BRPI0611302A2 - material aglutinante de asfalto modificado empregando borracha moìda e métodos para fabricar um aglutinante de asfalto modificado - Google Patents
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Abstract
MATERIAL AGLUTINANTE DE ASFALTO MODIFICADO EMPREGANDO BORRACHA MOìDA E MéTODOS PARA FABRICAR UM AGLUTINANTE DE ASFALTO MODIFICADO. Em um primeiro aspecto, os materiais aglutinantes de asfalto betuminosos que sao modificados pela adicao de borracha moída ou borracha de pneu moída sao descritos. Em um segundo aspecto, a presente invencao está voltada aos métodos de producao de um aglutinante de asfalto modificado contendo borracha moída ou borracha de pneu moida. Os aglutinantes de asfalto modificados compreendem asfalto puro, borracha moída, um ou mais polimeros sintéticos, e um ou mais ácidos. A borracha moída pode ser obtida de pneus de caminhóo e/ou automovel reciclados.
Description
"MATERIAL AGLUTINANTE DE ASFALTO MODIFICADO EMPRE-GANDO BORRACHA MOÍDA E MÉTODOS PARA FABRICAR UM AGLUTINANTEDE ASFALTO MODIFICADO"
Referência Cruzada ao Pedido Prioritário
Este pedido de Patente reivindica prioridade sob35 U.S.C. § 119 (e) ao Pedido de Patente Provisional U.S No.60/677.040 depositado em 2 de maio de 2005 intitulado "Mate-rial Aglutinante de Asfalto Modificado Empregando BorrachaMoida e Métodos para Fabricar um Aglutinante de Asfalto Mo-difiçado", que é desse modo expressamente incorporado porreferência em sua totalidade como parte da presente descrição .
Campo da Invenção
A presente invenção estar voltada, em um aspecto,aos materiais aglutinantes de asfalto betuminosos que sãomodificados pela adição de borracha moida ou borracha depneu moida. Em um segundo aspecto, a presente invenção estavoltada aos métodos de produção de um aglutinante de asfaltomodificado contendo borracha moida ou borracha de pneus moí-da. Os aglutinantes de asfalto modificado da presente in-venção compreendem asfalto puro, borracha moida, um ou maispolímeros sintéticos, e um ou mais ácidos. A borracha moidapode ser obtida de pneus de automóvel e/ou caminhão reciclados .
A adição de borracha moida em aglutinantes de as-falto pode melhorar a consistência e propriedades dos aglu-tinantes de asfalto em temperaturas elevadas e baixas. Emparticular, os aglutinantes de asfalto modificados da pre-sente invenção exibem comportamento elástico melhorado, re-sultando em desempenho melhorado de estradas ou outras su-perfícies pavimentadas empregando o aglutinante de asfaltomodificado. A resistência da estrada à deformação permanen-te, fissura por fadiga e fissura térmica é melhorada pelouso do aglutinante de asfalto modificado.
Antecedente
Como empregado aqui e nas reivindicações, a frase"aglutinante de asfalto" refere-se a um material betuminoso,algumas vezes referido como betume, empregado como um aglu-tinante em asfaltos empregados para pavimentar estradas ououtras superfícies, ou empregado em outros materiais deconstrução tal como materiais de cobertura, revestimentos, evedadores de água. Os exemplos de betume que pode ser em-pregado nas composições e métodos da presente invenção in-cluem betumes naturais, pirobetumes e betumes artificiais.
Os betumes que são particularmente preferidos são aquelesempregados para pistas de rolamento, tal como asfalto oumalta. 0 material de pavimentação de asfalto é feito mistu-rando-se o aglutinante de asfalto com agregado.
Como empregado aqui e nas reivindicações, a frase"borracha moída" refere-se às partículas de borracha que têmum tamanho de partícula de menor do que cerca de 5 mm, epreferivelmente têm um tamanho de partícula de menor do quecerca de 2 mm. A borracha moída pode ser obtida de moagemde pneus de caminhão ou pneus de automóvel usados, ou dequalquer outra fonte apropriada de borracha moída.
