Asfaltové zmesi so sníženou teplotnou a deformačnou citlivosťou

Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Vynález sa týka ďalšieho zlepšenia asfaltových spojív pre využitie v stavebníctve. Vynález rieši skvalitnenie asfaltových zmesí znížením teplotnej a deformačnej citlivosti súčasným použitím plastomerov a elastomerov. Využíva sa kombinácia vlastnosti elastomerov (zlepšujú chovanie asfaltových zmesí pri záporných teplotách - obmedzenie trhlín) a plastomerov (zlepšujú vlastnosti asfaltových zmesí pri kladných vyšších teplotách - zamedzenie tvorby koľaji a zabezpečenie rovinatosti). Takouto úpravou je možné vyrábať asfaltové zmesi, zabudované do stavebného diela, odolné proti veľkým premávkovým zaťaženiam za extrémnych zimných a letných teplôt. Túto úpravu je možné dosiahnuť niekoľkými rôznymi postupmi podľa účelu použitia. Zároveň je možné podľa účelu použitia meniť obsah a druhy použitých polymerných prísad. Predmet vynálezu môže byť využívaný v rôznych odboroch stavebnej výroby (cestné, mostné, vodné, poľnohospodárske staviteľstvo a pod.).

Text

Pozerať všetko

Vynález sa týka asíaltových zmesi so zníženou teplotnou a deformačnou citlivostou do cestného krytu alebo horných podkladových vrstiev vozovky ciest a diaľnic a asfaltom stmelených vrstiev Vozovky na mostných objektoch.V ČSSR a krajinách RVHP sa doteraz polyolefinické plastomery(polyetylén, polypropylén, polyvinylącetát a iné) alebo elastomery (polymery na báze izoprénu, butadiénu, styrénu a ich kopolymery alebo termoplastické kaučuky a iné) do asfaltových spojív alebo do ich zmesi s kamenivom v rôznej konzistencii (tuhej,latexovej alebo rozpúšťadlovej) na skvalitnenie ich technicko-mechanických parametrov, V prípade použitia plastomeru do asfaltových zmesi možno dosiahnuť pomerne vysoké pevnosti bitúmenových zmesí a to aj za maximálnych letných teplôt, avšak na úkor zníženia zimných pružností, kedy takéto kompaudáty praskajú pri opakovaných zataženiach od dopravy alebo opakovaných zmien teplôt klaclných ra záporných. Ak sa asfaltové zmesi upnavujú len elastomermi získajú sa pomerne pružné hmoty pri znížených klimatických teplotách avšak pri extrémnych letných teplotách nemávajú vždy uspokojivé pevnostné charakteristiky.Doterajší svetový stav techniky pozná podobné kombinovanie hmôt, avšak tieto sa používajú okrem rôznych oborov plastikárskej technológie (kaučukárska) len na prípravu stavebnoizolačných asfaltov, ktoré sa používajú na výrobu pružných izolačných pásov (pozri napr. firemná literatúra Anic S.p.A. Miláno, Deztche offenbarugs schrift 295 3602, Int. Cl. C 08 L-95/00 Höll und Bender, Karsruhe a iné).Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje riešenie podľa vynálezu, ktorého podstatou je asfaltová zmes so zníženou teplotnou a deformačnou citlivosťou vyznačujúca sa tým, že obsahuje od 70,0 do 99,0 hmotnostných kameniva, od 1,0 do 30,0 hmotnostných 0/0 asfaltu od 0,01 do 6,0 hmotnostných 0/9 plastomeru a od 0,01 do 6,0 hmotmostných 9/0 elastomeru. Používa sa asfalt cestný destilačný alebo oxidačný s penetráciou pri 25 °C od 20 do 210. Ako plastomer sa použije polyvinylacetát, polyvinylbutyral a ich kopolymery, polypr-opylén, polyetylén a ich kopolymery. Ako elastomer sa použije prírodný alebo syntetický kaučuk napr. izoprénový,butadienstyrenový, butadienový, butylový,etylenpropylenoýý, chlórprenový, polysulfidový a chlórsulfonovaný polyetylén, alebo termoplastický kaučuk styren-butadien-styrenový a styren- dizocpren-.styrenový Ako kamenivo je možné použit prírodné kamenivo drvené alebo tažené alebo umelé kameniva o zrnitosti do mąximálneho zrna 63 mm. Je možné -použit lnamenivo získané zo starých asfaltových alebo dechtových zmesí krytov vozoviek frézovaním alebo predrvením, ako aj minerálne vlákna ako náhradu za kamennú múčku. Kamenivo spĺňa volenúčiąru zrnitosti plynulú alebo prerušovanú podľa účelu použitia výslednej asfaltovej zmesi, pričom je možné s výhodou využívat aj rozsahužších frakcií kameniva (napr. 0-4,0-16, 16-22, 32-63 a pod.).Uvedeným postupom kombinovanej kompaudácie asfsaltových zmesí plastomerom a elastomerom je možné zabrániť rozhomogenizovaniu jednotlivých aditív od asfaltu a tým zabezpečiť ich plné využitie. Aditíva sa môžu dávkovať počas výrobného procesu asfaltovej zmesi nástrekovou technológiou alebo .ako tuhé látky bežne známymi postupmi dávkoVania práškových hmôt.Kombifnovanou aditivácíou cestných asfaltov destilačných alebo oxidačných plastomermi a elastomerrni sa dosiahnu vyššie pevnostné parametre, vhodnejšie materiálovécie) a predovšetkým požadovaná odolnost proti prvalým defoirmáciam asfaltom stmelených zmesí za extrémnych letných teplôt pri súčasnom zvýšení odolnosti proti tvorbe trhlín, krehkého lomu a rozrušovaniu celistvosti povrchu a tým znížením pevnosti celej konštrukčnej vrstvy pri záporných teplotách.V nižšie uvedených tabuľkách je v priklade vysvetlený skvalitňujúci efekt kombinovanej kompaudácie asfaltov plastomermi a elastomermi, podľa prihlášky vynálezu, tak na hlavných ukazovateľoch spojiva ako aj na hlavných ukazovateľoch zmesi s kamenivom (použitie V zmesi LA, mastixu alebo AB).Z tabuľky l. pre kvalitatívne ukazovatele asfaltového spojiva je vidieť, že rozsah plasticity sa zväčšuje už pri dávkovaní plastomeru, tento rozsah sa však ďalej rozširuje po dávkovani elastomeru. Bod mäknutia sa V oboch prípadoch zvyšuje, avšak bod lamavosti sa čiastočne zlepšuje po pridaní elastomoru -do zmesi asfaltu s pliastomerom. Vysoká duküixlita pôvodného asfaltu po dávkovaní plastomeru nepriaznivo klesá avšak po ďalšom pridaní elastomeru sa vhodne zlepšuje.na požadované hodnoty. Penetnačné hodnoty sa taktiež po dávkovaní polymerov postupne zlepšujú podľa požiadaviek a zámerov aplikácie pre to-ktoré stavebné dielo.Z príkladu podľa tabuľky 2. vyplýva, že použitím kombinovanej kompaudácie základného asfaltu AP - 45 polyetylénom (PE) 4,0 váhových dielov a ela-stomerom v latexovej forme - prírodný kaučuk (NR) V množstve 2,0 váhových dielov na 100 váhových dielov základného asfaltu v zmesi liateho asfaltu sa zvyšuje jednak jeho odolnosť proti vyjazďovaníu koľaje o 38 0/0, jednak odolnosť proti dynamickému zaboreniu trna o 170/0,ako aj pevnosť v priečnom ťahu pri 5 °C o 10 V porovnaní s asfaltom BX - 15,tento asfalt je u nás považovaný za najkvalitnejší z domácej výroby pre výrobu zmesí typu LA. Obdobné výsledky boli dosiahnuté pri kombinácii polyvinylacetátu (PVAC) a butylového kaučuku V latexovej forme (IIR).Tab. 1. Príklad» kombinovanej kompnudácíe tvrdšieho asfaltu ellastotnermí a plastomermičíslo vzorky spwoĺjivo v hmot. dieloch l z 3 4 5- polyetylén (PI 200 - i 5 6 -. i - powlyvinylzacetát PVAC i - - - 4 .4 koncentrovaný hatex NR G 5 0/0 - - 4 - . - koncentmwainý latex IR - - - -m . 4Tab. 2. Príkhaud vplyvu laombdínovzaínej kompanudácie asfaltu AP-45 emasmomemorm wa- plnstomenom v zmesi 11 a teno aasñatltur Porovnanie je urobené k aístñaltu BX-löł domácej produkcie Iako k optimálnemu .asfaltu tuzem skému pre výnobu Lilateuhou izisfaltuVýrazné zvýšenie odolnosti proti vyjaz T ďovałniu koľají zmesí iateho asfaľtu s použi tím spojiva AP - 45 upraveného polyetylénom a koncentrovaným latexom s rôznym obsahom takto upraveného spojiva v porovnaní so spojivom tuzemskej produkcie Bx-15i je uvedené na obrázku. 