NO153691B

NO153691B - ASPHALT MIXING CONTAINING MANGANE, COBAL AND / OR COPPER COMPOUNDS, AND USE OF IT FOR ROAD BUILDING

Info

Publication number: NO153691B
Application number: NO801229A
Authority: NO
Inventors: Laurenze Latta Jr; John B Leonard
Original assignee: Chemcrete Co
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1980-04-28
Publication date: 1986-01-27
Also published as: NO153691C; NO801229L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en asfaltblanding bestående av en bitumen-komponent som hverken er blitt underkastet blåsing med luft eller i særlig grad på The present invention relates to an asphalt mixture consisting of a bitumen component which has neither been subjected to blowing with air nor to a particular extent on

annen måte er blitt underkastet oksydasjonsbehandling og videre hverken er blitt blandet med myknende hydrokarbonfraksjoner eller emulgert, og som i tillegg til tilslagsmaterial inneholder en i bitumen oppløselig organisk mangan-, kobolt- og/eller kobber-forbindelse, og det særegne ved asfalt-blandingen i henhold til oppfinnelsen er at den inneholder minst 85 vekt% tilslagsmaterial og har en mangan-, kobolt- og/eller kobber-konsentrasjon på fra 0,01 til 0,50 vekt% regnet på bitumeninnholdet. in another way has been subjected to oxidation treatment and furthermore has neither been mixed with softening hydrocarbon fractions nor emulsified, and which, in addition to aggregate material, contains a bitumen-soluble organic manganese, cobalt and/or copper compound, and the peculiarity of the asphalt mixture in according to the invention is that it contains at least 85% by weight aggregate material and has a manganese, cobalt and/or copper concentration of from 0.01 to 0.50% by weight calculated on the bitumen content.

Asfaltblandingen anvendes for veibyggingsformål. The asphalt mixture is used for road construction purposes.

Asfaltblanding fremstilles fordelaktig ved trinnene med: Asphalt mixture is advantageously prepared by the steps of:

a) ved en forhoyet temperatur opploses et styrkeforbedrende middel for asfaltblandinger for veidekker i hovedsakelig a) at an elevated temperature, a strength-enhancing agent for asphalt mixtures for road surfaces dissolves mainly in

ublåst fluid asfaltsement som hverken er emulgert eller opplost, idet det nevnte styrkeforbedrende middel omfatter en organisk manganforbindelse, en organisk koboltforbindelse eller en organisk kobberforbindelse enten alene eller i kombinasjon, i en form opploselig i asfaltsementen, idet de kombinerte konsentrasjoner av de nevnte mangan-, kobolt- og kobber-ioner omfatter omtrent 0,01 til 0,5 vekt% basert på asfaltsementen, og unblown fluid asphalt cement which is neither emulsified nor dissolved, the said strength-improving agent comprising an organic manganese compound, an organic cobalt compound or an organic copper compound either alone or in combination, in a form soluble in the asphalt cement, the combined concentrations of the said manganese, cobalt and copper ions comprise about 0.01 to 0.5% by weight based on the asphalt cement, and

b) den nevnte mangan-, kobolt- eller kobber-ionhoIdige asfalt blandes med minst 85 vekt% tilslagsmaterial ved en b) the said manganese-, cobalt- or copper-ion-containing asphalt is mixed with at least 85% by weight of aggregate material at a

forhoyet temperatur for å danne en asfaltblanding for veidekker. elevated temperature to form an asphalt mixture for road surfaces.

