DK169949B1 - Anvendelse af et modificeret bitumenprodukt til fremstilling af støbeasfalt - Google Patents

Description

DK 169949 B1

Den foreliggende opfindelse angår anvendelsen af et modificeret bitumenprodukt med de i krav 1 angivne karakteristika til fremstilling af støbeasfalt.

5 GB patentskrift nr. 1 084 486 beskriver et modificeret bitumenprodukt bestående af en blanding af et bitumen, som ifølge eksemplerne har et blødgøringspunkt på mellem 40 og 95 og et penetrationstal på mellem 25 og 200, med en mindre mængde (nærmere bestemt 3-30 vægt-% beregnet på 10 bitumenet) af en voksagtig polymer.

Sammensætningerne ifølge dette skrift, som eksempelvis fremstilles ved blanding af bestanddelene i smeltet tilstand, har forhøjede smeltepunkter og forbedret vedhæft-15 ningsevne og modstandsdygtighed over for atmosfæriske påvirkninger. Disse sammensætninger er især velegnede til fremstilling af tagfilt, men også til tætning af bassiner og lignende. Der er imidlertid intet andet i skriftet, der antyder en mulig anvendelse af sammensætningerne til 20 fremstilling af støbeasfalt.

Det har nu overraskende vist sig at anvendelsen af det modificerede bitumenprodukt er særdeles velegnet til fremstilling af støbeasfalt, idet den udviser forbedrede 25 egenskaber med hensyn til plasticitet og modstandsdygtighed over for flydning og skrumpning.

Bitumenprodukter, der udviser en penetrabilitet på 300 til 10 ifølge normen NFT 66 004, kan anvendes til frem-30 stilling af støbeasfalt ifølge opfindelsen. Sådanne bitumenprodukter kan udvælges fra følgende kategorier: - rester fra destillation af råolie ved atmosfæretryk og/eller i vakuum, 35 - rester fra ekstraktion af jordolieprodukter med opløsningsmidler, såsom propan, butan eller pentan, 2 DK 169949 B1 - rester fra ekstraktion af jordolie-fraktioner fra termisk og/eller katalytisk pyrolyse, - bitumenprodukter, der er oxideret ved indblæsning af 5 luft igennem en tung jordolie-fraktion med et kogepunkt på over 200 °C. ^

Polyethylenvoksen er et biprodukt fra fremstillingen af polyethylen med lav massefylde. Der er således tale om 10 polyethylen med variabel molekylvægt. Disse produkter foreligger ved stuetemperatur i form af en voks, hvis viskositet bliver mindre, når temperaturen forøges.

Som eksempel er der i den efterfølgende tabel I angivet 15 data for en sådan polyethylenvoks:

TABEL I

Penetrabilitet (25 °C, 100 g, 20 5 sek, 1/10 mm NFT 66 004) 30

Viskositet; ASTM D 2170 130 °C 196 cSt 160 °C 103 cSt 180 °C 70 cSt 25 Massefylde ved 20 °C; NFT 66 007 0,912 g/ml

Disse polyethylenvokser kan blandes med bitumenprodukter af den type, der anvendes til vejbelægninger, såvel som med oxiderende bitumenprodukter. Blandingerne af voks og 30 bitumenprodukter er homogene indtil en vis koncentration af voks, som afhænger af de særlige egenskaber ved den λ pågældende voks såvel som af arten af det anvendte bitu-menprodukt. ».

35 3 DK 169949 B1

Som eksempel kan anføres, at den voks, hvis data er angivet 1 den foregående tabel 1, har en opløselighed på 12 vægt-% 1 et bltumenprodukt med penetrabilitet 40/50 opnået ved vakuumdestillation af tung råolie. Det er således 5 muligt at Iblande dette bltumenprodukt 40/50 mængder af voks, der udgør mere end 12 vægt-%. I dette tilfælde opnår man således en opløsning bestående af to faser, 1 hvilken en del af voksen vil svømme ovenpå ved opvarmning.

10

Den i eksemplerne 1 til 4 anvendte voks er identisk med den voks, der er beskrevet i tabel I. Man fremstillede forskellige blandinger med 5, 10, 15 og 20% voks i bitu-menproduktet med penetrabilitet 40/50. Blandingerne blev 15 opnået ved omrøring i 1 time ved 170 °C. I den efterfølgende tabel II er angivet disse blandingers karakteristika.

TABEL II

20

Brudpunkt Blodgø- ASTM D2170

Indhold Penetra- efter ringspunkt viskositet cSt

Eks. af voks tion 25 °C Fraas K og R ---

(vægt-%) NFT 66004 IP 80/53 NFT 66008 130 °C 160 °C 180 °C

25 15% 40 - 15 55 866 210 102 2 10% 40,5 - 20 62 870 195 96 3 15% * 46 - 14 78 416 98 35 4 20% * 60 - 85 230 105 57 30 5 Bitumen- produkt 40/50 50 - 12 52 1500 230 110

A

ikke-homogene blandinger.

35 DK 169949 B1 4 Når polyethylenvokserne indføres i bitumenproduktet 40/50 i mængder på mindre end 12 vægt-%, bevirker de en forøgelse af bitumenproduktets plasticitetsinterval (inter- .

vallet imellem blødgøringspunktet K og R og brudpunktet 5 efter Fraas), idet der sker en forøgelse af blødgøringspunktet K og R og en formindskelse af brudpunktet efter Fraas.

