ES2955335T3

ES2955335T3 - Acondicionador para mezcla asfáltica, mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, sus procesos de preparación, sus usos en superficies de pavimentación, superficies pavimentadas y sistema para preparar un acondicionador para mezcla asfáltica

Info

Publication number: ES2955335T3
Application number: ES20730487T
Authority: ES
Inventors: Barroeta Romher Gerardo Delgado
Original assignee: Asfalto Liquido Tecnologia Extrema Altex SA
Current assignee: Asfalto Liquido Tecnologia Extrema Altex SA
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2040-05-26
Also published as: HUE063165T2; BR112022018809A2; CO2022014586A2; US20230193034A1; EP4110870C0; PL4110870T3; RS64528B1; HRP20231067T1; EP4110870A1; MA59098B1; EP4110870B1; PE20230812A1; WO2021240216A1; MD4110870T2; MX2022012871A; CN115803393A; CA3180292A1; CR20230001A

Abstract

La invención se refiere a un acondicionador de mezcla asfáltica que comprende un betún, un poliol, un tensioactivo, un ácido mineral y agua. La invención se refiere además a una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada que comprende betún, agregado y dicho acondicionador de mezcla asfáltica. El acondicionador de mezcla asfáltica, utilizado como aditivo, soluciona problemas del estado de la técnica relacionados con las composiciones bituminosas para pavimentos, que exigen una rápida utilización de las composiciones asfálticas in situ. El aditivo contribuye a la preparación de una mezcla de pavimento asfáltico acondicionada que puede almacenarse a temperatura ambiente durante períodos más largos, en donde el aditivo, a temperatura ambiente, puede agregarse a una mezcla de agregado y betún. Antes de aplicarse sobre una superficie, se calienta a un rango de temperatura de 130 °C a 170 °C, donde se mantienen todas las características necesarias para aplicarse correctamente sobre la superficie. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Acondicionador para mezcla asfáltica, mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, sus procesos de preparación, sus usos en superficies de pavimentación, superficies pavimentadas y sistema para preparar un acondicionador para mezcla asfáltica

Campo técnico

La presente invención se refiere a un acondicionador para mezcla asfáltica, empleado como un aditivo en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. La presente invención también se refiere a una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada y a sus procesos de preparación, en donde dicha composición es una composición de pavimentación de asfalto, que se usa para pavimentar superficies.

Técnica anterior

Las composiciones de pavimentación fabricadas a partir de asfalto se pueden producir en una planta que mezcla y calienta áridos y betún dando una mezcla compuesta. Las plantas de asfalto pueden ser plantas fijas o plantas de mezcla móviles. Las mezclas de asfalto caliente se producen, en general, a una temperatura entre 130 °C y 180 °C en las plantas de asfalto.

Varias composiciones de pavimentación bituminosas que se pueden usar como mezclas de asfalto calientes, que se conocen en el estado de la técnica, tienen características que hacen que sea poco factible el almacenamiento de los lotes de mezclas de asfalto calientes producidos, debido a que el material se puede endurecer más allá de los valores deseados y especificados para su aplicación, que previene la apropiada pavimentación sobre una superficie. Por lo tanto, se instalan una pluralidad de plantas de asfalto cerca de las áreas donde se pavimentarán las superficies, o se ponen en funcionamiento una pluralidad de plantas de mezcla móviles, lo que da como resultado lotes más pequeños producidos según las cantidades específicas de composición de pavimentación que se van a usar in situ, lo que da como resultado mayores costes de producción fijos y variables asociados. Además, la necesidad de poner en funcionamiento una pluralidad de plantas de asfalto puede potenciar varios daños medioambientales.

Para establecer una alternativa al funcionamiento de una pluralidad de plantas de asfalto, la solicitud de patente internacional W02014128517A1 (Aniser Corp. LCC, 28 de agosto de 2014, resumen y descripción) tiene como objetivo desarrollar una composición de pavimentación bituminosa que comprende una composición de aditivo, que permite periodos de almacenamiento más largos para la composición de pavimentación bituminosa producida. Sin embargo, la composición de aditivo revelada en el documento de patente W02014128517A1 tiene valores de viscosidad dinámica muy altos, aproximadamente 200.000 cP (200 Pa.s), medida a 60 °C, que dificultan la manipulación y la mezcla de dicha composición de aditivo en la mezcla de asfalto final. Para hacer posible una mezcla adecuada, se requiere una etapa de calentamiento de la composición del aditivo, en donde la temperatura del aditivo debe elevarse hasta 80 °C, como mínimo. La etapa de calentamiento del aditivo tiene un primer inconveniente relacionado con un aporte energético adicional para el proceso, lo que eleva los costes de funcionamiento finales y exige equipos más complejos, para que el aditivo sea suficientemente fluido para ser añadido a la mezcla compuesta de áridos y betún. 0tro inconveniente se refiere a un desprendimiento no deseable de los contaminantes presentes en el aditivo, principalmente derivados del componente carbón de coque, que se manipula en forma de partículas muy finas o polvo. Por lo tanto, el proceso revelado en el documento de patente W02014128517A1 requiere la instalación de otros equipos para retener estos contaminantes y mitigar la contaminación del carbón, pero contribuyendo a elevar los costes de funcionamiento de la planta.

Problema técnico

Por lo tanto, existe un gran interés y necesidad de crear un aditivo que se añada a una mezcla compuesta de árido y betún (mezcla asfáltica) que permita largos periodos de almacenamiento, y mantenga sus características técnicas para que siga siendo suelto y manejable a temperatura ambiente, y además haga factible técnica y económicamente su proceso de producción, haciendo innecesaria la instalación de una pluralidad de plantas de mezcla de asfalto fijas o móviles. Además, existe un gran interés y necesidad de crear un aditivo que pueda ser manipulado a temperatura ambiente de una manera más eficiente y segura para el medioambiente.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, la presente invención se refiere a un acondicionador para mezcla asfáltica que comprende:

a) un betún que tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados, en donde el betún está en una cantidad desde el 50 hasta el 75 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica;

b) un poliol que tiene desde 2 hasta 8 átomos de carbono, en una cantidad desde el 2 hasta el 6 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica;

c) un tensioactivo, en donde el tensioactivo comprende un tensioactivo catiónico, un tensioactivo no iónico, o cualquier combinación de los mismos, en una cantidad desde el 0,05 hasta el 0,4 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica;

d) un ácido mineral, en una cantidad para ajustar el pH de la fase acuosa en el acondicionador para mezcla asfáltica en el intervalo desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4;

e) agua en una cantidad para completar el acondicionador para mezcla asfáltica.

