NL1030039C2 - Verbeterde bereiding van een asfaltspecie en toepassing daarvan. - Google Patents

Description

j

Verbeterde bereiding van een asfaltspecie en toepassing daarvan

BESCHRIJVINGSINLEIDING

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze om een asfaltspecie te bereiden en op de toepassing van de aldus verkregen asfaltspecie voor oppervlaktebekleding en voor wegenbouw en -renovatie en afdekdoeleinden in het bijzonder.

Asfaltsamenstellingen bestaan over het algemeen uit steen, grind, gravel, zand, 10 vulmiddel en bindmiddelen, veelal bitumen. Steen, grind, gravel en zand worden in deze context doorgaans aangeduid als aggregaatmateriaal. In Nederland wordt bij gebrek aan steengroeven dit aggregaatmateriaal overwegend uit oude wegbedekking hergebruikt. Het bitumen fungeert als lijmmiddel en is doorgaans aanwezig in een hoeveelheid van 4-8 gew% van de asfaltsamenstelling. De bestanddelen worden 15 vervolgens gemengd tot een samengehangend geheel, de asfaltspecie. De viscositeit van het bitumen speelt daarbij een grote rol, omdat deze in belangrijke mate de J verdeling van bitumen en aggregaten in de asfaltspecie en daarmee de kwaliteit van het ! uiteindelijke asfalt bepaalt.

! Hierdoor onderscheidt men in het vakgebied het koud en warm mengen van | 20 bitumen en aggregaten, wat leidt tot respectievelijk “koud-asfaltspecie” en “warm- asfaltspecie”, in het Engels als respectievelijk “cold mix” and “hot mix” aangeduid. Koud-asfaltspecies zijn door hun lage bereidings- en gebruikstemperatuur goedkoop en makkelijk hanteerbaar, maar zijn beperkt tot laagviskeus bitumen, typisch met een penetratiewaarde van 180-700 dmm. Koud-asfaltspecies kenmerken zich veelal door 25 een verminderde stabiliteit en cohesie en een lange hardingstijd, en zijn daarom vooral geschikt voor wegen met weinig verkeer.

Voor intensief gebruikte wegen is een stabieler, taaier en slijtvaster asfalt gewenst Hiervoor wordt warm-asfaltspecie toegepast, die doorgaans wordt bereid bij 150 - 190 °C. Het daadwerkelijke asfalteren vindt typisch bij ongeveer 160 °C plaats, 30 en meestal zelfs bij hogere temperaturen. Dit proces kan daarom ook hoogviskeus bitumen verwerken. Deze hoge temperaturen vormen echter tevens een nadeel, omdat 1030039

*· I

2 die gepaard gaan met strengere veiligheidsvoorschriften en vooral hogere energiekosten.

Sinds de jaren ’60 wordt voor het verbeteren van de kwaliteit van asfaltspecie veelvuldig gebruik gemaakt van schuimbitumen zoals oorspronkelijk ontwikkeld door 5 Csanyi in US 2,917,395 en geoptimaliseerd door Mobil Oil Corp. (zie bijv. GB-1.325.916). Door bitumen te verwarmen tot ca. 130 - 180 °C en hierin 2 - 7 % koud water te injecteren, zet het bitumen uit en krijgt het een lagere viscositeit.

