RU2110637C1

RU2110637C1 - Mixture for road building

Info

Publication number: RU2110637C1
Application number: RU97112408A
Authority: RU
Inventors: В.П. Ефимова; М.Я. Бикбау; В.С. Сухов; Ю.Е. Киселевич
Original assignee: Открытое акционерное общество Московский институт материаловедения и эффективных технологий
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: road building materials. SUBSTANCE: mixture intended for use in construction of road pavements has following composition, mass%: indenecoumarone resin 5.1-6.8, mineral petroleum oil 2.5-3.5, mineral limestone powder 2.9-15.0, jacketed pigment 1.5-10.0, mineral filler - the balance. Usable as mineral filler in mixture is either natural sand or mixture of crushed stone of 5-20 mm fraction and sand taken in proportion of 1:1.3. Application of aforesaid road building mixture allows for improving decorative properties of road pavements with simultaneous reduction of their cost. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к составам смесей для дорожного строительства, и может быть использовано для цветных, декоративных покрытий дорог, тротуаров, парковых дорожек, площадок и площадей. The invention relates to road construction, and in particular to mixtures for road construction, and can be used for colored, decorative coatings of roads, sidewalks, park paths, playgrounds and squares.

Известна смесь для дорожного строительства, включающая полимерное связующее на основе хлорсульфированного полиэтилена и минеральные наполнители (щебень, песок, минеральный порошок) [1]. Однако прочность материала, получаемого из известной смеси, невелика и не превышает 11,0 МПа. A known mixture for road construction, including a polymer binder based on chlorosulfonated polyethylene and mineral fillers (crushed stone, sand, mineral powder) [1]. However, the strength of the material obtained from the known mixture is small and does not exceed 11.0 MPa.

Также известна смесь для дорожного строительства, включающая инденкумароновую смолу, пластификатор, минеральный наполнитель и пигмент [2]. В качестве пигмента в такой смеси используют органические материалы, что заметно снижает эффективность применения смеси из-за пониженной устойчивости органических пигментов к воздействию температуры (не более 100 - 110^oC, и, кроме того, приводит к резкому удорожанию дорожного покрытия вследствие высокой стоимости указанных пигментов.Also known is a mixture for road construction, including indencumarone resin, plasticizer, mineral filler and pigment [2]. Organic materials are used as a pigment in such a mixture, which significantly reduces the effectiveness of the mixture due to the reduced resistance of organic pigments to temperature (not more than 100 - 110 ^o C, and, in addition, leads to a sharp rise in the cost of the road surface due to the high cost of these pigments.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является смесь для дорожного строительства, включающая инденкумароновую смолу, минеральное нефтяное масло, минеральный заполнитель и пигмент [3] . Причем заполнитель берут в виде мелкого и крупнозернистого песка с размером зерен до 10 мм, а в качестве красителя используют неорганические пигменты: окись хрома, ультрамарин, сурик свинцовый и др., обеспечивая хорошее сцепление с бетонным, асфальтовым или песчаным основанием. Однако известная смесь характеризуется недостаточно высокой декоративностью (грязный тон готового дорожного покрытия, пониженная яркость). Кроме того, для достижения удовлетворительных цветовых характеристик в известной смеси предусматривают повышенный расход пигмента (до 15 мас.%), а также пораздельную окраску полимерного связующего и заполнителя, что приводит к существенному удорожанию смеси. Closest to the proposed technical essence and the achieved result is a mixture for road construction, including indencumarone resin, mineral oil, mineral filler and pigment [3]. Moreover, the aggregate is taken in the form of fine and coarse-grained sand with grain sizes up to 10 mm, and inorganic pigments are used as a dye: chromium oxide, ultramarine, lead red lead, etc., providing good adhesion to a concrete, asphalt or sand base. However, the known mixture is not sufficiently decorative (dirty tone of the finished road surface, low brightness). In addition, to achieve satisfactory color characteristics in the known mixture include increased consumption of pigment (up to 15 wt.%), As well as a separate color of the polymer binder and aggregate, which leads to a significant increase in the cost of the mixture.

Целью изобретения является улучшение декоративных свойств и снижение стоимости смеси. The aim of the invention is to improve the decorative properties and reduce the cost of the mixture.