0 uso de borracha moída e ácido polifosfórico emaglutinantes de asfalto foi descrito anteriormente na publi-cação número WO 04/081098, titulada "Aglutinante Betuminosoe Método para a Produção Deste". Como descrito neste pedidode Patente publicado, combinando-se entre 0,5% em peso a 5%em peso de ácido polifosfórico, e entre 0,5% em peso a 25%em peso de borracha moida (ou borracha de pneu moida) com oaglutinante de asfalto betuminoso, as propriedades do aglu-tinante de asfalto podem ser vantajosamente modificadas semaumentar a viscosidade de rotação tal que o processo de mis-tura requererá condições de temperatura elevada.
Os aglutinantes de asfalto são freqüentemente em-pregados em aplicações onde possa haver uma ampla variaçãoem condições ambientais, particularmente quando empregadosem pavimentos. Conseqüentemente, as propriedades do agluti-nante de asfalto em condições de temperatura elevadas e bai-xas é uma preocupação. Em temperaturas baixas, alguns mate-riais aglutinantes podem se tornar frágeis, levando à longasfissuras transversas devido a tensão térmica. Em temperatu-ras mais elevadas, o aglutinante de asfalto se torna maisfluido (isto é a viscosidade é mais baixa) que pode levar adeformação permanente de um pavimento devido à passagem deveículos sobre a superfície. A resistência a fadiga e im-pacto, e a aderência do aglutinante de asfalto ao agregarnas aplicações de pavimentação, são propriedades de uma a-glutinante particular e também deve ser considerada em apli-cações particular.
Alguns aglutinantes de asfalto podem requerer umcomportamento elástico relativamente elevado, por exemploonde a mistura de pavimentação de asfalto correspondente éempregada em áreas de taxas de tráfico elevado e cargas ele-vadas. A borracha moida (ou borracha de pneu moída), empre-gada sozinha ou empregado em combinação com ácido polifosfó-rico, suficientemente não melhora o comportamento elásticoda mistura de pavimentação de asfalto para o uso de tráficoelevado e cargas elevadas. Quando uma elasticidade elevadaé requerida, grandes quantidades de borracha moida devem seradicionadas ao aglutinante de asfalto. Isto pode causar umaumento indesejável na viscosidade de rotação, bem como pro-blemas relacionados com o armazenamento do material aglutinante .
Conseqüentemente, entre os objetivos da presenteinvenção esta fornecer um material aglutinante de asfaltocom uma elasticidade relativamente elevada, uma viscosidadede rotação aceitável, e que possa ser armazenado durante pe-ríodos adequados de tempo. Outro objetivo da presente in-venção é fornecer métodos de fabricação de um aglutinante deasfalto tendo estas propriedades.
Sumario da Invenção
Em um aspecto, a presente invenção esta voltada aum material aglutinante de asfalto modificado compreendendoasfalto, borracha moída, um ou mais polímeros sintéticos, eum ou mais ácidos. Em uma modalidade da invenção, o asfaltopuro é modificado adicionando-se 0,5% a 30% em peso de um oumais polímeros sintéticos, 0,5% a 25% em peso de borrachamoída, e 0,05% a 5% de um ou mais ácidos. Os aglutinantesde asfalto da presente invenção tipicamente têm entre cercade 10% a cerca de 90% de recuperação elástica sob um testede recuperação elástica padrão, tal como os protocolos deteste apresentados em AASHTO T51, ASTM D6084-04, NLT329 ououtros testes padrões.
Em outro aspecto, a presente invenção esta voltadaaos métodos de produção de um material aglutinante de asfal-to modificado compreendendo asfalto, borracha moida, um oumais polímeros sintéticos, e um ou mais ácidos.
