NO152351B - Fjerndampforsyningssystem med felles kondensattilbakefoering og fremgangsmaate til kondensattilbakefoering - Google Patents

Description

Olje-i-vann-asfaltemulsjon egnet for anvendelse i forbindelse med veibygningsarbeide.

Foreliggende oppfinnelse vedrører olje-i-vann-asfaltemulsjoner som bl. a. er godt egnet for anvendelse i forbindelse med veibygningsarbeide.

Anvendelsen av asfaltemulsjoner ved

bygging og reparasjon av veier, fortauer og for jordstabilisering og lignende har fått økt betydning siden slutten av siste ver-denskrig. En type av asfaltemulsjoner som i den senere tid har fått stor anvendelse i store mengder for slike øyemed, er de sure, olje-i-vann-kationiske asfaltemulsjoner. Denne type av emulsjoner fremstilles med kåtionaktive emulgeringsmidler, som f. eks. fettdiaminhydroklorid eller et kvartært ammoniumsalt. Disse emulsjoner er meget effektive på elektronegative aggregater, særlig kiselsyreholdige aggregater. De kationiske asfaltemulsjoner kan anvendes som tilsetningsbelegg (seal coats), eller

blandet med fine kiselsyreholdige aggregater (f, eks. støvmaterialet fra møller og lignende og/eller sand), så at det dannes et slamtilsetningsbelegg, eller blandet med grove aggregater ved bygging og overflate-behandling av fortauer og lignende.

Et problem som oppstår ved anvendelse av slike kationiske asfaltemulsjoner, er imidlertid disses tendens til å være usta-bile og nedbryte meget hurtig og for tidlig ved nærvær av kiselsyreholdige aggregater. De kationiske emulgeringsmidler tiltrekkes åpenbart av de kiselsyreholdige overflater såvel som av asfaltkulene og tiltrekkingen til førstnevnte er så stor at nedbrytningen eller spaltningen av emulsjonen finner sted alt for hurtig ved kontakt med det kiselsyreholdige aggregat. Når emulsjonen kommer i kontakt med asfalten nedbrytes eller spaltes emulsjonen i blandeapparatet som anvendes for å fremstille slammet før det kan påføres veioverflaten og med det re-sultat at apparaturen som anvendes for å fremstille og påføre slammet, tilstoppes og blir uvirksomt. Selv i de tilfeller hvor det oppnåes at apparaturen til en viss grad kan arbeide så nedbrytes emulsjonen like etter at den er blitt påført og før det er oppnådd noen tilfredsstillende penetrasjon og sterk sammenbinding av aggregatet. Som følge herav angriper vann, som f. eks. vann under regnvær, asfalten og bevirker at asfalten skilles fra aggregatet og vaskes bort. Det er derfor oppstått et behov for en forbedret kationisk asfaltemulsjon som ikke brytes opp for hurtig ved kontakt med kiselsyreholdig materiale.

Ett av oppfinnelsens formål er følgelig å tilveiebringe en forbedret asfaltemulsjon. Et annet formål er å tilveiebringe en langsomt-herdende, sur olje-i-vann-kationisk asfaltemulsjon med en redusert tendens til nedbrytning for tidlig ved kontakt med kiselsyreholdige aggregater. Et annet formål er å omdanne en hurtig-herdende kationisk asfaltemulsjon til en langsomt-herdende• kationisk emulsjon som er særlig egnet for slamtilsetnings- elier repårasj oirsarbeide;" Et annet formål1 éf ; å tilvéiébrmge" ét f6r-<;>

bedret slam av en kationisk asfaltemulsjon-

og kiselsyreholdige aggregater. Et annet formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fremstilling av slike emulsjoner.

I henhold til det foran anførte går

oppfinnelsen ut på en olje-i-vann-asfaltemulsjon egnet bl. a. for anvendelse i forbindelse med veibygningsarbeide, og som inneholder asfalt, vann og et kationisk emulgeringsmiddel, og emulsjonen er

karakterisert ved at den også inneholder et ikke-ionisk emulgeringsmiddel, som er i stand til å utvide eller forlenge blandingstiden for emulsjonen når den blandes med elektronegative aggregater, og som har den generelle formel:

hvor R er utvalgt fra gruppen bestående av hydrogen, aryl- og alkylarylradikaler og x, y og z er hele tall, slik at (1) når x er null, så er y også null, z er i området 6 til 11, og nevnte R er en av nevnte alkyl- og aralkyl-radikaler, og (2) når x og y er større enn null, så er summen av x og z i området 20 til 40, og y er i området 40 til 60.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebrin-ges det videre en fremgangsmåte for fremstilling av en olj e-i-vann-asfaltemulsjon av den angitte art bestående i at det fremstilles en såpeoppløsning av vann og et kationisk emulgeringsmiddel og det tilsettes asfalt og et ikke-ionisk emulgeringsmiddel til denne, og nevnte ikke-ioniske emulgeringsmiddel er i stand til å forlenge blandingstiden for emulsjonen når den blandes med elektronegative aggregater.