Поставленная цель достигается тем, что смесь для дорожного строительства, включающая инденкумароновую смолу, минеральное нефтяное масло, минеральный заполнитель и пигмент, дополнительно содержит минеральный известняковый порошок, а в качестве пигмента - оболочковый пигмент при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Инденкумароновая смола - 5,1 - 6,8
Минеральное нефтяное масло - 2,5 - 3,5
Минеральный известняковый порошок - 9,2 - 16,0
Оболочковый пигмент - 1,5 - 10,0
Минеральный заполнитель - Остальное
Причем в качестве заполнителя смесь содержит песок либо смесь щебня фр. 5 - 20 мм и песка, взятых в соотношении 1 : 1,3.This goal is achieved in that the mixture for road construction, including indencumarone resin, mineral oil, mineral filler and pigment, additionally contains mineral limestone powder, and as a pigment - shell pigment in the following ratio, wt.%:
Indencumarone Resin - 5.1 - 6.8
Mineral oil - 2.5 - 3.5
Mineral limestone powder - 9.2 - 16.0
Shell pigment - 1.5 - 10.0
Mineral aggregate - Other
Moreover, as a filler, the mixture contains sand or a mixture of crushed stone FR. 5 - 20 mm and sand taken in a ratio of 1: 1.3.

Проведенный анализ уровня техники и выявление источников, содержащих сведения об аналогах изобретения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками, тождественными всем существенным признакам заявляемого изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога позволил выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков в заявленной смеси, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна". The analysis of the prior art and the identification of sources containing information about analogues of the invention, allowed to establish that no analogues were found, characterized by signs identical to all the essential features of the claimed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype as the closest in the set of essential features of the analogue allowed to identify the set of essential in relation to the technical result of the distinguishing features in the claimed mixture set forth in the claims. Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."

Положительный эффект в предлагаемой смеси для дорожного строительства достигается за счет строения оболочковых пигментов, включающих инертное минеральное ядро-наполнитель (основу) и пигмент-цветоноситель, а также повышения эффективности использования оптических свойств пигмента, частицы которого не образуют обычных для пластполимерных систем агрегатов, а равномерно распределяются в виде дискретного монослоя на поверхности наполнителя оптимальной дисперсности с высокой исходной белизной и относительно низкой плотностью (до 2,7 г/см²).A positive effect in the proposed mixture for road construction is achieved due to the structure of shell pigments, including an inert mineral filler core (base) and a color carrier pigment, as well as increasing the efficiency of using the optical properties of the pigment, the particles of which do not form aggregates usual for plastic-polymer systems, but evenly are distributed as a discrete monolayer on the surface of the filler of the optimal dispersion with a high initial whiteness and relatively low density (up to 2.7 g / cm ² ).

Для приготовления смеси в обогреваемый котел загружают минеральное нефтяное масло и выпаривают его при 100 - 110^oC, после чего температуру в котле поднимают до 140 - 150^oC. Затем при периодическом перемешивании в котел загружают мелкими порциями инденкумароновую смолу и продолжают перемешивание до получения однородного по всему объему связующего. Приготовленное таким образом связующее смешивают с остальными компонентами смеси в обогреваемом рабочем котле-смесителе, куда вводят компоненты в следующей последовательности:
минеральный заполнитель (песок или смесь песка и щебня);
минеральный известняковый порошок;
связующее;
оболочковый пигмент.To prepare the mixture, mineral oil is loaded into the heated boiler and evaporated at 100 - 110 ^o C, after which the temperature in the boiler is raised to 140 - 150 ^o C. Then, with periodic stirring, the indencumaronic resin is loaded into the boiler in small portions and mixing is continued until a uniform throughout the binder. The binder thus prepared is mixed with the remaining components of the mixture in a heated working mixing boiler, where the components are introduced in the following sequence:
mineral aggregate (sand or a mixture of sand and gravel);
mineral limestone powder;
a binder;
shell pigment.

Время приготовления смеси (смешивания компонентов) 2 мин. Температура выпуска смеси из смесителя 110 - 140^oC. Готовую горячую смесь укладывают как обычный асфальтобетон при 105 - 120^oC на подготовленное основание или на обычное асфальтовое покрытие дороги или тротуара толщиной 4 - 5 см.Mixing time (mixing components) 2 min. The temperature of the mixture discharge from the mixer is 110 - 140 ^o C. The finished hot mixture is laid as ordinary asphalt concrete at 105 - 120 ^o C on a prepared foundation or on an ordinary asphalt pavement of a road or sidewalk with a thickness of 4 - 5 cm.