Ainda em outro aspecto, os aglutinantes de asfaltomodificados da presente invenção podem ser misturados comágua e um emulsificante para formar uma emulsão. 0 agluti-nante de asfalto emulsificado pode ser misturado com um ma-terial agregado, espalhado para formar uma camada da espes-sura desejada, e a emulsão será guebrada para formar um pa-vimento de asfalto. Alternativamente, o aglutinante de as-falto emulsificado pode ser espalhado sob uma superfície, ummaterial agregado pode ser espalhado sob o aglutinante emul-sificado, e a emulsão pode ser quebrada.
Descrição de Modalidades Preferidas
A presente invenção esta voltada a aglutinantes deasfalto modificados e métodos de fabricação de aglutinantesde asfalto modificados. Os aglutinantes de asfalto modifi-cados compreendem asfalto puro, borracha moida, um ou maispolímeros sintéticos, e um ou mais ácidos. Será entendidoque "borracha moida" como empregado aqui inclui borracha mo-ida, tal como borracha de pneu moida ou qualquer outra bor-racha fornecida na forma de partícula adequada para misturacom um aglutinante de asfalto. Tipicamente, uma porçãosubstancial da borracha moida terá um tamanho de partículamenor do que de cerca de 5 mm, preferivelmente menor do quecerca de 2 mm. A invenção não está limitada a este respei-to, e a borracha moida pode ter qualquer distribuição de ta-manho de partícula que resulte em um aglutinante de asfaltocom as propriedades desejadas.
Os aglutinantes de asfalto modificados da presenteinvenção compreendem entre cerca de 40% em peso a cerca de98,9% em peso de asfalto puro, entre cerca de 0,5% em peso acerca de 30% em peso de um ou mais polímeros sintéticos, en-tre cerca de 0,5% em peso a cerca de 25% em peso de borrachamoida, e entre cerca de 0,05% em peso a cerca de 5% em pesode um ou mais ácidos.
Em uma modalidade preferida, o aglutinante de as-falto modificado é compreendido dentre cerca de 82% em pesoe 98,5% em peso de asfalto puro, entre cerca de 0,5% em pesoe 5% em peso de um ou mais polímeros sintéticos, entre cercade 0,5% em peso a cerca de 10% em peso de borracha moida, edentre cerca de 0,5% em peso e 3% em peso de um ou mais ácidos.
Em uma modalidade preferida particularmente, o a-glutinante de asfalto modificado é compreendido entre cercade 92% em peso e 95% em peso de asfalto puro, entre cerca de0,5% em peso e 2% em peso de um ou mais polímeros sintéti-cos, entre cerca de 0,5% em peso e 5% em peso de borrachamoida, e dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de 1% em pesode um ou mais ácidos.
Os polímeros sintéticos preferidos para o uso noaglutinante de asfalto modificado da presente invenção naincluem copolimeros de butadieno estireno, três bloco de es-tireno butadieno estireno ("SBS"), acetato de vinila de eti-leno, propileno de etileno, polivinilcloreto ("PVC"), nái-lon, poliestereno, polibutadieno, resinas de acrilato, resi-nas de flurorocarbono, resinas fenólicas, resinas alquídi-cas, poliésteres, polietileno (linear ou reticulado) , terpo-limero de epóxi, polipropileno, e combinações dos polímerosacima. A invenção não está limitada a este respeito, equalquer polímero sintético apropriado conhecido por aquelesversados na técnica pode ser empregado no aglutinante de as-falto modificado.
Os ácidos preferidos para uso no aglutinante deasfalto modificado da presente invenção incluem ácido fosfó-rico, ácido polifosfórico (mais do que 100% expresso comoteor ortofosfórico)("PPA"), ácido sulfúrico em mais do que90% em peso, ácido bórico, e ácidos carboxílico tal como,por exemplo, ácido adípico, ácido cítríco, ácido oxálico,ácido tartárico, ácido maléico, ácido valérico, ácido sucí-nico, ácido fumárico, ácido glutâmico, ácido ftálico, ácidoacético, e combinações dos ácidos acima. A invenção não es-tá limitada a este respeito, e qualquer ácido apropriado co-nhecido por aqueles versados na técnica pode ser empregadono aglutinante de asfalto modificado.
