельно допустимого значения 0,3.In addition to bottling, spraying is the most commonly used application method. However, the above composition, used mainly for coating by the filling method, is not effective when applied under the same conditions by spraying. As additional studies have shown, when using an impregnating solution having the above composition [RU 2516605, C08L 95/00, 2014] and obtained according to the scheme given in this patent, unsatisfactory performance indicators take place. One of the main disadvantages is the uneven film thickness of the resulting protective coating, which is 50-100 microns. An increase in expenditure rates, to ensure a greater thickness of the protective coating, leads to an increase in the drying time of the protective composition to 1.5 hours, a decrease in the coefficient of adhesion of the car wheel to asphalt after treatment with the impregnating composition to the maximum permissible value of 0.3.

Для улучшения эксплуатационных показателей пропиточных композиций, наносимых на асфальтобетонные покрытия как методом розлива, так и методом распыления, а именно - для снижения водопоглощения, повышения теплостойкости, снижения времени высыхания, повышения коэффициента сцепления, предлагается новый способ получения пропиточной композиции, удовлетворяющей данным требованиям. Предлагаемый способ получения пропиточной композиции на основе модифицированного битума, применяемой для поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий, осуществляется путем добавления к нагретому битуму при перемешивании нефтеполимерной смолы, введением в нагретую битумно-нефтеполимерную смесь модифицирующих добавок, а именно диатомита и высококонцентрированного раствора метилсиликоната калия и/или натрия, выдерживания смеси при определенном температурно-временном режиме, необходимом для достижения заданных показателей, разбавления смеси нефтяным растворителем, имеющим температуру кипения 140°С и выше и охлаждением полученной композиции, при этом модифицирующие добавки и растворитель добавляют к полимербитумному вяжущему в весовых количествах, соответствующих следующему заданному составу получаемой композиции: 52-55 мас. % нефтяного битума, 9,5-10 мас. % нефтеполимерной смолы, 0-3 мас. % минерального масла, 0,1 мас. % диатомита, 0,1 мас. % высококонцентрированного водного раствора метилсиликоната калия и/или натрия, 35 мас. % нефтяного растворителя, а процесс получения композиции проводят по следующей схеме: к битуму, нагретому до 158-162°С, при перемешивании со скоростью 170-200 об/мин добавляют нефтеполимерную смолу, нагревают смесь до 170-180°С, а затем охлаждают до 110-120°С и добавляют нефтяной растворитель, высококонцентрированный водный раствор метилсиликоната калия и/или натрия и диатомит, после чего полученную готовую пропиточную композицию охлаждают при перемешивании до 25-35°С и фасуют.To improve the performance of impregnating compositions applied to asphalt pavement both by pouring and spraying methods, namely, to reduce water absorption, increase heat resistance, reduce drying time, increase adhesion coefficient, a new method is proposed for obtaining an impregnating composition that meets these requirements. The proposed method for producing an impregnated composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt concrete coatings is carried out by adding oil-polymer resin to the heated bitumen, adding modifying additives to the heated bitumen-oil polymer mixture, namely diatomite and a highly concentrated solution of potassium and / or sodium methylsiliconate keeping the mixture under a certain temperature-time regime necessary to achieve the specified indicators, p zbavleniya petroleum solvent mixture having a boiling point of 140 ° C or higher and cooling the resulting composition, wherein the modifying additive and the solvent are added to the polymer modified binder in weight amounts corresponding to the following composition given for the composition: 52-55 wt. % oil bitumen, 9.5-10 wt. % petroleum resin, 0-3 wt. % mineral oil, 0.1 wt. % diatomite, 0.1 wt. % highly concentrated aqueous solution of potassium methylsiliconate and / or sodium, 35 wt. % of a petroleum solvent, and the process of obtaining the composition is carried out according to the following scheme: to a bitumen heated to 158-162 ° C, with stirring at a speed of 170-200 rpm add an oil polymer resin, heat the mixture to 170-180 ° C, and then cool to 110-120 ° C and add an oil solvent, a highly concentrated aqueous solution of potassium methylsiliconate and / or sodium and diatomite, after which the resulting prepared impregnation composition is cooled with stirring to 25-35 ° C and Packed.

При получении пропиточной композиции, наносимой на асфальтобетонное покрытие методом розлива, в реакционную массу вводят нефтяные растворители с температурой кипения 140-170°С, а при получении композиции, наносимой на асфальтобетонное покрытие методом распыления вводят нефтяные растворители с температурой кипения 140-155°С.Upon receipt of the impregnating composition applied to the asphalt concrete coating method by filling, oil solvents with a boiling point of 140-170 ° C are introduced into the reaction mass, and upon receipt of the composition applied to the asphalt concrete coating by spraying, oil solvents with a boiling point of 140-155 ° C are introduced.

При получении композиции, содержащей минеральное масло, к битуму, нагретому до 158-162°С, при перемешивании со скоростью 170-200 об/мин, одновременно с нефтеполимерной смолой добавляют минеральное масло.Upon receipt of the composition containing mineral oil, to the bitumen heated to 158-162 ° C, with stirring at a speed of 170-200 rpm, mineral oil is added simultaneously with the oil-polymer resin.

Предпочтительным является применение битума с глубиной проникания иглы при 25°С, равной 61-90 (0,1 мм).It is preferable to use bitumen with a penetration depth of the needle at 25 ° C equal to 61-90 (0.1 mm).