Tilslagsmaterialholdig asfalt har vært anvendt som veidekker e.l. i mange år. Asfalten omfatter biturnen som en overveiende bestanddel og oppnås vanligvis som en fast rest fra destillasjon av råolje. Asfalten omdannes til en fluid tilstand når et veidekke legges. En fluid form er suspensjonen eller emulsjonen av asfalt i vann. Etter utlegging og komprimering av den tilslagsmaterialholdige asfalt, avdamper vann og asfalten herder til en kontinuerlig masse. En annen form av asfalt anvendt ved legging av veidekker er en opplost form, dvs. et flytende petroleumprodukt frembragt ved opplosning av en asfalt-holdig base i et passende destillat. En vei dannes ved utlegging av den opploste asfalt og avdamping av det flyktige destillat fra massen. Fordelene med å anvende den ovennevnte veibyggingsteknikk er at man unngår anvendelse av hoye temperaturer. Ved en alternativ teknikk kan asfalt og tilslagsmaterial blandes og påfores ved forhbyede temperaturer ved den fluide tils tand av asfalten for å danne veidekket. Denne form av asfalt som er hverken opplost eller emulgert omtales her som en asfalt-sement. Asphalt containing aggregate material has been used as road surfaces etc. for many years. The asphalt comprises the biturne as a predominant component and is usually obtained as a solid residue from the distillation of crude oil. The asphalt is converted into a fluid state when a road surface is laid. A fluid form is the suspension or emulsion of asphalt in water. After laying and compacting the aggregate-containing asphalt, water evaporates and the asphalt hardens into a continuous mass. Another form of asphalt used when laying road surfaces is a dissolved form, i.e. a liquid petroleum product produced by dissolving an asphalt-containing base in a suitable distillate. A road is formed by laying the dissolved asphalt and evaporating the volatile distillate from the mass. The advantages of using the above-mentioned road construction technique are that the use of high temperatures is avoided. In an alternative technique, asphalt and aggregate material can be mixed and applied at elevated temperatures at the fluid level of the asphalt to form the road surface. This form of asphalt that is neither dissolved nor emulsified is referred to here as an asphalt cement.

Et vesentlig problem med opplosningen og emulsjoner er deres lave klebeevne for tilslagsmaterial i sammenligning med asfaltsement. Dette skyldes hovedsakelig a) det organiske løsningsmiddel eller olje i opplosningen og/ eller b) vannet i emulsjonen eller på tilslagsmaterial-overflaten som forstyrrer dannelsen av en klebende binding mellom tilslagsmaterialet og asfalten. En teknikk som er foreslått for å oke denne klebeevne er angitt i US patentskrift nr. 2. 342.861. Eksemplene i dette patentskrift illustrerer tilsetning av en blysåpe, spesifikt blyoleat eller blynaftenat, til asfaltopplosninger eller emulsjoner for å oke deres klebeevne til tilslagsmaterial. Selv om alle de illustrerte eksempler bare lærer bly i metallsåpen for å oke klebeevnen, foreslår patentskriftet at andre tunge metallsalter av organiske syrer kan anvendes, inkluderende folgende metaller: Fe, Al, Mn, Zn, Co, Ni, Sn, Ca, Sr, Ba og Mg. Patentskriftet lærer en teknikk med å danne blysåpen ved oppvarming av et blyoksyd i nærvær av de onskede organiske syrer. Disse blysåper tilsettes så til den onskede asfalt. A significant problem with the solution and emulsions is their low adhesion to aggregates compared to asphalt cement. This is mainly due to a) the organic solvent or oil in the solution and/or b) the water in the emulsion or on the aggregate surface which interferes with the formation of an adhesive bond between the aggregate and the asphalt. A technique proposed to increase this adhesiveness is set forth in US Patent No. 2,342,861. The examples in this patent illustrate the addition of a lead soap, specifically lead oleate or lead naphthenate, to asphalt solutions or emulsions to increase their adhesion to aggregates. Although all of the illustrated examples only teach lead in the metal soap to increase adhesion, the patent document suggests that other heavy metal salts of organic acids may be used, including the following metals: Fe, Al, Mn, Zn, Co, Ni, Sn, Ca, Sr, Ba and Mg. The patent teaches a technique of forming the lead soap by heating a lead oxide in the presence of the desired organic acids. These lead soaps are then added to the desired asphalt.

