NL1009695C2 - Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag. - Google Patents

Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag. Download PDF

Info

Publication number
NL1009695C2
NL1009695C2 NL1009695A NL1009695A NL1009695C2 NL 1009695 C2 NL1009695 C2 NL 1009695C2 NL 1009695 A NL1009695 A NL 1009695A NL 1009695 A NL1009695 A NL 1009695A NL 1009695 C2 NL1009695 C2 NL 1009695C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
particles
polymer
composition according
composition
bitumen
Prior art date
Application number
NL1009695A
Other languages
English (en)
Inventor
Wilhelmus Gerardus Marie Bruls
Mathijs Joseph Maria G Kisters
Marcellus Cornelis Mari Sanden
Original Assignee
Dsm Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dsm Nv filed Critical Dsm Nv
Priority to NL1009695A priority Critical patent/NL1009695C2/nl
Priority to PCT/NL1999/000451 priority patent/WO2000005303A1/en
Priority to AU50704/99A priority patent/AU5070499A/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1009695C2 publication Critical patent/NL1009695C2/nl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1018Coating or impregnating with organic materials
    • C04B20/1029Macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

- 1 - PN 9359
SAMENSTELLING BEVATTENDE BITUMEN EN MINERALE DEELTJES MET EEN PQLYMEERDEKLAAG. EN EEN WERKWIJZE VOOR DE 5 BEREIDING VAN MINERALE DEELTJES MET EEN PQLYMEERDEKLAAG
De uitvinding heeft betrekking op een samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes, 10 welke deeltjes zijn voorzien van een deklaag van een polymeer.
Dergelijke samenstellingen kunnen bijvoorbeeld worden toegepast in asfalt en dakbedekkingen. Asfalt is doorgaans opgebouwd uit 15 minerale deeltjes van verschillende diameters die door een bitumineus bindmiddel worden omhuld en aaneen gekit. Het grootste deel van de deeltjes vormt een mineraal skelet. Bitumen houden het skelet bijeen, en vullen tenminste een gedeelte van de holle ruimtes 20 tussen de deeltjes op. De bitumen kunnen gemodificeerd of ongemodificeerd zijn. Het minerale skelet verzorgt voor een belangrijk deel het dragend vermogen van het asfalt.
Bitumen zijn zeer visceuze vloeistoffen of 25 vaste stoffen, die in hoofdzaak bestaan uit koolwaterstoffen of derivaten daarvan, en die vrijwel geheel oplosbaar zijn in zwavelkoolstof. In de samenstelling volgens de uitvinding kunnen zowel natuurlijke als fabrieksbitumen worden gebruikt.
30 Mineraal deeltjes kunnen worden onderverdeeld naar deeltjesdiameter. Deeltjes met een diameter overwegend groter dan 2 mm wordt steen of 1009695 - 2 - grind genoemd. Deeltjes met een diameter overwegend tussen de 63μπι en 2 mm wordt zand genoemd. Deeltjes met een diameter overwegend kleiner dan 63μιη wordt vulstof genoemd. Voorbeelden van minerale deeltjes met allerlei 5 diameters zijn steenslag, grind, zand en combinaties daarvan.
Een mengsel van bitumen en vulstof wordt een mortel genoemd.
Mortel wordt gebruikt om het minerale skelet te vullen. 10 Mortel kan de holle ruimte tussen het skelet gedeeltelijk of geheel vullen, of in zo een grote hoeveelheid aanwezig zijn dat skeletdelen uit elkaar worden gedrukt. In het laatste geval spreekt men van overvuld asfalt. In overvuld asfalt dient ook de 15 vulling dragend vermogen te bezitten. De eigenschappen van een mortel worden onder andere bepaald door de verhouding tussen de hoeveelheid bitumen en de hoeveelheid vulstof en het soort bitumen en het soort vulstof, en door de aanwezigheid van eventuele 20 toeslagstoffen.
Uit het Amerikaanse octrooischrift US 5,219,901(W.J. Burke) 15.06.1993, kolom 2 , regel 38-45, is een samenstelling bekend bevattende bitumen en minerale deeltjes, welke deeltjes zijn voorzien van een 25 deklaag van een polymeer.
De beschreven samenstelling bevat deeltjes met allerlei deeltjesdiameters, welke deeltjes zijn voorzien van een deklaag van een organisch polymeer met een hoog molgewicht, welk polymeer oplosbaar is in organische 30 oplosmiddelen maar onoplosbaar in water. De deklaag wordt aangebracht door de deeltjes in contact te 1009695 - 3 - brengen met een met water verdunde emulsie van het polymeer, de overmaat emulsie te decanteren en de deeltjes vervolgens te drogen. Daarna worden de deeltjes gemengd met gesmolten bitumen.
