DE2601132A1

DE2601132A1 - Asphaltmischung, insbesondere zur herstellung von asphaltstrassendecken, und verfahren zur erzeugung dieser mischung

Info

Publication number: DE2601132A1
Application number: DE19762601132
Authority: DE
Inventors: Helena Masiarczyk; Tomasz Szczurek
Original assignee: INST TECHNOLOGII NAFTY
Current assignee: INST TECHNOLOGII NAFTY
Priority date: 1975-01-19
Filing date: 1976-01-14
Publication date: 1976-07-22
Also published as: AT369418B; LU74194A1; JPS5840586B2; NO760068L; NO150282C; CS209484B2; CA1052057A; FI753663A; IT1054797B; ATA27576A; PL101436B1; DK11776A; DD123891A5; BE837692A; BR7600271A; RO80997B; FI66892C; JPS51125412A; FR2297895B1; SE7600378L

Description

Instytut OJechnologii Ka f ty 1 4. Januar 1976

Krakow / Polen ^PZ/Hu

GVI 114

Asphaltmischung, insbesondere zur Herstellung von Asphaltstraßendecken, und Verfahren zur Erzeugung dieser Mischung

Gegenstand der Erfindung ist eine Asphaltmischung, die insbesondere zur Erzeugung von Asphaltstraßendecken bestimmt ist.

In der Technologie der Herstellung von Straßenasphalten verwendet man prinzipiell keine modifizierenden Zusätze infolge der mengenmäßig großen Asphaltaufbereitung und der damit verbundenen Kosten. Es bestehen zwar bekannte und auch in weitem Bereich eingesetzte Verfahren zur Verbesserung der Straßendecke durch Zugabe nicht vulkanisierter natürlicher und synthetischer Kautschuke in einer Menge von bis zu 5 Gewichtsprozent zum Asphalt. Es wurde auch ein Zusatz von Eegeneratgummi eingesetzt, der durch Erwärmung von Gummiabfällen bis

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zu einer Temperatur von 180⁰G unter einem Druck von 5 at Gegenwart von Peptisatoren und Plastifikatoren erhalten wurde. Diese Zusätze verbesserten die Haltbarkeit der Asphaltdecke und das Haftvermögen sowie die Stabilität, d.h. insbesondere die Fonnfestigkeit bei großer Belastung, die Frostbeständigkeit, die Abriebfestigkeit, die Zuschlagstoff-Haftfähigkeit. Diese Eigenschaften weist auch in etwas geringerem Maße ein Asphalt mit Gummistaubzusatζ auf.

Bekannte Asphalte, die mittels Zusätzen auf der Basis von Kautschuk modifiziert worden sind, sind teuer infolge der Kosten der verwendeten Rohstoffe - Kautschuke und Regenerate -, und auch infolge der Herstellungstechnologie, insbesondere der Zerkleinerung der Abfälle von vulkanisiertem Gummi auf den erforderlichen Zerkleinerungsgrad von ca. 0,1 mm, was umständlich und dadurch auch kostspielig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Asphaltmischung anzugeben, die auf einfache und billige Weisel herstellbar ist und die Produkte der thermischen Zersetzung oder des thermischen Abbaus von Gummiabfällen zum Modifizieren von Asphalten enthält.

Den modifizierenden Bestandteil erhält man durch Erwärmen von Gummiabfällen bei einer Temperatur von 220 bis 380°ö, vorzugsweise 24-0 bis 380⁰C in Petroleumasphalt und/oder in einer durch selektive Lösungsmittelextraktion raffinierten ölfraktion und/oder in schweren Produkten aus der Steinkohl enteerde stillation. Als Gummiabfälle verwendet man abgenutzte Gummi-

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reifen, Gummischlauche, industrielle Gummiabfälle und anderes mehr.

Fach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Gummiabfälle in einer Konzentration von 1 bis 5>O Gewichtsprozent in Destillationsasphalt und/oder in oxidierten Asphalt und/oder in nach der Eaffination mittels Propan erhaltenen Asphalt and/oder in natürlichen Asphalt eingeführt, vermischt und bei einer Temperatur von 220 bis 360 G bis zur Verflüssigung des Gemisches erwärmt. Zur Erhöhung des Srwichungspunktes und zur Senkung der Penetration (Eindringtiefe) kann man den erhaltenen Asphalt mit den Zersetzungsprodukten der Gummiabfälle bei einer Temperatur von 200 bis 320⁰G mit Luft oxidieren und/oder die flüchtigen Bestandteile durch Destillation unter vermindertem Druck und/oder durch Wasserdampfdestillation entfernen. Die Gummiabfälle kann man der Zersetzung oder dem Abbau unterwerfen, indem man sie in den Asphalt im Laufe des Oxidationsprozesses und/oder des Destillationsprozesses einführt.