Polyethylenvoksernes indvirkning på bitumenprodukternes 10 flydeevne er mærkbar ved omkring 130 °C. Når temperaturen overstiger 150 °C udviser blandingerne af bitumenprodukt og polyethylenvoks i det væsentlige samme viskositet som det rene bitumenprodukt.

15 De forbedrede bitumenprodukter ifølge opfindelsen kan med fordel anvendes ved fabrikation af støbeasfalt. Støbeasfalt er et materiale, der består af en blanding af varierende mængder sand, fint grus, fyldstof og bitumenprodukt. Blandingen udlægges varmt og kan ikke gøres til 20 genstand for komprimering. I visse formuleringer kan en del af bitumenproduktet og fyldstoffet erstattes af knuste sten.

De vigtigste anvendelser af støbeasfalt er: 25 - vandtætte belægninger til anvendelse f.eks. på tage, terrasser, parkeringspladser, beklædninger, kunstværker, 30 - belægninger til veje, fortove og idrætsanlæg,

V

- samt asfaltering af gader og motorveje.

#

Det ideelle bindemiddel til støbeasfalt er et bindemid-35 del, der udviser god smidighed ved lave anvendelsestempe-raturer og god bestandighed ved høje anvendelsestempera-turer samt en viskositet, der er mindre end eller lig 5 DK 169949 B1 viskositeten af det rene bitumenprodukt ved de temperaturer, ved hvilke asfalten pålægges·

De forbedrede bitumenprodukter ifølge opfindelsen fører 5 til en sådan type bindemiddel, som fremgår af de følgende eksempler 5 til 9.

EKSEMPEL 5 TIL 9 10 Man undersøgte blandinger med følgende sammensætning: fint grus 2/4 23% sand 0/5 43,5% kalk-fyldstof 25% 15 bitumen 60/70 8,5% I ovennævnte sammensætning blev bitumenproduktet erstattet af en blanding af bitumenprodukt og polyethylenvoks. Indholdet af bindemiddel blev indstillet til 8,6% under 20 hensyn til massefylden af den anvendte voks. Fremstillingen fandt sted i en blandemaskine ved en temperatur på 250 til 260 °C. Produkterne underkastes test for smidighed (A) og modstandsdygtighed mod, at der sættes aftryk i materialet ("indentation") (B).

25

Det fine grus 2/4 er grus, der kan passere igennem en sigte, hvori maskerne har dimensionerne 2 til 4 mm.

Sandet 0/5 er sand, der kan passere igennem en sigte med 30 maskevidde mindre end 5 mm.

Kalk-fyldstoffet har en kornstørrelse på mindre end 80 u.

35 6 DK 169949 B1

TABEL III

Eksempel Test A Test B

5 Asfalt af typen med 8,5% bitumen 60/70 23 12 j 5 Asfalt af bindemiddel 6% med voks 19 9 6 Asfalt af bindemiddel 8% med voks 26 7 7 Asfalt af bindemiddel 10% med voks 37 5 8 Asfalt af bindemiddel 12% med voks 42 6 15 9 Asfalt af bindemiddel 14% med voks 50 4

Hvad angår smidigheden må indholdet af voks i bitumenpro-duktet ikke overstige 8 til 9%.

20

Hvad angår test B observerer man, at indholdet af voks fører til en formindskelse af denne værdi. Denne formindskelse giver imidlertid ikke anledning til skadelige sammentrækningsfænomener så længe indholdet af voks i bitu-25 menproduktet ikke overstiger 9%.

Det fremgår således, at en udskiftning af det rene bitu-menprodukt med samme bitumenprodukt indeholdende mellem 6 og 9% polyethylenvoks i den pågældende asfalttype fører 30 til et materiale med væsentlig bedre modstand imod flyd- t- jr 35 7 DK 169949 B1 ning (produktet har mindre test B værdi uden af den grund at være vanskeligere at håndtere og uden at give anledning til beskadigelser ved sammentrækning).

5 En sådan asfalttype er meget nyttig, f.eks. ved anlæg af parkeringspladser, hvor holdende køretøjers hjul har tendens til at lave mærker i asfalten.

10 15 20 25 30 35

Claims (6)

1. Anvendelse af et modificeret bltumenprodukt bestående 5 af en bitumen med en penetrabilitet, bestemt efter normen NFT 66004, på 10-300 og 5-20% beregnet på bitumenvægten ^ af en polyethylenvoks opløst i bitumenproduktet til fremstilling af støbeasfalt.

2. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at det modificerede bitumenprodukt er et resultat af, at man blander et bitumen med polyethylenvoksen i mindst en time ved en temperatur på 130-260 °C.

3. Anvendelse ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at polyethylenvoksen er et biprodukt fra fremstillingen af polyethylen med lav massefylde.

4. Anvendelse ifølge et vilkårligt af kravene 1-3, 20 kendetegnet ved, at der som bitumen anvendes vejbelægningsbitumen eller oxideret bitumen.

5. Anvendelse ifølge et vilkårligt af kravene 1-4, kendetegnet ved, at det modificerede bitumen- 25 produkt indeholder 6-14 vægt-%, fortrinsvis 6-9 vægt-% polyethylenvoks.

6. Anvendelse ifølge krav 5, kendetegnet ved, at det modificerede bitumenprodukt udgør 8-9 vægt-% af 30 støbeasfaltmassen. > 35