FI102256B - Menetelmä rakenteen saattamiseksi vedenpitäväksi sekä siinä käytettävä laminaatti - Google Patents

Description

102256

Menetelmä rakenteen saattamiseksi vedenpitäväksi sekä siinä käytettävä lami-naatti

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää, jolla tehdään veden- ja kosteudenpitäviksi 5 erilaisia vettä läpäiseviä rakenteita käyttämällä parannettuja, muotoon puristettuja, taipuisia levymäisiä vedenpitäviä laminaatteja alle n. 4,5 °C:n lämpötilassa. Keksintö koskee myös parannettua, muotoon puristettua, taipuisaa levymäistä, vedenpitävää laminaattia, jota voidaan käyttää erilaisiin rakennuksiin ja muihin tie- ja vesira-kennusrakenteisiin alle 4,5 °C:n lämpötilassa.

10 Rakennusten rakentamisessa ja tie-ja vesirakennuskohteissa, kuten teissä, silloissa, rakennuksissa, perustuksissa ja aukioiden päällystyksissä käytetyt erilaiset materiaalit ovat alttiita veden tunkeutumiselle niiden sisään johtuen osaksi niiden omista ominaisuuksista. Usein on toivottavaa, että voidaan vähentää tai estää veden pääsy näistä materiaaleista valmistettujen rakenteiden läpi, ja tämä voi olla kriittistä tie-15 tyissä rakenteissa, kuten herkkien elektronisten laitteistojen koteloinneissa tai tunneleissa, joissa liikkuu ajoneuvo- tai jalankulkuliikennettä veden alla. Useiden vuosien ajan tukikalvojen ja bitumikerrosten muodostamia taipuisia levymäisiä vedenpitäviä laminaatteja, jotka ovat tehtaassa muotoon puristettuja, on käytetty vedenpitävinä . ·, aineina.

• · 20 Vaikkakin useiden vuosien ajan on käytetty tehtaassa ennalta muotoon puristettuja, • · taipuisia, levymäisiä vedenpitäviä, tukikalvojen ja bitumikerrosten muodostamia ·' : laminaatteja, näiden laminaattien käyttöä rajoittaa jatkuvasti paljolti tunnustettu, : ‘mutta tyydyttämätön tarve aikaansaada laminaatteja, joita voidaan käyttää ongelmit- ta kylmässä ilmanalassa. Niinpä kun ympäristön lämpötila laskee alle 4,5 °C, erityi-25 sesti alle -3,9 °C, vedenpitäviä laminaatteja lakataan yleensä käyttämästä ja ne kor-vataan kuumakäsitellyillä vedenpitäviksi tekevillä aineilla. Huono tartuntakiinnit- • i t tyminen, eli laminaatin osien kiinnittyminen toisiinsa osien yhtymäkohdissa, on tär-\ ' kein tekijä, joka rajoittaa käyttöä alhaisessa lämpötilassa. Heikon tartuntakiinnitty- ·*.·.: misen takia jopa erikoislaminaatteja, joita suositetaan käytettäväksi alle 4,5 °C:n 30 lämpötilassa, ei käytetä alle -3,9 °C:n lämpötilassa.

• · *.' : Edellä mainitun tyyppisiä taipuisia, ennalta muotoon puristettuja laminaatteja ja nii- • · den käyttöä muodostamaan vedenpitäviä kerroksia erilaisissa rakennusrakenteissa selostetaan esim. US-patenteissa 3 741 856, 3 583 682 ja 3 900 102 (Hurst). US- 2 102256 patentti 4 172 830 (Rosenberg et ai.) on toinen monista esimerkeistä, jossa esitetään vedenpitävyyteen käytettyjä levymäisiä taipuisia materiaaleja.

Tällä hetkellä on käytössä vedenpitäviä laminaatteja, joita suositellaan käytettäväksi lämpötilaan -3,9 °C asti. Mainituissa tuotteissa on polyetyleenikerros ja bitumiker-5 ros, joka sisältää asfalttia, prosessiöljyä, kumia ja täytemateriaalia.

US-patentissa 4 755 545 (Lalwani) selostetaan itsekiinnittyvää kateainekiinnitys-seosta, joka sisältää 50-95 paino-% bitumikomponenttia, 4-40 paino-% inerttiä täytemateriaalia ja 1-6 paino-% styreeni-ja butadieenimonomeerien termoplastista loh-kopolymeeriä.

10 US-patentissa 4 547 399 (Fujihara et ai.) esitetään koostumus, jolla halkeamat ja liitoskohdat tiivistetään tehokkaasti asfaltti- ja betonipintaisissa kaduissa ja moottoriteissä, joka sisältää päällystyslaatuun käypää asfalttia, prosessiöljyä (ei yli 32 %) ja styreeni-butadieenikumia tai -kumeja.

US-patentti 4 328 147 ja 4 382 989 (Chang et ai.) kuvaavat asfalttipitoisia koostu-15 muksia, jotka ovat käyttökelpoisia kateaineasfaltteina, jotka sisältävät 39-99 pai-no-% oksidoitua asfalttia ja 1-8 % oksidoitua polyetyleeniä.

US-patentti 4 459 157 (Koons) kuvaa asfalttiseoskoostumusta, jossa butadieeni- • ·: styreenin elastomeerinen lohkokopolymeeri dispergoidaan ja se sisältää 5-45 pai- ·;·· '; no-% katalyyttistä öljykrakkerijäteöljyä. Tälle koostumukselle on ominaista edelleen ....: 20 alhainen asfalttipitoisuus.