5 Nadeel van de bekende samenstelling is dat toepassing daarvan resulteert in asfalt waarop nog relatief snel spoorvorming kan optreden. De uitvinding beoogt een samenstelling te verschaffen die genoemd nadeel niet of in veel mindere mate bezit. Dit doel 10 wordt bereikt doordat de samenstelling volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat de samenstelling minerale deeltjes bevat met een deeltjesdiameter < (kleiner dan) 63 μπι, welke deeltjes zijn voorzien van een polymeerdeklaag, welke deklaag op de deeltjes is 15 aangebracht vanuit een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer in de oplossing monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten.
Weliswaar is uit het Japanse octrooischrift 20 JP-A-62079268 een samenstelling bekend die bitumen en een wateroplosbaar co-polymeer bevat, maar het toevoegen van het co-polymeer gebeurt daar door het co-polymeer te mengen met de bitumen. Er is geen sprake van een oplossing van het polymeer, of het aanbrengen 25 van een deklaag van het polymeer op minerale deeltjes met een deeltjesdiameter < 63/xm. De uit JP-A-62079268 bekende samenstelling is ook gevoeliger voor spoorvorming dan de samenstelling volgens de uitvinding.
30 In de samenstelling volgens de uitvinding worden bij voorkeur fabrieksmatig bereide 1009695 - 4 - penetratiebitumen gebruikt.
Bij voorkeur is de polymeerdeklaag op de deeltjes met een diameter < 63 μπι aangebracht vanuit een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer 5 monomeereenheden bevat die carboxylzuur-groepen en/of anhydride-groepen bevatten, of een zout daarvan. Ook kunnen mengsels van dergelijke polymeren worden gebruikt.
Bij voorkeur is de polymeerdeklaag op de 10 deeltjes met een diameter < 63 μπι aangebracht vanuit een waterige oplossing met het kenmerk dat het polymeer in de waterige oplossing tenminste 10 mol% monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten. Nog meer bij voorkeur bevat de waterige 15 oplossing een polymeer dat tenminste 20 mol%, nog meer 3 bij voorkeur ten minste 30 mol% monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten. Voorbeelden van polymeren die kunnen worden toegepast in de waterige oplossing zijn wateroplosbaar styreen-20 maleïnezuuranhydride-copolymeer, wateroplosbaar isobutyleen-maleïnezuuranhydride-copolymeer, polyacrylzuur en wateroplosbare zouten van dergelijke polymeren. Bij voorkeur is op de deeltjes een deklaag ^ aangebracht vanuit een waterige oplossing van 25 polyacrylzuur of een waterige oplossing van een copolymeer van styreen en maleïnezuuranhydride, bij voorkeur een copolymeer van styreen en maleïnezuur anhydride dat ten minste 30 mol% maleïnezuur anhydride monomeer eenheden bevat.
30 Onder wateroplosbare polymeren worden in deze tekst polymeren verstaan die in waterig milieu 1009695 - 5 - oplossen, welk waterig milieu neutraal en/of zuur en/of basisch kan zijn. Bij voorkeur worden co-polymeren bevattende monomeereenheden maleïnezuuranhydride opgelost in een waterige oplossing van een alkali-5 hydroxide gebruikt.
Het molgewicht van het polymeer dat in de oplossing monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten kan variëren van bijvoorbeeld 1000 g/mol tot bijvoorbeeld 500.000 g/mol.
10 Bij voorkeur is op de deeltjes met een diameter kleiner dan 63 μιη een deklaag aangebracht uit een waterige oplossing van tussen de 0,25 en 5 gew.% polymeer, betrokken op het gewicht van de droge deeltjes. Nog meer bij voorkeur is op de deeltjes een 15 deklaag aangebracht uit een waterige oplossing van tussen de 1 en 2.5 gew.% polymeer, betrokken op het gewicht van de droge deeltjes.
Het is mogelijk dat de samenstelling volgens de uitvinding wordt uitgevoerd als een mortel. 20 In een voorkeursuitvoering van de samenstelling volgens de uitvinding heeft deze het kenmerk dat de samenstelling minerale deeltjes bevat waarvan tenminste 75% een diameter kleiner dan 63/m heeft. Alle voor toepassing in bitumen bekende vulstoffen kunnen worden 25 toegepast in de samenstelling volgens de uitvinding. Voorbeelden van vulstoffen zijn steenmeel, vliegas, kalkhydraat, kalksteenmeel. Bij voorkeur wordt vliegas of kalksteenmeel of een mengsel daarvan gebruikt.
