СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНОЙ ПЛАСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
RU (11) 2293719 (13) C2
(51) МПК
C04B 40/00 (2006.01)
E01C 7/00 (2006.01)
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
к патенту Российской Федерации
Статус: по данным на 19.04.2007 - действует
--------------------------------------------------------------------------------
Документ: В формате PDF
(14) Дата публикации: 2007.02.20
(21) Регистрационный номер заявки: 2004109842/03
(22) Дата подачи заявки: 2004.04.02
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.04.02
(43) Дата публикации заявки: 2005.10.10
(45) Опубликовано: 2007.02.20
(56) Аналоги изобретения: Дорожные пластбетоны. Под ред. Г.К.Сюньи. - М.: Транспорт, 1976, с.11-14. SU 258901 A1, 01.01.1970. СЮНЬИ Г.К. Цветной асфальтобетон. Транспорт, 1964, с.25-33.
(72) Имя изобретателя: Печеный Борис Григорьевич (RU); Лукьяненко Владислав Владимирович (RU); Скориков Савва Викторович (RU); Тыртышов Юрий Павлович (RU); Дорошев Василий Федорович (RU)
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "СТРОЙИННОВАЦИЯ" (RU)
(98) Адрес для переписки: 355020, г.Ставрополь, ул. Объездная,16/1, ООО "СТРОЙИННОВАЦИЯ"
(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦВЕТНОЙ ПЛАСТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
Изобретение относится к производству цветных пластбетонных композиций и может найти применение для устройства цветных покрытий в дорожном, промышленном и гражданском строительстве. Технический результат: повышение качества и упрощение технологии приготовления цветных пластбетонных смесей. Способ получения цветной пластбетонной смеси осуществляется путем перемешивания нагретых до 130-140°С минерального заполнителя, вяжущего, ПАВ с минеральным порошком, пигментом и водой, причем вяжущее используют совмещенное с ПАВ и пигментом, а пластбетонную смесь готовят в 2 стадии, причем на первой стадии в смеситель загружают нагретый минеральный заполнитель крупнее 0,14 мм, затем в работающий смеситель вводят часть нагретого указанного вяжущего в количестве 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды в пластбетонной смеси и перемешивают до равномерного покрытия вяжущим поверхности минерального заполнителя, на второй стадии в работающий смеситель для понижения температуры смеси до 85-95°С и эмульгирования вяжущего подают холодную воду в количестве 16-18 мас.%, минеральный порошок фракции менее 0,14 мм, пигмент в количестве 100% от массы пигмента, совмещенного с вяжущим, и нагретую оставшуюся часть указанного вяжущего в таком количестве, чтобы содержание указанного вяжущего в пластбетонной смеси составило 8,0-10,0 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды и перемешивают до получения однородной смеси. 1 н.п. ф-лы, 3 табл.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к производству цветных пластбетонных композиций и может найти применение для устройства цветных покрытий в дорожном, промышленном и гражданском строительстве.
Известны цветные пластбетонные смеси, предназначенные для устройства цветных дорожных покрытий на автомагистралях, парковых дорожках, спортплощадках и других объектах [ТУ-400-24-110-76. Смеси цветные пластбетонные для дорожного строительства. Технические условия. - М.: Главмосинжстрой при Мосгорисполкоме. Техническое управление. - 1977. - 48 с.]. В состав известных цветных пластбетонных композиций входят следующие компоненты, мас.%:
- минеральная крошка 5-7 мм или песок 2-5 мм 50-30
- песок 0,1-0,315 мм 30-45
- минеральный порошок менее 0,14 мм 17-19
- пигмент 3-6
- вяжущее 8-10
В качестве вяжущего используют светлые нефтеполимерные, инденкумароновые или стиролинденовые смолы, пластифицированные экстрактом и деасфальтизатом, или экстрактом и петролатумом. Цветная пластбетонная смесь приготавливается при высоких температурах смешения компонентов (120-140°С). Недостатком известного способа является то, что приготовление смеси при высоких температурах вызывает окисление, старение и потемнение вяжущего. Для окрашивания потемневшего вяжущего расходуется большое количество пигмента. Из-за необходимости укладки и уплотнения цветной пластбетонной смеси в горячем состоянии время ее транспортирования, укладки, выравнивания и уплотнения из-за остывания ограничено, что обуславливает их низкую технологичность.