O ácido pode ser adicionado ao aglutinante de as-falto em uma forma sólida ou em uma forma líquida. Onde umaforma sólida do ácido é empregada, o ácido pode ser ou umácido sólido puro, tal como ácido bórico ou ácido polifosfó-rico, ou o componente ácido pode ser combinado com um compo-nente inerte para facilidade de manipulação. Por exemplouma combinação de Si2.
Em um segundo aspecto, a presente invenção estavoltada aos métodos de produção do aglutinante de asfaltomodificado. Preferivelmente, o método para fabricação doaglutinante de asfalto modificado compreende as etapas de:(1) aquecer o asfalto a uma temperatura dentre cerca de120°C e cerca de 200°C, (2) adicionar um primeiro ingredien-te modificante, (3) misturar o asfalto e o primeiro ingredi-ente modificante com um misturador de cisalhamento elevado,tal como, por exemplo, um misturador tipo rotor-estator (is-to é um misturador tipo SILVERSON) durante um período dentrecerca de 5 minutos e cerca de 10 horas, (4) adicionar um se-gundo ingrediente modificante ao aglutinante de asfalto mo-dificado, (5) misturar o segundo ingrediente modificante e oaglutinante de asfalto modificado em um misturador de cisa-lhamento elevado durante um período dentre cerca de 5 minu-tos e cerca de 10 horas, (6) adicionar um terceiro ingredi-ente modificante ao material de aglutinante modificado, (7)mistura o terceiro ingrediente modificante e o aglutinantede asfalto modificado em um misturador de cisalhamento ele-vado durante um período dentre cerca de 5 minutos e cerca de10 horas, e (8) o terceiro material aglutinante modificado éagitado em um misturador de cisalhamento baixo (tal como,por exemplo, um misturador de tipo de hélice acionado por ummotor em cerca de 250 rpm, similar a um misturador de labo-ratório tipo IKA) durante um período dentre cerca de 5 minu-tos e cerca de 48 horas. Opcionalmente, a etapa (7) acimapode ser omitida, e o terceiro ingrediente modificante podeser misturado com o aglutinante de asfalto modificado em ummisturador de cisalhamento baixo durante um período dentre 5minutos e cerca de 48 horas.
Os ingredientes modificantes empregados no métodosão borracha moída, um ou mais ácidos, ou um ou mais políme-ro sintéticos como descrito acima. A borracha moída, ácidoe polímero sintético podem ser adicionados em qualquer or-dem. Desse modo, o primeiro ingrediente modificante podeser borracha moída, o segundo ingrediente modificante podeser um ou mais ácidos e o terceiro ingrediente modificantepode ser um ou mais polímeros sintéticos. Alternativamente,o primeiro ingrediente modificante pode ser borracha moída,o segundo ingrediente modificante pode ser um ou mais polí-meros sintéticos e o terceiro ingrediente modificante podeser um ou mais ácidos. Da mesma forma, o primeiro ingredi-ente modificante pode ser um ou mais ácidos, o segundo in-grediente modificante pode ser um ou mais polímeros sintéti-cos e o terceiro ingrediente modificante pode ser borrachamoída, ou, alternativamente, o primeiro ingrediente modifi-cante pode ser um ou mais ácidos, o segundo ingrediente mo-dificante pode ser borracha moída e o terceiro ingredientemodificante pode ser um ou mais polímeros sintéticos. Alémdisso, o primeiro ingrediente modificante pode ser um oumais polímeros sintéticos, o segundo ingrediente modificantepode ser um ou mais ácidos e o terceiro ingrediente modifi-cante pode ser borracha moída, ou, alternativamente, o pri-meiro ingrediente modificante pode ser um ou mais polímerossintéticos, o segundo ingrediente modificante pode ser bor-racha moida e o terceiro ingrediente modificante pode ser umou mais ácidos.
