МАСТИКА БИТУМНО-ПОЛИМЕРНАЯ
BITUMEN-POLYMER CEMENT

Изобретение относится к области строительства, а именно к составам строительных материалов, таких как мастики, которые могут быть использованы при ремонте кровельных покрытий, или для гидроизоляции труб.
Из уровня техники известна холодная кровельная мастика (патент на изобретение RU 2151784, опубл. 27.06.2000 Бюл. № 18), включающая битум, асбест, органо-минеральный отход предприятий машиностроения, представляющий продукт очистки промстоков, образующихся в процессе термомеханической обработки металлоизделий, органическая часть которого составляет 54-25%, минеральная часть - 46-75% при следующих соотношениях компонентов, мас.%: битум БН 90/10 - 47, асбест - 8; органо-минеральный отход предприятий машиностроения -45. Недостатком данной мастики является небольшое содержание асбеста в соотношении с битумом, что приводит к плохому армированию, и при повышенных температурах мастика может потечь.
Из уровня техники известна мастика битумно-полимерная и способ ее изготовления (патент на изобретение RU 2299227 опубл.: 20.05.2007 Бюл. № 14), которая содержит, мас.%: толуол 27-29; битум 31-33; термоэластопласт 11-13; минеральный наполнитель-тальк 23-25; смола-канифоль 3-5. Недостатком данной композиции является высокая горючесть материала и слабая морозоустойчивость.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является гидроизоляционная полимербитумная эмульсионная мастика (патент на изобретение RU 2521634, опубл.: 10.07.2014 Бюл. № 19), которая включает нефтяной битум БНД 60/90, бутадиен-стирольный полимер ДСТ 30-01, эмульгатор Тамин Т4, тонкомолотый минеральный наполнитель, в качестве которого используется отход мокрой магнитной сепарации (ММС), предварительно измельченный, и воду. Соотношение компонентов следующее, мас.%: битум нефтяной БНД 60/90 - 49-51; полимер ДСТ 30-01 - 6; эмульгатор Тамин Т4 - 2,5; минеральный наполнитель - 10-13; вода - остальное. Недостатками данной мастики является слабая стойкость к морозу, а именно при -15℃ и ниже появляются трещины.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение состава полимерно-битумной мастики.
Данная задача решается за счет того, что мастика битумно-полимерная, включает нефтяной битум, пластификатор, наполнитель, воду, асбест, в качестве нефтяного битума используется смесь битумов, включающую нефтяной дорожный битум БНД 60/90 и битум строительный БН 90/10, в качестве пластификатора используется вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров, в качестве наполнителя используется фиброволокно пропиленовое, при следующем содержании компонентов, мас.%:
- асбест – 19-26
- битум нефтяной дорожный БНД 60/90 – 38-44
- битум нефтяной строительный БН 90/10 – 19-24
- пластификатор – 2,5-3,5
- фиброволокно полипропиленовое – 0,6-0,8
- вода - остальное.
Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик, а именно стойкости к ультрафиолетовому свету, понижение горючести (класс горючести В3), повышение морозоустойчивости (не трескается до -45°). Данный технический результат достигается за счет большего содержания асбеста, двух видов битумов и использование в мастике фиброволокна.
Заявленная мастика битумно-полимерная применяется для:
- герметизации неплотных примыканий металлических, рулонно-битумных и других жестких видов кровли;
- герметизации швов строительных конструкций наружного применения;
- заделки отверстий и разрывов в мягкой кровле.
Мастика применяется только для наружных кровельных работ.
Физико-механические характеристики мастики:
- условная прочность – не менее 0,2 МПа;
- относительное удлинение – не менее 60 %;
- теплостойкость при температуре 90°С – в течение 2 часов
- водонепроницаемость при давлении 0,1 МПа – в течение 72 часов.
Мастика битумно-полимерная содержит:
- Хризотил (асбест) – 19-26 мас.%
- Битум нефтяной дорожный БНД 60/90 – 38-44 мас.%
- Битум нефтяной строительный БН 90/10 – 19-24 мас.%
- Пластификатор (Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров (типа стирол-бутадиен-стирол) – 2,5-3,5 мас.%
- Фиброволокно полипропиленовое 6-12 мм – 0,6-0,8 мас.%
- Вода - остальное
В качестве битума используется битум нефтяной дорожный БНД 60/90 и битум нефтяной строительный БН 90/10. Использование смеси битумов указанных марок приводит к тому что достигается высокое качество вязкости, летом не течет, зимой не трескается.
Битум нефтяной дорожный БНД 60/90 соответствует ГОСТ 22245-90.
Битум строительный БН 90/10 соответствует ГОСТ 6617-76.
Хризотил (асбест) изготавливается по техническим условиям в соответствии с ГОСТ 12871-2013. Применяется асбест марки А6 К30.
Вяжущие полимерно-битумные дорожные на основе блоксополимеров изготавливаются согласно ГОСТ Р 52056-2003. В качестве вяжущих полимерно-битумных дорожных может применяться пластификатор типа стирол-бутадиен-стирол марки Kumho KTR-401.
Мастику получают следующим образом.
Разогревается смесь битумов до 180°С, в нее добавляется пластификатор и в специальной емкости с постоянно вращающимся валом происходит тщательное перемешивание битума с пластификатором, в течение не менее 8-10 часов. Далее готовый пластифицированный битум подается в другую емкость с горячей водой, нагретой до 90 градусов, в этой емкости стоят два вала с частотой вращения 3000 об/мин. Далее при перемешивании подается пар под давлением 40 бар. Пар подается через боковые форсунки.
Пар разбивает битум, который оседает мелкими частицами в горячей воде. Затем подается асбест и перемешивается в течение 5 мин в однородную массу. Далее смешивают фиброволокно с холодной водой (температурой не более 10°С). К данной смеси добавляется битумная смесь, и все перемешивается в течение 5 минут.
Затем полученная смесь подается на вибросито для удаления лишней воды. Вода стекает около 2-3 часов. Оставшаяся часть является мастикой битумно-полимерной с влажностью 12-15%.
Ниже представлен пример композиции, используемой для получения мастики по изобретению.
Пример 1. Состав для получения мастики (1 т):
1. Битум марки 60/90                                                  40 мас.% (400 кг)
2. Битум строительный марки 90/10                         20 мас.% (200 кг)
3. Асбест хризотиловый марки А6 К30                     25 мас.% (250 кг)
4. Фиброволокно пропиленовое                                  0,7 мас.% (7 кг)
5. Пластификатор для битума «КУМХО 401»           3 мас.% (30 кг)
6. Вода                                                                           11,3 мас.% (113 кг)
Пример 2.  Состав для получения мастики (1 т):
1.          Битум марки 60/90                                                    42 мас.% (420 кг)
2. Битум строительный марки 90/10                            23 мас.% (230 кг)
3. Асбест хризотиловый марки А6 К30                       20 мас.% (200 кг)
4. Фиброволокно пропиленовое                                   0,7 мас.% (7 кг)
5. Пластификатор для битума «КУМХО 401»            3 мас.% (30 кг)
6. Вода                                                                             11,3 мас.% (113 кг)
Мастика поставляется в мешках или ведрах представляет собой смесь компонентов с содержанием влаги до 15%. Для получения жидкой мастики необходимо 1 кг смеси разбавлять водой в количестве 1:2, тщательно размешать ее до густоты. Наносят мастику на кровлю в основном в два слоя. Наносят один слой толщиной 10-15 мм, дают затвердеть (24-48 часов), затем наносят второй слой такой же толщины.