CZ296325B6

CZ296325B6 - Silnicní asfaltové pojivo modifikované gumou

Info

Publication number: CZ296325B6
Application number: CZ0366799A
Authority: CZ
Inventors: Burns@Bernard
Original assignee: Degussa Ag
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2006-02-15
Also published as: ATE293148T1; ES2241222T3; EP0994161B1; JP2000119530A; EP0994161A3; EP0994161A2; DE69924685D1; DK0994161T3; PT994161E; DE69924685T2; JP3735217B2; KR20040019040A; CZ9903667A3; US5936015A; CA2286539C; KR20000029121A; KR100477181B1; CA2286539A1

Abstract

Asfaltové silnicní pojivo obsahuje 80 % hmotn. az99 % hmotn. asfaltového pojiva 0,5 % hmotn. az 20% hmotn. rozdrobené pryze a 0,01 % hmotn. az 10 %hmotn. polyoktenameru. Pri zpusobu výroby asfaltové silnicní pojivové kompozice se ohreje asfalt nateplotu 160 az 171 .degree.C a pridá se rozdrobená guma napr. rozemletá guma z pneumatik, polyoktenamer a prípadne dalsí aditiva a smes se míchá do vzniku homogenní pojivové kompozice.

Description

Silniční asfaltové pojivo modifikované gumou

Oblast techniky

Vynález se týká asfaltových neboli živičných silničních kompozic modifikovaných přidáním gumy a zejména rozdrobené gumy, například mleté gumy získané z již vyřazených pneumatik.

Dosavadní stav techniky

Běžný asfaltový cement (AC) vyrobený rafínací ropy je třeba modifikovat a tím zlepšit jeho kvality jako pojivá. Asfaltový cement získaný rafínací ropy představuje směs uhlovodíků a heterocyklických sloučenin včetně asfalténů a malténů, tvořených vícejadernými uhlovodíky s relativně vysokou molekulovou hmotností. Druh asfaltu závisí na zdroji, tj. surové ropě, a na rafínací. Asfaltové pojivo je definováno jako látka používaná k udržení agregátů částic, například drceného kamene, štěrku, plniv, atd., pohromadě a tedy k vytvoření asfaltového betonu.

Ke zlepšení výkonu a prodloužení životnosti silničních asfaltových kompozic se používají různé modifíkátory. Jednou třídou materiálů, které se přidávají do horkého asfaltu jsou polymerní modifikátory. Takovým běžně používaným polymerem, který se přidává do asfaltu při vysoké teplotě je styren-butadien-styrenový blokový kopolymer (SBS), který se zpravidla přidává v množství tvořícím přibližně 10 % hmotn. asfaltové pojivové směsi. Přesto, že se určité fyzikální vlastnosti a výkonnostní charakteristiky aplikovaného asfaltového betonu zlepšily, má použití SBS několik nedostatků. Mezi tyto nedostatky lze zařadit jeho nerozpustnost v asfaltu a to, že, pokud se skladovaná směs nepodrobí vhodnému typu kontinuálního míchání, potom se SBS během skladování odděluje z asfaltové směsi a stoupá k jejímu povrchu pokud. Při použití rozdrobené pryže (GTR) dochází během skladování ke zvyšování viskozity asfaltu a SBS. Dalším nedostatkem použití SBS jako modifikátoru je to, že pro dosažení stejné úrovně zlepšení při hodnocení testu asfaltového pojivá („PG“) v rámci federálního programu Strategie Highway Research (SHRP) je zapotřebí použít relativně vysoké koncentrace polymeru.

Jako modifíkátor se komerčně využívá také polypropylen, nicméně ani tento materiál, stejně jako SBS, netvoří s asfaltem skutečný roztok a pokud se přeruší mechanické míchání a/nebo recirkulace směsi nebo pokud klesne pod určitou mez, potom se polymer ve zpracovatelském zařízení oddělí od směsi a vytvoří samostatnou vrstvu na povrchu horkého asfaltu.

Dalším polymemím materiálem, který byl navržen jako modifíkátor asfaltuje styrenbutadienový kaučuk (SBR). Nicméně při modifikaci asfaltu SBR vzniká kompozice mající relativně vysokou lepivost, která vede k nežádoucímu nabalování materiálu na unášeče, násypky, lopaty a shrnovací radlice zpracovatelské techniky. Tento efekt lze rovněž manifestovat jako nalepování materiálu na povrch válcovacího zařízení, pokud se konečná úprava povrchu asfaltového koberce na vozovce provádí při teplotě asfaltové kompozice vyšší než 65,6 °C. Tomuto nabalování a nalepování asfaltové kompozice na válec lze zabránit pouze tím, že se asfalt nechá ochladit na teplotu, která je nižší než již zmíněná teplota 65,6 °C a potom se teprve válcuje. Kromě toho má takto zaválcovaný asfaltový koberec větší tendenci vytvářet za určitých klimatických podmínek „pavoučí sítě“ nebo jemné povrchové pukliny.