De ikke-ioniske emulgeringsmidler anvendes ved oppfinnelsen i kombinasjon med vanlige kationiske emulgeringsmidler for å tilveiebringe asfaltemulsjoner som har blandingsstabilitet ved nærvær av kiselsyreholdige aggregater. Uttrykket blandingstid som her anvendes, refererer seg til den tidsvarighet hvori emulsjonen er stabil i en blandingsinnretning når den kommer i kontakt med det kiselsyreholdige aggregat. Som følge av at nevnte ikke-ioniske emulgeringsmiddel tjener til å utvide eller forlenge blandingstiden, kan det oppnåes alle de fordeler som bruken av kationiske asfaltemulsjoner medfører ved slike anvendelser som bygging av veier, fortauer, pånyoverflatebelegning og andre belegg.

De ikke-ioniske emulgeringsmidler

som anvendes ved oppfinnelsen, represen-terer, som det fremgår av den ovenfor an-førte -generelle formel, en temmelig snever

klasse av forbindelser. De er i besittelse av et kritisk forhold mellom en hydrofob komponent (propylenoksy) og en hydrofil komponent (ethylenoksy) som har vist seg å være nødvendig for å kunne forlenge blandingstiden for kationiske asfaltemulsjoner. Innenfor den ovenfor angitte generelle formel for disse ikke-ioniske emulgeringsmidler er det to fortrukne underklasser som representeres ved følgende generelle formler.

hvor R, er utvalgt fra gruppen omfattende hydrogen og alkylhydrokarbonradikaler (hvert slikt alkylradikal har fortrinsvis 1 til 25 karbonatomer og det totale antall av karbonatomer i summen av slike alkylradikaler skal fortrinsvis ikke overstige 25), og n er et helt tall i området 6 til 11, og (2) hvor a og c er hele tall større enn null og hvis sum er i området 20 til 40, b er et helt tall i området 40 til 60, og R2 er utvalgt fra gruppen bestående av hydrokarbonradikalet

hvor R, er som ovenfor definert.

Representative eksempler på ikke-ioniske emulgeringsmidler som kan anvendes ved denne oppfinnelse omfatter: f enoksypenta (ethylenoksy) ethanol, fenoksyocta(ethylenoksy)-ethanol, fenoksyennea(ethylenoksy)ethanol, fenoksydeca-(ethylenoksy) ethanol, 4-methylfenoksy-penta (ethylenoksy) - ethanol, 2,3,6-triethyl-fenoksyhepta(ethylenoksy) ethanol, 4(1,1,3, 3-tetramethylbutyl)fenoksyhepta(ethylenoksy)ethanol, 4(1,3,5-trimethylheksyl) -fenok-syheksa (ethylenoksy) ethanol, 4-nonylfen-oksyhepta (ethylenoksy)ethanol, 2,3,4,5,6-penta-n-pentylfenoksyennea(ethylenoksy(ethanol, 2(l,3,5-trimethylheksyl-4(l,3-dimethylbutyl) f enoksypenta (ethylenoksy) ethanol, (4(3,5,5-trimethylheptyl)-fenoksyheksa(ethylenoksy)ethanol, 3(3,5,7,7-trimethyl-5-ethylnonyl) f enoksyhepta (ethylenoksy) - ethanol, 4(l,l,3,3,5,5,7,7-decamethyldecyl) fenoksyennea (ethylenoksy) ethanol, 4-n-pentacosylf enoksypenta (ethylenoksy) - ethanol, 3,5-di-n-decyl-4-n-pentylfenoksy-deca(ethylenoksy)-ethanol, p-hydroksy ethylenoksytetraconta (propylenoksy) -octadeca(ethylenoksy) ethanol, hydroksyethoksyoctadeca-(ethylenoksy) tetracontra(propylenoksy) ethanol, p-hydr-oksyethoksyennea (ethylenoksy) pentacon-ta (propylenoksy) deca (ethylenoksy) ethanol, (3-hydroksyethoksynonadeca (ethylenoksy) heksaconta (propylenoksy) nonade-ca(ethylenoksy)ethanol, p-hydroksyethok-sytetradeca (ethylenoksy) pentatetracon-ta (propylenoksy) tetradeca (ethylenoksy) - ethanol, fenoksyethylenoksypentapenta-conta (propylenoksy) octatriaconta (ethylenoksy) -ethanol, 4-methylf enoksyldeca-ethylenoksy) nonatetraconta (propylenoksy) elcosa(ethylenoksy)ethanol, 4(1,3,5-trimethylheksyl)fenoksyheksa(ethylenoksy)pentaconta(propylenoksy) triconta -