• * · · ·' Esillä oleva keksintö koskee menetelmää, jolla eräistä vettä läpäisevistä rakennus-« « · materiaaleista saadaan vedenpitäviä ja johon kuuluu parantuneiden, ennalta muo- • · · toon valettujen, joustavien, levymäisten vedenpitävien laminaattien käyttö rakenteisiin, jopa n. -18 °C:n lämpötilassa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käyte-25 tyissä parannetuissa, muotoon puristetuissa, taipuisissa, alhaisessa lämpötilassa • · käytettäväksi sopivissa laminaateissa on tukikalvot ja bitumikerrokset, joissa bitumia ·. sisältävä osuus käsittää 29-54 paino-% asfalttia, 25-50 paino-% prosessiöljyä ja 16- • · ♦ *!** paino-% styreeni- ja butadieenimonomeerien termoplastista lohkopolymeeriä.

<.·* Menetelmän oleelliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

30 Vastaavasti keksinnön mukaisen vedenpitävän laminaatin tunnusmerkit ilmenevät : \ : oheisesta patenttivaatimuksesta 10.

I I

Rakenteiden, kuten esim. rakennusten, siltojen, teiden, tunnelien, perustusten ja aukioiden päällysten tekeminen vedenpitäväksi käyttäen ennalta muotoon puristettuja, 3 102256 taipuisia, levymäisiä kalvo- ja bitumikenoslaminaatteja, edellyttää usean vedenpitävän laminaattiosan käyttämistä. Jotta saataisiin aikaan jatkuva kosteuseste, osat on sijoitettu toistensa päälle ja liimattu yhteen. Siten optimivedenpitävyys edellyttää sellaisia liitoksia vedenpitävän laminaatin osien välillä, jotka kestävät olennaisesti 5 rakenteen käyttöajan. Esillä olevaan keksintöön kuuluu se havainto, että parannetuissa vedenpitävissä laminaateissa on bitumikerros, jossa on n. 29-54 paino-% asfalttia, n. 25-50 paino-% prosessiöljyä ja n. 16-35 paino-% styreeni-ja butadieeni-monomeerien termoplastista lohkopolymeeriä. Tässä käytettyyn tapaan asfaltin, pro-sessiöljyn ja termoplastisen butadieenin ja styreenin muodostaman lohkopolymeerin 10 prosenttiosuudet lasketaan perustuen näiden aineiden yhteismäärään ilman täyteaineita tai muita komponentteja. Jopa n. -18 °C:n lämpötilassa nämä laminaatit muodostavat edelleen riittävän lujat ja kestävät laminaattien väliset sidokset, jolloin mainituissa alhaisissa lämpötiloissa voidaan käyttää em. parannettuja vedenpitäviä laminaatteja. Keksinnön mukaiset, alhaisessa lämpötilassa käyttökelpoiset vedenpi-15 tävät laminaatit ovat siten sellaisia vedenpitäviä laminaatteja, jotka muodostavat riittävän lujat ja kestävät laminaattien väliset liitokset niin, että näitä vedenpitäviä laminaatteja voidaan käyttää jopa lämpötilassa -18 °C, erikoisesti -18 °C ... -3,9 °C, erityisemmin -12,2 °C ... -6,6 °C, jotka noudattavat käytössä olevia rakennusteollisuuden vaatimuksia ja standardeja. Esillä olevan keksinnön mukaisissa alhaisessa 20 lämpötilassa käytettävissä vedenpitävissä laminaateissa on lisäksi riittävän korkea • ;. lämpötilan virtausvastus, joten niitä voidaan käyttää rakenteissa, joissa lämpötilat : saattavat ylittää +60 °C, kuten rakennusten aukioiden päällystyksissä kuumassa il- . .; mastossa.

• · » : Tässä käytettyyn tapaan vettä pitävät laminaatit ovat taipuisia, levymäisiä materiaa- ·...: 25 leja, joissa on bitumikerros sisältäen asfalttia, kumimaista asfalttia tai vastaavia ma- teriaaleja, ja tukimateriaalia, joka on edullisesti jotain synteettistä polymeeriä oleva kalvo, kuten esim. polyetyleeniä, polypropyleeniä tai muuta polyolefiinia; polyami- dia; polyesteriä, esim. polyetyleenitereftalaattia, polyuretaania, polyvinyylikloridia; .·*:·, vinyylikloridin ja vinylideenikloridin kopolymeeriä; synteettistä kumia, kuten esim.