De mengbaarheid van aggregaten en bitumen wordt verder bevorderd door de vorming van een filmlaag van water tussen de aggregaten en het daaraan hechtende 10 bitumen. Volgens KJ. Jenkins et al, “Half-warm foamed bitumen treatment, a new process”, 7th Conference on asphalt pavements for Southern Africa (1999), in het bijzonder § 3.1 daarvan, moet het vochtgehalte daartoe tijdens het mengen van bitumen en aggregaten op een hoog peil worden gehouden. Doorgaans betekent dit dat er wordt gemengd met minimaal het restvochtpercentage van 1-1,5 gew%, verschaft door het 15 waterhoudende aggregaatmateriaal. Soms wordt hieraan in de asfaltcentrale water toegevoegd om menging verder te bevorderen, en bij hogere mengtemperaturen moet er zelfs tijdens het proces water worden toegevoegd. Van asfaltsamenstellingen met lagere hoeveelheden mengvocht wordt gezegd dat deze een asfaltspecie opleveren die onvoldoende hechting en een verhoogd risico op zgn. “balling” en contractie vertoont. 20 Bovendien is de aanwezigheid van water in het mengsel van aggregaten en bitumen volgens dezelfde bovenstaande publicatie van KJ. Jenkins et al. nodig om het geheel in een vervolgstap door bijv. walsen te kunnen verdichten, waarbij het water als het ware tussen bitumen en aggregaten uit zou worden gekneed. Zonder additioneel mengvocht is het volgens de stand der techniek onmogelijk om specie te maken.

25 Om energie en daarmee kosten te besparen wordt in EP-B-1.263.885 voorgesteld om een warm asfaltmengsel bij een lagere temperatuur te produceren door de menging in twee fasen op te delen, waarbij aggregaatmateriaal eerst wordt bedekt met een fijn-bitumencomponent bij 60 - 130 °C en vervolgens met hard geschuimd bitumen wordt gemengd, typisch bij een temperatuur van 20 - 70 °C. Hierbij moet worden opgemerkt 30 dat het geschuimd bitumen niet moet worden verward met bovengenoemd schuimbitumen. Bij geschuimd bitumen wordt door inblazen van waterbellen een borrelend laagviskeus bitumen vervaardigd. Het aldus verkregen asfaltmengsel blijft veel dichter en beter bestendig tegen vermoeiing (typische penetratie van 60 - 250 1030039

* I

3 dmm) dan een koud asfaltmengsel, vertoont minder scheuren, en heeft een goede spreidbaarheid bij 60 - 100 °C. Nadeel is dat het gebruik van verschillende typen bitumen en verschillende condities de werkwijze compliceert.

Overigens wordt voor menging in EP-B-1.263.885 het aggregaatmateriaal 5 verwarmd tot ongeveer 130 °C om een te groot temperatuurverschil bij het eerste contact tussen aggregaten en bitumen te voorkomen, maar verdere aanwijzingen omtrent de tijdsduur en intensiteit van deze voorbereidende stap ontbreken. Er is voor de vakman die deze octrooipublicatie leest in ieder geval geen aanleiding om in het vakgebied gangbare vochthoeveelheden in het mengproces te veranderen.

10 Inde stand van de techniek bestaat een continue behoefte aan het vereenvoudigen van de bereiding en verwerking van asfaltspecies en het verminderen van de energiekosten gemoeid met deze bereiding, zonder daarbij aan kwaliteit, in het bijzonder de weerstand tegen vermoeiing en permanente vervorming, te verliezen.

15

BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING

Het is een doel van de uitvinding om een werkwijze te verschaffen voor het bereiden en bewerken van asfaltspecie, waarbij hoge bereidings- en verwerkingstemperaturen niet langer noodzakelijk zijn, en de nadelen van met hoge temperatuur gepaard gaande 20 energiekosten en veiligheidsrisico ’ s worden verminderd.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een asfaltspecie, omvattende het bij een temperatuur in het traject van 75 - 110 °C in contact brengen en mengen van schuimbitumen met aggregaatmateriaal met een vochtgehalte van minder dan 0,5 gew%, gebaseerd op de massa van het 25 aggregaatmateriaal.