(ethylenoksy) ethanol, 4-n-pentacosylf en-oksypentacosa (ethylenoksy) pentaconta-(propylenoksy)deca(ethylenoksy)ethanol, 2,4,5-trimethylf enoksydeca (ethylenoksy) - pentaconta (propylenoksy)pentacosa-(ethylenoksy) ethanol, 2(1,3,5-trimethylheksyl)-4-(l,l,3,3-tetramethylbutyl)-f enoksyeicosa (ethylenoksy) heksatetra-conta (propylenoksy) penta (ethylenoksy) - ethanol, 4-n-pentacosylfenoksyeicosa-(ethylenoksy) heksaconta (propylenoksy) - nonatriaconta(ethylenoksy)ethanol og blandinger derav.

Mange av de ikke-ioniske emulgeringsmidler som kommer innenfor området av det som foran er anført, er kommersielt tilgjengelige. Disse kommersielt tilgjengelige emulgeringsmidler omfatter: Triton X-114 som er en blanding av octylfenoksy-poly(ethylenoksy)ethanoler med 7—8 ethylenoksy grupper i poly(ethylenoksy)kjeden, Neutronyx 600, 611 og 656, nonylfenoksypoly(ethylenoksy)ethanoler med 9—11 ethylenoksygrupper i poly (ethylenoksy) - kjeden, Igepal Ca-630, CO-610, og CO 710, nonylfenoksypoly (ethylenoksy) ethanoler med 9-11 ethylenoksygrupper i poly (ethylenoksy) kjeden, og Pluronic L-103, HO(C2H40)a (C.,HnO),, (C2H40)cH, hvor summen av a og c er 30 og b er ca. 56.

De kationiske emulgeringsmidler som anvendes i kombinasjon med de ovenfor beskrevne ikke-ioniske emulgeringsmidler ved oppfinnelsens utførelse i praksis, omfatter hvilke som helst av de som er kjent på området. En særlig nyttig klasse av kationiske emulgeringsmidler er salter av organiske nittrogenbaser som er karakterisert ved tilstedeværelsen av i det minste et basisk nitrogenatom i deres kationdel, og hvor sistnevnte inneholder et langkjedet alifatisk hydrokarbonradikal med fra 12 til 24 karbonatomer, fortrinsvis en rettkjedet fettalifatisk gruppe. En særlig nyttig underklasse av slike kationiske emulgeringsmidler er de tetra-substituerte kvartære ammoniumforbindelser, slike som svarende til følgende generelle formål:

hvor R:) er en lang alkylkjede med fra 12 til 24 karbonatomer og R, er kortere alkylradikaler eller benzylradikaler og tilstedeværelsen av disse er tilstrekkelig til å gi oljeoppløselighet og emulgeringsegenskaper til saltmaterialet, og X, er et hydroksyl eller et anion, som f. eks. nitrat, sulfat, sekundært fosfat, acetat, benzoat, salicylat og fortrinsvis et halogen, som f. eks. klor eller brom. En annen særlig nyttig underklasse av kationiske emulgeringsmidler er saltene av heterocycliske nitrogenbaser, som f. eks. alkylpyridin, alkylkinolin, alkylisokinolin og alkylimidazolin, og særlig nyttig gruppe av sistnevnte representeres av den generelle formel:

hvor R:! og R4 har den foran anførte betydning og X2 er et anion, som nitrat, sulfat, sekundært fosfat, acetat, benzoat, salicylat og fortrinsvis et halogen, som f. eks. klor og brom, og n er et helt tall av 1 eller 2. Primære, sekundære og tertiære mono-aminer og diaminer er også nyttige ved denne oppfinnelse, særlig fettsyrediamine-ne av den generelle formel R;lNH(CH2)nlNH2, hvor R:! har den foran angitte betydning og m er helt tall i området 1 til 3.