• · · 30 polyklooripreeniä tai butyylikumia; tai vastaavia materiaaleja. Bitumipitoinen kerros on edullisesti ainakin 0,63 mm paksu, edullisemmin 1,27-1,52 mm paksu. Vedenpi- • * · täviin laminaatteihin eivät siis kuulu sellaiset kuin kattohuopamateriaalit, joissa bi-. ·. : tumiaine on impregnoitu vahvistusmatoksi, joka on valmistettu esim. lasikuidusta, .·. selluloosa-aineista, orgaanisista polymeereistä, huovasta tai muista materiaaleista, 35 joihin asfaltti kiinnittyy. Esillä olevan keksinnön mukaisia vedenpitäviä laminaatteja käytetään jopa -18 °C:n lämpötilassa edullisesti rakenteisiin, joihin on aikaisemmin levitetty sopivia pohjamaaleja. Sopiviin pohjamaaleihin kuuluvat tunnetut vedenpi- 4 102256 tävät laminaattipohjamaalit, kuten esim. asfaltin kiviöljytisleeseen liuotetut bitumi-koostumukset, luonnolliset tai synteettiset kumit ja ohenteet tai täyteainehartsit orgaanisissa liuottimissa. Yleisesti pohjamaaleja ei levitetä sellaiseen laminaattipin-taan, joka kiinnitetään toiseen laminaattipintaan vierekkäisten laminaatttiosien väli-5 sissä liitoskohdissa.

Esillä olevan keksinnön mukaisissa, parannetuissa vedenpitävissä laminaateissa käytetyillä asfalteilla on seuraavat aluminiumoksidin erotusalueet (ASTM D4124) ja edulliset alueet:

Alue Edulliset alueet

Tyydytetyt aineet 5-25 % 8-15 %

Nafteeniset aromaatit 20-40 % 32-40 %

Polaariset aromaatit 30-50 % 40-46 %

Asfalteenit 5-20% 8-15% 10 Esillä olevan keksinnön mukaisten vedenpitävien laminaattien bitumipitoisessa kerroksessa käytetty prosessiöljy on tuotantoprosessiöljyä, joka on yleensä määritelty nafteeniseksi, alifaattiseksi tai nafteeni-alifaattiseksi öljyksi, jossa on seuraava savi-geelierotusalue (ASTM D2007):

Tyydytetyt aineet 10-30%

Polaariset yhdisteet 10-20% • · Aromaatit 50-85 %

Asfalteenit 0-0,5 % • · • # • · · 5 102256 lymeerit, joissa alhaisen molekyylipainon omaavan polymeerin ja korkean mole-kyylipainon omaavan polymeerin suhde on n. 4.1 ...2:1.

Esillä olevan keksinnön edullisiin vedenpitäviin laminaatteihin kuuluu bitumipitoi-nen kerros, jossa on n. 36-51 paino-%, edullisemmin n. 39-43 paino-%, asfalttia, n. 5 25-40 paino-%, edullisemmin n. 30-40 paino-% prosessiöljyä, ja n. 16-35 paino-%, edullisemmin 16-25 paino-% styreeni- ja butadieenimonomeerien termoplastista lohkopolymeeriä.

Täyteaineet ovat valinnaisia ainesosia esillä olevan keksinnön mukaisten vedenpitävien laminaattien bitumipitoisessa kerroksessa. Käyttökelpoisiin täyteaineisiin 10 kuuluvat kivipöly, kalkkikivi, jauhetut lasikuidut, wollastoniitti, hiekka, talkki, kiille, vermikuliitti, noki ja titaniumoksidi. Täyteaineiden ja erilaisten muiden valinnaisten ainesosien lisääminen voi kuitenkin vähentää esillä olevan keksinnön mukaisten vedenpitävien laminaattien kykyä muodostaa riittävän lujia ja kestäviä tartuntalii-toksia laminaattien osien välisissä liitoskohdissa, kun niitä käytetään alle 4,5 °C 15 lämpötiloissa. Näin ollen valitaan sellaiset täyteainetyypit ja -määrät niin, että vedenpitävä laminaatti muodostaa riittävän lujat ja kestävät tartuntaliitokset, kun niitä käytetään jopa n. -18 °C:n lämpötiloissa, kuten seuraavassa selostettava testausmenetelmä osoittaa.

. .:. Alhaisissa lämpötiloissa käytettävän vedenpitävän laminaatin edulliseksi katsotussa 20 koostumuksessa on n. 41 paino-% asfalttia, jossa on edellä esitetty aluminiumoksi-din erottelualue, n. 38 paino-% prosessiöljyä, jossa on edellä selostettu savigeeliero-tusalue, n. 21 paino-% termoplastista styreeni-ja butadieenimonomeerien lohkopo-; ·' lymeeria ja täyteainetta jopa 5 paino-%. Edullisempi koostumus on sellainen, jossa termoplastisessa lohkopolymeerissä on n. 2:1-suhde pienen molekyylipainon ja suu- • · · v · 25 ren molekyylipainon omaavien polymeerien välillä.

Erilaisiin tie- ja vesirakennusrakenteisiin kuuluvat esim. rakennukset, sillat, tiet, • · · tunnelit, perustukset ja aukioiden päällystykset tehdään vedenpitäviksi käyttämällä # · « esillä olevaa keksintöä. Tässä käytettyyn tapaan rakenteen tekeminen "vedenpitä-väksi" tarkoittaa sitä, että veden pääsyä rakenteeseen vähennetään tai se eliminoi-·*..*: 30 daan. Esillä olevan keksinnön mukaisia vedenpitäviä laminaatteja käytetään teke- . · j ; mään sellaisia vedenpitäviä rakenteita, jotka on valmistettu materiaaleista, jotka ovat ! vettä läpäiseviä joko itsessään tai epätäydellisyyksien, kuten halkeamien tai huokos ten seurauksena. Vettä läpäiseviin materiaalityyppeihin, joihin esillä olevaa keksintöä käytetään, kuuluvat puu, tiili, kivi, ulkoverhouskipsilevy, seosbetonit, potsolaa-35 nisementit tai betoni, edullisesti portlandsementti.