Literatura uvádí celou řadu dalších polymerů, včetně kaučukovitých TER polymerů, které lze použít jako asfaltové modifíkátory. Patent US 5 733 955 například popisuje jako modifíkátor asfaltového pojivá kaučukový polymer, který je tvořen konjugovaným diolefínovým monomerem, vinylovým aromatickým monomerem a izobutoxymethylakrylamidem, které tvoří hlavní řetězec polymeru. V patentu US 5 773 496 je popsán asfaltový modifíkátor, kterým je směs síry a polymeru tvořeného lineárním kopolymerem, kterým je blokový kopolymer styrenu a konjugovaného dienu a podobný lineární kopolymer se specifickou molekulovou hmotností. Nezdá se, že

- 1 CZ 296325 B6 by existovaly snahy přizpůsobit tyto nebo další polymemí modifíkátory pro komerčními dodavatele silničních povrchů. Materiálem, který byl přizpůsoben pro široké použití jako modifíkátor asfaltových cementů, je rozdrobená pryž. Základním zdrojem této rozdrobené pryže je ve Spojených státech a stejně tak na celém světě rozemletá pryž (GTR) z již vyřazených pneumatik. Federální úřad „Federal Highway Administration (FHWA)“ schválil použití rozdrobené pryže, vyrobené z již vyřazených pneumatik, jako modifíkátoru asfaltového cementu. Použití rozdrobené pryže jako modifíkátoru pro asfaltový cement namísto ostatních „původních“ (nerecyklovaných) polymerních modifíkátorů někteří uvítali jako řešení stále se zhoršujícího problému, kterým je likvidace vyřazených pneumatik ekologicky přijatelným a ekonomickým způsobem.

Do asfaltového cementu se zabudovává rozdrobená pryž (dále jen GTR) s různou velikostí částic, nicméně jako výhodné se jeví použití materiálu s relativně malými částicemi. Na trhu jsou běžně dostupné dva základní typy rozdrobené pryže, které jsou a identifikovány na základě svého způsobu přípravy. Kryogenní GTR se vyrábí roztrháním pneumatiky na relativně velké kusy, které se následně rozemelou za kryogenních podmínek. GTR mleté za teploty okolí nebo za vyšší teploty jsou produkovány za nekrylogenních podmínek. Kryogenní GTR vykazují určitou tvarovou pravidelnost, pokud jsou analyzovány rastrovacím elektronovým mikroskopem (SEM) a převládají u nich částice, které mají obecně rovný povrch s relativně malou povrchovou plochou, jak lze očekávat na základě lomů kryologicky mrazené krystalické pryže z pneumatik. Na druhou stranu částice GTR vyráběné při pokojové teplotě mají nepravidelný vzhled s rozsáhlými úpony, které vznikají v důsledku odtahování a rozřezání pryžové struktury (v porovnání s kryogenním lámáním) a mají mnohem větší povrchovou plochu v porovnání s částicemi vyrobenými kryogenním způsobem.

Použití GTR jako modifíkátoru pro asfaltový cement, který tvoří pojivo pro silniční kompozice, poskytuje několik výhod včetně zvýšené pružnosti vozovky, která se prohne pod tlakem projíždějících vozidel a láme tenké vrstvy ledu během jejich tvorby. Povrch silnice je navíc tmavší a absorbuje tak více sluneční energie, aby roztál nashromážděný led a rychleji vysušila mokrý povrch. Přidání GTR rovněž poskytuje vyšší odolnost proti smyku. Nicméně možnosti vzniku chemické vazby mezi asfalteny a malteny a částicemi pryže jsou omezené a dosažení rovnoměrné dispergace GTR v asfaltovém cementu je obtížné. V důsledku těchto chemických a fyzikálních omezení se v konečném asfaltovém koberci (vozovce) obsahující GTR ještě stále dochází ktomu, že se pod tlakem těžkých vozidel vyjíždějí koleje a v místě brzdění a rychlé akcelerace dochází k hromadění asfaltového materiálu.

Cílem vynálezu je tedy poskytnout zlepšené pryží modifikované asfaltové pojivo, které by zlepšovalo výkonnostní charakteristiky asfaltových silničních kompozic obsahujících rozdrobenou pryž neboli GTR.