Representative kationiske emulgeringsmidler som kan anvendes ved oppfinnelsen omfatter cetyltrimethylaminbromid, cetyl-trimethylethylaminbromid, «talg» trime-thylenaminklorid (uttrykket «talg» refererer seg her til radikalet av en blanding av fettsyrer erholdt fra talg), n- octyltrime-thylammoniumklorid, n-decyltrimethylam-moniumbromid, n-dodecyltriethylammo-niumhydroksyd, n-tetradecyltrimethyl-ammoniumklorid, n-heksadecyltripropyl-ammoniumj odid, n- octadecyltributylam-moniumnitrat, 9-octadecenyltriethylammo-niumklorid, n-heksadecyltrimethylammo-niumklorid, 9,12-octadecadienyltrimethyl-ammoniumklorid, 9,12,15-octadecatrienyl-trimethylammoniumacetat, di-n-decyldi-methylammoniumklorid, di-n-octyldime-thylammoniumklorid, di-n-decyldiethyl-ammoniumbenzoat, di-n-tetradecyldime-thylammoniumklorid, di-n-octadecyl-dimethylammoniumklorid, di-n-heptade-cyldipropylammoniumklorid, tri-n-octyl-methylammoniumklorid, di-n-heksadecyl-dimethylammoniumklorid, n-dodecylben-zyldimethylammoniumklorid, n-pentade-cylbenzyldiethylammoniumfluorid, n-oc-tadecylpropyldimethylammoniumsalicylat, n-dodecyl-n-butylbenzylmethylammo-niumbromid, n-nonadecyldiethylmethyl-ammoniumfosfat, n-eicosyltrimethylam-moniumorthofosfat, l-(2-aminoethyl)-2 (4-tetradecenyl) -4,5-di-n-butyl-2-imidazolin, 1 - (2 - aminoethyl) - 2 ((1,1 -diethyl-5,7-dodecadienyl)-4,5-dimethyl-2-imidazolin, 1- (2-aminoethyl) -2-n-octadecyl-4-ethyl-2-imidazolin, l-(2-aminoethyl)-2-n-eicosyl-2-imidazolin, l-(2-aminoethyl)-2-(l,l-dimethyldecyl)-2-imidazolin, l-(2-aminoethyl-2- (12-heptadecenyl) -2-imidazolin og l-(2-aminoethyl)-2-(5,7-heptadecadienyl)-2-imidazolin og blandinger herav.

Det finnes et stort antall av kommersielt tilgjengelige kationiske emulgeringsmidler som kan anvendes ved denne oppfinnelse omfattende: Nalcamine G-39M (det foretrukne kationiske emulgeringsmiddel for oppfinnelsen), hvilkt er en blanding av 1 (2-aminoethyl)-2-alifatisk 2-imidazoler, hvor de alifatiske grupper er heptadecenyl og heptadecadienyl; Hyamine 1622, octylfenoksyethoksyethyldimethyl-benzylammoniumklorid; Hyamine 2389, methyldodecylbenzyltrimethylammonium-klorid; Hyamine 10-X, octylcresoksyethok-syethyldimethylbenzylammoniumklorid; Nalquate G-8-12, l-(2-oksyethyl)-2-n-alkyl-1 (eller 3)-benzyl-2-imidazoliniumklo-rider; Diam 11-C (n-alkyl-l,3-propylen-aminer); Aliquat 26, monotalgtrimethylam-moniumklorid; Alamine 6, primært talg-amin og Duomeen T, N-alkyltrimethylen-diamin. Ved anvendelse av slike kommersielt tilgjengelige kationiske emulgeringsmidler for å fremstille emulsjoner ifølge oppfinnelsen, kan det anvendes en syre, f. eks. 0,05 til 1,0 vektprosent basert på emulsjonen så at det dannes det tilsvarende salt.

Asfalter som kan anvendes ved fremstillingen av de nye kationiske asfaltemulsjoner, omfatter hvilke som helst av slike bituminøse materialer som tidligere er anvendt og kjent på dette område, som f. eks. naturasfalt eller asfalt erholdt fra petro-leumindustrien, f. eks. ved dampraffinering og/eller luftblåsing. Veibeleggsasfalt som er karakterisert ved penetrasjoner (ASTM D-5) fra null til 300 eller endog høyere, og fortrinsvis fra 40 til 300, og som har myk-ningspunkter (ASTM D-36-26) i området 32 til 120°C, fortrinsvis 38 til 65°C, repre-senterer egnete asfalter som kan anvendes. De i denne patentbeskrivelse angitte Cel-sius-grader er alle tilnærmet omregnet fra Fahrenheit-grader.

Skjønt det ikke er av avgjørende betydning kan andre materialer som anvendes ved fremstillingen av kationiske asfaltemulsjoner, innbefattet slike stabiliser-ende midler som hydroksyethylcellulose, aluminiumklorid og kalsiumkorid, anvendes ved fremstillingen av emulsjonen i henhold til oppfinnelsen.