De uitvinding heeft in het bijzonder betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een asfaltspecie, omvattende het bij een temperatuur van 75 - 110 °C in contact brengen en mengen van schuimbitumen met aggregaatmateriaal, waarbij het vochtgehalte van de asfaltspecie tijdens het mengen minder dan 0,5 gew% bedraagt, 30 betrokken op de totale massa van de asfaltsamenstelling. Naast het aanwenden van droog aggregaatmateriaal wordt dus ook geen mengvocht toegevoegd. Het vochtgehalte van de asfaltspecie kan worden bepaald volgens de beproefde methode NEN-EN 1428, 1030039 ----------.

4 om zodoende achteraf vast te stellen dat ook tijdens menging het vochtgehalte voldoende laag is.

Er is gevonden dat het mengen van schuimbitumen en aggregaatmateriaal verbeterd kan worden door een veel lager mengvochtgehalte dan 1 - 1,5 % te 5 gebruiken. Hierdoor is het mogelijk om bij een veel lagere temperatuur dan in de stand van de techniek gebruikelijk een asfaltspecie te bereiden die zich in weerstand tegen vermoeiing en stabiliteit niet onderscheidt van traditionele warm-asfaltspecies of hot mix. De bereiding daarentegen onderscheidt zich sterk van de gebruikelijke warm-asfaltbereiding door een energiebesparing van ongeveer 25 - 40 %, een gereduceerde 10 C02-uitstoot en minder andere schadelijke emissies.

De uitvindingsgedachte om asfaltspecie te bereiden door het mengvochtgehalte tijdens menging laag te houden druist in tegen de heersende gedachte in het vakgebied als zou een laag vochtgehalte de mengbaarheid en verwerkbaarheid van het uiteindelijke asfaltspecie en asfalt verminderen: Immers, volgens de stand der techniek 15 zou het vocht bij verdere bewerking, bijv. door walsen, voor de gewenste verdichting zorgen. Bovendien was verdichting zonder extra mengvocht in de literatuur onmogelijk bevonden op grond van resultaten behaald met bestaande, slechter gemengde asfaltspecie (gemengd bij een hoog vochtgehalte).

Met aggregaatmateriaal worden in de context van de uitvinding zonder enige 20 beperking alle mineraalvormen bedoeld die in de stand van de techniek gebruikelijk zijn in de toepassing voor asfalt. De meest gangbare voorbeelden zijn steenslag, gravel, grind en zand, die voornamelijk in grootte van elkaar verschillen. Het gaat over het algemeen om hydrofiele materialen die gemakkelijk water opnemen. Deze aggregaten kunnen materialen zijn die zijn teruggewonnen uit oud asfalt, en in sommige landen, 25 waar de bronnen voor dergelijke mineralen schaars zijn, hebben deze teruggewonnen aggregaatmaterialen zelfs de voorkeur.

Het vochtgehalte van het aggregaatmateriaal dat in contact met het schuimbitumen wordt gebracht, bedraagt minder dan 0,5 gew%, bij voorkeur minder dan 0,3 gew%, met meer voorkeur minder dan 0,2 gew%, met nog meer voorkeur 0,1 30 gew% of minder, in het bijzonder ten hoogste 0,07 gew%, berekend op het aggregaatmateriaal. Om een dergelijk laag vochtgehalte te bewerkstelligen, wordt het aggregaatmateriaal verhit. Deze verhittingstap is in principe niet gelimiteerd aan een 1 bepaalde tijdspanne of een zeker temperatuurbereik, zolang het gewenste verlaagde 1030039 5 vochtgehalte bereikt wordt. Bij voorkeur wordt het aggregaatmateriaal daartoe bij een temperatuur van 75 - 100 °C, onder lichte onderdruk gebracht. Aggregaatmateriaal met een vochtgehalte volgens de uitvinding wordt in het vervolg van de beschrijving als droog aggregaatmateriaal aangeduid.