Dalším cílem vynálezu je poskytnout vylepšený způsob výroby pryží modifikovaných asfaltových silničních pojiv.

Dalším důležitým cílem vynálezu je poskytnutí vylepšeného způsobu pokládání silničních koberců a asfaltových silničních kompozic, které by byly vhodné pro provedení úpravy s cílem rozšířit jejich použití na konvenční využívání, a použití GTR z již vyřazených pneumatik, které by podporovalo recyklaci vyřazených pneumatik, čímž řeší významný ekologické problém, který je problémem jak Spojených států, tak celosvětovým problémem.

Dalším cílem vynálezu je poskytnutí pryží modifikované asfaltové silniční kompozice, kterou by bylo možné vyrábět v existujícím vybavení pro míšení asfaltů a pokládat pomocí běžných asfaltérských strojů.

-2CZ 296325 B6

Ještě dalším cílem vynálezu je poskytnutí asfaltového pojivá s vylepšenými vlastnostmi v důsled ku zesíťování, které bude produkovat vynikající asfaltový beton, pokud se aplikuje na špatně připravený povrch.

Ještě dalším cílem vynálezu je poskytnout pryží modifikované asfaltové silniční pojivo, které využívá komerčně dostupné polymemí modifíkátory a jehož výroba a aplikace jsou ekonomičtější než v případě doposud používaných polymerních modifikátorů a aditiv.

Podstata vynálezu

Vynález poskytuje vylepšené pryží modifikované asfaltové silniční pojivo, které obsahuje 80 % až 99 % hmotn. asfaltového cementu, 0,5 % hmotn. až 20 % hmotn. rozdrobené gumy a 0,01 % hmotn. až 10 % hmotn. polyoktenameru. U výhodného provedení vynálezu je modifikovaně asfaltové silniční pojivo tvořeno 80 % až 95 % asfaltového cementu, 2 % až 15 % rozdrobené gumy a 0,2 % až 5 % polyoktenameru. Nyní se zjistilo, že výše popsaných cílů a dalších výhod lze dosáhnout zabudováním minimálního množství polyoktenameru do zahřátého kapalného asfaltového cementu. Polyoktenamer se přidá do roztaveného asfaltového cementu v suché formě při teplotě přibližně 163 °C, a směs se míchá nebo jinak protřepává (například pomocí recirkulačních čerpadel) dokud se polyoktenamer nerozpustí a dokonale nevmíchá do směsi. Rozdrobenou gumu lze přidat do horkého asfaltového cementu společně s polyoktenamerovými peletami nebo potom, co se polyoktenamerové pelety dispergují a před tím nebo potom, co se roztaví a smísí.

Polyoktenamer je cyklická makromolekula, která má krystalickou strukturu vykazující při teplotě nižší, než je její teplota tání, nízkou viskozitu. Tato makromolekula má vysoké zastoupení dvojných vazeb, které umožňují zesíťování a činí z polyoktenameru kaučukovitý polymer. Pro použití v rámci vynálezu je důležité, že polyoktenamer má při roztavení srovnatelnou viskozitu a lepivost s medem. Tyto vlastnosti roztaveného materiálu jsou užitečné při zavádění GTR do asfaltového cementu. Velký počet dvojných vazeb umožňuje polyoktenameru reagovat s dostupnými místy, např. sírou asfaltových složek, a zejména s asfalteny a malteny a současně nechává velký počet míst dostupných pro reakci se sírou na povrchu GTR nebo rozdrobené pryže, která tvoří další významnou složku pojivové kompozice. Po ochlazení a zesíťování polyoktenamer nelepí a navíc snižuje lepivost GTR/asfaltového pojivá, což umožňuje provádět mnohem dřívější zhutňování položeného silničního koberce válcováním a válcování ještě horkého silničního koberce.

Vhodným polyoktenamerem je produkt společnosti Hůls AG of Marl, Německo, s obchodním označením VESTENAMER, který lze rovněž získat prostřednictvím distributora této společnosti ve Spojených státech, Creanova Inc. of Somerset, New Jersey. Výhodnou formou polyoktenameru je trans-polyoktenamer, který se rovněž označuje jako „transoktenamerový kaučuk“ (TOR). Komerčně dostupné jsou dva stupně čistoty polyoktenameru VESTENAMER: „8012“ identifikovaný jako materiál, který obsahuje přibližně 80 % trans-izomeru (obsah cis-izomeru 20 %) a teplotu tání přibližně 54 °C; a „6213“, který obsahuje přibližně 60 % trans-izomeru (obsah cisizomeru 40 %) a teplotu tání přibližně 30 °C. Oba tyto polymery mají dvojnou vazbu na každém osmém atomu uhlíku v kruhu. Výhodnou formou TOR pro realizaci vynálezu je forma, která obsahuje přibližně 80 % trans-izomeru. Nicméně při realizaci vynálezu lze použít i sloučeniny, které mají jiné poměry trans- a cis- izomerních forem polyoktenameru, a tyto sloučeniny lze získat smísením dostupných produktů. Sloučeniny této třídy lze vyrábět způsobem popsaným v patentu US 3 804 803.