Предлагаемый способ отличается от известного способа, выбранного в качестве прототипа, как входящими в композицию компонентами, а именно модифицирующими добавками, так и их содержанием в получаемом составе, а также технологическими условиями получения конечной получаемой композиции. Как и в прототипе, основой композиции является битум. Количество битума в композиции составляет 52-55 мас. %. Предпочтительным является применение битума с глубиной проникания иглы при 25°С, равной 61-90 (0,1 мм). Это является средним значением глубины проникания битума в диапазоне ее изменения (от 40 до 200 (0,1 мм)). Выбранная величина глубины проникания иглы позволяет варьировать свойства битума путем его модификации в пределах данного без нанесения ущерба реологическим свойствам битума. Таким требованиям удовлетворяют следующие российские марки битума: битум БНД 60/90 ОАО «Славнефть-ЯНОС», БНД 60/90 ОАО «Уфимский НПЗ», БНД 60/90 ОАО «Лукойл», БВ 50/70 ОАО «Славнефть-ЯНОС».The proposed method differs from the known method selected as a prototype, both the components included in the composition, namely the modifying additives, and their content in the resulting composition, as well as the technological conditions for obtaining the final resulting composition. As in the prototype, the basis of the composition is bitumen. The amount of bitumen in the composition is 52-55 wt. % It is preferable to use bitumen with a penetration depth of the needle at 25 ° C equal to 61-90 (0.1 mm). This is the average value of the penetration depth of bitumen in the range of its variation (from 40 to 200 (0.1 mm)). The selected value of the depth of penetration of the needle allows you to vary the properties of bitumen by modifying it within this without affecting the rheological properties of bitumen. The following Russian bitumen grades satisfy these requirements: BND 60/90 bitumen of OAO Slavneft-YANOS, BND 60/90 of OAO Ufa Refinery, BND 60/90 of OAO Lukoil, BV 50/70 of OAO Slavneft-YANOS.

Вторым компонентом пропиточной композиции, как и в прототипе, является нефтеполимерная смола (НПС), содержание которой составляет 9,5-10 мас. %. Как и в прототипе, в предлагаемый состав может быть включено минеральное масло (0-3 мас. %), например индустриальное масло марки И-20А или И-30А. Такое количество минерального масла позволяет влиять на увеличение растяжимости модифицированного битума, увеличение температуры размягчения, а следовательно, и теплостойкости пленки из пропиточной композиции на асфальтобетонном покрытии.The second component of the impregnating composition, as in the prototype, is a petroleum polymer resin (NPS), the content of which is 9.5-10 wt. % As in the prototype, the proposed composition may include mineral oil (0-3 wt.%), For example, industrial oil brand I-20A or I-30A. Such an amount of mineral oil allows one to influence the increase in the extensibility of the modified bitumen, the increase in the softening temperature, and, consequently, the heat resistance of the film from the impregnating composition on the asphalt concrete pavement.

Содержание вяжущего компонента (битумно-нефтеполимерной смеси) в отличие от прототипа составляет 52-55 мас. %. При таком содержании вяжущего компонента пропиточная композиция проявляет самовыравнивающие свойства. Толщина защитной пленки при нанесении различными вариантами составляет более 100 мкм.The content of the binder component (bitumen-petroleum polymer mixture) in contrast to the prototype is 52-55 wt. % With such a content of astringent component, the impregnating composition exhibits self-leveling properties. The thickness of the protective film when applied by various options is more than 100 microns.

Для снижения водопоглощения асфальтобетонного покрытия после обработки его пропиточной композицией, в состав композиции включена гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость, в качестве которой используется высококонцентрированный 52-54%-ный водный раствор метилсиликоната калия и/или натрия, вводимый в количестве 0,1 мас. %. Это позволяет максимально (до 2%) снизить водопоглощение асфальтобетона.To reduce the water absorption of the asphalt concrete coating after treating it with an impregnating composition, the composition includes a hydrophobic organosilicon liquid, which is used as a highly concentrated 52-54% aqueous solution of potassium and / or sodium methylsiliconate, introduced in an amount of 0.1 wt. % This allows maximum (up to 2%) to reduce the water absorption of asphalt concrete.

Второй модифицирующей добавкой является порошок диатомитовый тонкодисперсный (ТУ 5716-013-25310144-2008), изготавливаемый путем сушки и измельчения из карьерной опал-кристобалитовой породы - диатомита, состоящей на 80-85% из диоксида кремния. Тонкодисперсный порошок диатомита обладает высокой удельной поверхностью, высокими сорбционными и водоотнимающими свойствами, плавится в диапазоне температур 1300-1450°С. Добавленный в пропиточную композицию в количестве 0,1 мас. % он улучшает равномерность нанесения композиции за счет структурирования межчастичного пространства, увеличивает теплостойкость пленки пропиточной композиции за счет высокой температуры плавления диоксида кремния. Он также снижает остаточную липкость покрытия, характерную для составов на битумной основе.The second modifying additive is finely dispersed diatomaceous powder (TU 5716-013-25310144-2008), made by drying and grinding from quarry opal-cristobalite rock - diatomite, which consists of 80-85% silicon dioxide. The finely dispersed diatomite powder has a high specific surface, high sorption and water-taking properties, melts in the temperature range 1300-1450 ° С. Added to the impregnating composition in an amount of 0.1 wt. % it improves the uniformity of application of the composition due to the structuring of the interparticle space, increases the heat resistance of the film of the impregnating composition due to the high melting point of silicon dioxide. It also reduces the residual stickiness of the coating, characteristic of compositions on a bitumen basis.