5 Schuimbitumen kan worden gebruikt zonder enige beperking aan de methode van bereiding hiervan. Het kan schuimbitumen zijn zoals verschaft volgens het principe als beschreven in GB 1.325.916, of een variant daarvan. Het water dat tijdens de bereiding van schuimbitumen wordt geïnjecteerd in heet bitumen om de gewenste open structuur en verlaagde viscositeit te bewerkstelligen verdampt nagenoeg volledig. In het 10 gevormde schuimbitumen is het vochtgehalte dan ook minder dan 0,01 gew%, bij voorkeur zelfs minder dan 0,001 gew% van de massa van het schuimbitumen. Onder schuimbitumen worden zowel paraffinische als naftenische schuimbitumen verstaan. Het schuimbitumen kan verder de gebruikelijke additieven bevatten, zoals bijvoorbeeld additieven om antischuimmiddelen te neutraliseren. De werkwijze blijkt in het 15 bijzonder voordelig voor het mengen van droog aggregaatmateriaal met hard schuimbitumen, typisch schuimbitumen met een penetratiewaarde van 20 - 130 dmm, zoals gemeten volgens ASTM D 5 bij 25 °C.

Het droge aggregaatmateriaal wordt in contact gebracht met het schuimbitumen volgens conventionele mengmethoden, bij voorkeur door schoepen. In het proefschrift 20 van KJ. Jenkins, “Mix design considerations for cold and half-warm bituminous mixes with emphasis on foamed bitumen”, Stellenbosch University (Zuid-Afrika), 2000, worden de mengcondities en mengtechnieken uitgebreid beschreven. De inhoud daarvan is onder verwijzing hierin opgenomen.

Het mengen vindt bij voorkeur plaats bij een temperatuur die tussen 80 en 110 °C 25 ligt. Overigens is de uitvinding niet beperkt door de bovengrens van dit temperatuurbereik. Deze is slechts bedoeld om het onderscheid met bestaande methoden voor warm-asfaltspecies duidelijk te maken, die verplicht bij temperaturen van 130 °C en veelal hoger moeten worden uitgevoerd om voldoende menging te bewerkstelligen. Hoewel dergelijke hoge temperaturen hier ook kunnen worden 30 toegepast, is de onderhavige werkwijze daartoe niet beperkt, en zal deze daarom als halfwarm-asfaltspeciebereiding worden aangeduid.

Het heeft de voorkeur dat het droge aggregaatmateriaal op het tijdstip van menging een temperatuur heeft die minimaal de ondergrens is van het 1030039 6 ( , temperatuurtraject waarop menging volgens de uitvinding plaatsvindt. Daarnaast heeft het de voorkeur dat ook het schuimbitumen op het tijdstip van menging een temperatuur heeft die ten minste de ondertemperatuur is van het temperatuurtraject van menging. Hiertoe kan het schuimbitumen voordeligerwijs direct na bereiding worden 5 gebruikt, omdat dit doorgaans bij hogere temperaturen plaatsvindt.

De mengcondities zijn zodanig dat het mengvochtgehalte tijdens en na het mengen van bitumen en aggregaatmateriaal tot een in hoofdzaak homogeen mengsel minder dan 0,5 gew%, bij voorkeur minder dan 0,3 gew%, met meer voorkeur minder dan 0,2 gew%, met nog meer voorkeur 0,1 gew% of minder, in het bijzonder ten 10 hoogste 0,07 gew%, bedraagt, berekend op het asfaltmengsel. In praktijk kan het vochtgehalte voor en na menging worden gecontroleerd, en geven waarden binnen het traject van de uitvinding voldoende aanleiding te verwachten dat ook tijdens menging het vochtgehalte daarbinnen zal liggen.

Hoewel het vochtgehalte volgens de uitvinding zo laag mogelijk wordt gehouden, 15 hoeven de materialen niet tot extreem lage vochtniveau’s te worden drooggestookt. Ter vermijding van extreme droogcondities heeft het de voorkeur dat het vochtgehalte van het aggregaatmateriaal vooraf en de asfaltspecie tijdens en na afloop 0,01 gew% of hoger is.