Het is ook mogelijk om de samenstelling 30 volgens de uitvinding uit te voeren als een asfalt. Naast minerale deeltjes met een deeltjesdiameter < 63 1009695 - 6 - μτη, welke deeltjes zijn voorzien van een polymeerdeklaag, welke deklaag op de deeltjes is aangebracht vanuit een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer in de oplossing 5 monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten, zijn in de samenstelling dan deeltjes aanwezig met een deeltjesdiameter > 63 μπι, welke deeltjes al dan niet van de polymeerdeklaag kunnen zijn voorzien.
10 In een voorkeursuitvoering wordt de samenstelling volgens de uitvinding gekenmerkt doordat de samenstelling een elastomeer en/of een thermoplast bevat, geschikt om scheurvorming te verminderen. Het is op zich weliswaar bekend dat bitumen minder 15 scheurvorming en minder spoorvorming vertonen als dergelijke elastomeren of thermoplasten aan de bitumen zijn toegevoegd, echter, door het toepassen van de samenstelling volgens de uitvinding kan zelfs met veel geringere hoeveelheden van het elastomeer of van de 20 thermoplast betere eigenschappen worden bereikt dan in de bekende samenstellingen. Voorbeelden van dergelijke in bitumen toegepaste elastomeren zijn styreen-butadieen-copolymeren (SB) of styreen-butadieen-random-copolymeer (SBR) of styreen-butadieen-styreen-25 blokcopolymeren (SBS), styreen-isopreen-styreen-blokcopolymeren (SIS) of etheen-propeen-dieen-terpolymeer (EPDM). Voorbeelden van dergelijke thermoplasten zijn atactisch polypropeen (aPP), etheen-vinylacetaat copolymeren (EVA) en polyetheen (PE). De 30 elastomeren of de thermoplasten worden doorgaans in poeder- of granulaatvorm aan de bitumen toegevoegd, 100 P β 95 i - 7 - waarbij een fysisch mengsel ontstaat.
Bij voorkeur bevat de samenstelling volgens de uitvinding SBS, aPP of EVA. De hoeveelheid SBS die de samenstelling volgens de uitvinding bevat ligt bij 5 voorkeur tussen de 0,5 en 3,5 gew.%, betrokken op de hoeveelheid bitumen. De hoeveelheid EVA die de samenstelling volgens de uitvinding bevat ligt bij voorkeur tussen de 0,5 en 4 gew.%, betrokken op de hoeveelheid bitumen. De hoeveelheid aPP die de 10 samenstelling volgens de uitvinding bevat ligt bij voorkeur tussen de 2,5 en 10 gew.%, nog meer bij voorkeur tussen de 4 en 6 gew.%, betrokken op de hoeveelheid bitumen. Door bij de bereiding van bijvoorbeeld asfalt waaraan een thermoplast of 15 elastomeer wordt toegevoegd een samenstelling volgens de uitvinding te gebruiken kan een aanzienlijke besparing op de kosten van elastomeren en/of thermoplasten bereikt worden.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op 20 een werkwijze voor de bereiding van de deeltjes voorzien van de polymeerdeklaag, zoals die worden gebruikt in de samenstelling volgens de uitvinding. De werkwijze wordt gekenmerkt doordat minerale deeltjes met een deeltj esdiameter < 63 μπι, in contact worden 25 gebracht met een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer in de oplossing monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten, waarna het waterige oplosmiddel wordt verwijderd. De verkregen deeltjes zijn van de polymeerdeklaag voorzien.
30 Bij voorkeur wordt de werkwijze gekenmerkt doordat de na verwijdering van het oplosmiddel ontstane 10096&5 - 8 - massa wordt gemalen en gezeefd tot deeltjes met een diameter < G3/m.
Het verwijderen van het waterige oplosmiddel kan op verschillende wijzen plaatsvinden, 5 bijvoorbeeld door verdamping of door filtratie.
In een voorkeursuitvoering van de werkwijze voor de bereiding van deeltjes voorzien van de polymeerdeklaag, wordt het oplosmiddel verwijderd door verdamping. Dit heeft als voordeel dat al het polymeer 10 dat in de waterige oplossing aanwezig was zich zeer goed aan de minerale deeltjes met een diameter < 63μιη hecht en zodoende een zeer goed asfalt verkregen kan worden.
Door deeltjes verkregen met de werkwijze 15 voor de bereiding van deeltjes voorzien van een polymeerdeklaag onder roeren en verwarmen te mengen met bitumen kan de samenstelling volgens de uitvinding worden verkregen.