Será entendido por aqueles versados na técnica queos misturadores de cisalhamento baixo podem ser empregadosno lugar de misturadores de cisalhamento elevado nos métodosdescritos acima dependendo das temperaturas e tempo de mis-tura empregados, e alguém versado na técnica pode facilmentedeterminar o tempo da mistura apropriado com base na tempe-ratura e os materiais aditivos empregados. Em uma modalida-de preferida, a aglutinante de asfalto é misturado duranteentre 1 hora e 3 horas adição seguinte da borracha moida,durante entre 15 minutos e 1 hora adição seguinte do ácido,e durante entre 6 horas e 8 horas adição seguinte do aditivode polímero.
Nos métodos da invenção presente, borracha moida éadicionada ao asfalto para obter um nível de borracha moidadentre cerca de 0,5% em peso e cerca de 30% em peso no mate-rial de asfalto modificado final. Um ou mais ácidos são a-dicionados para obter uma concentração de ácido total dentrecerca de 0,05% em peso e cerca de 5% em peso no material deasfalto modificado. Uma ou mais polímeros sintéticos sãoadicionados para obter uma concentração de polímero totaldentre cerca de 0,5% em peso e cerca de 30% em peso.
Os polímeros sintéticos preferidos e os ácidospreferidos empregados nos métodos da presente invenção sãodescritos acima.Várias modalidades exemplares dos métodos da pre-sente invenção são descritas abaixo:
Exemplo 1
• Asfalto puro é aquecido a uma temperatura dentrecerca de 120°C a cerca de 200°C
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de5% em peso de um ou mais polímeros sintéticos
• Mistura com misturador de cisalhamento elevadodurante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de borracha moída
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de3% em peso de um ou mais ácidos
• Agitação do asfalto modificado obtido com mistu-rador de cisalhamento baixo de 5 minutos a 48 horas
Exemplo 2
• Asfalto puro é aquecido a uma temperatura dentrecerca de 120°C a cerca de 200°C
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de5% em peso de um ou mais polímeros sintéticos
• Mistura com misturador de cisalhamento elevadodurante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de3% em peso de um ou mais ácidos
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de borracha moída
• mistura como um misturador de cisalhamento ele-vado durante cerca de 5 minutos a 10 horas
Agitação do asfalto modificado obtido com mistu-rador de cisalhamento baixo de 5 minutos a 48 horas
Exemplo 3
• Asfalto puro é aquecido a uma temperatura dentrecerca de 120°C a cerca de 200°C
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de borracha moida
• Mistura com misturador de cisalhamento elevadodurante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de
5% em peso de um ou mais polímeros sintéticos
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de3% em peso de um ou mais ácidos
Agitação do asfalto modificado obtido com mistu-rador de cisalhamento baixo de 5 minutos a 48 horas
Exemplo 4
• Asfalto puro é aquecido a uma temperatura dentrecerca de 120°C a cerca de 200°C
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de borracha moída
• Mistura com misturador de cisalhamento elevadodurante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de3% em peso de um ou mais ácidos
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de um ou mais polímeros sintético
• Agitação do asfalto modificado obtido com mistu-rador de cisalhamento baixo de 5 minutos a 48h
Exemplo 5
Asfalto puro é aquecido a uma temperatura dentrecerca de 120°C a cerca de 200°C
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de3% em peso de um ou mais polímeros sintéticos
• Mistura com misturador de cisalhamento elevadodurante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de5% em peso de um ou mais polímeros sintéticos
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de borracha moída
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Agitação do asfalto modificado obtido com mistu-rador de cisalhamento baixo de 5 minutos a 48 horas
Exemplo 6
• Asfalto puro é aquecido a uma temperatura dentrecerca de 120°C a cerca de 200°C• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de3% em peso de um ou mais ácidos
• Mistura com misturador de cisalhamento elevadodurante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de10% em peso de borracha moida
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Adição dentre cerca de 0,5% em peso a cerca de5% em peso de um ou mais polímeros sintéticos
• Mistura com um misturador de cisalhamento eleva-do durante entre cerca de 5 minutos a cerca de 10 horas
• Agitação do asfalto modificado obtido com mistu-rador de cisalhamento baixo de 5 minutos a 48 horas
Nos testes realizados em misturas atuais de váriasmodalidades da invenção presente, o aglutinante de asfaltomodificado foi mostrado ter propriedades desejáveis para usocomo um material aglutinante de asfalto. Em cada um dostestes descrito abaixo, o aglutinante de asfalto modificadofoi agitado a 160°C como segue: (1) seguinte a adição deborracha moida, o aglutinante de asfalto modificado foi agi-tado durante cerca de 2 horas empregando um misturador decisalhamento elevado; (2) seguinte a adição de PPA, o aglu-tinante de asfalto modificado foi agitado durante cerca de0,5 horas empregando um misturador de cisalhamento baixo; e(3) seguinte a adição de polímero SBS, o asfalto modificadofoi misturado durante cerca de 7 horas empregando misturadorde cisalhamento elevado.
