Асфальтобетон на поликонденсатбитуме

Поликонденсат представляет собой продукт термоокисления остатков от регенерации отработанных нефтяных смазочных масел. Остатки от регенерации отработанных масел состоят из смеси нефтяных масел (70-80%), продуктов окисления, частиц металла, механических примесей, активных присадок. Отработанные нефтяные смазочные масла, используемые для производства поликонденсата, должны обладать следующими свойствами: вязкость, определяемая по методике испытания жидких битумов.

Поликонденсат получают в установках для окисления гудронов. Подготовка сырья к окислению осуществляется подогревом. Обезвоженные остатки перекачивают в реактор. При достижении рабочей температуры окисления подают воздух (в компрессорных установках), или включают диспергатор (в установках бескомпрессорного типа). Наилучший эффект лает ступенчатый режим окисления остатков, в котором первые 2 ч окисление ведут при температуре 150°С, а все последующее время до конца процесса окисление происходит при 200-210°С. В результате получают поликонденсат, по консистенции приближающийся к жидким и полужидким битумам. К поликонденсату предъявляют следующие требования: вязкость не ниже 200°С, температура хрупкости по Фраасу не выше -25°С.

Групповой химический состав остатков от регенерации смазочных масел после их окисления, по данным А. С. Пушкаренко, изменяется следующим образом. Накопление продуктов глубокого окисления происходит не только за счет последовательного перед хода масел в смолы, а смол в асфальтены, но и в значнтельной степени за счет образования асфальтенов из масел.

Поликонденсат, полученный окислением отработанных масел, обладал следующими свойствами: глубина проникания иглы при 25 °С - 28°; температура размягчений 69°С; температура хрупкости по Фраасу ниже - 25 °С; растяжимость 25 °С 1 см при 9°С -3 см.

Добавление в вязкий дорожный битум поликонденсата позволяет получить вязкие и полувязкие битумы с широким интервалом пластичности и пониженной хрупкостью поп отрицательных температурах. В зависимости от требуемой вязкости составленного вяжущего и вязкости исходного битума количество вводимого полнконденсата находится в пределах 10-30%.

Приготовление поликонденсатбитума

Приготовление поликонденсатбитума может быть осуществлено на действующих в составе АБЗ установках по следующей технологической схеме. Вязкий битум, нагретый в хранилище до 80-90°С, насосом перекачивают в битумоплавильные котлы для выпаривания влаги и нагрева до рабочей температуры; через дозирующее устройство подают в котел для смешения; в эту же емкость для смешения подают и поликонденсат; при непрерывном перемешивании поднимают температуру до требуемой (в зависимости от марки битума) и полученный поликонденсатбитум перемешивают до готовности в течение 30 мин.

Поликонденсатбитум по физико-механическим свойствам удовлетворяет требованиям стандарта на вязкие дорожные битумы марок БНД. В силу большего содержания активных функциональных групп и рационального соотношения углеводородов поликонденсатбитум характеризуется лучшими показателями температуры хрупкости и большим интервалом пластичности. Анализ физико-механических свойств теплого асфальтобетона на поликондеисатбитуме показал, что он удовлетворяет требованиям стандарта. Прочность при сжатии при 0°С, косвенно характеризующая деформативность асфальтобетона, почти в 2 раза ниже, чем асфальтобетона на битуме идентичной вязкости марки БН.

Морозостойкость асфальтобетона на поликондеисатбитуме выше, чем на обычном битуме. То же относится и к прочности при изгибе в интервале эксплуатационных температур. Необходимо отметить, что максимальное значение предела прочности при изгибе, отвечающее условной температуре хрупкости, для асфальтобетона на поликонденсатбитуме сдвигается в область низких температур.

Асфальтобетонная смесь на поликондеисатбитуме обладает высокими технологическими свойствами, выражающимися в быстром обволакивании минеральных зерен вяжущим при перемешивании и уплотнении до проектной плотности при малой затрате усилий.

Таким образом, использование в асфальтобетоне термоокисленных остатков от регенерации отработанных смазочных масел позволяет сократить расход битума до 30%.

Переработка отработанных смазочных масел и применение их продуктов для приготовления асфальтобетона имеет большое экономическое и экологическое значение, так как позволяет утилизировать большое количество этих отходов.