Способ приготовления холодной битумно-полимерной мастики

 

Изобретение относится к способу приготовления холодной битумно-полимерной мастики для последующего применения в качестве покрытия поверхностей стальных магистральных трубопроводов, для целей герметизации и кровельных работ. Мастику готовят в винтовом аппарате. Задачей является повышение качества битумно-полимерной мастики. Винтовой аппарат снабжен валом с приводным перфорированным диском и механизмом поджатия с последовательной загрузкой компонентов мастики. В качестве винтового аппарата используют аппарат модели АВ-1. Частота вращения вала 10-20 ^-1. Механизм поджатия имеет ход подвижной части до 0,5-0,6 м. В состав мастики включают битум, наполнитель, полимерную добавку - лак хлорсульфированного полиэтилена и органический растворитель с перемешиванием мастики до однофазной консистенции. В аппарат АВ-1 сначала загружают битум в виде частиц до 100 мм, а затем органический растворитель. Их перемешивают 2,5-3,0 мин до однофазной консистенции, а затем вводят наполнитель. Полученную смесь перемешивают 1,0-1,5 мин до гомогенизации. Затем дополнительно вводят рассол природного минерала бишофита сульфатного типа MgCl₂6 Н₂O с плотностью 1,2-1,5 т/м³. Смесь охлаждают до 40^oС. Вводят вышеуказанную полимерную добавку. Продолжают перемешивание в течение 0,5-1,0 мин до получения готовой мастики. Готовую мастику перемещают в герметическую емкость. 1 з.п.ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к технологиям приготовления мастичных композиций с последующим применением в сельском хозяйстве, мелиорации, строительстве, в частности для покрытия внешней и внутренней поверхностей стальных магистральных трубопроводов, соединения стыков противофильтрационных облицовок каналов, герметизации швов, поделки кровли и др. гидроизоляционных работ.

Известен способ приготовления дорожной мастики на основе резино-битумного вяжущего материала путем смешивания его с пластификатором и наполнителями, в котором, с целью повышения теплостойкости и упруго-пластических свойств мастики, предварительно приготовленную смесь битума и каменноугольного масла, составленную при соотношении 1:1, перемешивают в течение 4-4,5 ч с резиновой крошкой, затем в течение 20-25 мин с битумом БН-1У, после чего в полученную массу последовательно вводят наполнители (SU, авторское свидетельство 256597, М. кл. С 08 L 95/00, 23/34. Способ приготовления дорожной мастики / А.Г. Малярова. Заявлено 18.01.1968, опубл. 04.11.1969).

Описанный способ приемлем для приготовления горячей битумно-полимерной мастики. Этот способ не обладает свойствами технологичности при производстве гидроизоляционных работ. Производство мастики по этому способу требует повышенных требований пожароопасности и техники безопасности.

Часть технологических операций для приготовления холодной битумно-полимерной мастики выполняет винтовой аппарат модели АВ-1, включающий раму, механизм перемещений, верхний бак для загрузки, нижний бак для готовой мастики, крышки, узлы привода и коммуникационную сеть (см. Аппарат (винтовой) для приготовления растворов лаков. Техническое описание и инструкция по эксплуатации АВ-1-00.00.00. РЭ. - Ростов-на-Дону, 1978. - С.1-9).

К недостаткам этого аппарата относятся цикличность работы (менее 5 мин), сложность загрузки исходных компонентов и проблемы герметизации при перезагрузке в тару готовой мастики.

Близким по своей сущности к заявленной технологии относится известный способ приготовления холодной битумно-полимерной мастики в аппарате, предназначенном для приготовления составов "холодным" способом, путем загрузки частиц битума (до 100 мм), наполнителя, полимерной добавки, органического растворителя и перемешивания мастики до однородной консистенции (см. Рекомендации по приготовлению холодным способом битумно-растворных и битумно-полимерных композиций и их применению в строительстве. - Госстрой СССР. Ростовский Промстрой НИИ проект. - Ростов-на Дону, 1987. - С.20-21).