De uitvinding wordt zal worden 20 geïllustreerd aan de hand van voorbeelden, zonder zich daartoe te beperken.
Voorbeelden .en Vergelijkende Experimenten 25 voorbeeld I
Aan 16,8 ml van een kalium hydroxide-oplossing (KOH-oplossing) in een bekerglas, welke oplossing werd bereid uit 45 g KOH in 55 g demiwater, werd 20 g van een copolymeer bevattende 34 mol% 30 monomeereenheden maleïnezuuranhydride en 66 mol% monomeereenheden styreen (SMA; Stapron S(TM) SZ34080 1009695 - 9 - van DSM uit Nederland molgewicht 80.000 g/mol) toegevoegd, waarna de zo ontstane oplossing werd aangevuld met demiwater tot een totaalgewicht van 100 g. Vervolgens werd de oplossing verwarmd en werd er 5 zolang geroerd bij een temperatuur van 80 a 90 °C, tot het polymeer volledig was opgelost.
Vervolgens werd een verdunning aangemaakt door 14,3 gr van de polymeeroplossing aan te vullen met demi-water tot een totaal gewicht van 100 gr.
10 100 g Wigro 60k (een vulstof van de Firma
Winterswijksche Steen- en Kalkgroeve B.V. uit Nederland, met typisch een samenstelling van 65-75 massa% kalksteenmeel en 25-35 massa % kalkhydraat; bitumengetal (min-max)=56-62)) met een diameter kleiner 15 dan 63 μπι, werd in contact gebracht met 10 ml van de verdunde waterige polymeeroplossing (2 gew.% SMA ten opzichte van de droge vulstof), waarna nog 20 ml demiwater extra werd toegevoegd. Vervolgens werd er geroerd met een spatel tot er een dikke pasta ontstond. 20 Het bekerglas met de pasta werd in een droogstoof bij een temperatuur van 80 a 90 °C gedroogd onder een stikstof atmosfeer. De koek die na drogen ontstond werd vervolgens fijn gemalen met behulp van een kogelmolen, tot deeltjes met een diameter kleiner dan 63μιη.
25 Een mengsel van bitumen (type Esso 80/100 (penetratie-index 80/100) van Esso uit Nederland) en van de van een deklaag voorziene vulstofdeeltjes (50/50 volumedelen) werd in een stalen mengbeker verwarmd tot 150°C. Het mengsel werd handmatig met een spatel 30 geroerd tot het er homogeen uitzag, en daarna nog minstens drie minuten. De zo ontstane mortel (bitumen 1009695 - 10 - + van deklaag voorzien vulstof) werd in een mal met een diameter van 15 mm en een hoogte van 2,3 mm gegoten. Op de mal werd een gewicht van ca. 3 kg geplaatst gedurende 5 minuten om de mortel te verdichten.
5 Vervolgens werd de mal in de koelkast geplaatst. De afgekoelde mortel liet gemakkelijk los uit de mal.
Het visco-elastisch gedrag (de dynamische modulus als functie van de frequentie) van met behulp van de mal voorgevormde mortel werd bepaald zoals 10 beschreven onder "Rheologische metingen" met behulp van een rheometer, type RMS800, fabrikant Rheometrics. Daarbij werd gebruik gemaakt van een vlakke plaat-geometrie, waarbij de vlakke platen een diameter van 15 mm hadden. De platen werden verwarmd tot 50°C. De 15 deformatie bedroeg 0,2% De resultaten van de metingen staan in Tabel l.
Vergelijkend Experiment A
100 g Wigro 60k (een vulstof van de Firma 20 Winterswijksche Steen- en Kalkgroeve B.V. uit
Nederland,) met een diameter kleiner dan 63 pm werd gemengd met bitumen (type Esso 80/100), zoals beschreven in voorbeeld I.
Het visco-elastisch gedrag van de zo 25 ontstane mortel werd bepaald zoals beschreven onder voorbeeld 1. De resultaten van de metingen staan in Tabel l.
Vergelijkend Experiment B 30 8,82 g bitumen (type Esso 80/100 (penetratie-index 80/100) van Esso uit Nederland) werd 1009635 - 11 - verwarmd tot 180-190°C, waarbij de bitumen smolten. Aan de gesmolten bitumen werd onder roeren met een propeller-roerder 0,18 g SMA bevattende 34 mol% monomeereenheden maleïnezuuranhydride en 66 mol% 5 monomeereenheden styreen (molgewicht 80.000 g/mol) toegevoegd. Na ongeveer 45 minuten was de SMA gesmolten. Daarna werd nog tenminste 1 uur geroerd.
