ВЯЖУЩЕЕ (ПОЛИМЕРНО-ГУДРОНОВОЕ ВЯЖУЩЕЕ) ДЛЯ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
ROAD SURFACE BINDER (POLYMER-TAR BINDER)

Изобретение относится к материалам, используемым при строительстве и ремонте автодорог, а именно к вяжущим материалам для дорожного покрытия.
Известны полимерно-битумные вяжущие материалы (ПБВ) на основе блоксополимеров на основе бутадиена и стирола, которые отвечают всем требованиям, предъявляемым к данным материалам по эластичности, трещиностойкости, деформативности и растяжимости при низких температурах, а также теплостойкости, и на которые имеется ГОСТ Р 52056-2003.
Основным недостатком ПБВ является использование в качестве вяжущего материала битума строго определенного качества, который получают окислением гудрона, за счет чего возрастает стоимость вяжущего и ограничиваются ресурсы для его производства.
Этот недостаток можно отнести ко всем вяжущим материалам на основе битума.
Известно ПБВ для дорожного покрытия, которое содержит, мас.%:
Битум
54,0-88,0
Блоксополимеры бутадиена и стирола
2,0-6,0
Продукт полукоксования углей
10,0-40,0
Гексаметилентетрамин
0,1-2,0 сверх 100
(Пат. РФ №2241724, 2004).
Недостатком известного ПБВ является его достаточно высокая токсичность, обусловленная применением амина и продукта полукоксования углей, ограниченность ресурсов и высокая себестоимость.
Известно также ПБВ для дорожного покрытия, которое содержит смесь из битума, блоксополимера диена и стирола и добавки, причем в качестве битума содержит битум дорожный улучшенный марок БДУ 70/100 или БДУС 70/100, в качестве блоксополимера диена и стирола оно содержит Кратон Д 1101 М, а в качестве добавки - нефтяную фракцию, полученную прямой перегонкой тяжелой малопарафинистой нефти нафтенового основания (Пат. РФ №2260023, 2005).
Недостатком данного ПБВ является крайне ограниченная сырьевая база, так как объемы производства битумов марок БДУ практически уже исчерпаны (они производятся только из остатков переработки ярегской нефти), а марок БДУС - очень невелики и могут удовлетворить потребности лишь небольшого региона России.
Наиболее близким к заявляемому является вяжущее для дорожного покрытия, которое содержит,  мас.%:
Битум
44,4-98
Блоксополимеры алкадиена и стирола
0,1-22,3
Масло индустриальное
1,9-33,3
(Пат. РФ №2299228, дата публикации заявки 1997, опубликован 2007).
Недостатком вяжущего по прототипу также является необходимость использования в качестве одного из компонентов более дорогого и более дефицитного продукта - битума марок БНД по ГОСТ 22245-90.
Задачей предлагаемого изобретения является разработка состава вяжущего для дорожных покрытий, которое бы отвечало всем требованиям по качеству к вяжущим материалам по ГОСТ Р 52056-2003 и в котором битум был бы заменен на более дешевый и доступный материал - гудрон (за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума).
5
80
Для решения поставленной задачи предлагается вяжущее для дорожных покрытий, которое включает блоксополимер алкадиена и стирола и масло индустриальное, и отличается тем, что дополнительно содержит гудрон или смесь гудронов с ВУ =60-160 с, при следующем соотношении компонентов,  мас.%:
гудрон или смесь гудронов с ВУ<sub>5</sub><sup>80</sup>=60-160 с
83,0-91,3
масло индустриальное
5,0-12,0
блоксополимер алкадиена и стирола
3,5-5,0
5
80
Заявляемое вяжущее (далее по тексту ПГВ - полимерно-гудроновое вяжущее) в качестве основного компонента содержит гудрон или смесь гудронов с условной вязкостью при температуре 80°С и с диаметром отверстия 5 мм - ВУ =60-160 с. Снижение вязкости гудронов ниже 60 с требует повышенного расхода полимера при приготовлении вяжущего, что экономически не рентабельно. Повышение же вязкости используемых гудронов выше 160 с требует значительных расходов как масла, так и полимера, что приводит к невозможности обеспечения всех норм ГОСТ Р 52056-2003.
В качестве пластификатора ПГВ включает масло индустриальное И-40А по ГОСТ 20799-88.
В качестве блоксополимера алкадиена и стирола ПГВ содержит дивинилстирольный термоэластопласт (ДСТ) по ТУ 2294-007-01393697-95.
ПГВ для дорожных покрытий готовят с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов.
Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 4 образца различного состава. Состав образцов приведен в таблице.
В таблицах 2, 3 приведены сопоставительные данные показателей качества разработанных ПГВ соответствующим требованиям ГОСТ Р 52056-2003 к «Вяжущим полимерно-битумным дорожным на основе блоксополимеров типа СБС».
5
80
Из данных таблиц следует, что использование в заявленных выше концентрациях и заявленного качества компонентов: гудронов или их смесей с ВУ =60-160 с, индустриального масла И-40А по ГОСТ 20799-88 и дивинилстирольного термоэластопласта (ДСТ) по ТУ 2294-007-01393697-95 позволяет стабильно производить полимерно-гудроновые вяжущие (ПГВ) для строительства и ремонта автодорог, соответствующие нормам ГОСТ Р 52056-2003 к маркам ПБВ 40, ПБВ 60, ПБВ 90 и ПБВ 130. Замена битума на гудрон приводит к удешевлению вяжущего за счет исключения стадии окисления гудрона при получении битума при сохранении качества дорожных покрытий.
Таблица 1
№ п/п
Наименование компонентов
Содержание компонентов вяжущего (ПГВ), мас.%
1
2
3
4
1
Гудрон ВУ<sub>5</sub> <sup>80</sup>=160 с
91,3
91,0
21,0
19,5
2
Гудрон Ву<sub>5</sub> <sup>80</sup>=60 с
-
-
63,5
63,5
3
Масло И-40А
5,0
5,0
12,0
12,0
4
ДСТ
3,7
4,0
3,5
5,0