Auf andere Weise erhält man den modifizierenden Bestandteil dadurch, daß man die Gummiabfälle in einer Konzentration von 1 bis 80 Gewichtsprozent auf eine Temperatur von 220 bis 380⁰G, vorzugsweise 240 bis 380⁰C, in Petroleumasphalt und/oder in Fraktionen der selektiven Lösungsmittelextraktion von Mineralölen und/oder in schweren Produkten der zersetzenden Verarbeitung von Erdölprodukten und/oder in den schweren Steinkohlenteerfraktionen erhitzt. Das erhaltene Gemisch wird in Petroleumasphalt und/oder natürlichen Asphalt in einer solchen

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Menge eingeführt, daß der Gehalt an verarbeiteten Gummiabfällen im fertigen Asphalt 1 bis 50 Gewichtsprozent beträgt.

Den modifizierten Asphalt kann man der Luftoxidation bei einer Temperatur von 220 bis 320⁰C und/oder der Wärmebehandlung unter vermindertem Druck und/oder der Wasserdampfdestillation unterwerfen, um die gewünschten Eigenschaften im Asphalt zu erzielen. Die niedrigsiedenden Bestandteile können aus den modifizierenden Bestandteilen entfernt werden, indem man ihn der Destillation unter vermindertem Druck und/oder mit Wasserdampf unterwirft.

Die Destillation der Gummizersetzungsprodukte enthaltenden Mischung gestattet die Entfernung der üble Gerüche aufweisenden niedrigsiedenden Bestandteile der Gummizersetzungsprodukte und die Gewinnung eines fertigen Asphalt mit höherem Flammpunkt und höherer thermischer Stabilität.

Der nach dem erfindungsgemäßen "Verfahren, das den technologischen Prozeß einfach und wirtschaftlich gestaltet, erhaltene Straßenasphalt zeichnet sich durch gute, insbesondere thermoplastische Nutzeigenschaften aus. Die durch die Verwendung von mittels Gummiabfallzersetzungsprodukten modifizierten Asphaltmischungen erhaltenen Straßendecken zeichnen sich durch gute Betriebs- und Nutzungseigenschaften, insbesondere durch ein gutes Haftvermögen an Gummireifen und durch große Belastbarkeit aus.

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Den wesentlichen Vorteil der Erfindung bildet die Möglichkeit, der effektiven Verwertung von Gummiabfällen und abgenutzten Gummierzeugnissen.

Beispiel 1

53 kg Asphaltrückstand mit 3,2 Gewichtsprozent Paraffingehalt oxidiert man mittels Luft zu einem Penetrationswert von 36 bei 25 G. 50 kg des erhaltenen oxidierten Asphalts mischt man bei einer Temperatur von 380 G mit 50 kg zerkleinerter abgenutzter Gummireifen 40 Minuten lang unter gleichzeitigem Durchblasen von überhitztem Wasserdampf. Das erhaltene Gemisch wird unter auf 15 mm Hg verringertem Druck destilliert, und man erhält Asphalt mit folgenden Eigenschaften:

Erweichungstemperatur nach der Bing-Kugel-Methode 61⁰C Penetration bei 25°C unter 100 g Belastung während

5 see. 24 mm/10

Brechpunkt - 7⁰G

Duktilität bei 15°C 8 cm.

Beispiel 2

In 90 kg Destillationsasphalt mit einer Penetration von 101 mm/10 bei einer Temperatur von 25°C,erwärmt bis zu einer Temperatur von 280⁰C, bringt man 10 kg Granulat abgenutzter Gummireifen ein und rührt bei dieser Temperatur 1 1/2 Stunden lang. Das erhaltene Gemisch wird mittels Luft bei einer Temperatur von 200⁰G 28 Stunden lang oxidiert. Der Asphalt weist

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folgende Eigenschaften auf:

Erweichungstemperatur nach der Bing-Kugel-Methode 65°C

Penetration bei 25°C unter 10Og Belastung während

5 see. 33 mm/10

Brechpunkt -9⁰C.