Tunge metallsalter av organiske syrer med hoy molekylvekt, som f.eks. naftenater eller linoleater, har vært anvendt for å forhindre sprekkdannelse i blåste eller oksyderte asfaltbelegg. F.eks. lærer US patentskrift nr. 2.282.703 bruk av tunge metaller som f.eks. kobolt, mangan, jern, bly, vanadium, eller zink dispergert i blåst asfalt for dette formål. Heavy metal salts of organic acids with a high molecular weight, such as e.g. Naphthenates or linoleates have been used to prevent cracking in blown or oxidized asphalt pavements. E.g. US patent document no. 2,282,703 teaches the use of heavy metals such as cobalt, manganese, iron, lead, vanadium, or zinc dispersed in blown asphalt for this purpose.

Tunge metallsåper er også foreslått for bruk som et dispergeringsmiddel i takbeleggasfalt for å forhindre sprekkdannelser i asfalten som skyldes såkalt "aHigator-monster". US patentskrift nr. 2.928.753 lærer de fler-verdige metallsalter av kobber, kobolt eller mangan i kombinasjon med monokarboksylsyrer med hoy molekylvekt som f.eks. oleinsyre eller naftensyre. Det endelige produkt er et tilslagsmaterial-fritt belegg med tykkelse omtrent 0,6 mm på en aluminiumplate som oppvarmes slik at det oppnås et jevnt belegg. I US patentskrift nr. 1.328.310 foreslås et asfalt-veidekke hvori kobbersulfat tilsettes til asfalten for forbedrede fysikalske egenskaper. Andre forbindelser foreslås, inklusive sulfatene eller selenatene av aluminium, krom, mangan, jern, indium, gallium og sulfatene eller selenid-ene av natrium, kalium, rubidium, ammonium, sølv, gull, platina eller tallium. Disse forbindelser er relativt uoppløselige i asfalten. Heavy metal soaps have also been suggested for use as a dispersant in roofing asphalt to prevent cracking in the asphalt caused by the so-called "aHigator monster". US Patent No. 2,928,753 teaches the polyvalent metal salts of copper, cobalt or manganese in combination with monocarboxylic acids of high molecular weight such as e.g. oleic acid or naphthenic acid. The final product is an aggregate-free coating with a thickness of approximately 0.6 mm on an aluminum plate which is heated so that a uniform coating is achieved. US Patent No. 1,328,310 proposes an asphalt road surface in which copper sulfate is added to the asphalt for improved physical properties. Other compounds are suggested, including the sulfates or selenates of aluminum, chromium, manganese, iron, indium, gallium, and the sulfates or selenides of sodium, potassium, rubidium, ammonium, silver, gold, platinum, or thallium. These compounds are relatively insoluble in asphalt.

I US patentskrift nr. 1.505.880 tilsettes kobber-slagg sammen med tilslagsmaterialet til asfalt for å oke seig-heten av den resulterende veidekke-blanding. In US patent no. 1,505,880, copper slag is added together with the aggregate material to asphalt to increase the toughness of the resulting road surface mixture.

I britisk patentskrift nr. 533.977 foreslås dobbeltsalter av bly eller jern med organiske syrer for å forbedre klebeevnen av asfalt til mineralsk tilslagsmaterial. Det nevnes også perifert at andre di- og fler-verdige metaller som f.eks. aluminium, krom, kobber og kvikksolv kan anvendes. In British patent document no. 533,977, double salts of lead or iron with organic acids are proposed to improve the adhesion of asphalt to mineral aggregate material. It is also peripherally mentioned that other di- and multi-valent metals such as e.g. aluminium, chrome, copper and mercury can be used.

Ved den foreliggende oppfinnelse, hvor visse organiske metallforbindelser opploses i asfaltsement og blandes med tilslagsmaterial dannes et veidekke med sterkt forbedrede egenskaper. I mengder så lave som 0,01 til 0,5 vekt% av asfaltsementen frembringer angjeldende metaller vesentlig okning i trykkfasthet, bdyefasthet og utmattings-fasthet i det endelige herdede veidekke. In the present invention, where certain organic metal compounds are dissolved in asphalt cement and mixed with aggregate material, a road surface with greatly improved properties is formed. In amounts as low as 0.01 to 0.5% by weight of the asphalt cement, the metals in question produce significant increases in compressive strength, bending strength and fatigue strength in the final hardened road surface.