Menging van aggregaatmateriaal en schuimbitumen vindt plaats in een 20 verhouding die niet noodzakelijk afwijkt van gebruikelijke waarden, ondanks de lagere temperaturen. De gewichtsverhouding van aggregaatmateriaal en schuimbitumen ligt bij voorkeur tussen 10:1 en 25:1, waarbij de minimumwaarde ongeveer overeenkomt met asfaltspecie geschikt voor het vervaardigen van zgn. SMA, en de maximumwaarde ongeveer overeenkomt met asfaltspecie geschikt voor ZOAB. In het bijzonder is de 25 uitvinding geschikt voor het mengen van aggregaten en schuimbitumen in een gewichtsverhouding tussen 15:1 en 25:1. De tijdens menging gehanteerde verhoudingen keren terug in de uiteindelijke asfaltspecie en in het daaruit bereide asfalt.

In het vakgebied is het gebruikelijk om het aggregaatmateriaal in twee stappen 30 met het schuimbitumen te mengen, waarbij het aggregaatmateriaal in een fijne en grove fractie wordt verdeeld, waarbij beide fracties een vochtgehalte hebben van minder dan 0,5 gew%, en waarbij het schuimbitumen eerst in contact met de grove fractie wordt gebracht en aan het zo verkregen mengsel vervolgens in een tweede stap de fijne fractie 1030039 7 wordt toegevoegd. Typisch omvat de fijne fractie materiaal van een grootte tot ongeveer 2 mm. Details over deze werkwijze staan uitvoerig beschreven in de bovengenoemde referenties van KJ. Jenkins. De verdeling van het aggregaatmateriaal in een tweestapsverschuiming is bedoeld om te voorkomen dat bitumen zich 5 voornamelijk met het fijne zand zou mengen en er onvoldoende hechting met de steenslag optreedt. De mengcondities in beide stappen zijn dezelfde als in de literatuur beschreven, zolang de temperatuur in beide stappen in het traject van de uitvinding ligt, en het vochtgehalte in beide fracties voldoet aan het vereiste vochtcriterium. Het ligt binnen de normale werkzaamheden van de gemiddelde vakman om een onderverdeling 10 in fijnheid en hoeveelheden van iedere fractie te bepalen.

Naast de conventionele tweestapsverschuiming is er nu verrassenderwijs gevonden dat de droge aggregaatmaterialen met schuimbitumen in een enkele mengstap gemengd kunnen worden, zonder de nadelige hechting van schuimbitumen met voornamelijk de fijnere materialen. Deze eenstapsverschuiming wordt gezien als 15 een bijzonder aspect van de onderhavige uitvinding met een laag mengvochtgehalte. Er wordt in één stap voldoende hechting van schuimbitumen en steenslag verkregen zonder enige beperking aan de grootteverdeling van het aggregaatmateriaal door te voeren. Een eenstapsverschuiming, waarbij het aggregaatmateriaal en het schuimbitumen in een stap worden gemengd, vormt de voorkeursuitvoeringsvorm. Op 20 deze wijze worden onder meer discontinu gegradeerde mengsels zonder recycling, continu gegradeerde mengsels met recycling en continu gegradeerde mengsels zonder recycling vervaardigd.

Door het mengen van de “asfaltsamenstelling”, d.w.z. het geheel aan bestanddelen, t.w. schuimbitumen, aggregaatmateriaal, vulstoffen en additieven, wordt 25 een “asfaltspecie” bereid. De asfaltspecie bestaat typisch voor meer dan 90 gew% uit aggregaatmateriaal en schuimbitumen, in bovengenoemde verhoudingen. Het restant wordt gevormd door additieven, vulmaterialen en restvocht. De werkelijke gehalten en verhoudingen zijn afhankelijk van de toepassing ervan. Een vakman, op de hoogte van de toepassing van de asfaltspecie, kan en zal de hoeveelheden aggregaten, 30 schuimbitumen en additieven daarop aanpassen. Van deze asfaltspecie kan vervolgens door verdichting en afkoeling het uiteindelijke asfalt worden verkregen. In een tweede aspect van de uitvinding wordt een verbeterde asfaltspecie verkregen, waarbij met verbetering vooral een verbeterde verwerkbaarheid tot asfalt wordt bedoeld. Deze /0.?0n.9o 8 asfaltspecie is geschikt voor toepassing voor oppervlakbekleding en afdekdoeleinden, en voor wegenbouw en -renovatie in het bijzonder.