U výhodného provedení vynálezu se GTR a polyoktenamer přidají do horkého zkapalnělého asfaltového cementu (AC), jehož teplota se udržuje v rozmezí od 138 °C až 177 °C. Výhodnou teplotou je teplota 160 °C až 177 °C, přičemž tato teplota bude záviset na kvalitě a vlastnostech asfaltového cementu, které mohou být, jak již bylo vysvětleno, u různých zdrojů různé.

-3 CZ 296325 B6

U výhodného provedení se asfaltový cement a GTR udržují při teplotě ležící v předepsaném teplotním rozmezí, dokud se nezíská homogenní kompozice. U mnoha existujících instalací se směšování často provádí pomocí jednoho nebo více recirkulačních čerpadel v AC vyhřívaném tanku. U nejvýhodnějšího provedení vynálezu se ke směšování používají rotační lopatky s nízkým třením, které poskytují rovnoměrnější distribuci suchých a mokrých materiálů ve viskózním asfaltovém cementu. Míšení trvá přibližně 30 minut až 2 hodiny. Během míšení se polyoktenamer roztaví a dvojné vazby začínají reagovat se sírou v asfaltovém cementu a sírou na povrchu GTR. Z pohledu tohoto povrchového efektu je žádoucí použít GTR ve formě, která má co největší povrchovou plochu.

Po smísení AC a GTR nebo jiné rozdrobené pryže se přidá suchý polyoktenamer a v míchání se pokračuje. U výhodného provedení vynálezu se GTR přidává volným vypouštěním volně tekoucího materiálu do AC, který je udržován v oběhu a/nebo jinak míchán. Tento způsob usnadňuje potahování GTR částic asfaltovým cementem. Potom se přidává polyoktenamer v suché formě a v míchání směsi, ve které dochází k rozpouštění materiálu a vzniku roztoku s AC, se pokračuje. U tohoto způsobu budou dvojné vazby polyoktenameru reagovat se sírou a dalšími reakčními místy na povrchu GTR a vytvářet příčné vazby. Jak již bylo objasněno dříve, způsob a kompozice podle vynálezu poskytují vynikající asfaltové (živičné) pojivo tím, že zlepšuje zesíťování asfaltenů a dalších reakčních míst AC s reakčními místy GTR a tak poskytuje větší počet dvojných vazeb dostupných na polyoktenameru, tj. na každém osmém atomu uhlíku.

Výhodnou formou rozdrobené gumy je mletá pneumatiková guma získaná takzvaným mletím za horka nebo při pokojové teplotě. Rozřezání a odtrhávání pneumatikové gumy při pokojové teplotě produkuje nepravidelné částice s velkou povrchovou plochou, které požadovaným způsobem zvyšuje počet reakčních míst dostupných pro navázání neboli zesíťování s polyoktenamerem. Zdrojů GTR v současnosti existuje celá řada, přičemž tento materiál lze použít ve vulkanizované nebo devulkanizované formě. Lze použít devulkanizovanou GTR produkovanou buď oxidačním, nebo redukčním způsobem. Pro realizaci vynálezu jsou výhodné materiály s částicemi, které projdou síty s velikostí ok 20 až 480 mesh. Nicméně lze použít libovolnou GTR s částicemi, jejichž velikost je menší než přibližně 10 mesh.

V současné době je dostupná celá řada různých typů a šarží GTR, které je možné při realizaci vynálezu použít. Běžné pneumatiky pro osobní automobily jsou formulovány svými výrobci tak, aby vykazovaly určité jízdní vlastnosti a poskytovaly určitou bezpečnost a pohodlí. Na pneumatiky určených pro nákladní dopravu a pro off-road vozidla jsou kladeny odlišné požadavky a proto jsou i odlišně formulovány. Dalším zdrojem rozdrobené gumy vhodné do kompozice podle vynálezu je mletá průmyslová odpadní guma. Tyto materiály lze získat buď mletím při teplotě okolí, nebo kryogenním mletím. Pro dosažení požadovaných vlastností a splnění určitých specifikací lze tyto materiály vzájemně směšovat.