К недостаткам описанного способа относятся низкое качество мастики и малый срок последующего хранения. Это вызвано тем, что в известном способе при одновременной загрузке и одностадийной переработке всех составляющих компонентов в аппарате резко возрастает температура битумно-полимерной массы (до 120-140^oС). Это приводит к полимеризации полимерной модифицированной добавки.

Наиболее близким способом по сравнению с заявленным относится технология приготовления мастики для герметизации и гидроизоляции, включающий лак XП-734 на основе хлорсульфированного полиэтилена, битум, наполнитель, в котором, с целью повышения адгезии, морозостойкости, эластичности, атмосферостойкости, технологичности и снижения водопоглощения и текучести, состав содержит в качестве наполнителя асбест хризотиловый и шлифовальную пыль - отход производства асбестотехнических изделий и дополнительно кубовый остаток колонны ректификации возвратной изопентан - изопреновой фракции при производстве изопренового каучука на основе изопренового олигомера с мол. мас. 200-300 при следующем соотношении компонентов, мас.ч. Лак ХП-734 - 15-80 Битум - 5-45 Кубовый остаток - 5-40 Асбест хризотиловый - 5-15 Шлифованная пыль - 5-15 (SU, авторское свидетельство 1548200, А1, МПК⁵ С 09 D 123/04, С 09 К 3/10. Состав мастики для герметизации и гидроизоляции / В.В. Карпунин и А.Г. Алимов. Заявлено 07.12.1987, опубл. 07.03.1990).

К недостаткам данной мастики относятся низкие морозо- и атмосферостойкости. На высокую стоимость мастики накладывается цена технического дифенилпарафенилендиамина (диафена ФФ-Т) и ее строго ограниченный выпуск.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - снижение себестоимости мастики и повышение срока хранения.

Технический результат - повышение морозостойкости, жизнеспособности и качества битумно-полимерной мастики.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе приготовления холодной битумно-полимерной мастики с использованием винтового аппарата, снабженного валом с приводным перфорированным диском и механизмом поджатия с последовательной загрузкой компонентов мастики, включающей наполнитель, полимерную добавку - лак хлорсульфированного полиэтилена и органический растворитель с перемешиванием мастики до однородной консистенции, согласно изобретения, в качестве винтового аппарата используют аппарат АВ-1 при частоте вращения вала 10-20 с^-1, механизм поджатия имеет ход подвижной части до 0,5-0,6 м, при этом в аппарат сначала загружают битум в виде частиц до 100 мм, органический растворитель, их перемешивают 2,5-3,0 мин до однородной консистенции, затем вводят наполнитель, полученную смесь снова перемешивают 1,0-1,5 мин до гомогенизации, затем дополнительно вводят рассол природного минерала бишофпта сульфатного типа формулы MgCl₂6Н₂О с плотностью 1,2-1,5 т/м³, смесь охлаждают до 40^oС, вводят вышеуказанную полимерную добавку, продолжают перемешивание в течение 0,5-1,0 мин до получения готовой мастики; готовую мастику перемещают в герметичную емкость.

За счет того, что в винтовой аппарат поэтапно загружают компоненты холодной мастики и проводят дополнительные перемешивания с соблюдением температурного режима и ввода нового компонента - природного минеарла бишофита сульфатного типа, достигается вышеуказанный технический результат.

Способ приготовления холодной битумно-полимерной мастики реализуют с использованием винтового аппарата марки АВ-1. Аппарат (винтовой) снабжен приводным перфорированным диском и механизмом поджатия. Рекомендуемая частота вращения вала перфорированного диска 10-20 с^-1. Ход подвижной части механизма 0,5-0,6 м. В аппарат последовательно загружают нижеприведенные компоненты.