De relative mengder av de forskjellige komponenter av asfaltemulsj onene i henhold til oppfinnelsen kan variere, men de nedenfor angitte har vist seg å være egnet:

Dessuten kan det i asfaltemulsj onen innføres en syre, som f. eks. saltsyre, svo-velsyre, eddiksyre og svovelsyreamid

(NH2SO;!H), for å øke dé overflateaktive egenskaper i det kationiske emulgerings-

middel og for å gi emulsjonen en sur pH under 7. Generelt er en pH i området 2 til ca. 6,5, fortrinsvis 3 til 5, egnet for disse sure emulsjoner. Mengden av syre vil generelt være 0,1 til 1, fortrinsvis 0,2 til 1

vektprosent av emulsjonen, men kan be-traktes og beregnes som en del av det kationiske emulgeringsmiddel. Svovelsyreamid er særlig nyttig når den anvendte asfalt er av organisk natur, og har en olje-fraksjon som har en A.P.I.-egenvekt som ikke overskrider 15,5, og fortrinsvis ikke overskrider 15, og er nyttig når asfalt-emulsjonen må passere den modifiserte blandbarhetsprøve eller sementblandings-prøve som skal beskrives i det følgende.

Asfaltemulsj onene i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles ved å fremstille en såpeoppløsning inneholdende vann (enten bløtt eller hårdt) og det kationiske emulgeringsmiddel, hvilken såpeoppløsning derpå blandes i en kolloidmølle eller lignende med asfaltfasen og sistnevnte er fortrinsvis opphetet for å redusere dens viskositet. De ikke-ioniske emulgeringsmidler i henhold til oppfinnelsen kan tilsettes til såpeoppløsningen og/eller til asfalten, eller de kan tilsettes etter emulgeringen av asfalten, særlig etter avkjø-lingen av emulsjonen, eller de kan tilsettes delvis til såpeoppløsningen eller asfalten og delvis etter emulgeringen. Vanligvis disper-geres emulgeringsmidlene og eventuelle modifiseringsmidler eller promotorer i vannet som danner såpeoppløsningen, og som deretter oppvarmes til en temperatur av 32—94°C, fortrinsvis 32—55°C. Asfalten kan opphetes til en temperatur i området 65—175°C, fortrinsvis 120—150°C. Den varme såpeoppløsning og varm asfalt tilsettes derpå gradvis til en kolloidmølle for å emulgere blandingen og under malingen kan blandingens temperatur være i området 38 til 100°C, fortrinsvis 65—94°C. Den ferdigdannete emulsjon kan derpå avkjøles til en temperatur under 65 °C før den anvendes eller overføres til lagring. Fremgangsmåten ved fremstillingen av emulsjonen vil ha en viss virkning på dens egenskaper og formålet for oppfinnelsens anvendelse vil være bestemmende for hvilken spesiell fremgangsmåte som skal anvendes for å oppnå de ønskede egenskaper.

Asf altemulsj onene i henhold til oppfinnelsen kan anvendes f. eks. for fremstilling av veidekker, fortauer, reparasjon av overflater og annet beleggarbeide, og ved hjelp av de nye emulsjoner kan det oppnåes jevne og glatte belegg. Emulsjonen kan blandes med kiselsyreholdige asfalter f. eks. i forholdet 0,5—5 deler emulsjon til 4—10 deler kiselsyreholdig asfalt, og det resulterende slam påføres overflaten som skal belegges. Etter slik påføring herder slammet på vanlig måte så at det fåes et ved-hengende belegg eller dekke. Aggregatet som skal anvendes, har fortrinsvis et fuktighetsinnhold i området 5—20 pst. og tørt aggregat kan fuktes på forhånd for å gi dette fuktighetsinnhold, Ved slam-tildeknings-teknikken («slurry seal») kan den fuktige sand blandes med asf altemulsj onen så at det dannes et slam av en konsistens som er lignende den som brukes ved en Portland-sement. Dette slam kan tømmes kon-tinuerlig fra en roterende trommelblander eller en annen passende blandingsinnretning på veioverflaten, og idet veibearbei-dingskjøretøyet kjører langs veien, kan det anvendes en gummislepeduk for å glatte slammet til en jevn tykkelse. For dette øyemed foretrekkes et gradert sandaggre-gat som inneholder mer enn 10 pst. finstoffer som passerer gjennom en 200 mesh sikt. Det kreves vanligvis minst IV2 til 2 minutter for å blande emulsjonen med aggregatet og for å spre ut det resulterende slam på veioverflaten før emulsjonen bryter ned. Ved en annen anvendelse kan asfaltemul-sjonen, sand og Portland-sement eller di-atomé jord påføres overflaten som en blanding ved hjelp av «kanoniserings»-metoden (gunnite-method), som er særlig egnet for belegning av kanaler, beholdere, vannslan-ger, damoverflater osv. Slik påføring kan utføres ved hjelp av en påsprøytningsap-paratur av den pneumatiske type, som f. eks. en såkalt «REFRACT-ALL GUN». Glassull, steinull, hamp, bomull og andre fibrer kan tilføres til slammet eller emulsjonen for å tilveiebringe belegg, som har en høyere strekkstyrke og som ikke vil sprekke ved forskyvning av underlaget eller overflaten som belegget anbringes på.

Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av de følgende eksempler, men det vil forstås at de forskjellige materialer som anvendes i disse og de mengder som er angitt osv. bare represen-terer foretrukne utførelsesformer.

I de følgende eksempler var det kiselsyreholdige aggregat som anvendes for vurdering av de forskjellige beskrevne asfaltemulsjoner, fra Baxter Springs, Kansas, og hadde følgende egenskaper:

Siktanalyse:

Sammensetning ( røntgendiffraksjon)

100— finstoffer

Blandingsforsøket som ble anvendt i eksemplene for å vurdere emulsjonene, var uteksperimentert for å simulere eller mest mulig ligne blandingen i en slampåførings-enhet. Apparatet omfattet en tung 10 cm's åpen beholder, utstyrt med en 3-bladet padlerører som ble drevet av en motor med variabel hastighet. Aggregatet (100 g) ble anbrakt i det monterte kar og under om-røring ved lav hastighet ble aggregatet fuk-tet med omtrent 20 ml vann, hvoretter rørerens hastighet ble økt til ca. 100 rpm (omdreininger pr. minutt). Fra 18—20 g av emulsjonen ble tilsatt hurtig til det fuktige aggregat. En stoppeklokke ble igangsatt i det øyeblikk emulsjonen kom i kontakt med aggregatet, og blandingstiden ble oppført som den tid blandingen kunne omrøres før emulsjonen brøt ned, hvilket viser seg ved at blandingen stivner.

Såpeoppløsningene som anvendtes i eksemplene, inneholdt emulgeringsmidler, stabiliseringsmidler, syre og vann, og ble fremstillet ved å veie komponentene di-rekte. Stabiliseringsmidler ble i enkelte tilfeller tilsatt, og den vandige fases pH ble regulert. Det ble tilsatt en tilstrekkelig mengde vann for å gi 350 g av såpeoppløs-ningen. Såpeoppløsningen ble innført i til-matningstanken til en kolloidmølle og mens den ble omrørt i møllen, ble det langsomt til systemet tilsatt 650 g asfalt. Etter at asfalttilsetningen var fullstendig, ble malingen fortsatt i 1—5 minutter, alt etter viskositeten og emulsjonens utseende. De følgende betingelser ble opprettholdt under malingen:

Etter malingen ble emulsjonene lagret i lukkede beholdere ved romtemperatur i en minimumstid av 24 timer før under-søkelsen.

Eksempel I

I dette eksempel ble det utført en serie av forsøk under anvendelse av den i tabell I oppførte resept eller sammensetning:

Det kationiske emulgeringsmiddel som ble anvendt i disse forsøk var Nalcamine G-39M. De ikke-ioniske emulgeringsmidler som anvendtes, var forskjellige tritoner, octylf enoksypoly (ethylenoksy) -ethanoler med poly (ethylenoksy) kjeder av varierende lengder. Blandingstidresultatene ved disse serier av forsøk er oppført i tabell II.

Dataene i tabell II viser at det kationiske emulgeringsmiddel alene (forsøk 1) ikke gav en tilstrekkelig lang blandingstid, og at når det ble anvendt med et ikke-ionisk emulgeringsmiddel, må sistnevnte ha et kritisk forhold mellom hydrofiliske og hydrofobe grupper for å oppnå stabilitet av emulsjonen i nærvær av det kiselsyreholdige aggregat. Octylf enoksypoly (ethylenoksy) ethanol med en poly (ethylenoksy)-kjede med 7—8 ethylenoksygrupper (forsøk 6) resulterte i en asfaltemulsjon med en

langt bedre blandingstid sammenlignet med de resultater som man fikk ved de

andre forsøk, hvor det ble anvendt lignende ikke-ioniske emulgeringsmidler med poly (ethylenoksy)-kjeder som var kortere og lengere.

Eksempel II

I dette eksempel ble resepten ifølge tabell I anvendt ved fremstilling av asfalt-emulsjonene. Det kationiske emulgeringsmiddel som anvendtes, var det samme som det ved eksempel I, men de ikke-ioniske emulgeringsmidler som anvendtes i dette eksempel, var ikke-ioniske emulgeringsmidler av den generelle formel

såkalte «Pluronic»-type. Resultatene som man fikk ved blanding av emulsjonene med kiselsyreholdige aggregater, er oppført i tabell III.