При получении пропиточной композиции, наносимой на асфальтобетонную поверхность методом распыления, используют нефтяные растворители с температурой кипения 140-155°С. Такими растворителями являются промышленные нефтяные растворители, предпочтительно используемые при нанесении пропиточной композиции методом распыления.Upon receipt of the impregnating composition applied to the asphalt surface by spraying, oil solvents with a boiling point of 140-155 ° C are used. Such solvents are industrial petroleum solvents, preferably used when applying the impregnation composition by spraying.

В качестве нефтяного растворителя в состав такой композиции вводится фракция, полученная перегонкой промышленного нефтяного растворителя, при температуре кипения в пределах 140-155°С и очищенная по известной методике от ароматических соединений и соединений серы. Такой растворитель в сочетании с низкой стоимостью, малой токсичностью и допустимой температурой вспышки является оптимальным для использования его при получении пропиточных композиций для асфальтобетонных покрытий. Пониженная температура кипения нефтяного растворителя по сравнению с прототипом позволяет сохранить высокую скорость высыхания композиции при увеличении толщины защитного слоя. Уменьшение температуры кипения нефтяного растворителя, при увеличении концентрации вяжущего компонента позволяет сохранить высокую скорость высыхания пропиточной композиции при увеличении толщины покрытия до 110-150 мкм.As a petroleum solvent, a fraction obtained by distillation of an industrial petroleum solvent is introduced into the composition of such a composition at a boiling point in the range of 140-155 ° C and purified by a known method from aromatic compounds and sulfur compounds. Such a solvent, combined with low cost, low toxicity and an acceptable flash point, is optimal for use in the preparation of impregnating compositions for asphalt concrete coatings. The lower boiling point of the petroleum solvent in comparison with the prototype allows you to maintain a high drying speed of the composition while increasing the thickness of the protective layer. A decrease in the boiling point of the oil solvent, with an increase in the concentration of the binder component, allows maintaining a high drying rate of the impregnating composition while increasing the coating thickness to 110-150 microns.

При получении композиции, наносимой методом розлива, в состав вводится нефтяной растворитель с температурой кипения в пределах 140-170°С.Upon receipt of the composition applied by the filling method, an oil solvent with a boiling point in the range of 140-170 ° C is introduced into the composition.

К таким растворителям относятся известные, применяемые ранее растворители, например широко используемые в технике растворители: уайт-спирит (диапазон температуры кипения 155-200°С), Лотоксан (Lotoxane FAST) (160°С), петролейный эфир. Данные растворители относятся к категории быстросохнущих и придающих защитному составу такие технологические свойства, как вязкость (ориентировочно 20-45 с). Предпочтительно, в качестве нефтяного растворителя в состав для нанесения методом розлива вводится фракция, полученная перегонкой промышленного нефтяного растворителя с температурой кипения в пределах 140-170°С и очищенная по известной методике от ароматических соединений и соединений серы. Такой растворитель в сочетании с низкой стоимостью, малой токсичностью и допустимой температурой вспышки является оптимальным для использования его при получении пропиточных композиций для асфальтобетонных покрытий.Such solvents include well-known previously used solvents, for example, solvents widely used in the art: white spirit (boiling range 155-200 ° С), Lotoxane (Lotoxane FAST) (160 ° С), petroleum ether. These solvents belong to the category of quick-drying and imparting to the protective composition such technological properties as viscosity (approximately 20-45 s). Preferably, as a petroleum solvent, a fraction obtained by distillation of an industrial petroleum solvent with a boiling point in the range of 140-170 ° C. and purified from aromatic compounds and sulfur compounds by a known method is introduced into the composition for pouring. Such a solvent, combined with low cost, low toxicity and an acceptable flash point, is optimal for use in the preparation of impregnating compositions for asphalt concrete coatings.

На качество и эффективность получаемой композиции существенное влияние оказывают технологические параметры процесса, подобранные экспериментально, а именно последовательность добавления того или иного компонента, температура компонентов и смеси.The quality and effectiveness of the resulting composition is significantly influenced by the technological parameters of the process, selected experimentally, namely the sequence of adding a particular component, the temperature of the components and mixture.

Далее изобретение иллюстрируется примерами и таблицами 1,2 (приводятся примеры способов приготовления пропиточных композиций различных составов).The invention is further illustrated by examples and tables 1,2 (examples of methods for preparing impregnating compositions of various compositions are given).

Модифицированное битумное вяжущее получают по следующей схеме: 85 г битума с глубиной проникания иглы при 25°С, равной 61-90 (0,1 мм), разогревают в стальной чашке, снабженной верхнеприводной мешалкой, при постоянном перемешивании и контроле температуры. При достижении температуры битума 158-162°С, вносят 15 г нефтеполимерной смолы. Массу перемешивают 15 минут и проводят анализы на определение температуры хрупкости по Фраасу и глубины проникания иглы при 25°С.The modified bitumen binder is prepared according to the following scheme: 85 g of bitumen with a needle penetration depth at 25 ° C of 61-90 (0.1 mm) is heated in a steel cup equipped with an overhead stirrer with constant stirring and temperature control. Upon reaching a temperature of bitumen of 158-162 ° C, make 15 g of petroleum resin. The mass is stirred for 15 minutes and analyzes are carried out to determine the fragility temperature according to Fraas and the depth of penetration of the needle at 25 ° C.