Vervolgens werd aan het bitumen/SMA mengsel bij 150°C Wigro 60 K (zonder polymeerdeklaag) toegevoegd 10 (50/05 volumedelen). Het mengsel werd handmatig met een spatel geroerd tot het er homogeen uitzag, en daarna nog minstens drie minuten. De zo ontstane mortel werd in een mal met een diameter van 15 mm en een hoogte van 2,3 mm gegoten. Op de mal werd een gewicht van ca. 3 kg 15 geplaatst gedurende 5 minuten om de mortel te verdichten. Vervolgens werd de mal in de koelkast geplaatst. De afgekoelde mortel liet gemakkelijk los uit de mal.
Het visco-elastisch gedrag van de zo 20 ontstane mortel werd bepaald zoals beschreven onder voorbeeld 1. De resultaten van de metingen staan in Tabel 1.
Voorbeeld II
25 Een mengsel van bitumen en Stamyroid (TM) 43C (een mengsel van atactisch polypropeen met een geringe hoeveelheid isotactisch polypropeen) van DSM uit Nederland werd bereid door 0,5 gewichtdelen Stamyroid 43C en 10 gewichtdelen Bitumen (Esso 80/100) 30 bij kamertemperatuur in een stalen mengbeker te brengen. Onder roeren werd het mengsel verwarmd tot een - 12 - temperatuur van 190°C. Nadat het Stamyroid homogeen in de bitumen was verdeeld, werd nog tenminste een uur geroerd. De massa werd in porties van ca. 10 g in aluminium bakjes gegoten en in de koelkast bewaard.
5 Zoals beschreven bij Voorbeeld I werd een mortel bereid, maar in plaats van zuivere bitumen werd het hierboven beschreven mengsel van bitumen en Stamyroid C gebruikt. Het mengsel van 50/50 volumedelen van de van een deklaag voorziene vulstofdeeltjes (2 10 gew.% SMA polymeer op de droge vulstofdeeltjes) en bitumen/Stamyroid 43C werd in een stalen mengbeker verwarmd tot 150°C. Het mengsel werd handmatig met een spatel geroerd tot het er homogeen uitzag, en daarna nog minstens drie minuten. De zo ontstane mortel (van 15 polymeerdeklaag voorziene vulstof en bitumen/Stamyroid 43C)) werd in een mal met een diameter van 15 mm en een hoogte van 2,3 mm gegoten. Op de mal werd een gewicht van ca. 3 kg geplaatst gedurende 5 minuten om de mortel te verdichten. Vervolgens werd de mal in de koelkast 20 geplaatst. De afgekoelde mortel liet gemakkelijk los uit de mal.
Het visco-elastisch gedrag van de zo ontstane mortel werd bepaald zoals beschreven bij voorbeeld 1. Het resultaat van de metingen staat in 25 Tabel 1.
Veraeli-ikend Experiment C
Analoog aan de werkwijze beschreven in Voorbeeld II werd een mortel bereid. Echter in plaats 30 van vulstofdeeltjes met een polymeerdeklaag werden vulstofdeeltjes zonder polymeerdeklaag gebruikt.
10096^5 - 13 -
De verkregen mortel werd in een mal met een diameter van 15 mm en een hoogte van 2,3 mm gegoten. Op de mal werd een gewicht van ca. 3 kg geplaatst gedurende 5 minuten om de mortel te verdichten.
5 Vervolgens werd de mal in de koelkast geplaatst. De afgekoelde mortel liet gemakkelijk los uit de mal.
Het visco-elastisch gedrag van de zo ontstane mortel werd bepaald- zoals beschreven bij voorbeeld 1. Het resultaat van de metingen staat in 10 Tabel 1.
Vergelijkend Experiment D
Analoog aan de werkwijze beschreven in Vergelijkend experiment C werd een mortel bereid.
15 Echter in plaats van een mengsel van 0,5 gewichtdelen Stamyroid 43C en 10 gewichtdelen Bitumen (Esso 80/100) werd een mengsel van 1 gewichtsdelen Stamyroid en 10 gewichtdelen bitumen bereid.
De verkregen mortel werd in een mal met een 20 diameter van 15 mm en een hoogte van 2,3 mm gegoten. Op de mal werd een gewicht van ca. 3 kg geplaatst gedurende 5 minuten om de mortel te verdichten. Vervolgens werd de mal in de koelkast geplaatst. De afgekoelde mortel liet gemakkelijk los uit de mal.
25 Het visco-elastisch gedrag van de zo ontstane mortel werd bepaald zoals beschreven bij voorbeeld 1. Het resultaat van de metingen staat in Tabel l.