La presente invención, en un segundo aspecto, se refiere a una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada que comprende:

a) un acondicionador para mezcla asfáltica en una cantidad desde el 1 hasta el 5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, en donde el betún comprendido en dicho acondicionador para mezcla asfáltica es una primera porción de betún;

b) una segunda porción de betún que tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cp (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados, en donde la segunda porción de betún está en una cantidad desde el 2 hasta el 8 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada;

c) árido, en una cantidad desde el 87 hasta el 97 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

La presente invención, en un tercer aspecto, se refiere a una superficie pavimentada que comprende una capa de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

La presente invención, en un cuarto aspecto, se refiere a un método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada que comprende las etapas:

a) proporcionar una mezcla de un poliol, un tensioactivo, un ácido mineral y agua, en donde la mezcla ocurre a una temperatura en un intervalo desde 70 hasta 80 °C;

b) proporcionar una mezcla de la composición, obtenida en la etapa a), con una primera porción de betún, que tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados, en donde la primera porción de betún es a una temperatura en un intervalo desde 100 hasta 150 °C, obteniéndose el acondicionador para mezcla asfáltica de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7;

c) reducir la temperatura del acondicionador para mezcla asfáltica, obtenida en la etapa b), hasta temperatura ambiente;

d) proporcionar una mezcla de una segunda porción de betún que tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados con árido, en donde la mezcla ocurre a una temperatura desde 130 °C hasta 170 °C;

e) proporcionar una mezcla de la mezcla asfáltica, obtenida en la etapa c), que se mantiene a temperatura ambiente, con la mezcla de etapa d), en donde la mezcla final se mantiene en un intervalo de temperatura desde 130 °C hasta 170 °C, dando como resultado la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada;

f) realizar un enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, obtenida en la etapa e), hasta temperatura ambiente;

g) almacenar la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, obtenida en la etapa f), a temperatura ambiente hasta que se aplique sobre una superficie que se va a pavimentar.

La presente invención, en un quinto aspecto, se refiere a un uso de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada en pavimentar una superficie.

La presente invención, en un sexto aspecto, se refiere un método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, según el primer aspecto de la invención, con un sistema para producir el acondicionador para mezcla asfáltica que comprende:

a) un tanque de mezcla para proporcionar una mezcla de un poliol, un tensioactivo, un ácido mineral y agua;

b) un tanque de betún que tiene un dispositivo de calentamiento;

c) una zona de mezcla para proporcionar la mezcla de la disolución acuosa que comprende el poliol, el tensioactivo, el ácido mineral y el agua con el betún, resultando el acondicionador para mezcla asfáltica; d) al menos un intercambiador de calor para enfriar el acondicionador para mezcla asfáltica, obtenida en la etapa c), hasta temperatura ambiente; y

e) al menos un tanque de almacenamiento para almacenar el acondicionador para mezcla asfáltica.

Solución al problema

Sorprendentemente, la presente invención resuelve los problemas del estado de la técnica retirando la fracción de carbón de coque del acondicionador para mezcla asfáltica, en donde este componente es esencial en la composición desvelada en el documento de patente W02014128517, así como reduciendo altamente su viscosidad. Se conservan las propiedades emulsionantes del acondicionador para mezcla asfáltica, que comprende un betún, un poliol, un tensioactivo y un ácido mineral de la presente invención, en donde el uso de dicho acondicionador para mezcla asfáltica en un proceso de preparación de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada proporciona que esta última se pueda almacenar durante periodos de tiempo más largos, por ejemplo desde varias semanas hasta seis meses, sin adquirir características de dureza. Además, el acondicionador para mezcla asfáltica tiende a mejorar las estabilidades de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

Efectos ventajosos de la invención

La mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada de la presente invención es altamente estable en términos de almacenamiento y puede ser apropiadamente almacenada a temperatura ambiente, mientras que sus características funcionales se conservan durante periodos de tiempo más largos, por ejemplo desde varias semanas hasta seis meses. Además, la mayor estabilidad de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, al igual que una carpeta asfáltica para pavimento, se proporciona por la adición de un acondicionador para mezcla asfáltica a dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. Por lo tanto, la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la presente invención tiene varias ventajas con respecto a las composiciones conocidas en el estado de la técnica, debido a que ya no es necesario instalar múltiples unidades de producción de asfalto cerca de las áreas donde las superficies serán pavimentadas. En su lugar, una única unidad de producción de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la presente invención puede cubrir una mayor zona de suelo, reduciendo los costes fijos asociados a la construcción de varias instalaciones para producir el asfalto. Además, se pueden reducir los costes de funcionamiento asociados al mantenimiento de dichas unidades y los costes asociados al transporte de materiales de partida y productos finales. Además, una vez la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada de la presente invención es más estable para ser conservada a temperatura ambiente, se puede aumentar el tamaño de los lotes, que conduce a una reducción de los costes asociados con la producción de los mismos, que hace posible lograr una escala de producción mayor más favorable.

Breve descripción de los dibujos

Con el fin de promover un entendimiento de los principios según las realizaciones de la presente invención, se hará referencia a las realizaciones ilustradas en las figuras y al lenguaje usado para describirlas. De cualquier forma, se debe entender que no hay intención de limitar el alcance de la presente invención al contenido de las figuras. Se considera que cualquier alteración o cambio posterior de las características inventivas se ilustra en el presente documento y cualquier aplicación adicional de los principios y realizaciones de la invención mostradas, que normalmente se le ocurriría a un experto en la técnica cuando lea esta descripción, está dentro del alcance de la invención reivindicada.

Fig. 1

La [fig. 1] ilustra una realización del proceso de obtención de un acondicionador para mezcla asfáltica y una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

Fig. 2

La [fig. 2] ilustra una realización de un proceso de flujo para obtener un acondicionador para mezcla asfáltica.

Fig. 3

La [fig. 3] ilustra una representación esquemática de una gota de un acondicionador para mezcla asfáltica.

Fig. 4

La [fig. 4] ilustra una representación esquemática de una formación de una partícula de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

Fig,5

La [fig. 5] ilustra un ensayo de Marshall para calcular el óptimo del betún en la preparación de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

Descripción de realizaciones

El acondicionador para mezcla asfáltica de la presente invención se puede añadir a una composición bituminosa previamente aditivada a temperatura ambiente, en donde esta característica contribuye a una operación de mezcla más fácil, debido a que no es necesario calentar el acondicionador para mezcla asfáltica para hacer apropiadamente fluida dicha composición de acondicionador. Además, el equipo de mezcla puede ser uno habitual, una vez se reduce significativamente la viscosidad del acondicionador para mezcla asfáltica.