De asfaltspecie volgens de uitvinding kan - voor wat de bereiding betreft -worden vergeleken met een “warm mix”-bereiding, zoals in het Engels aangeduid. Met 5 een warm mix wordt in het vakgebied een asfaltspecie bedoeld dat is bereid bij temperaturen die hoger liggen dan die van de koude bereiding (cold mix; rond 30 °C of lager), maar die lager liggen dan 130 - 160 °C zoals gehanteerd voor een hot mix. De kwaliteit van een dergelijke specie en asfalt bereid daarvan ligt ook tussen de twee uitersten van cold en hot mix in.

10 Asfaltspecie bereid volgens de onderhavige werkwijze is echter anders dan de warm mix-specie uit de stand der techniek. De asfaltspecie volgens de uitvinding kan namelijk voordelig bij lagere temperaturen tot asfalt worden verwerkt dan conventionele warm mix-specie, en het uiteindelijke asfalt heeft ook verbeterde eigenschappen (m.n. weerstand tegen vermoeiing en vervorming) t.o.v. asfalt bereid 15 van conventionele warm mix-specie. Asfalt bereid van asfaltspecie volgens de uitvinding onderscheidt zich echter niet in samenstelling en eigenschappen van asfalt vervaardigd van conventionele hot mix-specie. Typisch wordt een asfalt met een penetratiewaarde van 20 - 130 dmm vervaardigd, ondanks de doorgaans slechtere mengeigenschappen van hard bitumen dat daarvoor moet worden gebruikt. Derhalve 20 verdient het de voorkeur om de werkwijze als een verbetering van de hot mix-bereiding en niet als een nieuwe warm mix-bereiding aan te duiden.

Om asfalt van de specie te vervaardigen wordt na het mengen in een vervolgstap, eventueel na toevoegen van vulmiddelen en additieven tijdens of na afloop van het mengproces, de specie van schuimbitumen en aggregaatmateriaal volgens de uitvinding 25 verdicht, bijvoorbeeld door walsen. Verrassenderwijs wordt na afkoeling en verdichten een asfalt verkregen met een verdichtingsgraad die niet afwijkt van gebruikelijk asfalt, ondanks de heersende gedachte in de stand der techniek dat verdichting het gevolg is van het verdrijven van lucht uit asfaltspecie van een hoge temperatuur volgens de uitvinding daarom niet goed verwerkt zou kunnen worden. Tijdens de verdichtingstap 30 hoeft het vochtgehalte niet meer gecontroleerd te worden, omdat eventueel nieuw toegevoegd vocht niet door het in het mengproces verkregen mengsel van schuimbitumen en droog aggregaatmateriaal zal worden opgenomen. Dergelijk vocht wordt ook niet meegerekend in een vochtbepaling volgens NEN-EN 1428. Het asfalt 1030039 I 9 i j heeft typisch een verdichtingsgraad van 98 - 101 %, in overeenstemming met asfalt i bereid van conventionele hot mix-specie.