Asfaltsementen fluidiseres ved oppvarming til en The asphalt cement is fluidized by heating to a

temperatur over sitt smelte- eller myknings-punkt og deretter tilsettes den organiske forbindelse. Den metallholdige asfaltsement kan så blandes i denne form direkte med tilslagsmaterialet for veibyggingen. Det er funnet at den modifiserte asfaltsement kan lagres i bulk for veibyggingen uten vesentlig fortykning. temperature above its melting or softening point and then the organic compound is added. The metal-containing asphalt cement can then be mixed in this form directly with the aggregate material for road construction. It has been found that the modified asphalt cement can be stored in bulk for road construction without significant thickening.

Det er således et formål for den foreliggende oppfinnelse It is thus an object of the present invention

å tilveiebringe en modifiserte asfaltsement-tilslagsmaterialblanding for veidekker med utmerket styrke og tretthetsmotstand for bruk ved bygging av veier eller lignende. Den modifiserte asfaltsement har en passende viskositet i bulk for legging av veidekker, men herdes til en asfaltsement med utmerket styrke etter leggingen. Blandingen har utmerket Marshall-stabilitet og bibeholder en stor del av sin styrke ved forhoyede temperaturer ved at det dannes et fleksibelt veidekke med selvreparerende egenskaper. to provide a modified asphalt cement aggregate material mixture for road surfaces with excellent strength and fatigue resistance for use in the construction of roads or the like. The modified asphalt cement has a suitable bulk viscosity for paving, but hardens to an asphalt cement with excellent strength after laying. The mixture has excellent Marshall stability and retains a large part of its strength at elevated temperatures by forming a flexible road surface with self-repairing properties.

Ved oppfinnelsen kan det oppnås modifisering av myk asfaltsement til å danne et veidekke med sterkt forbedrede fysikalske egenskaper, idet veidekket kan inneholde tilslagsmaterialer med vanlig kvalitet. With the invention, modification of soft asphalt cement can be achieved to form a road surface with greatly improved physical properties, since the road surface can contain aggregate materials of ordinary quality.

Andre formål og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå at den etterfølgende beskrivelse av fortrukne og eksempelvise utforelsesformer. Other objects and features of the invention will be apparent from the following description of preferred and exemplary embodiments.

Asfaltblandingen i henhold til oppfinnelsen tilveiebringer vesentlig forbedrede fysikalske egenskaper. Asfaltsementen modifiseres ved opplosning av et styrkeforbedrende middel i form av de organiske metallforbindelseriasfalt-sementen mens denne er i en flytende tilstand ved oppvarming. Manganet kan anvendes i sine forskjellige valenstilstander (f.eks. +2, +3 eller hbyere). The asphalt mixture according to the invention provides substantially improved physical properties. The asphalt cement is modified by dissolving a strength-improving agent in the form of the organic metal compound asphalt cement while it is in a liquid state when heated. Manganese can be used in its various valence states (e.g. +2, +3 or higher).

Blandinger av mangan med organiske koboltforbindelser eller kobberforbindelser, kan også anvendes. Mixtures of manganese with organic cobalt compounds or copper compounds can also be used.

Som anvendt heri refererer betegnelsen "asfaltsement" til et hvilket som helst av en rekke hovedsakelig ublåste eller uoksyderte faste eller halvfaste materialer ved romtemperatur som gradvis blir flytende ved oppvarming. Dens overveiende bestanddeler er bitumener som oppnås som resten ved raffineringsbehandling av råolje. As used herein, the term "asphalt cement" refers to any of a variety of substantially unblown or unoxidized solid or semi-solid materials at room temperature which gradually liquefy upon heating. Its predominant constituents are bitumens which are obtained as the residue during the refining treatment of crude oil.