S cílem zlepšit určitá výkonnostních specifika lze do asfaltové pojivové kompozice podle vynálezu zabudovat aditiva. Zjistilo se, že pro zachování PG hodnoty v přijatelném rozmezí lze do asfaltového pojivá podle vynálezu, připraveného zpravidla podle výše uvedeného popisu, přidat minerální olej.

Nyní budou popsány kompozice určené pro dálniční koberce, které využívají vylepšené asfaltové silniční pojivo podle vynálezu. Při prováděni běžného způsobu se asfaltový cement, splňující federální specifika platná pro dálnice, přidá do vyhřívaného 37 800 litrového směšovacího tanku v asfaltovém terminálu nebo do recirkulačního asfaltového tankeru v obalovně. Asfaltový cement se udržuje při teplotě 138 až 177 °C, přičemž průměrná teplota se nachází na horním konci tohoto rozhraní, tj. 160 až 171 °C. Asfaltový cement je udržován v oběhu pomoci recirkulačního čerpadla a/nebo doplňkových mechanických směšovacích prostředků. Vmíšení dalších složek se usnadní tím, že se vyhřívaný terminální tank opatří přídavným mícháním, které má formu nevycentrovaně namontované dvojité lopatky nebo podobného prostředku. Další složky (GTR, poly

-4CZ 296325 B6 oktenamer) se v obalovně přidají do mlýnu „Pug“ s agregátem a asfaltovým cementem, který může obsahovat jemně namletou GTR.

Následující příklady ukazují typické kompozice používající reprezentativní formy mleté gumy a gumových částic. Je však třeba zdůraznit, že níže uvedené příklady provedení vynálezu mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Asfaltové silniční pojivo se připraví zahřátím 91,5 dílů 58-28 asfaltového cementu na teplotu 138 až 160 °C a přidáním 8 dílů přemleté gumy z pneumatik pro osobní vozy s velikosti částic 80 mesh (GTR), které se provede za stálého míchání. Míšení se provádí přibližně 2 hodiny dokud se nezíská rovnoměrná směs. Opět za míchání se přidá 0,5 dílu 80 % trans-polyoktenameru (VESTENAMER 8012) a v míchání se pokračuje dalších přibližně 30 minut dokud se polyoktenamer nerozpustí v asfaltu. Potom se 6 dílů tohoto asfaltového pojivá přidá k 94 dílům standardního kamenného agregátu v konvenční nebo vertikální bubnové míchačce, čímž se vyrobí asfaltový beton. Asfaltový beton se potom pomocí standardních silničářských technik aplikuje na vhodně připravený povrch, čímž se vytvoří silniční povrch, který má zvýšenou odolnost proti vyjíždění kolejí a tvorbě tenkých vrstev ledu.

Příklad 2

Asfaltové silniční pojivo se připraví zahřátím 80 dílů 58-28 asfaltového cementu na teplotu 138 až 177 °C a přidáním 18 dílů mleté gumy z pneumatik pro nákladní vozidla s velikostí částic 40 mesh, které se provádí za stálého míchání. Míšení se provádí přibližně 3 hodiny dokud se nezíská rovnoměrná směs. Opět za míchání se přidají 2 díly 60 % trans-polyoktenameru (VESTENAMER 6213) a v míchání se pokračuje dalších přibližně 30 minut dokud se polyoktenamer nerozpustí v asfaltu. Smísené asfaltové pojivo se přemístí s míchačky do uzavřeného nákladního vozidla, který ho převeze na místo, kde má být položen silniční koberec, tj. na místo vzdálené od závodu na výrobu asfaltového pojivá. Potom se 8 dílů tohoto asfaltového pojivá přidá k 92 dílům standardního kamenného agregátu v násypce finišéru za vzniku asfaltového betonu, který se aplikuje na vhodně připravený silniční povrch.

Příklad 3

Asfaltové silniční pojivo se připraví zahřátím 99 dílů 50-30 asfaltového cementu na teplotu 138 až 177 °C a 0,9 dílu kryologicky mleté průmyslové odpadní gumy. Míšení se provádí přibližně 1 hodinu dokud se nezíská rovnoměrná směs. Potom se za stálého míchání přidá 0,1 dílu 80 % transpolyoktenameru (VESTENAMER 8012) a v míchání se pokračuje dalších přibližně 15 minut dokud se polyoktenamer nerozpustí v asfaltu za vzniku pojivá. Potom se 7 dílů tohoto asfaltového pojivá smísí se směsí agregátů tvořenou 90 díly štěrku z kamenolomu a 3 díly recyklovaného skla v univerzální míchačce za vzniku asfaltového betonu, který se aplikuje v tloušťce přibližně 5 cm na vhodně připravený silniční povrch.