En las realizaciones preferidas según la presente invención, el acondicionador para mezcla asfáltica tiene una viscosidad dinámica en el intervalo desde 100 hasta 300 cP (0,1 Pa.s hasta 0,3 Pa.s), medida a 25 °C, dependiendo de la cantidad de betún usada, que es un valor significativamente más pequeño que la viscosidad dinámica de la composición revelada en el documento de patente W02014128517, aproximadamente 200.000 cP (200 Pa.s), medida a 60 °C. Por lo tanto, el acondicionador para mezcla asfáltica de la presente invención puede ser manipulado a temperatura ambiente, no requiriendo ser calentado para ser manipulado, lo que ahorra energía y contribuye a una operación más simple durante la preparación de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

La composición revelada en el documento de patente W02014128517 consiste en glicerina, betún asfáltico y carbono del carbón de coque, en donde el último componente es responsable de los mayores valores de viscosidad dinámica, que conducen a un establecimiento de una etapa de calentamiento de la unión de esta composición durante la mezcla con una composición bituminosa previamente aditivada. Además de eso, el carbono del carbón de coque es un material contaminante del medioambiente. La contaminación del carbono del carbón de coque es debida a su manipulación en forma de polvo, en donde la contaminación se origina a partir del proceso de trituración y el transporte de este material, puesto que el proceso desvelado en dicho estado de la técnica requiere que las partículas del carbono del carbón de coque tengan aproximadamente 200 micrómetros o menos.

Método de producción del acondicionador para mezcla asfáltica

Como se ilustra en la figura 1, el método de obtención del acondicionador para mezcla asfáltica (9) se lleva a cabo obteniéndose una fase acuosa de mezcla que comprende un tensioactivo (2), un poliol (3), un ácido mineral (4) y agua (5) en una primera etapa de mezcla a una temperatura en un intervalo desde 70 hasta 80 °C (6), seguido de la realización de una mezcla de la mezcla fase acuosa con una primera porción de betún a una temperatura en un intervalo desde 100 °C hasta 150 °C (1) en una segunda etapa de mezcla a una temperatura en un intervalo desde 70 °C hasta 98 °C (7). Después de completarse la segunda etapa de mezcla, la composición obtenida se somete a una etapa de enfriamiento hasta temperatura ambiente (8), resultando un acondicionador para mezcla asfáltica (9). Preferentemente, durante la segunda etapa de mezcla, la primera porción de betún se introduce a una temperatura en un intervalo desde 110 °C hasta 150 °C. Preferentemente, la segunda etapa de mezcla se lleva a cabo en un intervalo desde 80 °C hasta 95 °C.

Se ilustra en la figura 2 un proceso de flujo para la preparación de un acondicionador para mezcla asfáltica. Se mezclan un tensioactivo (2), un poliol (3), un ácido mineral (4) y agua (5) en un tanque de mezcla (28) que tiene un agitador dinámico y un sistema de bombeo para descargar la disolución acuosa resultante. En paralelo, la primera porción de betún (1) se calienta en un tanque de betún que tiene un dispositivo de calentamiento (29), en donde el fluido calefactor puede ser un aceite térmico. Por medio de otro sistema de bombeo, la primera porción de betún (1) se mezcla con la disolución acuosa en una segunda etapa de mezcla, que puede comprender una secuencia de un primer agitador estático (30), un molino coloidal (31) y un segundo agitador estático (30). Con referencia al molino coloidal (31), se pueden disponer dos o más molinos coloidales en paralelo entre ellos mismos. Después de completarse la segunda etapa de mezcla, la composición obtenida se somete a una etapa de enfriamiento hasta temperatura ambiente por medio de al menos un intercambiador de calor (32), resultando un acondicionador para mezcla asfáltica (9), que se puede almacenar en tanques de almacenamiento (33) y transportarse posteriormente por medio de camiones u otros vehículos adecuados que se van a usar en etapas referentes a la preparación de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (15). Los tanques de almacenamiento (33) pueden tener un sistema de bombeo y de recirculación, para recircular el acondicionador para mezcla asfáltica cuando sean necesarios periodos de almacenamiento más largos. Se puede proporcionar un tanque de residuos (34) para ayudar a limpiar la tubería y el sistema y el intercambio de lotes. El número de equipos y su tamaño será de hasta la capacidad de producción y el inventario de almacenamiento óptimo, como será completamente entendido por un experto en la técnica.

En las realizaciones preferidas según la invención, el proceso de obtención de una fase acuosa de mezcla comprende las siguientes etapas: a) proporcionar una cantidad de agua a 60 °C, en donde la cantidad de agua considera las concentraciones deseadas en peso de los restantes componentes del acondicionador para mezcla asfáltica; b) añadir el poliol en agua en la concentración requerida con los tensioactivos catiónicos y/o no iónicos hasta su disolución apropiada; c) ajustar el pH de la disolución en un intervalo desde 2,5 hasta 3,5; d) establecer la temperatura de la disolución en un intervalo desde 70 hasta 80 °C durante la primera etapa de mezcla.

En las realizaciones más preferidas según la invención, durante la preparación de la fase aceitosa en la segunda etapa de mezcla, la primera porción de betún se acondiciona a una temperatura en un intervalo desde 110 hasta 150 °C. Preferentemente, el proceso de mezcla de ambas fases (acuosa/aceite) se lleva a cabo por medio de al menos un molino coloidal.

La primera porción de betún (1) tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados, y está presente en el acondicionador para mezcla asfáltica (9) en una cantidad que varía desde el 50 hasta el 75 %, preferentemente desde el 60 hasta el 70 %, en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica. En las realizaciones preferidas según la invención, la primera porción de betún (1) tiene una viscosidad dinámica en el intervalo desde 35.000 cP (35 Pa.s) hasta 500.000 cP (500 Pa.s), medida a 60 °C. En las realizaciones preferidas según la invención, la primera porción de betún (1) tiene una gravedad API en el intervalo desde 10 grados hasta 30 grados.

Como se entiende por un experto en la técnica, el betún se puede obtener por la destilación parcial de crudo de petróleo y comprende principalmente hidrocarburos aromáticos policíclicos y tiene mayores valores de viscosidad. La primera porción de betún contribuye a la incorporación del acondicionador para mezcla asfáltica en la composición bituminosa aditivada.