Betegnelsen utelukker emulsjoner og opplosninger av asfaltsementen. Denne inneholder således hverken vann-fasen av emulsjonen eller de ekstra tilsatte petroleum-losningsmidler eller oljer som vanligvis tilsettes til asfaltsement for å omdanne denne til en opplosning. Asfaltsementen er generelt karakterisert ved en penetrasjon på mindre enn 400 ved 2 5°C og en typisk penetrasjon mellom 40 og 300 (ASTM Standard, metode D-5). Viskositeten av asfaltsement ved 60°C er mer enn omtrent 65 poise. The designation excludes emulsions and solutions of the asphalt cement. This thus contains neither the water phase of the emulsion nor the extra added petroleum solvents or oils which are usually added to asphalt cement to convert it into a solution. The asphalt cement is generally characterized by a penetration of less than 400 at 25°C and a typical penetration between 40 and 300 (ASTM Standard, method D-5). The viscosity of asphalt cement at 60°C is more than about 65 poise.

Det er for oppfinnelsens formål viktig å opplose Mn-ionet It is important for the purpose of the invention to dissolve the Mn ion

i hele asfaltmengden slik at dets styrkeforbedrende virkning meddeles sluttproduktet på konstant måte. For optimal dispergering er Mn-katalysatoren i form av en organisk Mn-forbindelse som er opploselig i en vesentlig del av asfalten. De organiske forbindelser kan være usubstituert eller substituert (f.eks. med svovel, spesielt sulfonater, eller med fosfor, spesielt fosfater). in the entire quantity of asphalt so that its strength-enhancing effect is communicated to the final product in a constant manner. For optimal dispersion, the Mn catalyst is in the form of an organic Mn compound that is soluble in a significant part of the asphalt. The organic compounds can be unsubstituted or substituted (eg with sulphur, especially sulphonates, or with phosphorus, especially phosphates).

Passende anioner for den organiske manganforbindelse avledes fra karboksylsyre, alkoholer, fenoler og ketoner. Spesielt gode resultater oppnås med manganfccetylacetonat^. Foretrukne anioner inkluderer karboksylsyrer med opptil 30 karbonatomer i kjeden som f.eks. acetater, linoleater, oktoater, naftenater, oleater, dekanoater, stearater og laurater, og blandinger derav eller med andre syrer. Det er funnet at anionene avledet fra oktoater, naftenater, Suitable anions for the organic manganese compound are derived from carboxylic acid, alcohols, phenols and ketones. Particularly good results are obtained with manganese fccetylacetonate^. Preferred anions include carboxylic acids with up to 30 carbon atoms in the chain such as acetates, linoleates, octoates, naphthenates, oleates, decanoates, stearates and laurates, and mixtures thereof or with other acids. It has been found that the anions derived from octoates, naphthenates,

og acetater er langt de mest effektive ved testing da de er mest opploselige i asfaltsementen. Andre karboksylsyrer (f.eks. av den tertiære type) kan også anvendes. Disse organiske manganforbindelser tilsettes foretrukket til asfaltsementen i fortynnet opplosning i flyktig organisk losningsmiddel for forbedret dispergering og blanding. Typiske fortynninger er fra 5 til 12 vekt% av metallionet i forhold til totalt tilsetningsmiddel. and acetates are by far the most effective in testing as they are most soluble in the asphalt cement. Other carboxylic acids (e.g. of the tertiary type) can also be used. These organic manganese compounds are preferably added to the asphalt cement in dilute solution in volatile organic solvent for improved dispersion and mixing. Typical dilutions are from 5 to 12% by weight of the metal ion in relation to total additive.

Disse innhold av losningsmiddel er under 5 vekt% av asfaltsementen, typisk under 2%, godt under nivået for losningsmiddel i en opplosning. I alle fall vil det flyktige opplosningsmiddel som anvendes ved oppfinnelsen fordampe ved temperaturene for blandingen og vil således ikke påvirke klebingen i skadelig retning. These solvent contents are below 5% by weight of the asphalt cement, typically below 2%, well below the level of solvent in a solution. In any case, the volatile solvent used in the invention will evaporate at the temperatures of the mixture and will thus not affect the adhesion in a harmful direction.