6 102256

Esillä olevan keksinnön mukaiset vedenpitävät laminaatit valmistetaan seuraavan yleismenetelmän mukaan. Ennalta hienoksi jauhettua styreeni- ja butadieenimono-meerien termoplastista polymeeriä lisätään n. 176,6 ... 204,4 °C:n lämpötilaan kuumennettuun prosessiöljyyn ja sekoitetaan, kunnes polymeerihiukkasia ei erotu. Sen 5 jälkeen lisätään asfalttia polymeeri-öljyseokseen sekoittamalla niin kauan, kunnes muodostuu tasainen koostumus. Tätä polymeeri-öljy-asfalttikoostumusta kaadetaan sitten irrokepaperille ja päällystetään tukikalvolla. Vaihtoehtoisesti valmistetaan polymeeri-öljy-asfalttikoostumus lisäämällä termoplastista polymeeriä prosessiöljyn ja asfaltin seokseen, jota on kuumennettu, n. 176,7 ... 204,4 °C:n lämpötilaan.

10 Esillä olevan keksinnön mukaisten menetelmien mukaan rakenteiden tekemiseksi vedenpitäväksi, joissa esillä olevan keksinnön mukaisia vedenpitäviä laminaatteja käytetään alhaisissa, jopa -18 °C:n lämpötiloissa, edullisesti -18 ... -3,9 °C, edullisemmin -12,2 ... -3,9 °C:n lämpötiloissa, vedenpitävä laminaatti levitetään rakenteeseen paineella ja painetta käytetään muodostamaan tartuntasidoksia. Käytetään 15 edullisesti suurempia kuin käden paine esimerkiksi käyttämällä telaa. Edullisissa menetelmissä esillä olevan keksinnön mukaisia vedenpitävät laminaatit levitetään rakenteiden pystyosiin. Muissa edullisissa menetelmissä vedenpitäviä laminaatteja levitetään rakenteiden vaakasuoriin osiin. Yleensä laminaattiosien välisissä liitoksissa yhden osan bitumipitoinen kerros kiinnitetään vieressä olevan kappaleen tukikal-20 voon. Valinnaisesti liitoskohdissa tukikalvo poistetaan alapuolisesta laminaattiosasta ‘ niin, että sen päällä olevan laminaattiosan bitumipitoinen kerros kiinnitetään suo- • ·' raan alapuolella olevan laminaattiosan bitumipitoiseen kerrokseen. Liitoksissa on : : edullista pitää n. 5 cm.n levyistä limitystä. Voidaan käyttää edellä mainittuja poh- ·...· jamaaleja muodostamaan tartuntaliitoksia, mutta edullista on käyttää tartuntaliitos- 25 muodostusta ilman pohjamaalla.

• · * • · f • Kuten esillä olevan keksinnön mukaisissa menetelmissä on käytetty, alhaisissa, jopa -18 °C:n lämpötiloissa, edullisesti n. -18 °C ... -3,9 °C, edullisemmin -12,2 ... -6,6 * * · · · · * * * °C, aikaansaadaan laminaatti/laminaattisidoksia, jotka ovat riittävän lujia ja kestäviä < · · V · estämään veden pääsyn pitkin vedenpitävän laminaattiosan limireunoja olennaisesti ; .·. 30 rakenteen käyttöajan.

• · · »·· « ·

Esimerkin 5 testimenetelmä valittiin antamaan ennuste todellisista käyttövaatimuk-sista ja sitä käytettiin sellaisten vedenpitävien laminaattien selville saamiseksi, jotka muodostavat, kun niitä käytetään -18 ... -3,9 °C:n lämpötiloissa, riittävän lujat ja kestävät laminaattien väliset sidokset voimassa olevien rakennusteollisuuden spesi-35 fikaatioiden ja standardien mukaisesti. Mitattuna n. 5 minuutin kuluttua asetuksesta -6,6 °C:n lämpötilassa, n. 35,6 g/cm kuorintavoima lähestyy sitä minimiä, joka tarvi- 7 102256 taan, että vedenpitävät laminaattien väliset sidokset ovat riittävän lujia ja kestäviä testatussa vedenpitävässä laminaatissa, että noudatetaan voimassa olevia rakennusteollisuuden määräyksiä ja standardeja, kun niitä käytetään n. -18 ... -3,9 °C:n lämpötilassa. Niistä vedenpitävistä laminaateista, jotka täyttävät tai ylittävät esimerkin 5 5 esittämät kriteerit, käytetään tässä yhteydessä nimitystä alhaisessa lämpötilassa käytettävät vedenpitävät laminaatit.

Esillä olevan keksinnön ajateltavissa oleviin vastaavuuksiin kuuluu sellaisia vedenpitäviä laminaatteja, joilla on samantapaisia asfaltti-polymeerikoostumuksia, joita voidaan käyttää alhaisessa, jopa n. -18 °C:n lämpötilassa ja joista voidaan 10 valmistaa riittävän lujat ja kestävät vedenpitävät laminaatti/laminaattisidokset rakennusteollisuuden vedenpitävyydelle asetettujen spesifikaatioiden ja standardien mukaisesti. Muut ajateltavissa olevat vastaavuudet ovat sellaisia alhaisessa lämpötilassa käytettäviä vedenpitäviä laminaatteja, joissa on bituminen kerros ja tukimateriaalia, jossa jokin osa bitumipitoista kerrosta impregnoidaan tukimateriaaliin.