30 Rheologische metingen
Het visco-elastisch gedrag van de 1009 β 95 - 14 - verschillende mortels werd bepaald zoals met behulp van een rheometer, type RMS800, fabrikant Rheometrics. Daarbij werd gebruik gemaakt van een vlakke plaat-geometrie, waarbij de vlakke platen een diameter van 15 5 mm hadden. De platen werden verwarmd tot 50°C. De deformatie bedroeg 0.2%.
Om samenstellingen bevattende bitumen en een fractie anorganische deeltjes te vergelijken op spoorvorminsgedrag werd van elke samenstelling de 10 laagste temperatuur bepaald waarbij G*/sin(ö)> 10 kPa, bij een meetfrequentie van 1,6 Hz (10 rad/s). Deze methode is speciaal ontwikkeld voor rheologische metingen aan mortels en is beschreven in beschreven in "Effect of filler aggregate on Rheological Properties 15 of Mastic"- Molenaar, Voskuilen and Bothmer. Published in Proc. Int. RILEM Symp., 5th (1997) 101-108. Hoe hoger de gemeten temperatuur, hoe ongevoeliger de samenstelling is voor spoorvoming. De resultaten van de metingen aan de mortelsamenstellingen volgens Voorbeeld 20 I en II en Vergelijkend Experiment A t/m D staan in Tabel 1.
TABEL 1
Samenstelling T (in °C) waarbij G*/sin ( (d) > 10 kPa i __ _ . __
Voorbeeld I 69
Vergelijkend Experiment A 60,5
Vergelijkend Experiment B 62,3
Voorbeeld II ""84
Vergelijkend Experiment C 65,3
Vergelijkend Experiment D 82 icopf'vfi - 15 -
Vergelijking van de gevonden temperatuur voor Vergelijkend Experiment A en Vergelijkend Experiment B laat zien dat het direct toevoegen van SMA 5 aan bitumen resulteert in een hogere temperatuur waarvoor G*/sin(ö)> 10 kPa. Dit betekent dat samenstelling A minder bestand is tegen spoorvorming dan samenstelling B. Echter, bij vergelijking van de resultaten voor Vergelijkend Experiment A en B en 10 Voorbeeld I, blijkt duidelijk dat de samenstelling die deeltjes met een diameter < 63 μπι bevat waarop het SMA in de polymeerdeklaag is aangebracht, nog minder gevoelig is voor spoorvorming.
Vergelijking van de gevonden temperatuur 15 voor Vergelijkend Experiment C en Vergelijkend
Experiment D laat zien dat het toevoegen van twee keer zoveel Stamyroid 43C aan de bitumen resulteert in een hogere temperatuur waarvoor G*/sin(d)> 10 kPa. Dit betekent dat samenstelling D veel beter bestand is 20 tegen spoorvorming dan samenstelling C. Echter, bij vergelijking van de resultaten voor Vergelijkend Experiment C en D en Voorbeeld II, blijkt duidelijk dat de samenstelling die deeltjes met een diameter < 63 μχη bevat waarop de polymeerdeklaag is aangebracht, nog 25 minder gevoelig is voor spoorvorming.
1009695

Claims (20)

1. Samenstelling bevattende bitumen en minerale 5 deeltjes, welke deeltjes zijn voorzien van een deklaag van een polymeer met het kenmerk dat de samenstelling minerale deeltjes bevat met een deeltjesdiameter < 63 μττι, welke deeltjes zijn voorzien van een polymeerdeklaag, welke deklaag 10 op de deeltjes is aangebracht vanuit een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer in de oplossing monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten.
2. Samenstelling volgens conclusie 1, met het 15 kenmerk dat de polymeerdeklaag op de deeltjes met een diameter < 63 μπι is aangebracht vanuit een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer monomeereenheden bevat die carboxylzuur-groepen en/of anhydride-groepen bevatten, of een 20 zout daarvan.
3. Samenstelling volgens een der conclusies 1 of 2, met het kenmerk dat het polymeer in de waterige oplossing tenminste 10 mol% monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten.
4. Samenstelling volgens een der conclusies 1 of 2, met het kenmerk dat het polymeer in de waterige oplossing tenminste 20 mol% monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten.
5. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en 30 met 4, met het kenmerk dat op de deeltjes de deklaag is aangebracht vanuit een waterige 1008695 - 17 - oplossing van polyacrylzuur of een waterige oplossing van een copolymeer van styreen en maleïnezuuranhydride.
6. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en 5 met 5, met het kenmerk dat co-polymeren bevattende monomeereenheden maleïnezuuranhydride zijn opgelost in een waterige oplossing van een alkali-hydroxide.
7. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en 10 met 6, met het kenmerk dat op de deeltjes met een diameter kleiner dan 63 μπι de deklaag is aangebracht uit een waterige oplossing van tussen de 0,25 en 5 gew.% polymeer, betrokken op het gewicht van de droge deeltjes.
8. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en met 6, met het kenmerk dat op de deeltjes met een diameter kleiner dan 63 μπι de deklaag is aangebracht uit een waterige oplossing van tussen de 1 en 2,5 gew.% polymeer, betrokken op het 20 gewicht van de droge deeltjes.
9. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en met 8, met het kenmerk dat de samenstelling minerale deeltjes bevat waarvan tenminste 75% een diameter kleiner dan 63μπι heeft.
10. Samenstelling volgens een der conclusies l tot en met 9, met het kenmerk dat voor de minerale deeltjes met een diameter < 63 μπι vliegas of kalksteenmeel of een mengsel daarvan wordt gebruikt.
11. Samenstelling volgens een der conclusies 1 tot en met 10, met het kenmerk dat de samenstelling een 1009695 - 18 - elastomeer en/of een thermoplast bevat.
12. Samenstelling volgens conclusie 11, met het kenmerk dat de samenstelling SBS, aPP of EVA bevat.
13. Samenstelling volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de hoeveelheid SBS die de samenstelling bevat tussen de 0,5 en 3.5 gew.% bedraagt, betrokken op de hoeveelheid bitumen.
14. Samenstelling volgens conclusie 12, met het 10 kenmerk dat de hoeveelheid EVA die de samenstelling bevat ligt tussen de 0,5 en 4 gew.%, betrokken op de hoeveelheid bitumen.
15. Samenstelling volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de hoeveelheid aPP die de 15 samenstelling bevat ligt tussen de 2,5 en 10 gew.%, betrokken op de hoeveelheid bitumen.
^ 16. Samenstelling volgens conclusies 12, met het kenmerk dat de hoeveelheid aPP die de samenstelling bevat ligt tussen de 4 en 6 gew.%, 20 betrokken op de hoeveelheid bitumen.
17. Werkwijze voor de bereiding van deeltjes voorzien van de polymeerdeklaag, zoals die in de samenstelling volgens een der conclusies 1-16 worden toegepast, met het kenmerk dat minerale 25 deeltjes met een deeltjesdiameter < 63 μχα, in contact worden gebracht met een waterige oplossing van een polymeer, welk polymeer in de oplossing monomeereenheden bevat die carboxylaat-anionen bevatten, waarna het waterige oplosmiddel 30 wordt verwijderd.
18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk 1009695 # - 19 - dat de na verwijdering van het oplosmiddel ontstane massa wordt gemalen en gezeefd tot deeltjes met een diameter < 63μπι.
19. Werkwijze volgens een der conclusies 17 of 18, 5 met het kenmerk dat het oplosmiddel wordt verwijderd door verdamping.
20. Toepassing van deeltjes voorzien van een polymeerdeklaag volgens een der conclusies 17 tot en met 19, in een samenstelling bevattende 10 bitumen. t 100 9 6 ö5 SAMENWERKINGSVERDRAG (PCT) RAPPORT BETREFFENDE NIEUWHEIDSONDERZOEK VAN INTERNATIONAAL TYPE IOENTIFIKATIE VAN DE NATIONALE AANVRAGE Kenmerk van d« aanvrager of van de gemachtigde 9359 NL Nederlandse aanvrage nr. Indieningsdatum 1009695 20 juli 1998 Ingeroepen voorrangsdatum __- Aanvrager (Naam) DSM N.V. Datum van het verzoek vooreen onderzoek ven internationaal type O oor de Instantie voor Internationaal Onderzoek (ISA) aan het ver zoek voor een onderzoek van internationaal type toegekend nr. SN 31517 NL I. CLASSIFICATIE VAN HET ONDERWERP (bij toepassing van verschillende classificaties,alle classificatiesymbolen opgeven) Volgens de Internationale classificatie (IPC) Int.Cl.6: C 08 K 9/08, C 04 B 20/10, C 08 L 95/00 II. ONDERZOCHTE GEBIEDEN VAN DE TECHNIEK Onderzochte minimum documentatie _Classificatiesysteem__Classificatiesymoolen Int.Cl.6: C 08 K, C 04 B, C 08 L Onderzochte andere documentatie dan de minimum documentatie voor zover dergelijke documenten in de onderzochte gebieden zijn opgenomen III- I I GEEN ONDERZOEK MOGELIJK VOOR BEPAALDE CONCLUSIES (opmerkingen oo aanvullingsblad) IV- 1 1 GEBREK AAN EENHEID VAN UITVINDING (opmerkingen oo aanvullingsblad) 7 f ' Porm PCT/ISA/20H*! 07.1979
NL1009695A 1998-07-20 1998-07-20 Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag. NL1009695C2 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009695A NL1009695C2 (nl) 1998-07-20 1998-07-20 Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag.