Наиболее близкими по составу и технологической сущности к предлагаемой являются холодные цветные пластбетоны, представляющие собой смесь вяжущих, поверхностно-активных веществ, заполнителей, пигментов и воды. [Дорожные пластбетоны. Под ред. Сюньи Г.К. - М.: Транспорт, 1976. - C.11-14].
Приготовление холодных цветных пластбетонных смесей осуществляют с предварительным приготовлением в лопастных мешалках известково-глинобитумных или известково-глинокумароновых эмульсий с последующим перемешиванием с кирпичной крошкой или песком и пигментом при следующем зерновом составе минерального заполнителя (таблица 1).
Таблица 1
Размер отверстий сит, мм
5 3 1,25 0,63 0,315 0,14 0,071
Количество частиц, прошедших через сито, мас.%
90-100 60-80 42-70 33-65 30-53 25-40 20-30
Недостатком известного способа является относительно низкое качество, вследствие низкой водостойкости и прочности из-за наличия глины в смеси, неоднородность и неяркость расцветок полученных покрытий вследствие наличия извести, которая выделяется на покрытии, и сложность технологии приготовления пластбетонные смеси, из-за необходимости приготовления эмульсии в отдельной установке.
Целью настоящего изобретения является повышение качества и упрощение технологии приготовления цветных пластбетонных смесей. Поставленная цель достигается тем, что пластбетонную смесь готовят в 2 приема, причем на первой стадии в смеситель загружают нагретый минеральный заполнитель крупнее 0,14 мм, затем в работающий смеситель вводят часть нагретого до той же температуры вяжущего, совмещенное с ПАВ и пигментом, в количестве 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя крупнее 0,14 мм и перемешивают до равномерного покрытия вяжущим поверхности заполнителя, на второй стадии в работающий смеситель подают воду, минеральный порошок фракции мельче 0,14 мм, часть пигмента и нагретую оставшуюся часть вяжущего, совмещенного с ПАВ и пигментом, и перемешивают до получения однородной смеси.
Причем на второй стадии в смеситель для понижения температуры смеси до 85-95°С и эмульгирования вяжущего подают воду в количестве 16-18 мас.%, минеральный порошок фракции менее 0,14 мм, пигмент в количестве 100 мас.% пигмента, содержащегося в вяжущем, и вяжущее с температурой 120-140°С, совмещенное с пигментом и ПАВ, в количестве 8,0-10,0 мас.%. Вяжущее совмещают с ПАВ и пигментом при перемешивании в смесителе при температуре 120-140°С в течение 20-40 мин.
Оптимальное содержание вяжущего в цветных пластбетонных смесях определяют по максимальной прочности образцов из смесей, приготовленных горячим способом, согласно известной методике [Пособие по приготовлению и применению битумных дорожных эмульсий (к СНиП 3.06.03-85). Москва, СоюздорНИИ. - 1989 г. - 56 с.]. Количество вяжущего, совмещенного с ПАВ и пигментом, вводимого на первой стадии приготовления асфальтобетонной смеси, составляет 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя крупнее 0,14 мм. При введении вяжущего на первой стадии менее 2,2 мас.% поверхность заполнителя крупнее 0,14 мм не полностью покрыта вяжущим, что снижает показатели водостойкости композиции. При введении вяжущего на первой стадии в количестве более 3,6 мас.% от массы минерального заполнителя крупнее 0,14 мм, показатели водостойкости композиций снижаются, что связано с недостатком вяжущего, вводимого на второй стадии, для покрытия поверхности минерального порошка фракции менее 0,14 мм (таблица 2).
