ГлавнаяНa Украине при строительстве дорожных покрытий и слоев износа из металлургических шлаков и других местных каменных материалов широко применяют в качестве вяжущего тяжелые смолы из кубовых остатков ректификации сырого бензола. Тяжелые смолы из кубовых остатков СТК-4 и СТК-5 получают путем термополимеризации в кубе с подогревом паром при температуре 135—165° С в течение 16—24 ч. Процесс полимеризации тяжелых смол не заканчивается после их изготовления, а продолжается в период формирования слоев дорожной одежды, построенных с их использованием.
Тяжелые смолы по основным свойствам близки к каменноугольным дегтям и отличаются от них в основном наличием солей натрия (водорастворимого сульфата натрия), которые несколько снижают водоустойчивость слоев дорожной одежды, устроенных с использованием смол СТК-4 и СТК-5. Для ускорения процессов формирования таких слоев дорожных одежд, а также повышения их водоустойчивости в начальный период рекомендуется применять хлористый кальций и другие активные добавки. Хлористый кальций вводят в минеральный материал до розлива смолы в виде водного раствора 30—40%-ной концентрации. Вместо раствора хлористого кальция могут быть использованы готовые растворы — отходы производства, при этом концентрация хлористого кальция в них должна быть не менее 20—25%.
Смеси из минеральных материалов, обработанных смолами СТК-4 и CTK-5, используемые для устройства покрытий и слоев износа на автомобильных дорогах IV и V категорий, должны отвечать требованиям табл. 71.
Технология устройства слоев дорожных одежд с применением смол СТК-4 и СТК-5 в качестве вяжущих материалов, в основном такая же, как и при использовании дегтей и им подобных материалов.
В Белоруссии в последние годы широко применяют отходы лавсанового производства в качестве вяжущих для изготовления обычных и цветных дорожных бетонов.
Основой вяжущих для приготовления цветных бетонов является индено-кумароновая смола. Это дорогостоящий полимер. Для снижения стоимости и повышения технологичности приготовления цветных дорожных полимербетонов используются отходы лавсанового производства Могилевского комбината синтетического волокна. Такими отходами являются:
- остаточный продукт испарительной камеры при производстве диметилтерафталата (ДМТ-ик). Это вещество темно-коричневого цвета с температурой размягчения 27—28° С может быть использовано как самостоятельное вяжущее, или сильно действующая пластифицирующая добавка к битумам, или как компонент составного вяжущего для асфальтобетонов;
- кубовый остаток колонны многоцелевой дистилляции при производстве диметилтерафталата (ДМТ-мд) Это пастообразное вещество желтого цвета с температурой плавления около 60° С состоит из диметилтерафталата ди- и триметиловых эфиров дифенил-дикарбоновых идифенилтрикарбоковых кислот, терафталевой кислоты и других полимерных веществ. Это вещество можно использовать как пластифицирующую добавку к битумам и как активатор минерального порошка;
- кубовый остаток от регенерации этиленгликоля в производстве полиэтилентерафталата (Ко РЭГ). Это твердообразный продукт серого цвета с температурой плавления 150—200° C содержит короткоцепочный полимер, диметилтерафталат, дигликальтерафталат и этиленгликоль.
Рекомендуемые для строительства составы вяжущих из этих полимеров приведены в табл. 72.
Свойства вяжущих, приготавливаемых из отходов лавсанового производства, зависят не только от состава, но и от режима их приготовления. Вяжущее можно приготавливать в обычных битумоварочных котлах с плотно закрытыми крышками. При этом скорость нагревания в интервале температур 180—220° С должна быть не более 5° С в час. При приготовлении смесей вяжущее должно иметь температуру 100—120° С.
Полимербетонные смеси с использованием таких вяжущих готовили в асфальтосмесителях Д-597. Цветной пигмент, расфасованный в целофановые пакеты, подавали через смотровой люк лопастной мешалки. Цветные полимербетонные покрытия толщиной от 1 до 3 см устраивали по основанию из асфальтобетона с помощью асфальтоукладчиков Д-150 и ЭД-1м. Свойства полимербетонов, полученных на базе отходов лавсанового производства, примененных в качестве вяжущих, окрашивающих пигментов и отсевов от дробления доломита, примененных в качестве минеральных составляющих, приведены в табл. 73.
Объем минеральной части во всех составах колебался в пределах 89,7—90,9%, вяжущего — 7,5-9,1%. Для придания цвета добавлялись пигменты класса азотокрасителей.
Покрытия, построенные из аналогичных полимербетонов в районе Брестской крепости (около 14 000 м2), после трехлетней эксплуатации не имеют каких-либо дефектов.
В Татарстане для городского дорожного строительства применяют высоко- и низкомолекулярные отходы полимерных производств. Так, для снижения стоимости вяжущих, изготовляемых на основе эпоксидных и фурановых смол, используют отходы завода синтетического каучука (CK), пипирилен, отход изопренового каучука СКИ-3 и сланцевое масло. Стоимость сланцевого масла примерно в 200 раз ниже стоимости эпоксидных полимеров, а от применения годовых невозвратных отходов изопренового каучука СКИ-3 экономический эффект составляет 3 400 000 руб. Эти исследования позволили сделать следующие выводы:
- дорожные битумы эффективно модифицировать добавками отходов каучука СКИ-3. В результате этого улучшаются свойства асфальтобетонов и повышается их долговечность;
- добавка 15% пипирилена в эпоксидную смолу приводит к повышению долговечности полимербетонов, приготовленных на базе такого вяжущего;
- полимербетоны, содержащие в вяжущем 80% совола, 15% пипирилена, 80—100% сланцевого масла на 100 частей (по массе) эпоксидной смолы имеют высокую прочность при сжатии (1200— 1300 кгс/см2), твердость 32—45 кгс/мм2, износо-, водо- и морозостойкость. При этом в таких полимербетонах в качестве наполнителей использовались маршалит, известь, отсевы доломита и золы ТЭЦ. Полученные данные свидетельствуют о технической и экономической целесообразности использования предлагаемых полимербетонов для устойчивости покрытий городских дорог, парков, площадей и т. п.