ITRM950375A1 - Bitume flussato e emulsione di bitume. - Google Patents

Abstract

Emulsione di bitume per la produzione di una miscela fredda oppure di rivestisenti per strade o sentieri, con un contenuto di bitume e di una componente flussante, e inoltre eventuali additivi, mezzi di adesione, emulsionanti, siccativi, elastomeri, agenti di reticolamento o simili, in cui la componente flussante è costituita da un olio vegetale come l'olio di colza oppure un derivato dell'olio di colza, caratterizzata del fatto che è prevista una quantità dal 50 al 99% in peso di bitume, e dall'1 al 50% in peso di una componente flussante costituita da olio vegetale come l'olio di colza o un derivato dell'olio di colza, ad esempio una quantità di acido grasso o miscela di acido grasso, un prodotto di transesterificazione come ad esempio l'estere di metile di olio di colza oppure dei derivati dell'olio di colza del tipo della resina alchidica, detta fase legante essendo emulsionato in una fase acquosa.

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo

"BITUME FLUSSATO E EMULSIONE DI BITUME"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una nuova emulsione di bitume per la produzione di una miscela fredda oppure di rivestimenti stradali o rivestimenti di sentieri, con un contenuto di bitume e di una componente flussante, con eventuali additivi, agenti di adesione, emulsionanti, siccativi, elastomeri, agenti di reticolazione ossia reticolanti, o simili, in cui la componente flussante è costituita da un olio vegetale come l'olio di colza, oppure da un derivato dell'olio di colza. Inoltre, la presente invenzione si riferisce a una miscela fredda e a un procedimento per il trattamento superficiale delle pavimentazioni stradali, dei sentieri, delle dighe o simili .

Per il trattamento superficiale delle pavimentazioni stradali, dei sentieri, di dighe ecc., da tempo vengono utilizzati dei bitumi flussati. Questi sono costituiti normalmente da bitume come componente principale, e dai cosiddetti fluseanti.

Come flussanti sono stati utilizzati sinora solamente prodotti di olii minerali, come ad esempio la ben zina, il petrolio greggio, il petrolio, il gasolio, l'olio combustibile di diverse temperature di evaporazione, frazione di olio per fusi o olio lubrificante, o simili.

Questi olii flussanti menzionati sopra, costituiti da olii minerali, presentano lo svantaggio di non avere qualità ottimale riguardo alla protezione dell'ambiente. L'acqua piovana può trasportare questi olii minerali nel terreno, e provocare nel terreno stesso un inquinamento delle acque sotterranee e influenzare negativamente la vita degli animali su questo terreno. Gli olii flussanti minerali provocano, quando viene applicato il bitume flussato, dei vapori di disturbo, i quali provocano fastidio agli operai che eseguono i lavori, e l'aria viene inquinata con sostanze nocive. Inoltre, gli olii minerali con un basso punto di fiamma, rappresentano anche un pericolo per quanto riguarda la sicurezza tecnica. Inoltre, è già divenuto noto l'utilizzo di componen ti flussanti a base di grassi o olii animali e/o vegetali, nel bitume caldo, e tra l'altro, è stato anche menzionato l'olio di colza L'utilizzo di questi olii per emulsioni di bitume non è però ancora noto .

Scopo della presente invenzione è quello di mettere a disposizione un bitume flussato oppure un'emulsione di bitume, che non recano danni all'ambiente e non presentano gli svantaggi citati.

La presente invenzione è caratterizzata dal fatto che è presente una quantità di bitume tra il 50 e il 99% in peso, e una quantità di componente flussante compresa tra l'I e il 50% in peso, costituita da olio vegetale come l'olio di colza oppure un derivato dell'olio di colza, come il suo contenuto di acido grasso o una miscela di acido grasso, un prodotto di transesterificazione come l'estere di metile di olio di colza oppure derivati dell'olio di colza del tipo della resina alchidica, detta fase legante essendo emulsionata in una fase acquosa.

Ulteriori caratteristiche dell'invenzione si trovano nelle rivendicazioni e nella seguente descrizione. La sostanza base di bitume utilizzata nella presente invenzione è costituita da bitume di distillazione di diversi gradi di morbidezza, oppure da un bitume modificato con polimeri. Questi tipi di bitume fanno parte dello stato della tecnica e possono essere scelti dall’esperto del settore a seconda del tipo di utilizzo e della loro disponibilità.

Ad esempio, si fà riferimento alle seguenti norme austriache:

bitume flussato B 3507 per pavimentazione stradale, bitume di petrolio grezzo B 3610 per la realizzazione di pavimentazione stradale,

bitume modificato con elastomeri B 3613 utilizzato per la pavimentazione stradale.