Время выдержки смеси битума и НПС при 170-180°С (в диапазоне 60-105 мин), в зависимости от величины температуры хрупкости по Фраасу и глубины проникания иглы при 25°С, и количество добавляемого минерального масла, в зависимости от глубины проникания иглы при 25°С, приведены ниже в Таблице 1. Указанные в таблице 1 технологические параметры модификации битума нефтеполимерной смолой и минеральным маслом найдены экспериментальным путем. Найдено, что температура хрупкости по Фраасу смеси «битум-НПС» определяет необходимость добавления минерального масла, для повышения морозостойкости пропиточной композиции. Обнаружено, что степень модификации битума нефтеполимерной смолой определяется временем выдержки смеси битума и НПС при 170-180°С и может быть определена при помощи величины глубины проникания иглы смеси «битум-НПС», 0,1 мм при 25°С.The exposure time of the mixture of bitumen and NPS at 170-180 ° C (in the range of 60-105 min), depending on the value of the fragility temperature according to Fraas and the depth of penetration of the needle at 25 ° C, and the amount of added mineral oil, depending on the depth of penetration of the needle at 25 ° C are shown below in Table 1. The technological parameters of bitumen modification with oil-polymer resin and mineral oil indicated in table 1 were found experimentally. It was found that the Fraas brittleness temperature of the “bitumen-NPS” mixture determines the need to add mineral oil to increase the frost resistance of the impregnating composition. It was found that the degree of modification of bitumen with an oil-polymer resin is determined by the exposure time of the mixture of bitumen and NPS at 170-180 ° C and can be determined using the value of the penetration depth of the needle mixture "bitumen-NPS", 0.1 mm at 25 ° C.

После добавления минерального масла и модификации битума нефтеполимерной смолой и минеральным маслом (нагревания и выдерживания при 170-180°С), модифицированный битум охлаждают до 110-120°С, добавляют высококонцентрированный водный раствор метилсиликоната калия и/или натрия, диатомит и нефтяной растворитель, затем полученную готовую пропиточную композицию охлаждают при перемешивании до 25-35°С и фасуют. Получают 1002 г пропиточной композиции состава: 54,8% битума, 10,0% НПС, 0,1% диатомита, 0,1% ГКЖ, 35,0% растворителя.After adding mineral oil and modifying bitumen with a petroleum resin and mineral oil (heating and aging at 170-180 ° C), the modified bitumen is cooled to 110-120 ° C, a highly concentrated aqueous solution of potassium and / or sodium methylsiliconate, diatomite and an oil solvent are added, then the resulting finished impregnating composition is cooled with stirring to 25-35 ° C and Packed. 1002 g of impregnating composition of the composition are obtained: 54.8% bitumen, 10.0% NPS, 0.1% diatomite, 0.1% HCL, 35.0% solvent.

Пример 1Example 1

550 г разогретого битума БНД 60/90 ОАО «Славнефть-ЯНОС» помещают в стальную емкость, снабженную нагревательной плиткой. Включают мешалку и устанавливают скорость вращения - 200 об/мин. Включают плитку на 450°С и начинают нагрев. При достижении температуры 158-162°С одномоментно добавляют 100 г нефтеполимерной смолы. При достижении температуры в массе 170°С засекают время. По достижении 175°С температуру плитки выставляют 320-330°С. По достижении 180°С отмечают время нагрева массы с 170 до 180°С. Если это время не превышает 15 минут, его не учитывают и выдерживают при 180°С время по таблице 1.550 g of heated BND 60/90 bitumen of OAO Slavneft-YANOS are placed in a steel tank equipped with a heating plate. Turn on the mixer and set the rotation speed to 200 rpm. Turn on the tile at 450 ° C and start heating. Upon reaching a temperature of 158-162 ° C, 100 g of petroleum polymer resin are added simultaneously. When a temperature of 170 ° C is reached, time is detected. Upon reaching 175 ° C, the temperature of the tile is set to 320-330 ° C. Upon reaching 180 ° C, the time of heating the mass from 170 to 180 ° C is noted. If this time does not exceed 15 minutes, it is not taken into account and maintained at 180 ° C the time according to table 1.

Если это время превышает 15 минут, то считают, что уже прошло время модификации, равное четверти времени нагрева. В случае использования новой партии битума или НПС по окончании выдержки отбирают образец на анализ.If this time exceeds 15 minutes, then it is believed that a modification time equal to a quarter of the heating time has already passed. If a new batch of bitumen or NPS is used, a sample is taken for analysis at the end of the exposure.

Глубина проникания иглы при 25°С для модифицированного вяжущего составила 52 (0,1 мм).The penetration depth of the needle at 25 ° C for the modified binder was 52 (0.1 mm).

В охлажденную или разогретую (если делался анализ) до 120°С массу вносят 350 г Lotoxane FAST, 1 г высококонцентрированного водного раствора метилсиликоната калия и/или натрия и 1 г диатомита, массу перемешивают 30 мин. После того как масса охладится до 25-35°С, ее затаривают в полиэтиленовую или стеклянную тару. Получают 1002 г пропиточной композиции состава: 55,0% битума, 9,8,0% НПС, 0,1% диатомита, 0,1% ГКЖ, 35% растворителя.350 g of Lotoxane FAST, 1 g of a highly concentrated aqueous solution of potassium and / or sodium methylsiliconate and 1 g of diatomite are added to a chilled or warmed (if analysis was done) up to 120 ° С, the mass is stirred for 30 minutes. After the mass has cooled to 25-35 ° C, it is packaged in a plastic or glass container. Get 1002 g of the impregnating composition composition: 55.0% bitumen, 9.8.0% NPS, 0.1% diatomite, 0.1% GKZH, 35% solvent.