Beispiel 3

In 30 kg IPurfurolextrakt mit einer Viskosität von 2,6⁰E bei einer Temperatur von 100⁰C, erwärmt bis zu einer Temperatur von 34-O⁰C, dosiert man kontinuierlich 70 kg zerkleinerter Gummireifen bei gleichzeitigem Rühren und Durchblasen von Wasserdampf sowie Erwärmen zur Aufrechterhaltung einer Temperatur von 360⁰C.

Man erhält 9'l kg einer Gummiabfallzersetzungsproduktlösung und 9kgöl mit einem Siedepunkt von 220 bis 380°C. 20 kg der Gummiabfallzersetzungsproduktlösung mischt man mit 80 kg Straßenasphalt mit einer Penetration von 16 mm/10 bei einer Temperatur von 25°C und homogenisiert dann in einer Zahnmühle.
Das Produkt weist folgende Eigenschaften auf:

Erweichungstemperatur nach der Eing-Kugel-Methode 63 C Penetration bei 25°C unter 100 g Belastung während

5 see. 59 mm/10

Brechpunkt . -16⁰C

Duktilität bei 15°G 88 cm.

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Beispiel 4

50 kg Anthracenöl wurden mit 50 kg anvulkanisierten Gummiabfällen vermischt und das Gemisch wurde erwärmt und 15 Stunden lang auf einer Temperatur von 22O⁰C gehalten. 80 kg Naturasphalt mit einer Erweichungstemperatur von 118 O und einer Penetration gleich O mm/10 bei einer Temperatur von 25°0 wurden mit 20 kg des Gemisches von Gummiabfallzersetzung sprodukt en und Anthracenöl vermischt. Es wurde ein Asphalt mit einem Erweichungspunkt von 77 0 und einer Penetration von 15 mm/10 bei einer Temperatur von 25°0 erhalten.

Beispiel 5

90 kg Asphaltrückstand wurden bei einer Temperatur von 260 bis 320°C mit Luft oxidiert. Im Laufe des Oxidationsprozesses dosiert man portionsweise 10 kg zerkleinerter Gummiabfälle hinzu. Man erhält einen homogenen Asphalt mit einer Erweichungstemperatur von 53°0 (nach der Eing-Eugel-Methode) und mit einer Penetration von 48 mm/10 bei einer Temperatur von 25⁰C und mit einem Brechpunkt von -16⁰C.

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Claims

14. Januar 1976 EZ/Hu

GW

Patentansprüche

./Asphaltmischung, insbesondere zur Herstellung von Asphalt-Straßendecken, auf der Basis von Asphalt und/oder Vorprodukten, aus denen Asphalte erhalten werden, dadurch gekennzeichnet , daß sie in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsprozent Produkte einer thermischen Zersetzung von Gummi, insbesondere von Gummiabfällen und/oder abgenutzten Gummierzeugnissen enthält, die bei einer Temperatur von 220 bis 380⁰C, vorzugsweise 240 bis 380°C, im Gemisch mit Petroleumasphalten und/oder mit Extrakten der selektiven Raffination von Mineralölen und/oder mit schweren Fraktionen der zersetzenden Verarbeitung von Erdölprodukten und/oder mit schweren Produkten der Steinkohlenteerde stillation behandelt wurden.

2. Asphaltmischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die GummiZersetzungsprodukte mit Destillationsasphalten und/oder oxidierten Asphalten vermischt sind, die einen Paraffingehalt von weniger als 6 Gewichtsprozent aufweisen.

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5. Verfahren zur Herstellung der Asphaltmischung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß fertige Produkte der thermischen Gummizersetzung zur Mischung zugesetzt oder diese Produkte ganz oder teilweise zugleich mit ihrer Gewinnung eingeführt werden, indem die Gummiabfälle und/oder zerkleinerte abgenutzte Gummierzeugnisse direkt den Bestandteilen der Asphaltmischung zugegeben werden, die einer Bearbeitung, wie einer thermischen Behandlung und/oder der Luftoxidation bei einer Temperatur nicht höher als 320 C, vorzugsweise im Bereich von 220 bis 320 G,und/oder der Wasserdampfdestillation oder unter vermindertem Druck unterworfen werden.

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