La sostanza base di olio flussante, secondo lo stato della tecnica attuale, è costituita da prodotti di olii minerali, ad esempio benzina solvente, petrolio, petrolio greggio, gasolio, olii combustibili con diverse regioni di temperatura di evaporazione, frazioni di olii per fusi o olii lubrificanti. Una composizione tipica di un bitume flussato come legan te per il trattamento superficiale, è ad esempio la seguente:

bitume per pavimentazione stradale, penetrazione 70 sino a 200 (1/10 mm): 80 sino a 97% in peso

olio flussante oppure miscele di olii flussanti, ad esempio petrolio, gasolio, olio combustibile .

3 sino al 20% in peso,

agenti di adesione oppure miscele di tali agenti di adesione a base di ammina grassa del tipo amidoamminalchilica oppure imidazolina . 0,1 sino a 5% in peso.

Secondo la presente invenzione, vengono utilizzati olii flussanti a base di grassi naturali e olii, preferibilmente olii vegetali o miscele di questi ultimi, ad esempio olio di colza, o derivati dell'olio di colza, ad esempio acidi grassi e miscele di acidi grassi oppure prodotti di transesterificazione di olii, ad esempio estere di metile di olio di colza oppure derivati del tipo della resina alchidica. Per delle applicazioni particolari, è consigliabile l'utilizzo di olii avente un elevato contenuto di acidi grassi poiinsaturi (ad esempio l'acido linoleico, l'acido linolenico), ad esempio l'olio di legno della Cina, l'olio di canapa, l'olio di soia, l'olio di resina e acidi grassi (ottenuto dal pino), oppure l'olio di lino, oppure una combinazione di questi "olii secchi" con l'olio di colza. A seconda dell'applicazione, ai preparati della presente invenzione vengono aggiunte altre sostanze facenti parte dello stato della tecnica.

Si tratta in tal caso di additivi che aumentano la adesione (animine grasse, composti organici del silicio), sostanze emulsionanti, additivi che migliorano lo scorrimento, siccativi oppure altre sostanze che favoriscono il reticolamento, diverse sostanze sintetiche compatibili con il bitume, preferibilmente degli elastomeri come la gomma naturale, la gomma di stirolo-butadiene, il policloroprene, e altre. Mediante questi additivi, si ottiene da una parte un comportamento di adesione migliore sulla roccia, un comportamento migliore del legante durante i periodi freddi (diminuzione della fragilità del bitume), e l'indurimento successivo della sostanza base di bitume flussata e ammorbidita.

Secondo lo stato della tecnica attuale gli olii flus santi a base di olii minerali, sono in grado di indù rire il legante per ottenere la condizione desiderata di utilizzo, solamente tramite processi di distil lazione, dopo la lavorazione, e ciò provoca degli inquinamenti atmosferici dovuti a emissioni di idrocarburi, e questi ultimi devono essere evitati.

Esempi di esecuzione secondo l'invenzione:

A. Bitume flussato come legante per trattamenti superficiali

Bitume per pavimentazioni stradali, penetrazione 25 sino a 200 (1/10 mm). 75 sino a 97% in peso Componente flussante di olio di colza... 2 sino a 25% in peso

Agente di adesione oppure miscela di agenti di adesione a base di ammina grassa oppure di composti organici del silicio. 0,1 sino a 3% in peso questo legante può anche essere utilizzato come una emulsione secondo l'esempio di esecuzione C, per il trattamento superficiale e per ricoprire con uno strato di malta liquida le strade e i sentieri.

B. Bitume flussato secondo l'esempio A secondo una forma di esecuzione modificata con polimeri Bitume per pavimentazione stradale modificato con polimeri, ad esempio con penetrazione di 60 sino a 150 (1/10 mm) . 85 sino a 953⁄4 in peso Componente flussante di olio di colza .... 4 sino a 15% in peso

Sostanza di adesione oppure miscela di sostanze di adesione a base di ammina grassa o composti organici del silicio . 0,1 sino al 3% in peso.