Введение в вяжущее катионных поверхностно-активных веществ КАДЭМ-ВТ - смесь алкиламидополиаминов и алкилимидозолинаминов (алкил 16-20) по ТУ 2482-009-04706205 или БП-ЗМ - катионактивную адгезионную присадку к битумам по ТУ 0257-0001-00151-822-93 в количестве соответственно 1,2 и 2,0 мас.% обеспечивает высокую адгезию к минеральным заполнителям кислой (гранит, кварцевый песок и др.) и основной природы (известняк, мрамор и др.), определенную по ГОСТ 11508-74, которая после испытаний на пассивное и активное сцепление соответствует контрольному образцу 1.
Таблица 2
Состав и свойства композиций Примеры
1 2 3
1. Состав композиции, мас.%
- минеральный заполнитель фракции крупнее 0,14 мм 63,2 59,0 55,0
- минеральный порошок фракции мельче 0,14 мм 17,6 20,4 23,0
- пигмент красный железоокисный, введенный во вяжущее 1,6 1,8 2,0
- то же, введенный в смесь на 2-й стадии 1,6 1,8 2,0
- вода 16,0 17,0 18,0
- вяжущее марки 60-90 по ТУ 400-24-110-76 + 1,2 мас.% КАДЭМ-ВТ с пигментом *) 8,0 9,0 10,0
в т.ч. введенное в заполнитель крупнее 0,14 мм 2,0 2,3 2,9 3,5 3,8 2,1 2,4 2,9 3,5 3,8 2,2 2,5 2,9 3,6 3,8
2. Свойства
- Прочность при сжатии, МПа при температуре
50°С 1,2 1,4 1,6 1,6 1,3 1,3 1,4 1,5 1,5 1,4 1,2 1,3 1,5 1,4 13,0
20°С 3,8 4,0 4,2 4,4 4,0 4,1 4,2 4,6 4,5 4,0 3,8 4,5 4,9 4,5
0°С 10,1 11,0 11,2 14,0 11,6 11,2 12,0 12,2 13,0 13,0 12,0 13,0 13,0 14,0 13,0
- Водонасыщение, мас.% 2,8 2,6 2,4 2,2 2,4 3,0 2,6 2,2 2,2 2,2 2,8 2,4 2Д 2,2 2,9
- Коэффициент водостойкости кратковременной 0,90 0,95 1,0 1,0 0,92 0,91 0,95 1,0 1,0 0,92 0,84 0,95 1,0 1,0 0,93
- Коэффициент водостойкости длительной 0,78 0,93 0,98 0,97 0,84 0,8 0,91 0,98 0,94 0,92 0,78 0,91 0,99 0,95 0,90
*) Вяжущее с добавками вводится в количестве сверх 100% смеси минерального заполнителя фракции крупнее 0,14 мм, минерального порошка фракции мельче 0,14 мм, пигмента красного железоокисного, введенного во вяжущее, то же, введенного в смесь на 2-й стадии и воды
Количество пигмента, введенного в вяжущее, определяют по достижению требуемой расцветки и составляет 15-25 мас.% пигмента красного железоокисного, 4-8 мас.% окиси хрома зеленого, 8-9 мас.% желтого светопрочного, 1-3 мас.% синего фталационинового. Количество пигмента, введенного в смесь на второй стадии приготовления смеси, определяют по достижению требуемой расцветки пластбетона и составляет 100 мас.% пигмента, содержащегося в вяжущем, введенном в смесь.