Пример 2Example 2

550 г разогретого битума БНД 60/90 ОАО «Славнефть-ЯНОС» помещают в стальную емкость, снабженную нагревательной плиткой. Включают мешалку и устанавливают скорость вращения - 200 об/мин. Включают плитку на 450°С и начинают нагрев. При достижении температуры 158-162°С одномоментно добавляют 100 г нефтеполимерной смолы. При достижении температуры в массе 170°С засекают время. По достижении 175°С температуру плитки выставляют 320-330°С. По достижении 180°С отмечают время нагрева массы с 170 до 180°С. Если это время не превышает 15 минут, его не учитывают и выдерживают при 180°С время по таблице 1.550 g of heated BND 60/90 bitumen of OAO Slavneft-YANOS are placed in a steel tank equipped with a heating plate. Turn on the mixer and set the rotation speed to 200 rpm. Turn on the tile at 450 ° C and start heating. Upon reaching a temperature of 158-162 ° C, 100 g of petroleum polymer resin are added simultaneously. When a temperature of 170 ° C is reached, time is detected. Upon reaching 175 ° C, the temperature of the tile is set to 320-330 ° C. Upon reaching 180 ° C, the time of heating the mass from 170 to 180 ° C is noted. If this time does not exceed 15 minutes, it is not taken into account and maintained at 180 ° C the time according to table 1.

Если это время превышает 15 минут, то считают, что уже прошло время модификации, равное четверти времени нагрева. В случае использования новой партии битума или НПС, по окончании выдержки отбирают образец на анализ.If this time exceeds 15 minutes, then it is believed that a modification time equal to a quarter of the heating time has already passed. In the case of using a new batch of bitumen or NPS, at the end of the exposure, a sample is taken for analysis.

Глубина проникания иглы при 25°С для модифицированного вяжущего составила 52 (0,1 мм).The penetration depth of the needle at 25 ° C for the modified binder was 52 (0.1 mm).

В охлажденную или разогретую (если делался анализ) до 120°С массу вносят 350 г нефтяного растворителя с температурой кипения 140-155°С, 1 г высококонцентрированного водного раствора метилсиликоната калия и/или натрия и 1 г диатомита, массу перемешивают 30 мин. После того как масса охладится до 25-35°С, ее затаривают в полиэтиленовую или стеклянную тару. Получают 1002 г пропиточной композиции состава: 54,82% битума, 9,98% НПС, 0,1% диатомита, 0,1% ГКЖ, 35% растворителя.350 g of an oil solvent with a boiling point of 140-155 ° C, 1 g of a highly concentrated aqueous solution of potassium methylsiliconate and / or sodium and 1 g of diatomite are added to a chilled or warmed (if analysis was done) up to 120 ° C, the mass is stirred for 30 minutes. After the mass has cooled to 25-35 ° C, it is packaged in a plastic or glass container. Get 1002 g of the impregnating composition composition: 54.82% bitumen, 9.98% NPS, 0.1% diatomite, 0.1% GKZH, 35% solvent.

Пример 3Example 3

550 г разогретого битума БНД 60/90 ОАО «Славнефть-ЯНОС» помещают в стальную емкость. Включают мешалку и устанавливают скорость вращения - 200 об/мин. Включают плитку на 450°С и начинают нагрев. При достижении температуры 158-162°С одномоментно добавляют 100 г нефтеполимерной смолы. При достижении температуры в массе 170°С засекают время. По достижении 175°С температуру плитки выставляют 320-330°С. По достижении 180°С отмечают время нагрева массы с 170 до 180°С.550 g of heated BND 60/90 bitumen of OJSC Slavneft-YANOS are placed in a steel tank. Turn on the mixer and set the rotation speed to 200 rpm. Turn on the tile at 450 ° C and start heating. Upon reaching a temperature of 158-162 ° C, 100 g of petroleum polymer resin are added simultaneously. When a temperature of 170 ° C is reached, time is detected. Upon reaching 175 ° C, the temperature of the tile is set to 320-330 ° C. Upon reaching 180 ° C, the time of heating the mass from 170 to 180 ° C is noted.

Если это время превышает 15 минут, то считают, что уже прошло время модификации равное четверти времени нагрева. По окончании выдержки плитку отключают, массу охлаждают до 160°С, добавляют минеральное масло в количестве 19,5 г.If this time exceeds 15 minutes, then it is believed that a modification time equal to a quarter of the heating time has already passed. At the end of the exposure, the tile is turned off, the mass is cooled to 160 ° C, mineral oil is added in an amount of 19.5 g.

В случае использования новой партии битума или НПС, по окончании выдержки отбирают образец на анализ. Глубина проникания иглы при 25°С для модифицированного вяжущего составила 44 (0,1 мм).In the case of using a new batch of bitumen or NPS, at the end of the exposure, a sample is taken for analysis. The penetration depth of the needle at 25 ° C for the modified binder was 44 (0.1 mm).

В охлажденную или разогретую (если проводился анализ) до 120°С массу вносят 360 г нефтяного растворителя с температурой кипения 140-155°С, 1 г высококонцентрированного водного раствора метилсиликоната калия и/или натрия и 1 г диатомита, массу перемешивают 30 мин. После того как масса охладится до 25-35°С, ее затаривают в полиэтиленовую или стеклянную тару. Получают 1031,5 г пропиточной композиции состава: 53,32 % битума, 9,50% НПС, 1,98% минерального масла, 0,1% диатомита, 0,1% ГКЖ, 35% растворителя.360 g of a petroleum solvent with a boiling point of 140-155 ° C, 1 g of a highly concentrated aqueous solution of potassium methylsiliconate and / or sodium and 1 g of diatomite are added to a chilled or warmed (if analysis was performed) up to 120 ° С, the mass is stirred for 30 minutes. After the mass has cooled to 25-35 ° C, it is packaged in a plastic or glass container. Get 1031.5 g of the impregnating composition composition: 53.32% bitumen, 9.50% NPS, 1.98% mineral oil, 0.1% diatomite, 0.1% HCL, 35% solvent.