1. Obrázok 1 zobra zuje zmenu hĺbky koľaje pri skúške vyjaz ďovánia koľají ną vzorke LAS (l-iaty asfalt strednozrnný) pri použití rôzneho obsahuañtaltu AP - tá moditikwanćho 4,0 váho vými díelmí polyetylénu a 2,0 váhovýmíĺdielmi eLe-stomeru NR - plné hrubé čiary porovnávania zmes bola vyrobená z asfaltuDruh používaného tasfaihového spoajiva ~ AP-45 AP-45 Druh Skúšky B 15 AP 45 AP--fłä ~.AP 45 x- - 4,0 0/0 PE 4,0 0/ PVAC 4 °°/° PE sí°°ĺ° PE 2,0 °/ NR 4,0 0/ SBRPevnostné Odoląnost proti parametre vyjazďorvaniu vyjadrujúce koľaje odolnosť zme Skúška m Sk .10 o,o 336,0 125,5 72,0 62,0 .59,0 si Iáwaheho mulátoíne deforasñaltu proti mácií pmetvorenniu, teplota 40 C zistené podľa W druhu skúšky,vyjadrené v Odolnosť proti 0/91 ku zmesi dmnamickému S 0, Spoâivom zabownąu tma 100,0 368,8 157,5 89,0 83,0 (85,4 Bx-Jlä na defo~rn 1 ačnom.Na zvislej osi je znázornená hĺbka vyjazdenej kúłľiaüe v mm, .na vodorovnej počet opat-ą kovaných zaťažení zaťažovacím kolesom.Teplota počas skúšok je 40 °C. Obsah asfaltu bol 8,75 a 9,25 a 9,8 9/0 V zmesi. Najmenšie hĺbky koľaje boli dosiahnuté pri po~ užití 8,75 9/0 assfaltu AP - 45 modifikovaného plastomerom a elastormerom v zmesi.V ďalších tabuľkách 3 a 4 je uvedený príklad skvalitňovacíeho efektu kombinovanej ykompatudácie mäkšieho asialtu pre použitie asfaltobetónových zmesí. iZ tabuľky 3 vidieť, že zmeny vlastností sú obdobné ako v predchádzajúcom prípade.lab. 3. Príklnald kormbinovanej komplaludácie mäkšáehor aLsŕaltu plesrtomermi a elasluomermiZ príkladu podľa tabuľky 4 vyplýva, že použitím kombinovanej kompaudácie základného asfaltu A 200 sa zlepšuje odolnosť zmesi asfaltobetónu jemnozrnného proti vyjazdeniu koľaje o 36 0/0 oproti porovnávacej zmesi s ąsfaltom A 80-pri zvýšení odolnosti proti účinku zmrazovacich cyklov (asfalt A 80 sa u .nás bežne používa pri výrobe asfaltobetónových zmesí).Na obrázku 2 sú navzájom porovnávané zmesi asfaltobetónu jemnozrnného s rôznym spojivom. Zmes 1 je so spojivom A 80, zmes 2 je so spojivom A 200, zmes 3 je so spojivom A 200 adítivovaným 100/0 APP, .zmes 4 je so spuojivom A 200 adirtivovaným 10 0/0 APP a 5 0/0 termoplastického kaučuku Carixlex 1107 a zmes 5 je vyrobená so spojivom A 200 aditivovaným 10 0/0 APP a 8 0/0 SBR. Na zvislej osi je vynesená hĺbka vyjazdenejkoľaje V mm a na vodorovnej počet opako vaných zaťažení zaťažovacím kolesom. Teploba počas skúšok je 40 °C.Obsah asfaltu v zmesi bol vo všetkých pripadoch 6,0 0/0. Najmenšej koľaje bolo dosiahnuté pri zmesi označenej 5.Pre vlastnú stavebnú výrobu je možné akočíslo vzorky spojivo V hmot. dieloch (0/9) 1 2 .s v 4- amovrfný polypropylénu APP J m 10 .10 10 0 temnoplast klaučuk. SBS v z V V z 1107 - - 5- kouncentrovałný latex SBR. . . . s penetrácia pri 25 °C 176 4165 105 107 duktilita pri 215 °C nad 100 34 62 nad 100 bod lámavosti °c zo -20 -25 -27 bod mäkmutiła KG °C 42 45 62, 64 rozsah pltansticity °C 32 6-5 37 91priklad použitia pri výrobe kompaudovarných asfaltom tmelených zmesí uviesť nasledovný časový režim práce šaržovej miešačky sekunda nultá . . . .dávkovanie kameniva sekunda prvá . . . . .začiatok dávkovanie asfaltu s obsahom plastomeru (napríklad PE, PP)- proces prebieha, podľa bežného režimu dáv, kovania klasických asfaltov. začiatok dávkovanie druhého polymeru elastomeru, ktorý môže byt vo forme tekutejaž šesťdesiata. . . . .ukončenie obaľovania,odoberanie otovej cest»nej zmesi skv-alitnelnej plastomerom a elastomerom.Tzab. 4. Príklad vplyvu kompaudácie asiialtu A 200 elastomertom a pilastomerom v zmesi asfaaltobetónu jemnoznnného mia odolnost proti. tvombe trvalých deňormácii .a zvýšenie odolnosti proti zmnazomacím cyklomý Druh použitého uasñaltového spojiva A m A 200 A .200 Sleduovamy ukazovateľ o 10 0/0 441-0. 