15 Seuraavat esimerkit muodostavat keksinnön erityisiä kuvauksia, mutta niitä ei ole tarkoitettu rajoittamaan keksinnön piiriä edellä kuvattuihin ja jäljempänä tuleviin patenttivaatimuksiin.

Esimerkki 1 : Prosessiöljyä (228 g), jonka savigeelierotusalue (ASTM D2007) on edellä kuvatun 20 kaltainen, kuumennettiin lämpötilaan 176,7 ... 204,4 °C käyttämällä kuumennus-päällyskuorta. Sitten 42 g hienoksi jauhettua (läpäisee 10 meshin seulan) styreeni-butadieenikumia, jossa oli 70:30 butadieeni:styreeniä ja lohkopolystyreenipitoisuus 30 %, lisättiin hitaasti möykkyjen muodostumisen estämiseksi ja sekoitettiin lasta-:*·*; sekoittimella. Seuraavaksi lisättiin 84 g jauhettua (menee 4 meshin seulan läpi) sty- 25 reeni-butadieenikumia, suhde 75:25 butadieeni:styreeni ja lohkopolystyreenipitoi-suus 18 %, ja sekoitettiin 30-60 minuuttia. Tätä öljy-kumiseosta sekoitettiin sitten * · niin kauan, kunnes ei ollut näkyvissä kumihiukkasia, tavallisesti 30 minuutista 3 * · tuntiin. Sitten lisättiin 240 g asfalttia lämpötilassa 176,7 ... 204,4 °C ja sekoitettiin » 30-60 minuuttia. Tämä kumipitoinen asfaltti kaadettiin sitten irrokepaperille n. 30 1,42 mm:n paksuudelta ja päällystettiin polyetyleenikalvolla.

Esimerkki 2

Kuumennettiin prosessiöljyä (180 g), jonka savigeelierotusalue (ASTM D2007) oli kuten edellä, ja asfalttia (294 g), jonka aluminiumoksidin erotusalue (ASTM D4124) oli kuten yllä, lämpötilaan 176,7 ... 204,4 °C käyttämällä kuumennuspäällystä. 42 g 102256 g jauhemaista (kulkee 10 meshin seulan läpi) styreeni-butadieenikumia, jonka butadi-eeni-styreenisuhde oli 70:30, ja lohkopolystyreenipitoisuus 30 %, lisättiin hitaasti möhkäleiden muodostumisen estämiseksi lastasekoittimella. Seuraavaksi 84 g jauhettua (kulkee 4 meshin seulan läpi) styreeni-butadieenikumia, jossa on 75:25 bu-5 tadieeni-styreenisuhde, ja 18 % lohkopolystyreeniä lisättiin ja sekoitettiin 30-60 minuuttia. Tämä kumipitoinen asfaltti kaadettiin sitten irrokepaperille n. 1,42 mm:n paksuudelta ja päällystettiin polyetyleenikalvolla.

Esimerkki 3

Prosessiöljyä (456 g), jossa oli em. savigeelierotusalue (ASTM D2007), 84 g sty-10 reeni-butadieenikumia, jossa oli 70:30 butadieeni-styreenisuhde ja 30 % lohkopolystyreenipitoisuus, ja 168 g styreeni-butadieenikumia, jossa oli 75:75 butadieeni-styreenisuhde ja 18 % lohkopolystyreenipitoisuus, sekoitettiin n. 176,7 ...

204,4 °C:n lämpötilassa n. tunnin ajan. Sen jälkeen lisättiin asfalttia (492 g), jossa oli em. aluminiumoksidin erotusalue (ASTM D4124), ja sekoitettiin 30 minuutin 15 ajan. Sekoitus tapahtui argonkaasulla hapettumisen vähentämiseksi. Sitten näin valmistettu kumia sisältävä asfaltti kaadettiin irrokepaperille n. 1,42 mm:n paksuudelta ja peitettiin polyetyleenikalvolla.

Esimerkki 4 ..' Käyttäen esimerkin 3 menettelyä valmistettiin bitumikerroksen käsittävä vedenpitä- 20 vä laminaatti, jossa kerroksessa oli edellä kuvatun savigeelierotusalueen (ASTM ':"; D2007) omaavaa prosessiöljyä (360 g), korkean molekyylipainon omaavaa poly meeriä (84 g), alhaisen molekyylipainon omaavaa polymeeriä (168 g) ja asfalttia ; . (588 g), jossa oli edellä mainittu aluminiumoksidierotusalue (ASTM D4124).

·»«

Esimerkki 5 :Y: 25 Tartuntaliimaustestaus « • · ’·* ’ Käytettiin seuraavaa menetelmää mittaamaan liitosten sidoslujuutta kahden vedenpi- : tävän laminaattiosan välillä. Vedenpitävät laminaatit, joihin oli kiinnitetty irrokepa- perit, leikattiin n. 5 cm x 17,5 cm:n kappaleiksi. Käyttämällä pientä veistä poistettiin 2,5 cm irrokepaperia vedenpitävän laminaatin jokaisen osan yhdestä 5 cm:n mittai-30 sesta reunasta. Alue, josta irrokepaperi oli poistettu, peitettiin sitten päällysteipillä laipan muodostamiseksi. Tehtiin myös 7,5 x 19 cm:n mittaiset polyetyleenikalvo-kappaleet.