El poliol tiene desde 2 hasta 8 átomos de carbono y está presente en una cantidad desde el 2 hasta el 6 %, preferentemente desde el 2 hasta el 4 %, en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica. Los ejemplos de los polioles preferidos incluyen etilenglicol, propilenglicol, dipropilenglicol, 1,3-butilenglicol, pentilenglicol, glicerol, diglicerol, pentanodiol, hexanodiol, hexanotriol, 2-etil-1,3-hexanodiol, 1,2-heptanodiol, 1,7-heptanodiol, 2,4-heptanodiol, 2,5-heptanodiol, 1,5-heptanodiol, 1,3-heptanodiol, 3,4-heptanodiol, 1,6-heptanodiol, 1,2-octanodiol, 1,3-octanodiol, 1,4-octanodiol, 4,5-octanodiol, 1,8-octanodiol y combinaciones de los mismos. Se entenderá completamente por un experto en la técnica que los estereoisómeros de los compuestos mencionados en el presente documento también están incluidos como ejemplos de polioles que pueden estar presentes en el acondicionador para mezcla asfáltica según la presente invención.

En las realizaciones preferidas según la invención, el poliol tiene una cadena lineal y contiene desde 3 hasta 6 átomos de carbono. En las realizaciones más preferidas, el poliol es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en propilenglicol, dipropilenglicol, 1,3-butilenglicol, pentilenglicol, glicerol, diglicerol y combinaciones de los mismos. En las realizaciones más preferidas según la invención, el poliol es glicerol, que se puede usar sustancialmente puro o en disoluciones acuosas, por ejemplo disoluciones que comprenden aproximadamente 70 % de glicerol en peso total.

Con referencia a las partículas de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, como se detallará a continuación, el poliol tiene la función de prevenir la formación de grupos entre dichas partículas.

El tensioactivo (2) comprende un tensioactivo catiónico, un tensioactivo no iónico, o cualquier combinación de los mismos, en una cantidad desde el 0,05 hasta el 0,4 %, preferentemente desde el 0,1 hasta el 0,3 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica.

Como tensioactivo catiónico usado en la presente invención, se puede usar sin limitación cualquier tensioactivo catiónico, en tanto que se pueda usar para preparar un acondicionador para mezcla asfáltica según la presente invención.

Los ejemplos del tensioactivo catiónico preferido incluyen un tensioactivo catiónico de tipo sal de alquilamina, un tensioactivo catiónico de tipo sal de acilamina, un tensioactivo catiónico de tipo sal de amonio cuaternario, un tensioactivo catiónico de tipo sal de amonio que contiene enlace amida, un tensioactivo catiónico de tipo sal de amonio que contiene éster enlace o enlace éter, tensioactivo catiónico de tipo sal de imidazolina o imidazolio. Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más.

0tros ejemplos del tensioactivo catiónico se pueden elegir de, a modo de ejemplos no limitantes, alquilamidopoliaminas, alquilimidazolinas y alquilimidazo(poli)aminas, aminas de lignina, alquilamido(poli)aminas de cadena grasa, alquilpoliaminas de cadena grasa, productos de reacción entre ácido(s) carboxílico(s) graso(s) o aceite(s) vegetal(es) y polialquilenpoliaminas. Las polialquilenpoliaminas pueden ser, a modo de ejemplos no limitantes, dimetilaminopropilamina, N-aminoetilpiperazina, dietilentriamina, trietilentetramina, tetraetilenpentamina y pentaetilenhexamina.

Los ejemplos del tensioactivo catiónico de tipo sal de alquilamina y el tensioactivo catiónico de tipo sal de acilamina incluyen sal de amina primaria que tiene un grupo alquilo C^12-18(clorhidrato o acetato), sal de acilaminoetildietilamina que tiene un grupo alquilo o grupo alquenilo C¹⁷(clorhidrato, formiato, acetato o lactato), sal de N-alquilpolialquilenpoliamina que tiene un grupo alquilo C^12-18(clorhidrato o acetato, el grupo alquileno tiene 2 a 3 átomos de carbono, la repetición del grupo alquilenamina es 1 a 3), sal de polietilenpoliamida de ácido graso que tiene un grupo alquilo o grupo alquenilo C¹⁷(clorhidrato, la repetición del grupo etilenamina es 2) y sal de dietilaminoetilamida que tiene un grupo alquilo C¹⁷(clorhidrato, acetato o lactato). Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más.

Los ejemplos del tensioactivo catiónico de tipo sal de amonio cuaternario y el tensioactivo catiónico de tipo sal de amonio que contiene enlace amida incluyen sal de alquil- o alqueniltrimetilamonio que tiene un grupo alquilo C_12-18o un grupo alquenilo C₁₈(el anión es Cl- , Br- o CH₃S0₄-), sal de dialquil- o dialquenildimetilamonio que tiene un grupo alquilo C_12-18o un grupo alquenilo C₁₈(el anión es Cl-, Br- o CH₃S0₄-), sal de alquil- o alquenildimetilbencilamonio que tiene un grupo alquilo C_12-18o un grupo alquenilo C₁8 (el anión es Cl-), sal de alquilpiridio que tiene un grupo alquilo C_12-18(el anión es Cl-, Br-), sal de acilaminoetilmetildietilamonio que tiene un grupo alquilo C₁₇o un grupo alquenilo C₁₇(el anión es CH₃SO₄-), sal de acilaminopropildimetilbencilamonio que tiene un grupo alquilo C₁₃(el anión es Cl-), sal de acilaminopropildimetilhidroxietilamonio que tiene un grupo alquilo C₁₇(el anión es Cl0₄-), sal de acilaminoetilpiridinio que tiene un grupo alquilo C₁₁(el anión es Cl-), sal de diacilaminoetildimetilamonio que tiene un grupo alquilo C₁₇o un grupo alquenilo C₁₇(el anión es Cl- , uno de los grupos metilo puede ser un grupo hidroxietilo). Los ejemplos adicionales incluyen compuestos obtenidos por cationización de una amina terciaria, tal como trialquilo alquenildialquilamina, usando un agente cuaternizante, tal como dicloruro de xilenilo. Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más.

Los ejemplos del tensioactivo catiónico de tipo sal de amonio que contiene enlace éster o enlace éter incluyen sal de diaciloxietilmetilhidroxietilamonio que tiene un grupo alquilo C₁₇o un grupo alquenilo C₁₇(el anión es CH₃SO₄-) y sal de alquiloximetilpiridinio que tiene un grupo alquilo C₁₆(el anión es Cl-). Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más.

Los ejemplos del tensioactivo catiónico de tipo sal de imidazolina o imidazolio incluyen alquil- o alquenilimidazolina que tiene un grupo alquilo C_11-17o un grupo alquenilo C₁₇(acetato, carbonato, sal cuaternizada), 1 -hidroxietil-2-alquil-0 alquenilimidazolina que tiene un grupo alquilo C_11-17o un grupo alquenilo C₁₇(incluyendo sal cuaternizada) y sal de 1 -acilaminoetil-2-alquilimidazolio que tiene un grupo alquilo C₁₇o grupo alquenilo (el anión es CH₃SO₄-, C₂H₅SO₄-, el grupo alquilo en la segunda posición es el grupo metilo o grupo etilo). Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más.