C. Bitume flussato o emulsione di bitume flussato come legante per la realizzazione della miscela fredda

Bitume per pavimentazione stradale, penetrazione 150 sino a 250 (1/10 mm) 50 sino a 85% in peso Componente flussante di olio di colza .... 10 sino a 40% in peso

Componente flussante di olio di lino . 0 sino a 30% in peso

Agente di adesione a base di ammina grassa .... 0 sino a 5% in peso

Nel caso di un'emulsione di bitume flussato viene emulsionata una quantità del 50 sino al 70% di questa fase legante in una fase acquosa di una soluzione anionica di sapone (preferibilmente olio di resina e acidi grassi) oppure in una fase acquosa di una soluzione di ammina grassa cationica (preferibilmente a base di olio di sego-diammina di propilene). Esempi di applicazione

1. Realizzazione di un trattamento superficiale:

A seconda del tipo e dell'intensità di traffico, del clima, della condizione del supporto, del tipo di grana di pietrisco ecc., viene spruzzata una quantità attiva compresa tra 0,8 e 1,5 kg/m di un legante di bitume flussato della presente invenzione, mediante uno spruzzatore a rampa, sul supporto, ad una temperatura di lavorazione compresa tra 130 e 170° (oppure una emulsione di bitume fredda). Quindi, questo film dello spessore di circa 1 mm, di legante viene ricoperto in modo uniforme e possibilmente da formare un unico strato, mediante uno spandi pietrisco. Le strade o i sentieri sui quali sono stati effettuati questi trattamenti superficiali, possono essere aperti al traffico immediatamente (con una limitazione della velocità), dopo diversi passaggi con dei rulli. Dopo pochi giorni, il pietrisco in sovrappiù viene spazzato via e la strada viene aperta al traffico regolare. I vantaggi sostanziali rispetto ai bitumi flussati sinora noti, sono:

- emissioni ridotte di vapori di olio flussato, durante la lavorazione (migliore protezione degli operai);

- sicurezza maggiore durante la lavorazione grazie ai punti di fiamma più elevati delle componenti flus santi dell’invenzione;

- inquinamento dell'ambiente minimo, provocato da idrocarburi volatili e da componenti eluite con l'acqua piovana, rispetto ai leganti sinora utilizzati;

- compatibilità ottimale con il bitume degli olii flussanti della presente invenzione, e quindi buona resistenza all'invecchiamento del legante;

- indipendenza sotto l'aspetto delle importazioni, grazie alla possibilità dell1utilizzo di materie prime vegetali nazionali e riproducibili.

2. Produzione della miscela fredda:

A seconda della struttura della grana utilizzata per il materiale di roccia, verrà mescolata una quantità tra il 6 e il 10% delle emulsioni di bitume della presente invenzione (esempio d'esecuzione C), in un impianto miscelatore appropriato, assieme a detto materiale di roccia. Durante la fase finale del mescolamento, si potranno aggiungere e mescolare degli additivi che rompono l'emulsione (ad esempio dei sali, degli alcali, degli acidi), e in tal modo si ottiene che dell'acqua chiara defluisce e non rimangono delle impurità nel luogo in cui viene realizzata la miscela, prodotte da resti di emulsione non rotta. Questa miscela fredda cosi prodotta, può essere conservata per molto tempo e può essere lavorata a freddo, essa viene preferibilmente caricata Bottoforma di materiale sfuso su degli autocarri oppure viene confezionata in dei sacchetti, e viene impiegata per effettuare delle riparazioni (buche, chiusura di fossi di scolo, ecc.) durante i periodi freddi. Il vantaggio particolare del legante della presente invenzione rispetto ai leganti convenzionali, è costituito dalla sua compatibilità con 1'am biente. Nel legante convenzionale, a causa della azione provocata dall'acqua piovana, possono venir eluite delle componenti di olii minerali che sono nocive per l'ambiente e che costituiscono un pericolo per l'acqua sotterranea, mentre nel caso del legante della presente invenzione si liberano al massimo degli olii naturali non nocivi, e completamente biodegradabili. La possibilità offerta dall'invenzione, dell'indurimento desiderato del legante (olii essiccanti) sotto l'azione dell'ossigeno atmosferico, costituisce un ulteriore vantaggio del sistema della presente invenzione.

Per la produzione della miscela fredda, si può anche utilizzare il bitume flussato, come descritto nello esempio di esecuzione, mescolando dal 3 al 10% in peso della fase di legante con il 90 sino al 97% in peso di pietrisco di roccia.

Secondo la presente invenzione, si possono anche realizzare tra l'altro i seguenti gruppi di prodotti a base di bitume:

bitume flussato e emulsioni di bitume come legante per la realizzazione di una miscela fredda, per trattamenti superficiali, come legante per deposito di strati in malta liquida (Slurry sealing (sigillatura con impasti liquidi) e pavimentazioni stradali con strati sottili ottenute con procedimenti a freddo), emulsioni di bitume per procedimenti di rinverdimento del paesaggio, emulsioni di bitume e bitumi flussati come leganti per procedimenti di riciclaggio di materiale per costruzioni. In quest'ultimo caso, il nuovo utilizzo per costruzioni, di materiale da disfacimento dell'asfalto ossia materiale ottenuto con macchinari per tale disfacimento, e prodotti di riciclaggio di materiale per costruzione, avviene con o senza aggiunta di cemento. Ulteriori prodotti sono costituiti da bitumi flussati per applicazioni di impregnazione, ad esempio mezzi di iniezione per il prosciugamento di murature, e inoltre bitumi flussati per lavori di colata, come ad esempio la colata su fessure o crepe delle strade, e bavature .