9 102256

Kahden tunnin ajan ennen testausta pidettiin vedenpitäviä laminaattikappaleita ja polyetyleenikalvokappaleita tartuntakiinnitystestausta varten valitussa lämpötilassa. Sitten laminaattikoekappaleista irrotettiin irrokepaperi ja laminaatti kiinnitettiin po-lyetyleenikalvoon ja valssattiin kolme kertaa mitoiltaan 7,27 cm leveällä, n. 9 kg:n 5 painoisella terästelalla. Viiden minuutin kuluttua laminaattikalvo-koekappaleet sijoitettiin testauslaitteen (Sintach(R)) leukoihin ja testerin ristikappaletta siirrettiin 5 cm minuutissa. Laminaatti- ja kalvo-osien irrottamiseksi (180°) tarvittava voima laskettiin ja sitä pidettiin kuoriutumisvoimana laskettuna laminaatin leveydestä (kg/m).

Tätä menetelmää käyttävä testaus tuotti taulukossa I esitetyt tulokset. Tässä taulu-10 kossa vertailuarvot 1 ja 2 ovat kaupallisia vedenpitäviä laminaatteja, joiden bitumi-paperi sisältää prosessiöljyä, asfalttia, kumia ja täyteainetta. Vertailuarvo 2 on myös kaupallista tuotetta, jota suositellaan käytettäväksi aina -3,9 °C:n lämpötilaan asti.

Taulukko I

Kuorintavoima (kg/m)

15 Näyte -18 °C -6,6 °C 4,4 °C 22,8 °C

Esimerkki 1 39 110 75 25

Esimerkki 2 <18 96 105 55

Verrokki 1 0,0 <18 21 29 • Verrokki2 0,0 <18 38 46 * · ..: 20 Esimerkki 6

Korkean lämpötilan virtausvastus

»M

• · • ♦ • · m

Seuraavaa menetelmää käytettiin testaamaan esillä olevan keksinnön mukaisten ai-haiseen lämpötilaan sopivien vedenpitävien laminaattien korkean lämpötilan vir-#.#.t tausvastusta. Aluksi kiinnitettiin n. 5 cm leveitä x 7,5 cm pitkiä x 1,42 mm paksuja 25 vedenpitävien laminaattien bitumipitoisten kerroksien näytekappaleita (ilman tuki-*·.* * kalvoa) 29 gaugen teräslevyyn. Sitten teräslevy siihen kiinnitettyine bitumikerroksi- L;*: neen sijoitettiin vaakasuoraan testilämpötilaan yhdeksi tunniksi. Sen jälkeen teräsle- , *** vyä pidettiin pystysuorassa testauslämpötilassa testauksen keston ajan. Testauksen jälkeen mitattiin suurin laskeuma eli tippumiskohta jokaisen näytteen alapäässä.

10 102256

Taulukko II

Lämpötila/aika (cm) 24 tuntia 48 tuntia

Näyte 71,1 °C 82,4 °C 71,1 °C

5 Esimerkki 1 1,1 6,9 1,1

Esimerkki 2 0,0 0,7 0,0

Vertailu 1* 3,6 15+ 6,8

Vertailu 2* 2,7 15+ 5,5 *Vertailukappaleet 1 ja 2 ovat samat kuin esimerkissä 5.

10 Esimerkki 7

Hitaan kuoriutumisen testaus

Galvanoitua teräskappaletta ruiskutettiin ruiskuliimalla ja ristiinlaminoidun polyety-leenikalvon kappale asetettiin liiman päälle. Sitten teräksen annettiin siihen sovitet-tuine kalvoineen kuivua yli yön. 1,42 mm:n paksuinen kappale vedenpitävää lami-15 naattibitumikerrosta asetettiin taustamateraaliin ja leikattiin n. 7,5 cm x 17,8 cm:n liuskoiksi. 2,5 cm:n levyinen teippi kiinnitettiin yhteen 7,5 cm:n levyiseen reunaan. Sitten tämä bitumia sisältävä testausnäytekerros asetettiin teräkseen kiinnitetylle . polyetyleenikalvolle ja sitä valssattiin kolme kertaa 12,7 kg:n teräsvalssilla. Bitumi- • \ kerrosterästä säilytettiin sitten vaakasuorassa yhden tunnin ajan. Sen jälkeen näyte 20 sijoitettiin pystysuoraan yläpäässä olevine teipattuine laippoineen ja 100 g:n paino ; : asetettiin laippaan ja koekappaletta pidettiin 49,9 °C:n lämpötilassa testauksen ajan.

Esimerkkien 3 ja 4 bitumikerrosten tuottamat testaustulokset on esitetty taulukossa O m.

• · m • · ·

Taulukko III

• · ;.v 25 Näyte Kuoriutumismatka (cm) 1 tunnissa :*i‘r Esimerkki 3 1,6 . Esimerkki 4 2,7 t i « ··· ···

Edellä on kuvattu keksinnön edullisia suoritusmuotoja. Keksintöä ei kuitenkaan rajoiteta tässä selostettuihin ohjeisiin ja varataan oikeus kaikkiin jäljempänä tulevien 30 patenttivaatimusten piiriin kuuluviin muunnoksiin.