Příklad 4

Asfaltové silniční pojivo se připraví zahřátím 80 dílů 64-18 asfaltového cementu na teplotu 138 až 177 °C a za kontinuálního míchání se přidá 10 dílů gumy z pneumatik určených pro off-road

-5 CZ 296325 B6 vozidla mleté při teplotě okolí, přibližně po 1,5 hodinovém míchání se získá rovnoměrná směs. Potom se přidá 10 dílů 80% trans-polyoktenameru (VESTENAMER 8012) a v míchání se pokračuje další přibližně 1,5 hodiny dokud se polyoktenamer nerozpustí v asfaltu za vzniku pojivá. Potom se 10 dílů tohoto asfaltového pojivá přidá do vertikální míchačky obsahující směs 80 dílů štěrku z kamenolomu a 10 dílů mleté gumy s pneumatik o velikosti částic 10 mesh za vzniku asfaltového cementu. Tento asfaltový cement se pomocí nákladního vozidla přemístí na místo, kde se pomocí finišeru rozprostře na předem urovnaný terén a zaválcuje, čímž se vytvoří parkoviště a příjezdové cesty.

Příklad 5

Silniční kompozice pro dálniční povrchy se připraví použitím následujícího mixu agregátů:

Přísada	Síto* (cm)	Množství (kg)
Písek	0,635	1111,3
#2 Štěrk	0,953	281,2
#3 Štěrk	0,476	430,9
#4 Štěrk	0,159	285,8

* Materiál projde síty s naznačenou velikostí ok

Z venkovních skladovacích násypek se pomocí flexibilního systému dopravníkových pásů přemístí celkem 2109 kg agregátu do vyhřívané bubnové míchačky s horizontálním šnekem, jehož teplota se udržuje v rozmezí 148,9 až 204,4 °C, a za odvádění veškeré vlhkosti. Vysušený agregát se vypouští při teplotě přibližně 171,1 až 176,7 °C.

Ohřátý agregát se vypouští do mlýnu „Pug“, který má pár proti sobě dotujících lopatek, které jsou olejově vyhřívány a udržovány při teplotě přibližně 148,9 °C. Potom se do mlýnu „Pug“ přidá 18,1 kg #10 GTR a 1,36 kg transpolyoktenameru VESTENAMER 8012 a obsah se míchá 5 až 10 s při frekvenci otáčení 90 min’.

Potom se do mlýnu Pug přidá při teplotě 171,1 °C přibližně 158,7 kg směsi 7 % GTR v asfaltovém cementu. Po 30 až 35 sekundovém míchání se asfaltový beton přemístí na nákladní vozidlo a transportuje na místo, kde má být položen asfaltový koberec a kde je rychle přemístěn do násypky finišeru. Silniční asfaltová kompozice se posouvá z násypky a dále míchá pomocí dvanáctipalcového šnekového dopravníku do konečné sekce. Pár šestipalcových šnekových dopravníku s protisměrným smyslem otáčení rovnoměrně distribuuje asfaltový beton podél čelní sekce finišeru, kde se pokládá na připravený silniční podklad. Teplota pokládané silniční asfaltové kompozice je přibližně 132,2 °C a od okamžiku zahájení míšení polyoktenameru s GTR/asfaltovým cementem uplyne přibližně 1 hodina.

Po položení koberce asfaltové silniční kompozice podle vynálezu se začne položený povrch zhušťovat pomocí silničních válcovacích strojů, takže úplná pokládka této vsádky asfaltového betonu, včetně závěrečného zhuštění zaválcováním, je dokončena během 30 minut. Teplota zaválcovaného silničního povrchu během válcování dosahuje 65,5 °C. V průběhu válcování bylo zaznamenáno, že povrch kompozice podle vynálezu je podstatně odolnější proti nabalování na válcovací zařízení než GTR asfaltový beton bez polyoktenameru. Horký asfaltový beton lze rozválet mnohem rovnoměrněji a lze tak vytvořit mnohem hladší povrch než v případě známých kompozic, které se musí před válcováním nechat vychladnout, aby se snížilo nabalování materiálu na zpracovatelské stroje. Rovněž se zjistilo, že silniční kompozice podle vynálezu se snadněji vypouští z nákladního automobilu do finišeru a že se materiál nelepí k povrchům finišeru ani neulpívá na šnekových dopravnících, se kterými přichází do styku.