Пример 4Example 4

550 г разогретого битума помещают в стальную емкость, снабженную нагревательной плиткой. Включают мешалку и устанавливают скорость вращения - 200 об/мин. Включают плитку на 450°С и начинают нагрев. При достижении температуры 158-162°С одномоментно добавляют 100 г нефтеполимерной смолы. При достижении температуры в массе 170°С засекают время. По достижении 175°С температуру плитки выставляют 320-330°С. По достижении 180°С отмечают время нагрева массы с 170 до 180°С.550 g of heated bitumen is placed in a steel tank equipped with a heating plate. Turn on the mixer and set the rotation speed to 200 rpm. Turn on the tile at 450 ° C and start heating. Upon reaching a temperature of 158-162 ° C, 100 g of petroleum polymer resin are added simultaneously. When a temperature of 170 ° C is reached, time is detected. Upon reaching 175 ° C, the temperature of the tile is set to 320-330 ° C. Upon reaching 180 ° C, the time of heating the mass from 170 to 180 ° C is noted.

Если это время не превышает 15 минут, его не учитывают и проводят выдержку при 180°С в течение времени по таблице 1.If this time does not exceed 15 minutes, it is not taken into account and exposure is carried out at 180 ° C for the time according to table 1.

Если это время превышает 15 минут, то считают, что уже прошло время модификации, равное четверти времени нагрева.If this time exceeds 15 minutes, then it is believed that a modification time equal to a quarter of the heating time has already passed.

По окончании выдержки плитку отключают, массу охлаждают до 160°С, добавляют минерального масло в количестве 33 г.At the end of the exposure, the tile is turned off, the mass is cooled to 160 ° C, add mineral oil in an amount of 33 g.

В случае использования новой партии битума или НПС, по окончании выдержки отбирают образец на анализ. Глубина проникания иглы при 25°С для модифицированного вяжущего составила 52 (0,1 мм).In the case of using a new batch of bitumen or NPS, at the end of the exposure, a sample is taken for analysis. The penetration depth of the needle at 25 ° C for the modified binder was 52 (0.1 mm).

В охлажденную или разогретую (если проводился анализ) до 120°С массу вносят 367 г нефтяного растворителя с температурой кипения 140-155°С, 1 г высококонцентрированного водного раствора метилсиликоната калия и/или натрия, массу перемешивают 30 мин. После того как масса охладится до 25-35°С, ее затаривают в полиэтиленовую или стеклянную тару. Получают 1052 г пропиточной композиции состава: 52,0% битума, 9,8% НПС, 3% минерального масла, 0,1% диатомита, 0,1% ГКЖ, 35% растворителя.367 g of an oil solvent with a boiling point of 140-155 ° C, 1 g of a highly concentrated aqueous solution of potassium and / or sodium methylsiliconate are added to a chilled or warmed (if analysis was performed) up to 120 ° С, the mass is stirred for 30 minutes. After the mass has cooled to 25-35 ° C, it is packaged in a plastic or glass container. Get 1052 g of the impregnating composition composition: 52.0% bitumen, 9.8% LPS, 3% mineral oil, 0.1% diatomite, 0.1% HCL, 35% solvent.

Для оценки сцепных свойств асфальтобетонного покрытия были проведены испытания на участке, обработанном составом, приведенным в примере 1, и составом-прототипом, методом розлива, составами 2, 3, 4 - методом распыления, и на участке, не обработанном составом для пропитки. Результаты приведены ниже в таблице 2.To assess the adhesion properties of the asphalt concrete pavement, tests were conducted on the site treated with the composition shown in Example 1 and the prototype composition, bottling method, compositions 2, 3, 4 — by spraying, and on the area not treated with the impregnation composition. The results are shown below in table 2.

Как следует из анализа данных таблицы 2, полученные по указанному способу составы примеров 1, 2, 3, 4 позволяют снизить водонасыщение до 2% при водонасыщении необработанного участка 10%, в отличие от прототипа - 4%.As follows from the analysis of the data in table 2, the compositions of examples 1, 2, 3, 4 obtained by the indicated method allow to reduce water saturation to 2% with water saturation of the untreated portion of 10%, in contrast to the prototype - 4%.

При одинаковой толщине покрытия коэффициент сцепления колеса автомобиля с асфальтобетоном увеличивается до 0,45, улучшается равномерность нанесения, уменьшается время высыхания до величины, существенно меньше 50 мин (прототип - более 50 мин). Это достигается за счет введения модифицирующих водоотнимающих и гидрофобизирующих добавок, использования более низкокипящего растворителя, а также для оптимизации технологических параметров способа получения.With the same coating thickness, the coefficient of adhesion of the wheel of the car with asphalt concrete increases to 0.45, the uniformity of application is improved, the drying time is reduced to a value significantly less than 50 minutes (prototype - more than 50 minutes). This is achieved through the introduction of modifying water-removing and water-repellent additives, the use of a lower boiling solvent, and also to optimize the technological parameters of the production method.

Одним из требований, предъявляемых к получаемому составу, является удобство его нанесения на поверхность. Новый предлагаемый состав после его получения (до нанесения) достаточное время не полимеризуется, не густеет, не расслаивается. Это обеспечивает его текучесть и равномерное распределение при распылении и розливе и быстрое проникновение в поры асфальтобетонного покрытия, даже при достаточно низких температурах.One of the requirements for the resulting composition is the convenience of applying it to the surface. After its preparation (before application), the new proposed composition does not polymerize for a sufficient time, does not thicken, and does not exfoliate. This ensures its fluidity and uniform distribution during spraying and bottling and rapid penetration into the pores of the asphalt concrete pavement, even at sufficiently low temperatures.

