Способ получения битумно-полимерной мастики

 

Использование: изобретение относится к технологии производства строительных материалов и используется при изготовлении битумно-полимерных гидроизоляционных мастик. Сущность изобретения: в способе приготовления битумно-полимерной мастики, включающем подачу в турбосмеситель низкомарочного битума, введение в него при постоянном перемешивании полимерной добавки дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30, тонкодисперсного наполнителя и перемешивание их, в качестве тонкодисперсного наполнителя используют фосфогипс полугидрат - отход производства фосфорной кислоты, часть которого вводят в битум в соотношении битум : наполнитель 1 : 0,028, затем в полученную смесь порциями в течение 5 - 10 мин вводят полимерную добавку до получения смеси с соотношением компонентов битум : добавка : наполнитель 1 : 0,058 - 0,11 : 0,028, смесь перемешивают в течение 40 - 60 мин, после чего добавляют оставшееся количество наполнителя и осуществляют окончательное перемешивание до получения композиции, содержащей, мас.%: битум 72 - 85, ДСТ-30 5 - 8, фосфополугидрат сульфата кальция 10 - 20. 1 табл.

Изобретение относится к технологии производства строительных материалов и используется при изготовлении битумно-полимерных гидроизоляционных мастик.

Известен способ приготовления битумной горячей мастики, включающей введение в битум при постоянном перемешивании водной дисперсии полимера при температуре 160-180^оС.

Недостатком данного способа является низкая степень относительного удлинения полученного материала.

Наиболее близким к заявленному является способ приготовления битумно-полимерной мастики, включающий подачу в турбосмеситель низкомарочного горячего битума, введение в него при постоянном перемешивании полимерной добавки дивинил-стирольного термоэластопласта ДСТ-30, перемешивание в течение 60 мин и последующее введение тонкодисперсного наполнителя с окончательным перемешиванием в течение 30 мин.

Недостатком прототипа является низкое качество битумно-полимерной мастики.

Цель изобретения - улучшение качества битумно-полимерной мастики за счет повышения однородности массы, что позволяет уменьшить шероховатость обработанной поверхности и повысить ее удобообрабатываемость.

Поставленная цель достигается тем, что в способе приготовления битумно-полимерной мастики, включающем подачу в турбосмеситель низкомарочного битума, введение в него при постоянном перемешивании полимерной добавки-дивинилстирольного термоэластопласта ДСТ-30, тонкодисперсного наполнителя и перемешивание их, в качестве тонкодисперсного наполнителя используют фосфополугидрат сульфата кальция (фосфогипс полугидрат) - отход производства фосфорной кислоты, часть которого вводят в битум в соотношении битум: наполнитель 1: 0,028, затем в полученную смесь порциями в течение 5-10 мин вводят полимерную добавку до получения смеси с соотношением компонентов битум : добавка : наполнитель 1:0,058-0,11:0,28, смесь перемешивают в течение 40-60 мин, после чего добавляют оставшееся количество наполнителя и осуществляют окончательное перемешивание до получения композиции, содержащей, мас.%: Битум 72-85 ДСТ-30 5-8 Фосфогипс полугидрат 10-20 Отличительным признаком предложенного способа является применение в качестве наполнителя отхода производства фосфорной кислоты, состоящего в основном из полугидрата сульфата кальция, который препятствует ассоциации асфальтенов в битуме.

Причем, предварительное введение части минерального наполнителя и последующее его перемешивание с постепенным прибавлением полимера позволяет более эффективно измельчить добавку ДСТ-30. Особенно эффективно в данном случае разрушение надмолекулярных структур, которое происходит на границе фаз, в поверхностных слоях расплава на поверхности минеральных частиц. Для данного состава оптимальное соотношение, обеспечивающее необходимую величину площади поверхности минерального компонента, на которой и происходит разрушение ассоциатов, составляет битум : наполнитель, как 1 : 0,028. Данное соотношение обеспечивает достижение заданной скорости диспергирования добавки полимера, которую вводят порциями до соотношения битум : добавка : наполнитель 1:0,058-0,11:0,028.

Такой режим введения полимера позволяет более равномерно распределитель гранулы ДСТ-30 в объеме смесителя в течение 5-10 мин.

После этого обеспечивается более эффективное перемешивание смеси и повышается ее однородность. Оптимальное время перемешивания при этом будет составлять 40-60 мин.

Принципиальным отличием операции введения минерального наполнителя является то, что он дозируется в два приема.

Время дозирования наполнителя является оптимальным для процесса гомогенизации композиции, поскольку в этот период происходят структурно-фазовые превращения в минеральном наполнителе и кристаллогидрат сульфата кальция частично обезвоживается.

Пример осуществления изобретения.

В смеситель загружают низкомарочный битум и нагревают до температуры 160-180^оС.

По достижении заданной температуры при постоянном перемешивании вводят отдозированное количество фосфополугидрата сульфата кальция в соотношении битум: наполнитель, равном 1 : 0,028, и перемешивают в течение 10-20 мин. Затем, продолжая перемешивать, в смеситель порциями вводят полимерную добавку ДСТ-30. После загрузки первой порции полимера соотношение компонентов смеси должно составлять битум : добавка : наполнитель 1 : 0,002 : 0,028. Затем в течение 5-10 мин равными частями загружается остальная часть добавки ДСТ-30 до получения смеси при следующем соотношении компонентов битум : добавка : наполнитель - 1 : 0,058-0-11 : 0,028, после чего композицию перемешивают 40-60 мин. В полученную композицию во время перемешивания вводят оставшееся количество наполнителя в течение 4-8 мин, после чего осуществляют окончательное перемешивание в течение 10-30 мин.

Химический состав фосфогипса полугидрата CaSO₄ ˙0,5H₂O (наполнитель) и содержание в % (на сухое вещество - ангидрит) приведены ниже. CaO 39-40 SO₃ 56-57 P₂O_5общ 1,0-1,2 Р₂О_5log 0,5-0,6 R₂O₃ 0,5-0,6 F 0,3-0,4 HO (SiO₂) 0,7-0,8 Свойства композиций, полученных способом по изобретению и по прототипу, приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, использование предлагаемого способа позволяет получить битумно-полимерную мастику с улучшенными показателями удобообрабатываемости и меньшей величиной шероховатости.

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИТУМНО-ПОЛИМЕРНОЙ МАСТИКИ, включающий подачу в турбосмеситель низкомарочного битума, его нагрев и введение в него при постоянном перемешивании тонкодисперсного наполнителя и полимерной добавки - дивинил-стирольного термоэластопласта ДСТ-30, отличающийся тем, что в качестве тонкодисперсного наполнителя используют фосфогипс полугидрат - отход производства фосфорной кислоты, часть которого вводят в битум в соотношении битум: наполнитель 1 : 0,028 и перемешивают, затем в полученную смесь вводят первую порцию полимерной добавки до получения смеси в соотношении бутум: добавка: наполнитель 1 : 0,002 : 0,028, после чего в течение 5 - 10 мин равными частями загружают остальную часть добавки до получения смеси с соотношением компонентов битум: добавка: наполнитель 1 : 0,058 - 0,11 : 0,028, смесь перемешивают в течение 40 - 60 мин, после чего вводят оставшееся количество наполнителя в течение 4 - 8 мин и осуществляют окончательное перемешивание до полной гомогенизации композиции при соотношении компонентов композиции, мас.%: Битум 72 - 85 ДСТ-30 5 - 8 Фосфогипс полугидрат 10 - 20

РИСУНКИ

Рисунок 1