Hoewel in de stand der techniek het kneden van een hot mix-asfaltspecie gebruikelijk bij een temperatuur van 160 a 170 °C aanvangt, is nu gevonden dat het 5 verdichten van de asfaltspecie volgens de uitvinding voordelig bij veel lagere temperaturen kan worden gestart. Ondanks deze lagere begintemperatuur is er voldoende gelegenheid om het asfalt te verdichten, omdat het walsproces tijdens het afkoelen tot een temperatuur in het traject van 50 - 70 °C kan worden voortgezet, waar in de stand van de techniek tot heden het proces bij ongeveer 70 °C ophoudt. Derhalve 10 loopt het verdichtingstraject, ook wel als kneed- of walstraject aangeduid, bij voorkeur van een temperatuur in het traject van 95 - 110 °C naar een temperatuur die in het traject van 50 - 70 °C ligt. Een dergelijk laag kneed- of verdichtingsproces is ónmogelijk met conventioneel asfaltspecie, omdat conventionele hot mix bij 95 - 100 °C te viskeus is voor verdere verwerking. Hoewel dus nu een vergelijkbaar asfalt wordt 15 vervaardigd, kunnen met de asfaltspecie volgens de uitvinding mildere condities worden aangewend.

Deze verschillen met de bestaande verdichtingsmethoden duiden erop dat de asfaltspecie bereid volgens de uitvinding anders is, ondanks de ongewijzigde bestanddelen en hoeveelheden daarvan. Op microscopische schaal lijkt in asfaltspecie 20 volgens de uitvinding dicht bij de hechting tussen aggregaatmateriaal en schuimbitumen sprake van een kraterstructuur, vermoedelijk van opengebarsten bitumenbellen of zgn. “bitumen threads”, die in conventionele hot mix-asfaltspecie aiwezig is, terwijl deze structuur erg lijkt op die in een half-warmasfaltspecie op laboratoriumschaal waargenomen is (zie KJ. Jenkins en M.F.C. van de Ven, “Mix 25 design considerations for cold and half-warm bituminous mixes ”, 7th Conference on asphalt pavements for Southern Africa (1999)). Het precieze mechanisme achter deze mildere verwerkingsomstandigheden is onduidelijk, maar wordt niet als een beperking van de uitvinding gezien.

De uitvinding heeft derhalve ook betrekking op een asfaltspecie verkrijgbaar 30 volgens de bovengenoemde werkwijze, en op de toepassing daarvan voor het vervaardigen van asfalt door verdichten, waarbij de temperatuur tijdens het verdichtingsproces tussen 110 - 50 °C ligt.

1030039 10

De uitvinding heeft daarnaast ook betrekking op een werkwijze voor het asfalteren van oppervlakken, waarbij de onderhavige asfaltspecie na verdichten op het te bekleden oppervlak wordt aangebracht volgens conventionele methoden, waarbij het aanbrengen bij een temperatuur aanvangt die in het traject van 95 - 110 °C ligt. Er kan 5 worden verdicht tot een temperatuur die in het traject van 50 - 70 °C ligt. Uiteraard kan deze begintemperatuur hoger zijn, maar in praktijk zal het asfalteren voordelig bij een zo laag mogelijke temperatuur uitgevoerd worden om zodoende energie te besparen en uitstoot en veiligheidsrisico’s te minimaliseren.

Het te bekleden oppervlak is bij voorkeur een wegdek, en door de goede 10 weerstand tegen vermoeiing en permanente vervorming zelfs geschikt voor druk begaande wegen. De werkwijze kan worden toegepast om open-asfalt of dicht-asfalt, of continu en discontinu gegradeerde mengsels, met en zonder recycling, te bereiden, typisch met zgn. voidgehaltes van 3 - 25 %. Om bovengenoemde redenen is de nieuwe werkwijze echter niet beperkt tot bepaalde typen asfalt.