-6CZ 296325 B6

Pokud má být asfaltová pojivová kompozice podle vynálezu hodnocena z ekonomického hlediska, je třeba konstatovat, že poskytuje vynikající výkonnostní charakteristiky při podstatných finančních úsporách v porovnání se známými typy pojivá modifikovanými pomocí SBS. Mezi výhody asfaltové pojivové kompozice podle vynálezu patří rovnoměrnější promísení jednotlivých složek, snížení lepivosti pryží modifikovaného asfaltu, které umožňují snížit ztráty vznikající v důsledku ulpívání materiálu na zpracovatelské technice (asfalt ulpívající na vyhřívaných válcích válcovacích strojů), urychlení pokládky asfaltového koberce (válce mohou vjíždět na horký povrch na dříve) což zlepšuje kvalitu položené asfaltové vozovky. Všech těchto výhod lze podle vynálezu dosáhnout za méně peněz, takže ušetřené finance lze v rámci již schváleného rozpočtu využít na pokládku většího množství kilometrů asfaltových koberců, nebo uspořit.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Asfaltové silniční pojivo, vy z n a č e n é t í m , že obsahuje:

(a) 80 % hmotn. až 99 % hmotn. asfaltového cementu, (b) 0,5 % hmotn. až 20 % hmotn. rozdrobené gumy a (c) 0,01 % hmotn. až 10 % hmotn. polyoktenameru.
2. Asfaltové silniční pojivo podle nároku 1, vyznačené tím, že obsahuje:

(a) 80 % hmotn. až 95 % hmotn. asfaltového cementu, (b) 2 % hmotn. až 15 % hmotn. rozdrobené gumy a (c) 0,2 % hmotn. až 5 % hmotn. polyoktenameru.
3. Asfaltové silniční pojivo podle nároku 1, vyznačené tím, že polyoktenameremje trans-polyoktenamerový kaučuk.
4. Asfaltové silniční pojivo podle nároku 3, vyznačené tím, že trans-polyoktenamerový kaučuk má teplotu tání přibližně 54 °C.
5. Asfaltové silniční pojivo podle nároku 3, vyznačené tím, že trans-polyoktenamer má přibližně 80 % svých dvojných vazeb v trans-poloze.
6. Asfaltové silniční pojivo podle nároku 3, vyznačené tím, že trans-polyoktenamerový kaučuk má teplotu tání přibližně 30 °C.
7. Asfaltové silniční pojivo podle nároku 3, vyznačené tím, že trans-polyoktenamer má přibližně 60 % svých dvojných vazeb v trans-poloze.
8. Způsob výroby asfaltové silniční pojivové kompozice, vyznačený tím, že zahrnuje:

a) ohřátí asfaltového cementu na teplotu pohybující se v rozmezí 160 až 171 °C;

b) přidání 0,5 % hmotn. až 10 % hmotn. rozdrobené gumy, vztaženo k celkové hmotnosti pojivo vé kompozice, a 0,01 % hmotn. až 10 % hmotn. polyoktenameru, vztaženo k celkové hmotnosti pryskyřice, do ohřátého asfaltového cementu; a

c) míchání asfaltového cementu, rozdrobené gumy a polyoktenameru dokud se polyoktenamer nerozpustí za vzniku homogenní pojivové kompozice.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že se během směšovacího kroku c) teplota kompozice udržuje v rozmezí od 160 až 171 °C.

-7CZ 296325 B6
10. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že se směšovací krok provádí 30 minut až 3 hodiny.
11. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že se polyoktenamer rozpustí v ohřátém asfaltovém cementu po přidání rozdrobené gumy.
12. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že polyoktenamer má teplotu tání přibližně 54 °C.
13. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že rozdrobenou gumou je rozemletá guma z pneumatik.
14. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že se rozemletá guma z pneumatik získá z pneumatik mletím při teplotě okolí.
15. Způsob podle nároku 13, vyznačený tím, že rozemletá guma z pneumatik má částice, které projdou sítem o velikosti ok 40 mesh.
16. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že zahrnuje další krok, ve kterém se do pojivové kompozice přidají aditiva, která ještě zvyšují výkon kompozice.
17. Způsob podle nároku 8, vyznačený tím, že se pojivová kompozice mísí udržováním kompozice v oběhu pomocí recirkulačního čerpadla.
18. Způsob výroby asfaltové betonové silniční kompozice obsahující asfaltové pojivo a materiál na bázi agregátů, vyznačený tím, že zahrnuje:

a) ohřátí asfaltového cementu na teplotu pohybující se v rozmezí 160 až 171 °C;

b) přidání 0,5 % hmotn. až 10 % hmotn. rozdrobené gumy, vztaženo k celkové hmotnosti pojivové kompozice, a 0,01 % hmotn. až 10 % hmotn. polyoktenameru, vztaženo k celkové hmotnosti pryskyřice, do ohřátého asfaltového cementu;

c) míchání asfaltového cementu, rozdrobené gumy a polyoktenameru dokud se polyoktenamer nerozpustí za vzniku homogenní pojivové kompozice;

d) zkombinování ohřáté pojivové kompozice a materiálu na bázi agregátů; a

e) míchání pojivové kompozice a materiálu na bázi agregátů, při kterém dochází k rovnoměrnému potažení jednotlivých agregátů horkou pojivovou kompozicí za vzniku homogenní asfaltové betonové silniční kompozice.
19. Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že směšovací krok e) je součást v podstatě kontinuálního procesu.
20. Způsob podle nároku 19, vyznačený tím, že směšovací krok e) se provádí v násypce finišeru.
21. Způsob podle nároku 20, vyznačený tím, že materiál na bázi agregátů obsahuje recyklovaný silniční materiál.
22. Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že se směšovací krok e) provádí ve vertikální vsádkové míchačce.
23. Způsob podle nároku 18, vyznačený tím, že se kroky a) až c) provádí v místě vzdáleném od místa, kde se provádí kroky d) a e) a způsob zahrnuje další krok, ve kterém se asfaltové pojivo transportuje v izolovaném zásobníku na vzdálené místo.

-8CZ 296325 B6
24. Silniční kompozice, v y z n a č e n á tím, že obsahuje asfaltové pojivo a minerální agregát, přičemž asfaltové pojivo je tvořeno asfaltovým cementem, polyoktenamerem a rozdrobenou gumou.
25. Silniční kompozice podle nároku 24, vyznačená tím, že polyoktenamerem je transpolyokte-namer, který má přibližně 80 % svých dvojných vazeb v trans-poloze a teplotu tání přibližně 54 °C.
26. Silniční kompozice podle nároku 24, vyznačená tím, že dále obsahuje částice rozemleté gumy, které projdou sítem s velikostí ok 10 mesh a zůstanou zadržena v sítu o velikosti ok 20 mesh.
27. Silniční povrch, vyznačený tím, že obsahuje asfaltové pojivo a minerální agregát, přičemž asfaltové pojivo je tvořeno asfaltovým cementem a polyoktenamerem a rozdrobenou gumu.
28. Silniční povrch podle nároku 27, vyznačený tím, že polyoktenameremje transpolyoktenamer, který má přibližně 80 % svých dvojných vazeb v trans-poloze a teplotu tání přibližně 54 °C.
29. Způsob zvýšení kompatibility rozdrobené gumy a asfaltového cementu v asfaltové pojivové kompozici, vyznačený tím, že zahrnuje přidání 0,01 % hmotn. až 10 % hmotn. polyoktenameru, vztaženo k celkové hmotnosti asfaltové pojivové kompozice, do asfaltové pojivové kompozice.
30. Způsob podle nároku 29, vyznačený tím, že rozdrobenou gumou je rozemletá guma z pneumatik.
31. Způsob podle nároku 30, vyznačený tím, že rozemletá guma je tvořena částicemi, které projdou sítem o velikosti ok 40 mesh.
32. Způsob podle nároku 29, v y z n a č e n ý t i m , že rozdrobená guma tvoří 0,5 % hmotn. až 20 % hmotn., vztaženo k celkové hmotnosti asfaltové pojivové kompozice.
33. Způsob podle nároku 29, vyznačený tím, že polyoktenamerem je izomerní směs 80 % trans-polyoktenameru a 20 % cis-polyoktenameru.
34. Způsob podle nároku 29, vyznačený tím, že se polyoktenamer vmísí do roztaveného asfaltového cementu před přidáním rozdrobené gumy.
35. Způsob podle nároku 29, vyznačený tím, že se asfaltová pojivová kompozice připraví přibližně 30ti minutovým až dvouhodinovým míšením asfaltového cementu s trans-polyoktenamerem a rozdrobenou gumou z pneumatik při teplotě 160 až 171 °C po předem stanovenou dobu 30 min až 2 h.
36. Způsob podle nároku 35, vyznačený tím, že zvolený čas je dostatečný pro dosažení vysokého stupně zesíťování mezi asfaltovým cementem, rozdrobenou gumou z pneumatik a polyoktenamerem.