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Emulsione di bitume per la realizzazione di una miscela fredda o per rivestimenti di strade o sentieri, con un contenuto di bitume e con una componente flussante, e eventualmente con degli additivi, mezzi di adesione, emulsionanti, siccativi, elastomeri, reticolanti o simili, in cui la componente flussante è costituita da un olio vegetale come l'olio di colza oppure da un derivato dell'olio di colza, caratterizzata dal fatto di comprendere una quantità tra il 50 e il 99% in peso di bitume, e come componente flussante una quantità compresa tra l'I e il 50% in peso di olii vegetali, come l'olio di colza, o un suo derivato, come ad esempio una quantità di acido grasso o di una miscela di acidi grassi, un prodotto di transesterificazione come l'estere di metile di olio di colza oppure derivati dell'olio di colza del tipo della resina alchidica, detta fase del legante essendo emulsionata in una fase acquosa.
2. 2. Emulsione di bitume secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che nella fase del legante, oltre all'olio di colza o a un derivato dell'olio di colza, è prevista una quantità compresa tra lo 0,1 e il 30% in peso di un ulteriore olio vegetale, in par ticolare l'olio di lino, e una quantità compresa tra lo 0,1 e il 5% in peso (riferita alla fase del legan te), costituita da un mezzo di adesione, ad esempio un mezzo di adesione a base di ammina grassa.
3. 3. Emulsione di bitume secondo la rivendicazione 1 utilizzata come legante per trattamenti superficiali e nell'utilizzo di malta liquida, nella costruzione di strade, sentieri, dighe o simili, caratterizzata dal fatto che la fase legante presenta le seguenti componenti : - bitume per costruzioni di strade 75 sino a 97% in peso - olio di colza o derivato dell'olio di colza 2 sino a 25% in peso - eventualmente mezzi di adesione o una miscela di mezzi di adesione a base di ammina grassa o a base di composti organici del silicio 0,1 sino a 3% in peso in cui nelle emulsioni di bitume, viene emulsionata una massa compresa tra il 50 e il 70% in peso di que sta fase legante, in una fase acquosa di una soluzione di sapone aionica, oppure in una fase acquosa di una soluzione di ammina grassa cationica.
4. 4. Emulsione di bitume secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che nella fase del legante sono contenuti come bitumi per costruzioni di strade, un bitume per costruzioni di strade modificato con polimeri in quantità compresa tra l'85 e il 95% in peso, e dell’olio di colza o suoi derivati, in quantità compresa tra il 4 e il 15% in peso.
5. 5. Emulsione di bitume secondo la rivendicazione 1, come legante per una miscela fredda, caratterizzata dal fatto che la fase del legante è costituita dalla seguente miscela: - bitume per costruzione di strade 50 sino a 85% in peso - olio di colza o derivato dell'olio di colza 10 sino a 40% in peso - eventualmente olio di lino 0,1 sino a 30% in peso e mezzi di adesione a base di ammina grassa 0,1 sino a 5% in peso, in cui nell'emulsione di bitume viene emulsionata una quantità tra il 50 e il 70% in peso di questa fa se del legante in una fase acquosa di una soluzione di sapone anionica, oppure in una fase acquosa di una soluzione di ammina grassa cationica.
6. 6. Miscela fredda caratterizzata dal fatto che la fase del legante secondo la rivendicazione 5 viene mescolata in quantità compresa tra il 3 e il 10% in peso, con il 90 sino al 94% in peso di pietrisco di roccia ,eventualmente con additivi che rompono 1'emulsione, come i sali, gli alcali o gli acidi.
7. 7. Procedimento per il trattamento superficiale di strade, sentieri, dighe o simili, caratterizzato dal fatto che l'emulsione di bitume secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, viene spruzzata in una quantità compresa tra 0,8 e 1,5 kg di legante attivo per m di superficie, sul rispettivo supporto, dopodiché viene disperso del pietrisco di roccia ed eventualmente detto pietrisco viene compresso con dei rulli e la quantità in eccesso viene spazzata via