Los tensioactivos catiónicos anteriormente mencionados se pueden usar solos o en una combinación de dos o más. Los ejemplos del tensioactivo no iónico incluyen al menos un tipo de aducto de fenol estirenado-poli(óxido de alquileno), aducto de polialquilenpoliamina-poli(óxido de alquileno), alcohol multivalente-éster de ácido graso, aducto de alcohol multivalente-éster de ácido graso-poli(óxido de alquileno) y aducto de fenol bencilado-poli(óxido de alquileno) y otros tensioactivos no iónicos usuales, además de ellos. Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más.

En las realizaciones preferidas según la invención, los ejemplos de los tensioactivos no iónicos que se pueden añadir al acondicionador para mezcla asfáltica son bien conocidos por los expertos en la técnica y se pueden elegir de, a modo de ejemplos no limitantes, alcoholes grasos polialcoxilados, nonilfenoles polialcoxilados u otros compuestos polialcoxilados, alquilpoliglucósidos, copolímeros de bloque de óxido de etileno/óxido de propileno que tienen una masa molar Mw de aproximadamente 4500 g/mol y una relación ponderal de óxido de etileno/(óxido de etileno óxido de propileno) de aproximadamente el 40 %, tal como los comercializadas por la empresa BASF con el nombre genérico Pluronic TM y, por ejemplo, Pluronic TM P94, y similares.

En las realizaciones de la invención que emplean tensioactivos catiónicos y no iónicos, la proporción de los dos tipos de tensioactivos depende de las propiedades de cada uno de los tensioactivos. Para lograr una combinación apropiada, se puede identificar inicialmente la composición de un acondicionador para mezcla asfáltica que funciona con un tensioactivo puro. Entonces se varían los porcentajes de los tensioactivos, y las propiedades de estabilidad de las emulsiones obtenidas con cada mezcla se representan frente a los porcentajes de la mezcla de tensioactivos usada para una cierta concentración fija de betún de asfalto.

En las realizaciones preferidas, se trataría de buscar una mejor acomodación del poliol en cada micela, que significaría menor o mayor uso del poliol en la fase acuosa, debido a que el poliol se acomoda de forma diferente en cada tensioactivo. Un cierto porcentaje de poliol puede dar como resultado el acondicionador para mezcla de asfalto, considerando la adición de un tensioactivo catiónico puro, pero la mismísima cantidad de poliol puede dar una composición más estable, cuando se usa una mezcla de diferentes tensioactivos. Por lo tanto, en las realizaciones más preferidas, un acondicionador para mezcla de asfalto puede ser un poco menos estable, pero debe contener la cantidad necesaria de poliol que hace que la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada no endurezca.

En las realizaciones preferidas según la invención, con referencia a la cantidad de tensioactivo presente en el acondicionador para mezcla asfáltica, los tensioactivos catiónicos están presentes desde el 92 hasta el 96 % en peso total de tensioactivo y los tensioactivos no iónicos corresponden desde el 4 hasta el 8 % en peso total de tensioactivo.

El tensioactivo tiene la función de influir en las fuerzas superficiales en las partículas de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, que contribuyen a una proximidad entre las partículas.

Cuando el tensioactivo es uno catiónico, las gotas de acondicionador para mezcla asfáltica no se atraen ellas mismas, debido a las fuerzas de repulsión entre ellas, causadas por la mismísima carga eléctrica sobre la superficie de la capa de tensioactivo. Por otra parte, cuando el tensioactivo no es uno iónico, las gotas de acondicionador para la mezcla asfáltica no se atraen ellas mismas, debido a las fuerzas estéricas. Por lo tanto, este conjunto de fuerzas repulsivas favorece una mayor estabilidad del acondicionador para mezcla asfáltica.

El ácido mineral está presente en una cantidad para ajustar el pH de la fase acuosa en el acondicionador para mezcla asfáltica en el intervalo desde aproximadamente 2 hasta aproximadamente 4, preferentemente desde 2,5 hasta 3,5.

Los ejemplos del ácido mineral incluyen al menos uno del grupo que comprende ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico y ácido fosfórico. Éstos se pueden usar solos o en una combinación de dos o más. En las realizaciones preferidas según la invención, el ácido mineral empleado es ácido clorhídrico.

Como será completamente entendido por un experto en la técnica, el agua está en una cantidad para completar la emulsión, ya que este componente es la fase continua de la emulsión.

Método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada

Como se ilustra en la figura 1, el método de obtención de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17) comprende una etapa de obtener una composición bituminosa previamente aditivada (12), mezclar árido (10) con una segunda porción de betún (11), en donde esta etapa se lleva a cabo por métodos conocidos del estado de la técnica, dando como resultado una composición bituminosa previamente aditivada (13), en donde la mezcla ocurre preferentemente a una temperatura en un intervalo desde 130 °C hasta 170 °C. Preferentemente, el árido (10) y la segunda porción de betún (11) se pueden precalentar por separado, hasta una temperatura en un intervalo desde 130 °C hasta 170 °C.

Como se ilustra en la figura 1, la composición bituminosa previamente aditivada (13) calentada se somete a una etapa de obtener una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada a una temperatura en un intervalo desde 130 °C hasta 170 °C (14) proporcionando una mezcla del acondicionador para mezcla asfáltica (9), que se mantiene a temperatura ambiente en las realizaciones preferidas, con la composición bituminosa previamente aditivada (13) calentada, en donde la mezcla final se mantiene en un intervalo de temperatura desde 130 °C hasta 170 °C, dando como resultado una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. Preferentemente, el acondicionador para mezcla asfáltica (9) se añade a la composición bituminosa previamente aditivada (13) en un tambor de mezcla cuando la temperatura está en un intervalo desde 130 hasta 170 °C, dando como resultado la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. Más preferentemente, esta etapa se realiza algunos segundos después de que la segunda porción de betún haya entrado en el tambor de mezcla y haya recubierto apropiadamente los áridos. La segunda porción de betún tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados. Una función del betún en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada está actuando de aglutinante, que mantiene junto el asfalto. La segunda porción de betún está en una cantidad desde el 2 hasta el 8 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. En la realización preferida según la invención, la segunda porción de betún está en una cantidad desde el 3,5 hasta el 6,5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. En las realizaciones preferidas según la invención, la segunda porción de betún (1) tiene una viscosidad dinámica en el intervalo desde 35.000 cP (35 Pa.s) hasta 500.000 cP (500 Pa.s), medida a 60 °C. En las realizaciones preferidas según la invención, la segunda porción de betún (1) tiene una gravedad API en el intervalo desde 10 grados hasta 30 grados.