Компоненты для составления холодной битумно-полимерной мастики, мас.%: Битум БН-1Н - 25-40 Растворитель (сольвент) - 10-20 Асбест хризолитовый - 5-15
Пыль шлифовальная - 5-15
Лак хлорсульфированного полиэтилена марки ХП-734 - 15-40
Бишофит сульфатного типа - 10-30
Пример 1
В винтовой аппарат АВ-1 загружают битум (частицы, измельченные размером не более 100 мм) 25 мас.%, растворитель - сольвент 30 мас.% и перемешивают их 2,5 мин до однородной консистенции. Затем в полученную смесь вводят наполнители: асбест хризолитовый 15 мас.% и пыль шлифованную 15 мас.%, смесь перемешивают 1 мин до гомогенизации. Затем в смесь вводят рассол природного минерала бишофита сульфатного типа формулы MgCl₂6H₂O плотностью 1,2 т/м³. Затем смесь охлаждают со 140 до 40^oС и после этого вводят в нее полимерную добавку - лак хлорсульфированного полиэтилена марки ХП - 734 15 мас.%, перемешивают 0,5 мин и перемещают изготовленную мастику для употребления в ближайшее время.

Пример 2
В упомянутый аппарат АВ-1 загружают битум (частицы до 100 мм) 40 мас.%, растворитель - сольвент 10 мас.% и перемешивают их 3 мин до однородной консистенции. Затем в полученную смесь вводят наполнители: асбест хризолитовый 5 мас.% и пыль шлифованную 5 мас.%, смесь перемешивают в течение 1,5 мин до гомогенизации. В смесь вводят в качестве пластификатора рассол природного минерала бишофита сульфатного типа формулы MgCl₂6Н₂O плотностью 1,5 т/м³ 10 мас. %. Затем смесь со 120^oС охлаждают до 40^oС и вводят в нее полимерную добавку - лак хлорсульфированного полиэтилена ХЛ-734 40 мас.%, перемешивают 0,5-1,0 мин и перемещают изготовленную мастику в герметичные емкости для хранения или являющиеся готовой формой для употребления. Химический состав природного минерала бишофита при введении его в состав мастики нейтрализует все агрессивные соединения из исходного компонента.

Состав проб рассола выщелачивания бишофита, добытого в месторождениях в Волгограсдкой области в солевой форме, представлен в табл. 1. Содержание солей в г показано в одном килограмме рассола бишофита при плотности 1,2 г/см³. Лабораторный анализ проб рассолов выщелачивания бишофита в месторождениях Волгоградской области приведен в табл. 2.

Приготовленная по предлагаемому способу холодная полимерная мастика характеризуется показателями, которые сведены в табл. 3. Анализ приведенных в табл. 3 данных показывает, что приготовленная холодная битумно-полимерная мастика с пластификатором - природным минералом бишофита сульфатного типа, добытого в месторождениях Волгоградской области (Городищенском, Наримановском, Светлоярском) - имеет достаточно устойчивые показатели структуры и адгезии по сравнению с ближайшим аналогом. Морозостойкость и жизнеспособность холодной битумно-полимерной мастики, приготовленной предлагаемым способом, составляет более 200 сут.

Формула изобретения

1. Способ приготовления холодной битумно-полимерной мастики с использованием винтового аппарата, снабженного валом с приводным перфорированным диском и механизмом поджатия с последовательной загрузкой компонентов мастики, включающей битум, наполнитель, полимерную добавку - лак хлорсульфированного полиэтилена и органический растворитель с перемешиванием мастики до однородной консистенции, отличающийся тем, что в качестве винтового аппарата используют аппарат модели АВ-1 при частоте вращения вала 10-20 с^-1, механизм поджатия имеет ход подвижной части 0,5-0,6 м, при этом в аппарат сначала загружают битум в виде частиц до 100 мм, органический растворитель, их перемешивают 2,5-3,0 мин до однородной консистенции, затем вводят наполнитель, полученную смесь снова перемешивают 1,0-1,5 мин до гомогенизации, затем дополнительно вводят рассол природного минерала бишофита сульфатного типа формулы MgCl₂6Н₂O с плотностью 1,2-1,5 т/м³, смесь охлаждают до 40^oС, вводят вышеуказанную полимерную добавку, продолжают перемешивание в течение 0,5-1,0 мин до получения готовой мастики.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовую мастику перемещают в герметичную емкость.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3