Важным достоинством наносимого состава является и быстрота формирования из него защитной пленки, что сокращает время ремонтных работ на автомобильных дорогах. Предлагаемый состав повышает значительно качество асфальтобетона, на который он наносится в качестве защитного слоя.An important advantage of the applied composition is the speed of formation of a protective film from it, which reduces the time of repair work on roads. The proposed composition significantly improves the quality of asphalt concrete, on which it is applied as a protective layer.

Исследования показывают, что асфальтобетон, обработанный предлагаемой пропиточной композицией, высыхает в течение 15-30 минут, обладает низким водопоглощением, повышенной термостойкостью, устойчивостью к воздействию низких и высоких технологических и эксплуатационных температур, а также к воздействию инфракрасного солнечного излучения, что позволяет избегать таких деформаций на дорогах, как сдвиги, наплывы и т.п. Срок службы нанесенного пропиточного слоя составляет не менее 2-3-х лет.Studies show that asphalt treated with the proposed impregnating composition dries out within 15-30 minutes, has low water absorption, increased heat resistance, resistance to low and high technological and operating temperatures, as well as to infrared solar radiation, which avoids such deformations on the roads, like shifts, flows, etc. The service life of the applied impregnation layer is at least 2-3 years.

При нанесении пропиточной композиции на асфальтобетонное покрытие эксплуатационные свойства асфальтобетонного дорожного покрытия улучшаются, при небольшой толщине покрытия повышается водостойкость, устойчивость к воздействию низких и высоких технологических и эксплуатационных температур, а также к воздействию инфракрасного солнечного излучения.When applying an impregnating composition to an asphalt concrete pavement, the performance properties of the asphalt concrete pavement improve, with a small coating thickness, water resistance, resistance to low and high technological and operating temperatures, as well as to the effects of infrared solar radiation increase.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (4)

1. Способ получения пропиточной композиции на основе модифицированного битума, применяемой для поверхностной обработки асфальтобетонных покрытий, осуществляемый путем образования битумно-нефтеполимерной смеси и введением в нее модифицирующих добавок и нефтяного растворителя, имеющего температуру кипения 140°С и выше, отличающийся тем, что в качестве модифицирующих добавок, кроме нефтеполимерной смолы, используют диатомит и высококонцентрированный водный раствор метилсиликоната калия и/или натрия, которые добавляют к битуму в весовых количествах, соответствующих заданному составу получаемой композиции, содержащей 52-55 мас.% нефтяного битума, 9,5-10 мас.% нефтеполимерной смолы, 0-3 мас.% минерального масла, 0,1 мас.% диатомита, 0,1 мас.% высококонцентрированного водного раствора метилсиликоната калия и/или натрия и 35 мас.% нефтяного растворителя, при этом процесс получения композиции проводят по следующей схеме: к битуму, нагретому до 158-162°С, при перемешивании со скоростью 170-200 об/мин добавляют нефтеполимерную смолу, нагревают смесь до 170-180°С, а затем охлаждают до 110-120°С и добавляют нефтяной растворитель, высококонцентрированный водный раствор метилсиликоната калия и/или натрия и диатомит, после чего полученную готовую пропиточную композицию охлаждают при перемешивании до 25-35°С и фасуют.1. A method of obtaining an impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt concrete coatings, carried out by forming a bitumen-oil polymer mixture and introducing modifying additives and an oil solvent into it, having a boiling point of 140 ° C or higher, characterized in that as modifying additives, in addition to the petroleum resin, diatomite and a highly concentrated aqueous solution of potassium and / or sodium methylsiliconate are used, which are added to bitumen in weights amounts corresponding to a given composition of the resulting composition containing 52-55 wt.% petroleum bitumen, 9.5-10 wt.% petroleum resin, 0-3 wt.% mineral oil, 0.1 wt.% diatomite, 0.1 wt. .% highly concentrated aqueous solution of potassium methylsiliconate and / or sodium and 35 wt.% oil solvent, while the process of obtaining the composition is carried out according to the following scheme: to bitumen, heated to 158-162 ° C, with stirring at a speed of 170-200 rpm add petroleum polymer resin, heat the mixture to 170-180 ° C, and then cool to 110-120 ° C and add petroleum solvent, a highly concentrated aqueous solution of potassium methylsiliconate and / or sodium and diatomaceous earth, and then impregnating the resulting finished composition is cooled with stirring to 25-35 ° C and packaged. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении пропиточной композиции, наносимой на асфальтобетонную поверхность методом розлива, в реакционную массу вводят нефтяной растворитель с температурой кипения 140-170°С, а при получении композиции, наносимой на асфальтобетонную поверхность методом распыления, вводят нефтяные растворители с температурой кипения 140-155°С.2. The method according to claim 1, characterized in that upon receipt of the impregnating composition applied to the asphalt surface by pouring, an oil solvent with a boiling point of 140-170 ° C is introduced into the reaction mass, and upon receipt of the composition applied to the asphalt surface by spraying petroleum solvents are introduced with a boiling point of 140-155 ° C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при получении композиции, содержащей минеральное масло, к битуму, нагретому до 158-162°С, при перемешивании со скоростью 170-200 об/мин одновременно с нефтеполимерной смолой добавляют и минеральное масло.3. The method according to claim 1, characterized in that upon receipt of the composition containing mineral oil, mineral oil is added to the bitumen heated to 158-162 ° C, with stirring at a speed of 170-200 rpm simultaneously with the petroleum resin. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что предпочтительным является применение битума с глубиной проникания иглы при 25°С, равной 61-90 (0,1 мм).4. The method according to claim 1, characterized in that it is preferable to use bitumen with a depth of penetration of the needle at 25 ° C equal to 61-90 (0.1 mm).
RU2015148791A 2015-11-13 2015-11-13 Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings RU2610510C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148791A RU2610510C1 (en) 2015-11-13 2015-11-13 Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015148791A RU2610510C1 (en) 2015-11-13 2015-11-13 Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2610510C1 true RU2610510C1 (en) 2017-02-13