En las realizaciones más preferidas según la invención, la suma de la primera porción de betún, comprendida en el acondicionador para mezcla asfáltica, y la segunda porción de betún, comprendida en la composición bituminosa previamente aditivada, debe coincide con la cantidad de betún requerida como cantidad óptima para una mezcla de asfalto diseñada para un trabajo específico.

En las realizaciones más preferidas según la invención, las dos porciones de betún deben tener la misma especificación y tener propiedades de dureza similares. En algunas aplicaciones, se pueden usar diferentes tipos de betún, en donde la diferencia entre la dureza de cada uno no es significativa.

Los áridos usados para preparar la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada pueden ser roca machacada, arena, grava o escorias, y combinaciones de los mismos.

En una realización preferida según la presente invención, el árido comprende un miembro seleccionado del grupo que consiste en árido de granulometría densa, árido de granulometría discontinua, de granulometría abierta, árido de matriz de piedra, material de pavimentación de asfalto reciclado y combinaciones de los mismos.

Los áridos contribuyen a demostrar la estabilidad a la composición de pavimentación después de ser aplicada sobre una superficie que se va a pavimentar. El árido está en una cantidad desde el 87 hasta el 97 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. En la realización preferida según la invención, el árido está en una cantidad desde el 93 hasta el 96 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. El acondicionador para mezcla asfáltica está en una cantidad desde el 1 hasta el 5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. En la realización preferida según la invención, el acondicionador para mezcla asfáltica está en una cantidad desde el 1,5 hasta el 3,5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

La mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17) se puede usar directamente sobre una superficie que se va a pavimentar, mientras que su temperatura esté aún en el intervalo de aplicación, por ejemplo desde 130 °C hasta 170 °C.

Sorprendentemente, después de ser enfriada por una etapa de realizar un enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada hasta temperatura ambiente (15), la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17) se puede someter a una etapa de almacenar una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada a temperatura ambiente (16) hasta que se aplique sobre una superficie que se va a pavimentar, en donde el almacenamiento puede durar, por ejemplo, desde varias semanas hasta varios meses, sin una reducción de la estabilidad de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, mientras que dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada se almacena, por ejemplo, a temperatura ambiente. Experimentalmente, se han obtenido resultados excelentes durante hasta 6 meses de almacenamiento en interiores.

En las realizaciones preferidas según la invención, en la etapa de realizar un enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada hasta temperatura ambiente (15), el enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada comprende enfriar la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada a una velocidad de enfriamiento directamente proporcional a la tasa de producción de mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. En las realizaciones más preferidas, la velocidad de enfriamiento de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada es sustancialmente la misma que la tasa de producción de mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

Después de un cierto periodo de almacenamiento y antes de ser aplicada sobre una superficie que se va a pavimentar, la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17) se calienta hasta un intervalo de temperatura desde 130 °C hasta 170 °C, en donde, sorprendentemente, la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada mantiene todas las características necesarias para ser aplicada apropiadamente sobre la superficie que se va a pavimentar.

Sin desear quedar ligado a teoría alguna, en la figura 3 se muestra un diagrama esquemático de un acondicionador para mezcla asfáltica (9), en donde un núcleo que comprende una gota de una primera porción de betún en un acondicionador para mezcla asfáltica (19) se rodea por una capa interna de tensioactivo y poliol en medio acuoso ácido en una partícula de acondicionador para mezcla asfáltica (20). Esta capa interna promueve una micelización conjunta, es decir, la formación de micelas mixtas, en donde el poliol tiene funciones de un cotensioactivo, además de su función de no permitir que endurezca la mezcla de asfalto acondicionada. En este diagrama, las colas solubles en betún de moléculas de tensioactivo se proyectan dentro del núcleo de betún, mientras que los extremos solubles en agua siguen en contacto con el medio acuoso. Además, la capa interna de tensioactivo y el poliol en medio acuoso ácido se rodea por una capa externa de poliol en un medio acuoso ácido en una partícula de acondicionador para mezcla asfáltica (21).

Sin desear quedar ligado a teoría alguna, el solicitante presenta un diagrama esquemático relacionado con la formación de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17) en la figura 4. Cuando una composición bituminosa previamente aditivada caliente (13), que comprende un núcleo de árido (22), está rodeada por una capa de una segunda porción de betún que cubre un árido de la composición bituminosa previamente aditivada caliente (23), se mezcla con el acondicionador para mezcla asfáltica (9) en un intervalo de temperatura desde 130 °C hasta 170 °C, se evapora sustancialmente todo el agua comprendido en la capa de tensioactivo y poliol en medio acuoso ácido en una partícula de acondicionador para mezcla asfáltica (20). La evaporación del agua conduce a una brusca rotura del acondicionador para mezcla asfáltica (9) sobre la capa de una segunda porción de betún que cubre un árido de la composición bituminosa previamente aditivada caliente (23), dando como resultado una partícula de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17).

Durante el colapso del acondicionador para mezcla asfáltica, el poliol no se evapora, debido a su mayor punto de ebullición, y el material que comprende la primera porción de betún, el tensioactivo y el poliol se extiende sobre la superficie externa de una capa de una segunda porción de betún que cubre un árido de la composición bituminosa previamente aditivada caliente (23), dando como resultado una capa de betún final más gruesa que cubre un árido en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (25), que cubre el núcleo de árido en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (24). La capa de betún final más gruesa que cubre un árido en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (25) está comprendida de los materiales procedentes de la primera porción de betún (1) y la segunda porción de betún (11).

El pequeño tamaño de los glóbulos de asfalto en el interior del acondicionador para mezcla asfáltica (9), en donde el tamaño promedio de los glóbulos de asfalto es del orden desde 8 hasta 12 micrómetros, algo más grandes o más pequeños dependiendo de la formulación y las condiciones de cizallamiento en el molino coloidal. Además, la viscosidad del acondicionador para mezcla asfáltica, que está en un intervalo desde 100 hasta 300 cP (0,1 Pa.s a 0,3 Pa.s), medida a 25 °C, hace que la primera porción de betún proporcione una mayor área de cobertura, cuando el acondicionador para mezcla asfáltica se añade a la composición bituminosa previamente aditivada (13), dando como resultado una cobertura muy superior, cuando se compara con la cobertura proporcionada por betún en una mezcla de asfalto caliente convencional, puesto que el betún empleado en el acondicionador para mezcla asfáltica, según la presente invención, tiene una viscosidad mucho más alta, igual o superior a 35.000 cP (35 Pa. s), medida a 60 °C. Por lo tanto, el acondicionador para mezcla asfáltica produce una disminución en la cantidad de espacios vacíos en la mayor parte de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada y, por consiguiente, le proporciona mejor estabilidad.