Em uma série de testes realizados empregando As-falto PG64-22 como material base, SBS como o polímero e PPAcomo o ácido, os agentes modificantes de asfalto foram adi-cionados na seguinte ordem: primeira a borracha moída, se-gundo o SBS e terceiro o PPA. A aglutinante de asfalto re-sultante teve as seguintes propriedades:
Tabela 1
<table>table see original document page 16</column></row><table>
Em outras séries de testes realizados empregandoAsfalto PG64-22 como material base, SBS como o polímero ePPA como o ácido, os agentes modificantes de asfalto foramadicionados na seguinte ordem: primeiro o SBS, segundo o PPAe terceiro a borracha moída.
Tabela 2
<table>table see original document page 17</column></row><table>
Em outras séries de testes realizados empregandoAsfalto PG64-22 como material base, SBS como o polímero ePPA como o ácido, os agentes modificantes de asfalto foramadicionados na seguinte ordem: primeiro o SBS, segundo aborracha moída e terceiro o PPA.
Tabela 3
<table>table see original document page 18</column></row><table>
Os testes listados nas Tabelas acima foram realizados de acordo com os seguintes métodos:
AASHTO M320Inclui os seguintes métodos de AASHTO:T316 Viscosidade de BrookfieldT315 DSRT240 RTFOR2 8 PAVT313 BBRT301 Recuperação Elástica (Modificada: 25C, IOcmde corte imediatamente)
T53 Ponto de amolecimento
A composição de asfalto modificado pode ser empre-gada em um processo tipo emulsão para aplicar o material a-glutinante de asfalto. Em uma modalidade, o processo de e-mulsão compreende as seguintes etapas:
1. - a composição de asfalto modificado é prepara-da como descrito acima;
2. - uma emulsão da composição de asfalto modifi-cado obtida na etapa 1 é preparada misturando-se água, acomposição asfalto modificado e um emulsificante em tempera-tura ambiente;
3. - a emulsão obtida na etapa 2 é espalhada a fimde obter uma camada uniforme do aglutinante de asfalto emul-sificado; e
4. - a emulsão é guebrada.
Antes de quebra a emulsão, um material agregadopode ser espalhado no aglutinante de asfalto emulsifiçado.
Alternativamente, o processo descrito acima pode incluir umaetapa adicional na qual o agregado é adicionado, com agita-ção e em temperatura ambiente, a emulsão obtida na etapa 2do processo para formar um material de pavimento de asfalto.
O material de pavimento de asfalto é espalhado para a espes-sura desejada e a emulsão é quebrada. O emulsificante podeser qualquer emulsificante apropriado conhecido por aqueleversado na técnica. Além disso, a emulsão pode ser quebradaempregando os métodos convencionais para quebra emulsões deasfalto.Será reconhecido por aqueles versados na técnicaque as composições ou métodos descritos acima podem ser al-terados em numerosos modos sem afasta-se do escopo da pre-sente invenção. Por exemplo, uma ou mais das etapas de mis-turas descritas acima pode ser omitidas, dois ou mais dosingredientes modificantes podem ser adicionados ao asfaltojunto ou ao mesmo tempo, ou agentes modificantes adicionaispodem ser adicionados à composição para também modificar aspropriedades da composição. Conseqüentemente, as modalida-des preferidas descritas aqui são pretendidas serem ilustra-tivas em vez de limitantes em natura.