Family

ID=58458492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015148791A RU2610510C1 (en) 2015-11-13 2015-11-13 Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610510C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685327C1 (en) * 2018-05-03 2019-04-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Bitumen-resin composition
RU2755194C1 (en) * 2021-01-25 2021-09-14 Павел Алексеевич Гаврилин Method for applying impregnating composition based on bitumen for treatment of asphalt concrete pavements

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU293328A1 (en) * Иностранец Рудольф Кюрнер METHOD FOR PROCESSING POROUS CONSTRUCTION AND OTHER MATERIALS,
SU953060A1 (en) * 1979-12-20 1982-08-23 Ростовский-На-Дону Филиал Государственного Дорожного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гипродорнии" Composition for impregnating road paving mixtures
US5296264A (en) * 1991-09-30 1994-03-22 Blacklidge Emulsions, Inc. Method for sealing and priming prepared substrates for roadways
US5503871A (en) * 1991-09-30 1996-04-02 Blacklidge Emulsions, Inc. Method for sealing and priming prepared substrates for roadways and substrate thereof
RU2290419C1 (en) * 2005-08-26 2006-12-27 Закрытое акционерное общество "ИРМАСТ-М" Material for restore of asphalt concrete pavement
RU2516605C1 (en) * 2012-12-11 2014-05-20 Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Method to treat asphalt-concrete road surfaces

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU293328A1 (en) * Иностранец Рудольф Кюрнер METHOD FOR PROCESSING POROUS CONSTRUCTION AND OTHER MATERIALS,
SU953060A1 (en) * 1979-12-20 1982-08-23 Ростовский-На-Дону Филиал Государственного Дорожного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института "Гипродорнии" Composition for impregnating road paving mixtures
US5296264A (en) * 1991-09-30 1994-03-22 Blacklidge Emulsions, Inc. Method for sealing and priming prepared substrates for roadways
US5503871A (en) * 1991-09-30 1996-04-02 Blacklidge Emulsions, Inc. Method for sealing and priming prepared substrates for roadways and substrate thereof
RU2290419C1 (en) * 2005-08-26 2006-12-27 Закрытое акционерное общество "ИРМАСТ-М" Material for restore of asphalt concrete pavement
RU2516605C1 (en) * 2012-12-11 2014-05-20 Министерство Образования И Науки Российской Федерации Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Method to treat asphalt-concrete road surfaces

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685327C1 (en) * 2018-05-03 2019-04-17 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Bitumen-resin composition
RU2755194C1 (en) * 2021-01-25 2021-09-14 Павел Алексеевич Гаврилин Method for applying impregnating composition based on bitumen for treatment of asphalt concrete pavements

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2005300057B2 (en) Use of inorganic acids with crosslinking agents in polymer modified asphalts
CA2606751C (en) Modified asphalt binder material using crosslinked crumb rubber and methods of manufacturing the modified asphalt binder
KR102077053B1 (en) Modified-Asphalt Concrete Composition for Railroad and Constructing Methods Using Thereof
AU659385B2 (en) Aggregate treatment
AU2006243615A1 (en) Modified asphalt binder material using crumb rubber and methods of manufacturing a modified asphalt binder
CN101076558A (en) Method of making bituminous compositions with reduced hydrogen sulfide emissions
US6310122B1 (en) Stable bitumen polymer compositions
CN108298871B (en) A kind of asphalt mixture and preparation method thereof
CA2902610A1 (en) Enhancing properties of sulfur extended asphalt using polyethylene wax
RU2610087C2 (en) Asphalt modification process system and method of asphalt additives introducing
RU2516605C1 (en) Method to treat asphalt-concrete road surfaces
ES3036931T3 (en) Crack resistant micro surfacing composition
RU2610510C1 (en) Method of producing impregnating composition based on modified bitumen used for surface treatment of asphalt-concrete coatings
RU2632698C1 (en) Modifying composition for asphalt-concrete mixture
US20200181019A1 (en) Modified asphalt with high adhesion and water resistance
CA2623127A1 (en) Mid temperature and ambient temperature applied asphalt compositions
RU2560033C1 (en) Road pavement
WO1995033799A1 (en) Natural polyphenolic-containing vegetable extract modified bitumen and anti-stripper compositions, method of manufacture and use
US3235522A (en) Petroleum resin-rubber-aromatic oil emulsion for treating asphalt surfaces
RU2674672C2 (en) Method for treating road covering
JPS60149663A (en) Improved Tar Distillate for Driveway Sealers Using Oxidized Coal Tar Distillate
Ryabenko et al. The preparation of the quick-drying bitumen emulsion for the protection of the road surface asphalt concrete layer
RU2238955C1 (en) Process of manufacturing bitumen composition for asphalt pavement
RU2096370C1 (en) Surface-active addition
CA2967796C (en) Petrocoke and extract-doped modified bitumen composition for use in production of asphalt and method of producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20180907

Effective date: 20180907