Además, una representación esquemática de una partícula de una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (17) presenta una capa final intermedia de tensioactivo y poliol en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (26) y una capa final externa de poliol en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada (27), en donde la capa externa de poliol previene que las partículas de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada formen grupos o aglomerados, una vez el poliol es insoluble en la fracción de betún.

En las realizaciones preferidas según la invención, la cantidad total de betún, que comprende la suma de la primera porción de betún (1) y la segunda porción de betún (11), es un parámetro relevante para cumplir los apropiados periodos de almacenamiento más largos y la apropiada adherencia entre las partículas de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. Cuando la cantidad total de betún supera los intervalos óptimos, puede ocurrir un endurecimiento irreversible de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada durante el periodo de almacenamiento. En las realizaciones preferidas, la cantidad total de betún está en una cantidad desde el 3 % hasta el 8 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. En las realizaciones más preferidas, la cantidad total de betún está en una cantidad desde el 3,5 % hasta el 6,5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

Ejemplos

Para especificar los valores deseados de la cantidad total de betún en la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, se usó el método de Marshall (Manual Series N.02 (MS-2) Asphalt Mix Designed Methods. Séptima edición 2014, Asphalt Institute). Este método es adecuado para identificar propiedades importantes de composiciones bituminosas y para evaluar y predecir fallos debidos a las fuerzas de tracción. Las cantidades de betún y el tamaño de partículas de árido se pueden seleccionar, por ejemplo, según el número y el tamaño de vehículos deseado, por ejemplo, vehículos ligeros, medios o pesados. Las muestras de áridos recubiertos de betún pueden comprender desde el 3 % hasta el 8 % de betún, concretamente el 4,5 %, el 5,0 %, el 5,5 % y el 6,0 % de betún.

Como se ilustra en la figura 5, el método de Marshall se lleva a cabo evaluando la estabilidad de los áridos recubiertos de betún después de realizar una prueba de estabilidad en condiciones secas y otra prueba en condiciones húmedas, en donde el último corresponde a evaluar si la cantidad de betún es capaz de proporcionar una estabilidad deseada cuando los áridos recubiertos de betún se sumergen en agua durante un cierto periodo de tiempo. El método de Marshall establece los valores aceptables máximos de perder la estabilidad de ciertas condiciones de uso de la superficie pavimentada, por ejemplo una carretera pavimentada, como se ilustra en la Tabla 1. El método de Marshall emplea briquetas que tienen 10 cm de diámetro y 6,25 cm de altura o 15 cm de diámetro y 9,375 cm de altura. Considerando que la cantidad óptima de betún en la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada es, por ejemplo, el 5,7 % en peso total de dicha composición, es posible emplear el 4,7 % del betún necesario en la etapa de obtener una composición bituminosa previamente aditivada (13) y la cantidad restante se reserva para ser usada en la etapa de obtener un acondicionador para mezcla asfáltica (9). Como será completamente entendido por un experto en la técnica, se puede emplear una pluralidad de combinaciones para lograr un balance de masa apropiado y óptimo en vista de las cantidades relacionadas con la primera porción de betún (1) y la segunda porción de betún (11), dando como resultado la cantidad global óptima de betún.

[Tabla 1]

Además, las características de estabilidad de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada después de añadir el acondicionador para mezcla asfáltica mejoran, como se muestra en la Tabla 2, que presenta los resultados de estabilidad para dos muestras de mezclas de pavimentación asfáltica acondicionadas, según la presente invención, sometidas a los criterios de un método de Marshall de tráfico intenso.

[Tabla 2]

0tra ventaja de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la presente invención en vista del estado de la técnica está relacionada con una mejor normalización granular y térmica de diferentes lotes, cuando se calientan cerca del sitio de aplicación.

La presente invención, en otro aspecto, se refiere a una superficie pavimentada que comprende al menos una capa de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada. La superficie que se va a pavimentar comprende carreteras, zonas de aparcamiento, vías férreas, puertos, pistas de aeropuerto, carriles bici, aceras y zonas de juego y deportivas.

Como se usa en el presente documento, el término “temperatura ambiente” significa una temperatura medioambiental inferior a aproximadamente 40 °C, concretamente desde 10 °C hasta 45 °C.

Como se usa en esta descripción, las expresiones “alrededor de” y “aproximadamente” se refieren a un intervalo en valores de aproximadamente el 10 % del número especificado.

Como se usa en esta descripción, la expresión “sustancialmente” significa que el valor real está dentro de un intervalo de aproximadamente el 10 % del valor deseado, variable o límite relacionado, particularmente dentro de aproximadamente el 5 % del valor deseado, variable o límite relacionado, o particularmente dentro de aproximadamente el 1 % del valor deseado, variable o límite relacionado.

La materia descrita anteriormente se proporciona como una ilustración de la presente invención y no se debe interpretar para limitarla. La terminología usada con el fin de describir realizaciones específicas, según la presente invención, no se debe interpretar para limitar la invención. Como se usa en esta descripción, los artículos definidos e indefinidos, en su forma en singular, tienen como objetivo incluir en la interpretación las formas en plural, a menos que el contexto de la descripción indique explícitamente lo contrario. Se entenderá que las expresiones “comprender” e “incluir”, cuando se usan en esta descripción, especifican la presencia de las características, los elementos, los componentes, las etapas y las operaciones relacionadas, pero no excluyen la posibilidad de que otras características, elementos, componentes, etapas y operaciones sean también contemplados.

Todas las modificaciones, siempre que no modifiquen las características esenciales de las siguientes reivindicaciones, se deben considerar dentro del alcance de protección de la presente invención.

Aplicabilidad industrial

La presente invención se refiere a un acondicionador para mezcla asfáltica, empleado como aditivo en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, que se usa para pavimentar las superficies.