Claims (20)
1. Composição aglutinante de asfalto modificado,CARACTERIZADA pelo fato de que compreende:a. cerca de 40% em peso a cerca de 98,9% em pesode material aglutinante de asfalto;b. cerca de 0,5% em peso a cerca de 25% em peso deborracha moída;c. cerca de 0,5% em peso a cerca de 30% em peso depelo menos um polímero sintético; ed. cerca de 0,05% em peso a cerca de 5% em peso depelo menos um ácido.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1,CARACTERIZADA pelo fato de que uma porção substancial daborracha moída tem um tamanho de partícula menor do que 2 mm.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um polímero sinté-tico é selecionado do grupo consistindo em copolímeros debutadieno estireno, três bloco de estireno butadieno estire-no (SBS), acetato de vinila de etileno, propileno de etile-no, polivinilcloreto (PVC), náilon, poliestereno, polibuta-dieno, resinas de acrilato, resinas de flurorocarbono, resi-nas fenólicas, resinas alquídicas, poliésteres, polietileno(linear ou reticulado), terpolímero de epóxi, polipropileno,e combinações destes.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 3,CARACTERIZADA pelo fato de que pelo menos um ácido é sele-cionado do grupo consistindo em ácido fosfórico, ácido poli-fosfórico (mais do que 100% expresso como teor ortofosfóri-co) , ácido sulfúrico em mais do que 90% em peso, ácido bóri-co, e ácidos carboxilicos tal como, por exemplo, ácido adí-pico, ácido citrico, ácido oxálico, ácido tartárico, ácidomaléico, ácido valérico, ácido sucinico, ácido fumárico, á-cido glutâmico, ácido ftálico, ácido acético, e combinaçõesdestes.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 2,CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero sintético é esti-reno butadieno estireno e o ácido é ácido polifosfórico.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 5,CARACTERIZADA pelo fato de que a composição de aglutinantede asfalto compreende(a) cerca de 92% em peso a cerca de 95% em peso dematerial aglutinante de asfalto;(b) cerca de 3% em peso a cerca de 5% em peso deborracha moída;(c) cerca de 0,5% em peso a cerca de 2% em peso depelo menos um polímero sintético; e(d) cerca de 0,1% em peso a cerca de 1% em peso depelo menos um ácido.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 6,CARACTERIZADA pelo fato de que o polímero sintético é esti-reno butadieno estireno e o ácido é ácido polifosfórico.
8. Método para fabricação de uma composição de a-glutinante de asfalto modificado, CARACTERIZADO pelo fato deque compreende das etapas de:a. fornecer asfalto puro em um recipiente apropri-a do;b. aquecer o asfalto puro a uma temperatura dentrecerca de 120°C e cerca de 200°C;c. adicionar um primeiro ingrediente modificanteao asfalto puro;d. misturar o asfalto e o primeiro ingrediente mo-dificante com um de um misturador de cisalhamento elevado ouum misturador de cisalhamento baixo durante um período den-tre cerca de 5 minutos e cerca de 10 horase. adicionar um segundo ingrediente modificante aoaglutinante de asfalto modificado;f. misturar o segundo ingrediente modificante e oaglutinante de asfalto modificado em um misturador de cisa-lhamento elevado ou um misturador de cisalhamento baixo du-rante um período dentre cerca de 5 minutos e cerca de 10 horasg. adicionar um terceiro ingrediente modificanteao material aglutinante modificado; eh. agitar o terceiro ingrediente modificante e omaterial aglutinante modificado em um misturador de cisalha-mento baixo ou um misturador de cisalhamento elevado duranteum período dentre cerca de 5 minutos e cerca de 48 horas.
9. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que adicionalmente compreende an-tes da etapa de agitação do terceiro ingrediente modificantee do material aglutinante modificado em um de um misturadorde cisalhamento baixo ou um misturador de cisalhamento ele-vado, misturar o terceiro ingrediente modificante e o mate-rial aglutinante modificado em um misturador de cisalhamentoelevado durante um período dentre 5 minutos e 10 horas.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,05% em peso e cerca de 5% em pesode pelo menos um ácido, o segundo ingrediente modificante éentre cerca de 0,5% em peso e cerca de 30% em peso de pelomenos um polímero sintético, e o terceiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 25% em pesode pelo de borracha moída.
11. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,05% em peso e cerca de 5% em pesode pelo menos um ácido, o segundo ingrediente modificante éentre cerca de 0,5% em peso e cerca de 25% em peso de borra-cha moída, e o terceiro ingrediente modificante é entre cer-ca de 0,5% em peso e cerca de 30% em peso de pelo menos umpolímero sintético.
12. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 30% em pesode pelo menos um polímero sintético, o segundo ingredientemodificante é entre cerca de 0,05% em peso e cerca de 5% empeso de pelo menos um ácido, e o terceiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 25% em pesode borracha moída.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 2% em pesode estireno butadieno estireno, o segundo ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,1% em peso e cerca de 1% em pesode ácido polifosfórico, e o terceiro ingrediente modificanteé entre cerca de 4% em peso e cerca de 6% em peso de borra-cha moida.
14. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que primeiro ingrediente modifi-cante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 30% em pesode pelo menos um polímero sintético, o segundo ingredientemodificante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 25% empeso de borracha moida, e o terceiro ingrediente modificanteé entre cerca de 0,05% em peso e cerca de 5% em peso de pelomenos um ácido.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro ingrediente modi-ficante é entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 2% em pesode estireno butadieno estireno, o segundo ingrediente modi-ficante é entre cerca de 4% em peso e cerca de 6% em peso deborracha moida, e o terceiro ingrediente modificante é entrecerca de 0,1% em peso e cerca de 1% em peso de ácido poli-fosfórico .
16. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro agente modificanteé entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 25% em peso de bor-racha moida, o segundo agente modificante é entre cerca de-0,5% em peso e cerca de 30% em peso de pelo menos um políme-ro sintético, e o terceiro agente modificante é entre cercade 0,05% em peso e cerca de 5% em peso de pelo menos um ácido .
17. Método, de acordo com a reivindicação 16,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro agente modificanteé entre cerca de 4% em peso e cerca de 6% em peso de borra-cha moida, o segundo agente modificante é entre cerca de-0,5% em peso e cerca de 2% em peso de estireno butadieno es-tireno, e o terceiro agente modificante é entre cerca de-0,3% em peso e cerca de 1% em peso de ácido polifosfórico.
18. Método, de acordo com a reivindicação 8,CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro agente modificanteé entre cerca de 0,5% em peso e cerca de 25% em peso de bor-racha moida, o segundo agente modificante é entre cerca de-0,05% em peso e cerca de 5% em peso de pelo menos um ácido,e o terceiro agente modificante é entre cerca de 0,5% em pe-so e cerca de 30% em peso de pelo menos um polímero sintético .
19. Método para preparar um material de pavimento,CARACTERIZADO pelo fato de que compreende as etapas de:(a) preparar o material aglutinante de asfalto mo-dificado da reivindicação 1;(b) misturar o aglutinante de asfalto modificadocom água e um emulsificante em temperatura ambiente paracriar uma emulsão de asfalto;(c) espalhar a emulsão de asfalto em uma espessuradesejada; e(d) quebrar a emulsão.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19,CARACTERIZADO pelo fato de que antes da etapa de espalhar aemulsão de asfalto, o agregado é misturado com a emulsão deasfalto.
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