Claims (11)

102256 π

1. Menetelmä rakenteen saattamiseksi vedenpitäväksi käyttämällä vedenpitäviä laminaatteja, joissa on bitumipitoinen kerros sekä tukimateriaalia, tunnettu siitä, että bitumipitoinen kerros sisältää 29-54 paino-% asfalttia, jossa on seuraava alu-5 miniumoksidin erotusalue (ASTM D4124): Tyydytetyt aineet 5-25 % Nafiteeniset aromaatit 20-40 % Polaariset aromaatit 30-50 %

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att asfalten har följande sepa-reiingsomräde för aluminiumoxid (ASTM D4124):

20 Mättadeämnen 8-15% . · Naftena aromater 32-40 % * II* Polära aromater 40-46 % ··< t 9 , Asfaltener 8-15 % • · * · « • I ’<·· 25 3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att det bituminösa « a * skiktet innehäller 36-51 vikt-% asfalt, 25-40 vikt-% processolja och 16-35 vikt-% • · · v ·* termoplastisk polymer bildad av styren-och butadienmonomerer.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bitumipi-toinen kerros sisältää 36-51 paino-% asfalttia, 25-40 paino-% prosessiöljyä ja 16-35 paino-% styreeni- ja butadieenimonomeerien muodostamaa termoplastista polymeeriä.

4. Förfarande enligt nägot av patentkraven 1-3, kännetecknat av att det bitumi- ;*j 4 30 nösa skiktet innehäller 39-43 vikt-% asfalt, 30-40 vikt-% processolja och 16-25 vikt- ·. % termoplastisk bockpolymer bildad av styren- och butadienmonomerer. » i * • · · Ma aa*

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bi- tumipitoinen kerros sisältää 39-43 paino-% asfalttia, 30-40 paino-% prosessiöljyä ja 16-25 paino-% styreeni- ja butadieenimonomeerien muodostamaa termoplastista lohkopolymeeriä.

5. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att för-hällandet mellan styren-butadien-polymeren med lägre molekylvikt och styren- 35 butadien-polymeren med högre molekylvikt är 4:1-2:1.

5 Polära föreningar 10-20% Aromater 50-85 % Asfaltener 0-0,5 % och 16-35 vikt-% termoplastisk blockpolymer bildad av styren- och butadienmono-10 merer, som innehäller en blandning bildad av en polymer vars förhällande butadi-en:styren är ca 70:30 och blockpolystyrenhalt är ca 30 % (en polymer med högre molekylvikt) och en polymer vars förhällande butadien:styren är ca 75:25 och blockpolystyrenhalt är ca 18 % (polymer med lägre molekylvikt), och i vilken för-hällandet mellan polymeren med lägre molekylvikt och polymeren med högre mole-15 kylvikt är mellan 5 :1-1:1.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 10 pienemmän molekyylipainon omaavan styreeni-butadieeni-polymeerin suhde suuremman molekyylipainon omaavaan styreeni-butadieeni-polymeeriin on 4:1-2:1.

6. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att det bituminösa skiktet innehäller ca 41 vikt-% asfalt, ca 38 vikt-% processolja och ca 21 102256 vikt-% termoplastisk blockpolymer bildad av styren- och butadienmonomerer i form av en blandning med en polymer i förhällandet 2:1, i vilken förhällandet butadi-en: styren är 75:25 och blockpolystyrenhalten är 18 %, och en polymer vars förhällande butadien:styren är 70:30 och blockpolystyrenhalt är 30 %. 5

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bitumipitoinen kerros sisältää noin 41 paino-% asfalttia, noin 38 paino-% prosessi- 15 öljyä ja noin 21 paino-% styreeni-ja butadieenimonomeerien muodostamaa termoplastista lohkopolymeeriä seoksena, jossa on suhteessa 2:1 polymeeriä, jossa butadi-eeni:styreenisuhde on 75:25 ja lohkopolystyreenipitoisuus on 18 %, ja polymeeriä, jonka butadieeni.styreenisuhde on 70:30 ja lohkopolystyreenipitoisuus 30 %. « '20 7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vedenpitäviä laminaatteja käytetään -18°C:n ja 4,4°C:n välisissä lämpötiloissa. ' · ·.' 8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että «tl vedenpitäviä laminaatteja käytetään -18°C:n ja -3,9°C:n välisissä lämpötiloissa. • · · • · · * · ·

7. Förfarande enligt nägot av foregäende patentkrav, kännetecknat av att de vat-tenfasta laminatema används vid temperaturer mellan -18 °C och 4,4 °C.

8. Förfarande enligt nägot av foregäende patentkrav, kännetecknat av att de vat-10 tenfasta laminatema används vid temperaturer mellan -18 °C och -3,9°C.