Dataene som er vist i tabell III, viser igjen at et kationisk forhold mellom hydro-file og hydrofobe komponenter er nødven-dig for å oppnå en stabil emulsjon, dvs. en blanding av passende varighet, og det ikke-ioniske emulgeringsmiddel som ble anvendt i forsøk 5, resulterte i en langt bedre blandingstid enn med de ikke-ioniske emulgeringsmidler ved de andre forsøk.

Eksempel III

I dette eksempel ble det utført en serie

av forsøk under anvendelse av «Hyamine 1622» octylfenoksyethoksyethyldimethyl-ammoniumklorid) som det kationiske emulgeringsmiddel og enten Triton X-114»

(med 7—8 ethylenoksygrupper) eller «Pluronic L-103» (med 30 methylenoksygrupper og ca. 56 propylenoksygrupper) som det ikke-ioniske emulgeringsmiddel. Saltsyre (vannfri) ble anvendt for å få den ønskede pH. Blandingstiden som var resultatet av denne serie av forsøk, er oppført i tabell IV.

Dataene i tabell IV viser anvendbar-heten av en annen type av kationisk emulgeringsmiddel, nemlig at et kvartært ammoniumsalt kan anvendes ved fremstilling av asfaltemulsjoner med tilfredsstillende blandingstider,

Eksempel IV

I dette forsøk ble det utført en serie av . forsøk under anvendelse av »Hyamine

1622» som det kationiske emulgeringsmiddel og varierende mengder av «Triton X-114» som det ikke-ioniske emulgeringsmiddel. Blandingstiden er oppført i tabell V.

Dataene i tabell V viser at blandingstiden av asf altemulsj onene kan økes ved å øke konsentrasjonen av det ikke-ioniske emulgeringsmiddel i henhold til oppfinnelsen.

Eksempel V

I dette eksempel ble det utført en serie av forsøk som igjen viser at en økning av

blandingstiden av asf altemulsj onen i henhold til oppfinnelsen kan oppnås ved å øke mengden av det anvendte ikke-ioniske emulgeringsmiddel. Ved disse forsøk ble enten anvendt «Nalcamine G-39M» eller «Diam 11-C» som det kationiske emulgeringsmiddel sammen med «Triton-X-114» som det ikke-ioniske emulgeringsmiddel. Resultatene er oppført i tabell Vi.

Eksempel VI

I dette eksempel ble anvendt de asfalt-emulsjonsresepter som er oppført i tabell

VII:

Forskjellige ikke-ioniske emulgeringsmidler i henhold til denne oppfinnelse ble vurdert i kombinasjon med Nalcamine G-39-M«» (det kationiske emulgeringsmiddel). Resultatene er oppført i tabell VIII.

Eksempel VII

I dette forsøk ble et antall av asfaltemulsjoner i henhold til oppfinnelsen frem-stilt under anvendelse av «Nalcamine G-39-M» som det kationiske emulgeringsmiddel, og «Triton X-114» som det ikke-ioniske emulgeringsmiddel, svovelsyreamid eller saltsyre for å gi en sur pH, asfalt A eller B, hvis sammensetninger og egenskaper er oppført i tabell IX.

Nevnte emulsjoner ble vurdert i henhold til det ovenfor beskrevne blandings-forsøk. Dessuten ble de vurdert i henhold til sementblandings- og de modifiserte blandbarhetsforsøk (ASTM D-2-60). Se-mentblandingsprøver viste stabiliteten av en emulsjon i nærvær av Portlandsement, en verdi av mindre enn 2,5 pst. viste en slik stabilitet. Det modifiserte blandbar-hetsforsøk viser evnen til en emulsjon til å motstå fortynning med vann uten å bryte opp og gir et mål på emulsjonens totalsta-bilitet, en modifisert blandbarhet av mindre enn 4,5 pst. viser en slik stabilitet.

Fremgangsmåten for fremstilling av emulsjonene som anvendtes, var å fremstille en såpeoppløsning som inneholdt det kationiske emulgeringsmiddel og asfalt ble emulgert med denne og det ikke-ioniske emulgeringsmiddel ble innført på forskjellige måter. Ved fremstilling av emulsjon nr. 1 ble hele mengden av det ikke-ioniske emulgeringsmiddel tilsatt til asfalten før emulgeringen, og ved fremstilling av emulsjonene nr. 2, 7 og 14 ble det tilsatt til såpeoppløsningen før emulgeringen, og ved fremstilling av emulsjonene 3, 11 og 15 ble det tilsatt til den ferdige emulsjon, og ved fremstilling av emulsjonene nr. 4, 8 og 16 ble en halvpart av den hele mengde av det ikke-ioniske emulgeringsmiddel tilsatt til asfalten før emulgeringen og den annen halvpart ble tilsatt til den ferdige emulsjon, og ved fremstilling av emulsjonene 5, 9, 12 og 17 ble en halvpart av det tilsatt til asfalten før emulgeringen og en halvpart til såpeoppløsningen, og ved fremstillingen av emulsjonene nr. 6, 10, 13 og 18 ble en halvpart av det tilsatt til såpeoppløsnin-gen og en halvpart til den ferdige emulsjon. Sammensetningen av emulsjonene og deres egenskaper er oppført i tabell X.