Составы и свойства цветных пластбетонных смесей, полученных по предлагаемому и известному способу, представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 3
Состав и свойства композиций Примеры
2 2а 2б 2в 2г 5 прототип
1 2 3 4 5 6 7
1. Состав композиции, мас.%
- Минеральный заполнитель гранит фракция крупнее 0,14 мм 59,0 59,0 58,3 58,5 58,1 -
- Минеральный порошок фракция мельче 0,14 мм 20,4 20,4 23,5 22,7 24,5 -
- Кирпич дробленый размером 0-5 мм - - - - - 84
- Пигменты: красный железоокисный, введенный в вяжущее 1,8 1,8 - - - -
- то же, введенный в смесь на 2-й стадии 1,8 1,8 - - - -
- окись хрома, введенная в вяжущее - - 0,6 - - -
- то же, введенная в смесь на 2-й стадии - - 0,6 - - -
- желтый светопрочный, введенный в вяжущее - - - 0,9 - -
- то же, введенный в смесь на 2-й стадии - - - 0,9 - -
- синий фталациониновый, введенный в вяжущее - - - - 0,2 -
- то же, введенный в смесь на 2-й стадии - - - - 0,2 -
1 2 3 4 5 6 7
- Известь - - - - - 1,6
- Глина - - - - - 1,3
- Вода в смеситель 17 17 17 17 17 6,7 *)
- Вяжущее марки 60-90 по ТУ 400-24-110-76 + 1,2 мас.% КАДЭМ-ВТ 9 - 9 9 9 6,4
- то же + 2,0 мас.% БП-3 - 9 - - - -
- в т.ч. совместно с пигментом в заполнителе крупнее 0,14 мм 2,9 2,9 2,9 2,9 2,9 -
2. Свойства
- Прочность при сжатии, МПа при температуре 50°С 13 13 1,4 1,3 1,5 0,9
20°С 4,6 4,5 4,3 4,8 4,6 3,8
0°С 12,2 12,6 10,0 11,8 10,2 10,2
- Водонасыщение, мас.% 2,2 2,0 2,6 2,4 2,7 2,8
- Набухание, % 0,1 0,1 0 0 0 2,6
Коэффициент водостойкости кратковременной 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 0,73
- Коэффициент водостойкости длительной 0,98 0,96 0,95 0,96 0,95 0,52
*) Вода подается в отдельный смеситель
Как следует из данных таблицы 2 и 3 композиции, полученные по предлагаемому техническому решению, имеют гораздо более высокие показатели прочности и водостойкости, они более однородны и ярче по цвету, по сравнению с прототипом. Технология производства цветной пласт-бетонной смеси осуществляется по более простой технологии, поскольку смесь готовится в одном смесителе и отпадает необходимость, приготовления эмульсии вяжущего на отдельных эмульсионных установках.
Изобретение соответствует критерию промышленной применимости, поскольку осуществляется с использованием известных материалов и технологий, а также средств производства.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения цветной пластобетонной смеси путем перемешивания нагретых до 130-140°С минерального заполнителя, вяжущего, ПАВ с минеральным порошком, пигментом и водой, отличающийся тем, что используют вяжущее, совмещенное с ПАВ и пигментом, а пластобетонную смесь готовят в 2 стадии, причем на первой стадии в смеситель загружают нагретый минеральный заполнитель крупнее 0,14 мм, затем в работающий смеситель вводят часть нагретого указанного вяжущего в количестве 2,2-3,6 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды в пластобетонной смеси и перемешивают до равномерного покрытия вяжущим поверхности минерального заполнителя, на второй стадии в работающий смеситель для понижения температуры смеси до 85-95°С и эмульгирования вяжущего подают холодную воду в количестве 16-18 мас.%, минеральный порошок фракции менее 0,14 мм, пигмент в количестве 100% от массы пигмента, совмещенного с вяжущим, и нагретую оставшуюся часть указанного вяжущего в таком количестве, чтобы содержание указанного вяжущего в пластобетонной смеси составило 8,0-10,0 мас.% от массы минерального заполнителя, минерального порошка, пигмента и воды, и перемешивают до получения однородной смеси.
2. Способ получения цветной пластбетонной смеси по п.1, отличающийся тем, что вяжущее совмещают с ПАВ и пигментом при перемешивании в обогреваемом смесителе при температуре 120-140°С в течение 20-30 мин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вяжущее 84-97,8
Пигмент 1,0-14,0
ПАВ 1,2-2,0
Независимый научно технический портал
На главную страницу раздела