Vesentlige forbedringer i den modifiserte asfalt oppnås ved å tilsette en forholdsvis liten mengde av den organiske manganforbindelse. En konsentrasjon av manganion så lav som 0>01 vekt% basert på asfalten gir således en veidekkeblanding med forbedret trykkfasthet. Det er funnet at optimale egenskaper oppnås ved et minimum på 0,05 til 0,5 vekt% av manganion. Innhold av Mn-ioner over disse konsentrasjoner, f.eks. 1%, vil bare frembringe marginale forbedringer. Av okonomiske grunner er det optimale område fra 0,05 til 0,20 vekt% av total Mn basert på asfalten. Substantial improvements in the modified asphalt are achieved by adding a relatively small amount of the organic manganese compound. A concentration of manganese ion as low as 0>01% by weight based on the asphalt thus gives a road surface mixture with improved compressive strength. It has been found that optimum properties are obtained at a minimum of 0.05 to 0.5% by weight of manganese ion. Content of Mn ions above these concentrations, e.g. 1%, will only produce marginal improvements. For economic reasons, the optimum range is from 0.05 to 0.20% by weight of total Mn based on the asphalt.

De foregående organiske Mn-forbindelser opploses i asfaltsementen ved oppfinnelsen ved oppvarming av asfalten over sitt myknings- eller smeltepunkt inntil den er tilstrekkelig fluid for fullstendig dispergering av den metallorganiske Mn-forbindelse for opplosning. Denne teknikk betegnes heri "varmblanding". Metallkatalysator-en er foretrukket i en flytende form. For de fleste konvensjonelle asfaltsementer er en temperatur for fluidisering av asfaltsement på minst 100°C, typisk av størrelsesorden 110 til 120°C og opptil så mye som 150°C avhengig av typen av asfalt. Ved slike temperaturer er viskositeten av asfaltblandingen tilstrekkelig redusert til å tillate grundig dispergering og opplosning ved hjelp av manuell blanding. The foregoing organic Mn compounds are dissolved in the asphalt cement of the invention by heating the asphalt above its softening or melting point until it is sufficiently fluid to completely disperse the organometallic Mn compound for dissolution. This technique is referred to herein as "hot mixing". The metal catalyst is preferably in a liquid form. For most conventional asphalt cements, an asphalt cement fluidization temperature is at least 100°C, typically in the order of 110 to 120°C and up to as much as 150°C depending on the type of asphalt. At such temperatures, the viscosity of the asphalt mixture is sufficiently reduced to allow thorough dispersion and dissolution by manual mixing.

Varmblandeteknikken kan anvendes på et sted i avstand fra veibyggingsstedet. Dette er mulig, som angitt heri, på grunn av at den organiske metallforbindelse ikke herder asfaltsementen mens denne er i bulkform. Den modifiserte asfaltsement kan således lagres i bulk inntil den trenges. Ved konvensjonell behandling holdes den modifiserte asfaltsement i en fluid tilstand fra tidspunktet for fremstillingen, under normal lagring og transport til veibyggingsstedet, under blanding med tilslagsmaterial og inntil endelig utlegging. Ved et alternativ til varmblanding i avstand kan den organiske Mn-forbindelse tilsettes til asfaltsementen ved veibyggingsstedet umiddelbart for utlegging av veidekket. The hot mix technique can be used at a location at a distance from the road construction site. This is possible, as indicated herein, due to the fact that the metal organic compound does not harden the asphalt cement while it is in bulk form. The modified asphalt cement can thus be stored in bulk until it is needed. With conventional processing, the modified asphalt cement is kept in a fluid state from the time of manufacture, during normal storage and transport to the road construction site, during mixing with aggregate material and until final laying. As an alternative to hot mixing at a distance, the organic Mn compound can be added to the asphalt cement at the road construction site immediately before laying the road surface.

Den modifiserte asfalt er karakterisert ved en viskositet The modified asphalt is characterized by a viscosity

i en flytende tilstand ved den forhoyede temperatur for veibyggingen som kan sammenlignes med konvensjonell asfalt. Som angitt i det etterfolgende har imidlertid det herdede veidekke vesentlig overlegen styrke i sammenligning med det veidekke som dannes med konvensjonell asfaltsement. in a liquid state at the elevated temperature for road construction comparable to conventional asphalt. As stated below, however, the hardened road surface has significantly superior strength compared to the road surface formed with conventional asphalt cement.