9. Förfarande enligt nägot av foregäende patentkrav, kännetecknat av att de vat-tenfasta laminatema används vid temperaturer mellan -12,2 °C och -6,6°C.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että : Y: 25 vedenpitäviä laminaatteja käytetään -12,2°C:n ja -6,6°C:n välisissä lämpötiloissa. « • · « *. 10. Alhaisessa lämpötilassa käytettävä vedenpitävä laminaatti, jossa on bitumipi- • · « *;··’ toinen kerros sekä tukimateriaalia, tunnettu siitä, että bitumipitoinen kerros sisältää 29-54 paino-% asfalttia, jossa on seuraava aluminiumoksidin erotusalue (ASTM D4124): 30 102256 Tyydytetyt aineet 5-25 % Nafteeniset aromaatit 20-40 % Polaariset aromaatit 30-50 % Asfalteenit 5-20 % 5 25-50 paino-% prosessiöljyä, jonka savigeelierotusalue (ASTM D2007) on seu-raava: Tyydytetyt aineet 10-30 %

10. Vattenfast laminat att användas vid läg temperatur, innehällande ett bituminöst skikt samt stödmaterial, kännetecknat av att det bituminösa skiktet innehäller 29-54 vikt-% asfalt med följande separeringsomräde för aluminiumoxid (ASTM D4124): Mättade ämnen 5-25 %

20 Naftena aromater 20-40 % . Polära aromater 30-50 % • < T t ‘ Asfaltener 5-20% • « 25-50 vikt-% processolja med följande separeringsomräde för lergel (ASTM

25 D2007): • M • · • · ··· : V: Mättade ämnen 10-30 % Polära föreningar 10-20% Aromater 50-85 % • « .

30 Asfaltener 0-0,5 % • · · och 16-35 vikt-% termoplastisk blockpolymer bildad av styren- och butadienmonomerer, som innehäller en blandning bestäende av en polymer vars förhällande buta-dien:styren är ca 70:30 och blockpolystyrenhalt är ca 30 % (polymer med högre 35 molekylvikt) och en polymer vars förhällande butadien:styren är ca 75:25 och blockpolystyrenhalt är ca 18 % (polymer med lägre molekylvikt) och i vilken för-hällandet mellan polymeren med lägre molekylvikt och polymeren med högre molekylvikt är mellan 5:1-1:1. 102256

10 Polaariset yhdisteet 10-20% Aromaatit 50-85 % Asfalteenit 0-0,5 % ja 16-35 paino-% styreeni-ja butadieenimonomeerien muodostamaa termoplastista 15 lohkopolymeeriä, joka sisältää seoksen, joka muodostuu polymeeristä, jonka butadi-eeni:styreeni-suhde on noin 70:30 ja lohkopolystyreenipitoisuus noin 30 % (suuremman molekyylipainon omaavaa polymeeriä), ja polymeeristä, jonka butadieeni:-styreeni-suhde on noin 75:25 ja lohkopolystyreenipitoisuus noin 18 % (pienemmän molekyylipainon omaavaa polymeeriä), ja jossa pienemmän molekyylipainon omaa-20 van polymeerin suhde suuremman molekyylipainon omaavaan polymeeriin on välil-lä 5:1-1:1. • · I 1 ' ' 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laminaatti, tunnettu siitä, että se käsittää ' : bitumipitoisen kerroksen, joka vastaa johonkin patenttivaatimuksista 2-6 sisältyviä :; bitumipitoisen kerroksen tunnusmerkkejä. Ml • · • t ··«

25 Patentkrav . \ *. 1. Förfarande för att göra en konstruktion vattentät genom att använda vattenfasta • t .·:% laminat med ett bituminöst skikt samt stödmaterial, kännetecknat av att det bitumi- « « · nösa skiktet innehäller 29-54 vikt-% asfalt med följande separeringsomräde för 30 aluminiumoxid (ASTM D4124): Mättade ämnen 5-25 % Naftena aromate 20-40 % Polära aromater 30-50 %

35 Asfaltener 5-20 % 102256 25-50 vikt-% processolja med följande separeringsomräde för lergel (ASTM D2007): Mättadeämnen 10-30%

10 Asfalteenit 5-20 % 25-50 paino-% prosessiöljyä, jonka savigeelierotusalue (ASTM D2007) on seuraava:

15 Tyydytetyt aineet 10-30% Polaariset yhdisteet 10-20 % Aromaatit 50-85 % Asfalteenit 0-0,5 % 20 ja 16-35 paino-% styreeni-ja butadieenimonomeerien muodostamaa termoplastista • · ·: lohkopolymeeriä, joka sisältää seoksen, joka muodostuu polymeeristä, jonka butadi- ' ‘ eeni: styreeni suhde on noin 70:30 ja lohkopolystyreenipitoisuus noin 30 % (suurem- man molekyylipainon omaavaa polymeeriä), ja polymeeristä, jonka butadieeni:-styreeni-suhde on noin 75:25 ja lohkopolystyreenipitoisuus noin 18 % (pienemmän :]*]: 25 molekyylipainon omaavaa polymeeriä), ja jossa pienemmän molekyylipainon omaa- :*·*; van polymeerin suhde suuremman molekyylipainon omaavaan polymeeriin on välil lä 5:1-1:1. • • · · • · < .*- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä asfaltilla on seuraava aluminiumoksidin erotusalue (ASTM D4124): : ϊ*: 30 ·· · -'v ;*** Tyydytetyt aineet 8-15% Nafteeniset aromaatit 32-40 % : Polaariset aromaatit 40-46 % Asfalteenit 8-15 % 102256

11. Laminat enligt patentkrav 10, kännetecknat av att det innefattar ett bituminöst skikt som motsvarar kännetecknen för det bituminösa skiktet enligt nägot av pa-tentkraven 2-6. • · · • · • · • · 9 ··« • · · • · · • · • I • · • « * C ' • ( · • · · • · · • · · • · ·