0/0 A A 200 Äľgp/O APP 50/ APP 8.0/0 v Ťüariflevx łSBR Muaximálmaz hĺbka koľaje pri skúške vyjazďowania kollaljí ma simulátore deformá- 4,5 12,0 6,3 3,5 2 i 9 cií pri 40 °C (mm) Maximálne divmamickéizaborenie forma na deformačnom pulzátore pri 50 C j 5,6 -13,1 ,10,1 5,2 3,3. (mm) Zníženie miery tuhosti podłäa Maĺsłualla po äo-tioh zmnamołvlanich oy ach 20 °C, 600 m 0 530 V 720 750.Dávkovanie elestomeru v tekutej forme sa uskutočňuje cez špeciálne upravenú dávkovaciu dýzu, dávkovací okruh je pod stálym tlakom a dýza sa otvána na zvolenú dobu podľa potrebného množstva, pričom je potrebné zabezpečiť, aby jeho dynamická vis»kozita bola 1020 P. Dávkovanie elastomeru V tuhej forme do miešača je možne zabezpečiť napriklad pomocou šnekového podávacieho zariadenia, pričom je potrebné zabezpečiť aby maximálne zrno nebolo väčšie ako 1,5 mm. Oba typy, dávkovacíeho zariadenia sa napoja na elektrickú regulačnúa ovládaciu sústavu tak, aby Íboli závislé od .ostatných operácií na obaľovni. Takýto postup je vhodný Vtedy ak je plastomer dávkovaný do asfaltu na konci výrobného procesu asfaltu alebo je dávkovaný do asfaltu, ktorý je uskladnený V zásobníkoch obaľovne v tekutom stave. Je potrebné zabezpečiť homogenitu takejto zmesi napríklad pomocou tr valého prečerpávania medzi dvoma zásobníkmi. V tomto pripade je možno použiť polymery v tuhej, latexovej alebo rozpúšťadlovej forme.Je možné voliť aj taký postup, že sa plastemer aj elastomer dávkuje do miešača súčasne, pritom je ale potrebné zabezpečiť dvojité dávkovače (dýzy, šnek) a dva oddelené okruhy dávkovania týchto polymerov.Vynález možno využiť V cestnom, mostnom a vodnom staviteľstve ako aj v stavebnoizolačnej technológii najmä na asfaltových krytoch, ktoré sú namáhané veľkým dopravným zaťažením pri súčasnom pôsobení extrémnych teplôt, t. j. v tých prípadoch, kedy sa požadujú pružnejšíe asfaltové kryty v zime a súčasne odolnejšie proti trvalým deformáciám v lete. V stavebnoizolačných technológiách možno vynález využiť na nástrekové technológie stavebnoizolačné.1. Asfaltové. zmes so zníženou teplotnou a deformiačnou citlivostou vyznačujúca sa tým, že obsahuje od 70,0 do 99,0 hmotnostných 0/0 kameniva, od 1,0 do 30,0 hmotnostných 0/0 asfaltu, od 0,01 do 6,0 hmotnostných 0/0 plastomeru a od 0,01 do 6,0 hmotnostných 0/0 elastomeru.2. Asfaltové zmes podľa bodu 1 vyznačujúca sa tým, že asfaltom je cestný asfalt destilačný, alebo oxydačný s penetráciou pri teplote -|-25 °C 20 až 210. v3. Asfaltové zmes podľa bodu 1 vyznačujúca sa tým, že plastomerom je polyvinylacetát, polyvinylbutyral a ich kopolymery,polypropylén, polyetylén a ich kopolymery.4. Asfaltová zmes podlabodu 1 vyznačujúca sa tým že elastornerom je prírodný alebo syntetický kaučuk napr. izoprénový, butadienstyrénový, butadienový, butylový,etylénpropylénový, chlórprénový, polysulfídový a chlorsulfonovaný polyetylén,alebo termoplastický kaučuk styren- buta dien-styrenový a styrenisopren-styreno vy. 5. Asfaltové zmes podľa bodu 1 vyznačujúca sa tým, že kamenivom je prírodné kamenivo drvené a/alebo tažené a/alebo umelé kamenivo o zrnitosti od 10 do 63 mm alebo vhodne volených frakcií z tohto intervalu zrnitosti.

MPK / Značky

Značky: sníženou, deformačnou, citlivosťou, zmesí, asfaltové, teplotnou

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/6-218184-asfaltove-zmesi-so-snizenou-teplotnou-a-deformacnou-citlivostou.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Asfaltové zmesi so sníženou teplotnou a deformačnou citlivosťou</a>

Podobne patenty