Используемые в предлагаемой смеси оболочковые пигменты (например, патент RU N 2077545, кл. C 09 C 1/60, 1991) в качестве минеральной основы (ядра-носителя) содержат характеризующиеся достаточно высокой белизной природные материалы, а именно тонкодисперсный карбонатный наполнитель, тонкодисперсный барит или доломит, благодаря чему в смеси появляется эффект отбеливания, устраняющий грязный тон дорожного покрытия. Увеличение насыщенности тона и яркости дорожного покрытия достигается за счет повышения однородности распределения красящего компонента в объеме смеси, так как пигмент-цветоноситель в составе оболочкового пигмента равномерно распределен в виде дискретного монослоя по поверхности частиц наполнителя и не образует агрегатов, характерных для обычных пигментов. Кроме того, использование в оболочковых пигментах в качестве ядра-носителя природных наполнителей с пониженной по отношению к пигменту-цветоносителю плотностью, увеличивает объемную долю красящего компонента и дополнительно повышает интенсивность окрашивания смеси. Used in the proposed mixture shell pigments (for example, patent RU N 2077545, class C 09 C 1/60, 1991) as a mineral base (carrier core) contain natural materials characterized by a fairly high whiteness, namely finely dispersed carbonate filler, finely dispersed barite or dolomite, due to which a whitening effect appears in the mixture, eliminating the dirty tone of the road surface. An increase in the saturation of the tone and brightness of the road surface is achieved by increasing the uniformity of the distribution of the coloring component in the volume of the mixture, since the color carrier pigment in the composition of the shell pigment is uniformly distributed as a discrete monolayer on the surface of the filler particles and does not form aggregates characteristic of ordinary pigments. In addition, the use in shell pigments as a carrier core of natural fillers with a lower density relative to the color carrier pigment increases the volume fraction of the coloring component and further increases the color intensity of the mixture.

Следует отметить, что в качестве пигмента-цветоносителя в оболочковых пигментах используют атмосферостойкие пигменты, устойчивые при нагреве до 130 - 140^oC: железоокисные красный и желтый, крона свинцовые желтый, лимонный, оранжевый, лазурь железную, фталоцианиновые пигменты зеленый и синий. Причем за счет экономного расхода дорогостоящих пигментов-цветоносителей (15 - 35 мас.%) стоимость оболочковых пигментов существенно ниже традиционных (в 1,5 - 3 раза).It should be noted that weather-resistant pigments that are stable when heated to 130 - 140 ^o C are used as a color carrier pigment in shell pigments: iron oxide red and yellow, crown yellow, lemon, orange, azure iron, green and blue phthalocyanine pigments. Moreover, due to the economical consumption of expensive color-bearing pigments (15 - 35 wt.%), The cost of shell pigments is significantly lower than traditional (1.5 - 3 times).

Дешевые оболочковые пигменты обеспечивают равномерное и интенсивное окрашивание смеси без необходимости пораздельной предварительной окраски связующего и минерального заполнителя, что значительно уменьшает трудоемкость приготовления смеси, а следовательно, снижает стоимость цветного дорожного покрытия. Cheap shell pigments provide uniform and intensive coloring of the mixture without the need for separate preliminary coloring of the binder and mineral aggregate, which significantly reduces the complexity of the preparation of the mixture, and therefore, reduces the cost of colored road surface.

Введение в состав смеси белого известнякового минерального порошка дополнительно повышает эффект отбеливания смеси, обеспечивая необходимую чистоту тона и яркость ее окраски. The introduction of a mixture of white limestone mineral powder further increases the effect of bleaching the mixture, providing the necessary purity of tone and brightness of its color.

Конкретные примеры составов смеси для дорожного строительства приведены в табл. 1, а их свойства - в табл. 2. Specific examples of the composition of the mixture for road construction are given in table. 1, and their properties are in table. 2.

Как видно, наилучшие результаты по цветовой гамме и чистоте окраски достигаются при введении в смесь для дорожного строительства оболочковых пигментов в количестве от 1,5 до 10,0 мас.%. As you can see, the best results in color gamut and color purity are achieved when shell pigments are added to the mixture for road construction in an amount of from 1.5 to 10.0 wt.%.

Claims

1. A mixture for road construction, including the identicumarone resin, mineral oil, mineral filler and pigment, characterized in that it additionally contains mineral limestone powder, and as a pigment - shell pigment in the following ratio, wt.%:
Indencumarone Resin - 5.1 - 6.8
Mineral oil - 2.5 - 3.5
Mineral limestone powder - 9.2 - 16.0
Shell pigment - 1.5 - 10.0
Mineral aggregate - Other
2. The mixture according to claim 1, characterized in that as a mineral aggregate it contains a mixture of crushed stone fractions of 5 to 20 mm and sand, taken in a ratio of 1: 1.3.

3. The mixture according to claim 1, characterized in that it contains natural sand as a mineral aggregate.