Lista de signos de referencia

1. una primera porción de betún a una temperatura en un intervalo desde 100 °C hasta 150 °C 2. un tensioactivo

3. un poliol

4. un ácido mineral

5. agua

6. una primera etapa de mezcla a una temperatura en un intervalo desde 70 °C hasta 80 °C 7. una segunda etapa de mezcla a una temperatura en un intervalo desde 70 °C hasta 98 °C 8. una etapa de enfriamiento hasta temperatura ambiente

9. un acondicionador para mezcla asfáltica

10. árido a una temperatura en un intervalo desde 130 °C hasta 170 °C

11. una segunda porción de betún a una temperatura en un intervalo desde 130 °C hasta 170 °C 12. una etapa de obtener una composición bituminosa previamente aditivada

13. una composición bituminosa previamente aditivada

14. una etapa de obtener una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada a una temperatura en un intervalo desde 130 °C hasta 170 °C

15. una etapa de realizar un enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada hasta temperatura ambiente

16. una etapa de guardar una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada a temperatura ambiente

17. una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada

18. una etapa de aplicar una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada sobre una superficie que se va a pavimentar

19. una gota de una primera porción de betún en un acondicionador para mezcla asfáltica

20. una capa de tensioactivo y poliol en medio acuoso ácido en una partícula de acondicionador para mezcla asfáltica

21. una capa de poliol en un medio acuoso ácido en una partícula de acondicionador para mezcla asfáltica

22. árido en una composición bituminosa previamente aditivada

23. una capa de una segunda porción de betún que cubre un árido de la composición bituminosa previamente aditivada caliente

24. árido en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada

25. una capa final más gruesa de betún que cubre un árido en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada

26. una capa final de tensioactivo y poliol en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada 27. una capa final de poliol en una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada

28. un tanque de mezcla

29. un tanque de betún que tiene un dispositivo de calentamiento

30. un agitador estático

31. un molino coloidal

32. un intercambiador de calor

33. un tanque de almacenamiento

34. un tanque de residuos

35. una superficie pavimentada

Lista de referencias

La lista de referencias es la siguiente:

Literatura de patentes

PTL1: solicitud de patente internacional W02014128517A1

Claims

REIVINDICACI0NES

1. Un acondicionador para mezcla asfáltica, caracterizado por que comprende:

2. El acondicionador para mezcla asfáltica según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el betún está en una cantidad desde el 60 hasta el 70 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica.

3. El acondicionador para mezcla asfáltica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el hecho de que el poliol está en una cantidad desde el 2 hasta el 4 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica.

4. El acondicionador para mezcla asfáltica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el poliol tiene una cadena lineal y desde 3 hasta 6 átomos de carbono.

5. El acondicionador para mezcla asfáltica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el poliol es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en propilenglicol, dipropilenglicol, 1,3-butilenglicol, pentilenglicol, glicerol, diglicerol y combinaciones de los mismos.

6. El acondicionador para mezcla asfáltica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que el tensioactivo está en una cantidad desde el 0,1 hasta el 0,3 % en peso total de dicho acondicionador para mezcla asfáltica.

7. El acondicionador para mezcla asfáltica según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el ácido mineral es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ácido clorhídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico y combinaciones de los mismos.

8. Una mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, caracterizada por que comprende:

a) un acondicionador para mezcla asfáltica, de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en una cantidad desde el 1 hasta el 5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, en donde el betún comprendido en dicho acondicionador para mezcla asfáltica es una primera porción de betún;

9. La mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que el acondicionador para mezcla asfáltica está en una cantidad desde el 1,5 hasta el 3,5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

10. La mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según una cualquiera de las reivindicaciones 8 y 9, caracterizada por el hecho de que la segunda porción de betún está en una cantidad desde el 3,5 hasta el 6,5 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

11. La mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizada por el hecho de que el árido está en una cantidad desde el 93 hasta el 96 % en peso total de dicha mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

12. La mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada por el hecho de que el árido comprende un miembro seleccionado del grupo que consiste en árido de granulometría densa, árido de granulometría discontinua, de granulometría abierta, árido de matriz de piedra, material de pavimentación de asfalto reciclado y combinaciones de los mismos.

13. Una superficie pavimentada, caracterizada por que comprende una capa de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12.

14. Un método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por que comprende las etapas:

a. proporcionar una mezcla de un poliol, un tensioactivo, un ácido mineral y agua, en donde la mezcla ocurre a una temperatura en un intervalo desde 70 hasta 80 °C;

b. proporcionar una mezcla de la composición, obtenida en la etapa a), con una primera porción de betún, que tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados, en donde la primera porción de betún está a una temperatura en un intervalo desde 100 hasta 150 °C, obteniéndose el acondicionador para mezcla asfáltica de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7;

c. reducir la temperatura del acondicionador para mezcla asfáltica, obtenido en la etapa b), hasta temperatura ambiente;

d. proporcionar una mezcla de una segunda porción de betún que tiene una viscosidad dinámica igual o superior a 35.000 cP (35 Pa.s), medida a 60 °C, y una gravedad API igual o superior a 10 grados con árido, en donde la mezcla ocurre a una temperatura desde 130 °C hasta 170 °C;

e. proporcionar una mezcla de la mezcla asfáltica, obtenida en la etapa c), que se mantiene a temperatura ambiente, con la mezcla de la etapa d), en donde la mezcla final se mantiene en un intervalo de temperatura desde 130 °C hasta 170 °C, dando como resultado la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada;

f. realizar un enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, obtenida en la etapa e), hasta temperatura ambiente;

g. almacenar la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada, obtenida en la etapa f), a temperatura ambiente hasta que se aplique sobre una superficie que se va a pavimentar.

15. El método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la reivindicación 14, caracterizado por el hecho de que la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada se calienta hasta un intervalo de temperatura de compactación desde 130 °C hasta 170 °C, antes de ser aplicada sobre una superficie que se va a pavimentar, cuando la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada se almacena previamente a temperatura ambiente.

16. El método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según una cualquiera de las reivindicaciones 14 o 15, caracterizado por el hecho de que el enfriamiento controlado de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada de la etapa f) comprende enfriar la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada a una velocidad de enfriamiento directamente proporcional a la tasa de producción de mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada.

17. Un uso de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada de una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado por ser en pavimentar una superficie.

18. Un método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 con un sistema, caracterizado por que comprende:

a. un tanque de mezcla (28) para proporcionar una mezcla de un poliol, un tensioactivo, un ácido mineral y agua;

b. un tanque de betún que tiene un dispositivo de calentamiento (29);

c. una zona de mezcla para proporcionar la mezcla de la disolución acuosa que comprende el poliol, el tensioactivo, el ácido mineral y el agua con el betún, resultando el acondicionador para mezcla asfáltica (9);

d. al menos un intercambiador de calor (32) para enfriar el acondicionador para mezcla asfáltica (9), obtenida en la etapa c), hasta temperatura ambiente;

e. al menos un tanque de almacenamiento (33) para guardar el acondicionador para mezcla asfáltica (9).

19. El método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que la zona de mezcla de la etapa c) comprende una secuencia de un primer agitador estático (30), al menos un molino coloidal (31) y un segundo agitador estático (30).

20. El método de producción de la mezcla de pavimentación asfáltica acondicionada según la reivindicación 19, caracterizado por el hecho de que el al menos un molino coloidal (31) comprende dos o más molinos coloidales (31) dispuestos en paralelo entre ellos.