PCT/NL1999/000451 WO2000005303A1 (en) 1998-07-20 1999-07-14 Composition containing bitumen and polymer coated mineral particles, and process for the preparation of polymer coated mineral particles
AU50704/99A AU5070499A (en) 1998-07-20 1999-07-14 Composition containing bitumen and polymer coated mineral particles, and processfor the preparation of polymer coated mineral particles

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1009695A NL1009695C2 (nl) 1998-07-20 1998-07-20 Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag.
NL1009695 1998-07-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1009695C2 true NL1009695C2 (nl) 2000-01-24

Family

ID=19767528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1009695A NL1009695C2 (nl) 1998-07-20 1998-07-20 Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag.

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU5070499A (nl)
NL (1) NL1009695C2 (nl)
WO (1) WO2000005303A1 (nl)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI20050124A (fi) * 2005-02-04 2006-08-05 Finnsementti Oy Betonin lisäaine, sen valmistus ja käyttö, sekä menetelmä betonin valmistamiseksi ja betoni

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532271A (en) * 1982-12-30 1985-07-30 Asahi Yukizai Kogyo Kabushiki Kaisha Bituminous paving material and a method for the preparation thereof
US5219901A (en) * 1990-07-26 1993-06-15 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting On Behalf Of The Arizona State University Asphalt concrete composition and method of making same
WO1996002595A1 (en) * 1994-07-13 1996-02-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Inorganic particles coated with organic polymeric binders and pigment, composite sheets including same, and methods of making said coated particles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4532271A (en) * 1982-12-30 1985-07-30 Asahi Yukizai Kogyo Kabushiki Kaisha Bituminous paving material and a method for the preparation thereof
US5219901A (en) * 1990-07-26 1993-06-15 Arizona Board Of Regents, A Body Corporate Of The State Of Arizona, Acting On Behalf Of The Arizona State University Asphalt concrete composition and method of making same
WO1996002595A1 (en) * 1994-07-13 1996-02-01 Minnesota Mining And Manufacturing Company Inorganic particles coated with organic polymeric binders and pigment, composite sheets including same, and methods of making said coated particles

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000005303A1 (en) 2000-02-03
AU5070499A (en) 2000-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0994161B1 (en) Rubber-modified asphalt paving binder
EP2185650B1 (en) Method for producing bitumen compositions
DK2593509T3 (da) Fremgangsmåde til fremstilling af agglomerater med gummi og voks, agglomerater fremstillet ifølge nævnte fremgangsmåde samt brug af agglomerater i asfalt- eller bitumenmasse
EP1716207B1 (en) Method for producing bituminous compositions
CA2608867C (en) Pelleting lime fines with asphalt enhancing binders and methods of use in asphalt manufacturing
Su et al. Novel polymerically-modified clays permit the preparation of intercalated and exfoliated nanocomposites of styrene and its copolymers by melt blending
JP2976104B2 (ja) 常温舗装用アスファルト混合物
FI108144B (fi) Stabiilit bitumikoostumukset ja menetelmä niiden valmistamiseksi
US5389137A (en) Process for dyeing asphalt
US3853800A (en) Process for preparing a mixture containing a binder material and polyolefin
EP0866837A2 (en) Rubber base asphalt emulsion additive and method
US3615796A (en) Anionic quick-set asphalt emulsion
CA1318496C (en) Dust suppressant for minerals
US2023068A (en) Bituminous paving mixture
NL1009695C2 (nl) Samenstelling bevattende bitumen en minerale deeltjes met een polymeerdeklaag, en een werkwijze voor de bereiding van minerale deeltjes met een polymeerdeklaag.
US4497921A (en) Sulfur stabilized oxidized polyolefin and asphalt composition
US3291011A (en) Reflective surface layers
CA2281590A1 (en) Polymer stabilized bitumen granulate
AU635061B2 (en) Bitumen compositions
US7384468B2 (en) Asphalt/aggregate composition of enhanced adhesion
Hesp et al. Stabilization mechanisms in polyolefin-asphalt emulsions
EP0206015B1 (en) A composition and method for utilizing the sludge obtained when processing waste lubricating oils
JPS61188466A (ja) 粉末状のビチユーメン濃縮物
EP2975087A1 (en) Synthetic binder composition in the form of a pellet for applications in pavings
US2013972A (en) Bituminous paving material

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20030201