15 De uitvinding wordt geïllustreerd aan de hand van het volgende voorbeeld.

VOORBEELD

Een asfaltspecie gespecificeerd als steenslagasfaltbeton 0/22 mm werd als volgt 20 geproduceerd:

Er werd daartoe per batch 500 kg Schots graniet 8/16 mm; 250 kg Schots graniet 16/22 mm; 465 kg Maaszand 0/2 mm; 25 28 kg zwakke kalkhoudende vulstof; en 1250 kg partiële recycling gemengd met 63 kg Schuimbitumen in een standaard asfaltcentralemenger. Het schuimbitumen was vervaardigd door 2,5% koud water in te spuiten in een 70 - 100 dmm paraffinisch penetratiebitumen van 170°C. Het mineraal en de recycling werden 30 opgewarmd tot 95°C en met een watergehalte van ongeveer 0,1 gew% in de menger j gebracht. De energiebesparing tijdens de opvolgende menging 25% t.o.v. normale j warme asfaltproductie. Het schuimbitumen werd bij een temperatuur van ongeveer 100 °C in de menger gebracht, en de temperatuur in de menger werd op 95 °C gehouden.

1030039

* I

11

Direct na menging werd het vochtgehalte van de asfaltspecie gemeten, volgens de NEN-EN 1428. Het resultaat was een vochtgehalte van 0,07 gew%.

Na mengen in een standaard asfaltcentralemenger werd deze specie verwerkt tot een asfalt, verdichten (walsen) vond plaats vanaf 95 °C tot het asfalt tot 50°C afgekoeld 5 was. Dit verdichte asfalt werd vervolgens bemonsterd en de proefstukken werden na een versterving van 5 dagen onderzocht door een onafhankelijk laboratorium, met o.a. de volgende resultaten: - stijfheid voor dit materiaal was gelijkwaardig aan die van gebruikelijk asfalt (7700 MPa om 7500 MPa); 10 - watergevoeligheid van het materiaal voldeed aan de eisen van een deklaagmengsel; - er was sprake van zeer goed gedrag. In vergelijking met de gangbare STAB was het materiaal gedrag gelijkwaardig of iets beter; - permanente vervormingsgedrag van het materiaal was overeenkomstig dat van een normale STAB.De conclusie van het onderzoek was dat het asfalt op grond van de 15 geteste eigenschappen vergelijkbaar was met een normale STAB vk. 4.

1030039

Claims (10)

1. Werkwijze voor het bereiden van een asfaltspecie, omvattende het bij een temperatuur in het traject van 75 - 110 °C in contact brengen en mengen van 5 schuimbitumen met aggregaatmateriaal met een vochtgehalte van minder dan 0,5 gew%, gebaseerd op de massa van het aggregaatmateriaal.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het vochtgehalte van de asfaltspecie tijdens het mengen van schuimbitumen en aggregaatmateriaal minder dan 0,5 gew% j 10 bedraagt, berekend volgens NEN-EN 1428. !

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarbij de asfaltspecie na menging wordt j verdicht tot een asfalt. |

4. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, waarbij het aggregaatmateriaal en het schuimbitumen in een stap worden gemengd. !

5. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, waarbij het aggregaatmateriaal in een fijne en grove fractie wordt verdeeld, waarbij beide fracties een vochtgehalte van 20 minder dan 0,5 gew% bezitten, en waarbij het schuimbitumen eerst in contact met de grove fractie wordt gebracht en aan het zo verkregen mengsel vervolgens in een tweede stap de fijne fractie wordt toegevoegd.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het schuimbitumen een 25 penetratiewaarde van 20 -130 dmm heeft, zoals gemeten volgens ASTM D 5 bij 25 °C.

7. Asfaltspecie verkrijgbaar volgens de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies. 30

8. Toepassing van een asfaltspecie volgens conclusie 7 in wegenbouw of-renovatie. 1030039 i

9. Werkwijze voor het bereiden van een asfalt, waarbij een asfaltspecie volgens conclusie 7 wordt verdicht, waarbij de temperatuur tijdens het verdichten tussen 110-50°C ligt.

10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij het asfalt een pehetratiewaarde van 20 - 130 dmm heeft, zoals gemeten volgens ASTM D 5 bij 25 °C. j f030039