Dataene i tabell X viser at alle emulsjoner oppviste forlengete blandingstider,

enkelte av dem tilfredsstillet sementblan-dingsforsøket som gjør dem nyttige f. eks.

ved slamdekningsbelegning og enkelte tilfredsstillet det modifiserte blandbarhets-forsøk (hvilket gjør dem nyttige f. eks. ved

reparasj onsbelegningsarbeide, hvor det kreves fortynning på stedet for å gjøre emulsjonene egnet til den spesielt anvendte ap-paratur). Bemerk også at når svovelsyreamid ble anvendt med den mer aromatiske

asfalt A, oppviste emulsjonene bedre (dvs.

lavere) sementblandingsforsøksverdier.

Claims (7)

1. Olj e-i-vann-asf altemulsj on egnet bl. a. for anvendelse i forbindelse med vei-bygningsarbeid, og som inneholder asfalt, vann og et kationisk emulgeringsmiddel, karakterisert ved at den også inneholder et ikke-ionisk emulgeringsmiddel, som er i stand til å forlenge emulsjonens levetid når den blandes med elektronegative aggregater, og som har den generelle formel: hvor R er utvalgt fra gruppen bestående av hydrogen, aryl- og alkylarylradikaler og x, y og z er hele tall, slik at (1) når x er null, så er y også null, z er i området 6 til 11, og R er en av nevnte aryl- og alkylarylradikaler, og (2) når x og y hver er større enn null, så er summen av x og z i området 20 til 40, og y er i området 40 til 60.

2. Asfaltemulsjon som angitt i påstand 1, karakterisert ved at det ikke-ioniske emulgeringsmiddel har den generelle formel: hvor R, er hydrogen eller alkylhydrokarbonradikaler, idet hver av disse alkylradikaler har fortrinnsvis 1 til 25 karbonatomer, og det totale antall karbonatomer i summen av slike alkylradikaler overskrider fortrinnsvis ikke 25, og n er et helt tall i området 6 til 11.

3. Asfaltemulsjon som angitt i på stand 1, karakterisert ved at nevnte ikke-ioniske emulgeringsmiddel har den generelle formel: hvor a og c er hele tall større enn null og hvis sum er i området 20 til 40, b er et helt tall i området 40 til 60, og R2 er hydrogen eller hydrokarbonradikalet hvor R, er hydrogen eller alkylhydrokarbonradikaler, idet hver av disse alkylradikaler har fortrinnsvis 1 til 25 karbonatomer, og det totale antall karbonatomer i summen av slike alkylradikaler overskrider fortrinnsvis ikke 25.

4. Asfaltemulsjon som angitt i en av de foregående påstander, karakterisert ved at asfalten er til stede i en mengde av fra 50 til 70 vektprosent, og de kationiske og ikke-ioniske emulgeringsmidler er hvert til stede i en mengde av fra 25 til 50 vektprosent.

5. Asfaltemulsjon som angitt i en av de foregående påstander, karakterisert ved at det inneholder en tilstrekkelig mengde av enten saltsyre eller svovelsyreamid for å gi emulsjonen en pH av mindre enn 7.

6. Asfaltemulsjon som angitt i påstand 1 eller påstand 1 og enten 4 eller 5, karakterisert ved at nevnte kationiske emulgeringsmiddel er en blanding av 2-n-heptadecenyl- og 2-n-heptadecadienyl-2-imidazoliner, og hvor nevnte ikke-ioniske emulgeringsmiddel er octylfenoksy-poly(thylenoksy) ethanol med 7 til 9 ethylenoksygrupper.

7. Asfaltemulsjon som angitt i påstand 1 eller påstand 1 og enten 4 eller 5, karakterisert ved at det nevnte kationiske emulgeringsmiddel er en blanding av 1- (2-aminoethyl) -2-n-heptadecenyl-2-imidazolin og 1-(2-aminoethyl)-2-n-heptadecadienyl-2-imidazolin, og hvor nevnte ikke-ioniske emulgeringsmiddel har for-melen: HO (C2H. ,0) a (C3HfiO) „ (C2H40) UH hvor summen av a og c er omtrent 30 og b er omtrent 56.