Konvensjonelt forhåndsblandes den varmblandede. modifiserte asfalt i fluid form med forhåndsoppvarmet forhåndstorket tilslagsmaterial til å danne en homogen blanding av ensartet belagt tilslagsmaterial i en veidekkeblanding, typisk i et asfaltblandeanlegg. Tilslagsmaterialet oppvarmes foretrukket under betingelser for tid og temperatur for å drive av hovedsakelig all fri fuktighet for blandingen. Under blandingen er typisk både tilslagsmaterialet og asfaltsementen ved en temperatur på 100 til 160°C. For blandingen har avkjolt seg til en temperatur hvor den mister sin fluiditet, spres den ut på veibanen og kompakteres. Deretter tillates asfalten å herde. Etter herdingen omfatter veien tilslagsmaterial bundet ved hjelp av en grunnmasse av modifisert asfaltbindemiddel. Conventionally, the hot mix is premixed. modified asphalt in fluid form with preheated predried aggregate to form a homogeneous mixture of uniformly coated aggregate in a pavement mix, typically in an asphalt mixing plant. The aggregate material is preferably heated under conditions of time and temperature to drive off substantially all free moisture from the mixture. During mixing, both the aggregate material and the asphalt cement are typically at a temperature of 100 to 160°C. Because the mixture has cooled to a temperature where it loses its fluidity, it is spread out on the road surface and compacted. The asphalt is then allowed to harden. After curing, the road comprises aggregate material bound using a base mass of modified asphalt binder.

Det bemerkes at brukbar herding foregår ved vanlige temperaturer, f.eks. 22°C. Moderate forhoyelser i temperaturen (f.eks. til 50°C) for herdingen påskynder prosessen. Imidlertid er meget hoye temperaturer, f.eks. som dem som anvendes for blåsing av asfalt, dvs. av størrelsesorden 230°C, uakseptable for den foreliggende fremgangsmåte. It is noted that useful curing takes place at ordinary temperatures, e.g. 22°C. Moderate increases in temperature (e.g. to 50°C) for curing speed up the process. However, very high temperatures, e.g. such as those used for blowing asphalt, i.e. of the order of 230°C, unacceptable for the present method.

Tilslagsmaterialet er passende av en type som anvendes innen veibygningsindustrien. Det kan dreie seg om materialer fra fine partikler som f.eks. sand til relativt grove partikler som f.eks. knust sten, grus eller slagg. The aggregate material is suitable of a type used in the road construction industry. It can be about materials from fine particles such as e.g. sand to relatively coarse particles such as e.g. crushed stone, gravel or slag.

En vesentlig vektandel av tilslagsmaterialet blandes med en mindre vektandel av asfaltsementen. Forholdet mellom tilslagsmaterial og modifisert asfaltsement er den typiske for veidekke-anvendelser. Således anvendes et minimum på omtrent 85 vekt% tilslagsmaterial og generelt omtrent 90 til 96 vekt% av den totale asfaltblanding ved den foreliggende oppfinnelse. A significant proportion by weight of the aggregate material is mixed with a smaller proportion by weight of the asphalt cement. The ratio between aggregate material and modified asphalt cement is typical for road surface applications. Thus, a minimum of approximately 85% by weight aggregate material and generally approximately 90 to 96% by weight of the total asphalt mixture is used in the present invention.

Som angitt tidligere har tungmetallsåper vært anvendt As indicated earlier, heavy metal soaps have been used

i kombinasjon med asfalt for en rekke forskjellige formål. De har f.eks. vært anvendt for å unngå sprekkdannelser i blåst asfalt, og forhindre såkalt "aHigator-monstring" i taktekningsmaterialer. Disse metallsåper har også vært foreslått anvendt for bruk i veibygnings-blandinger av tilslagsmaterial og asfaltopplosninger in combination with asphalt for a number of different purposes. They have e.g. been used to avoid cracking in blown asphalt, and to prevent so-called "aHigator-monstering" in roofing materials. These metal soaps have also been proposed for use in road construction mixtures of aggregate material and asphalt solutions

eller emulsjoner for å forbedre den dårlige klebeevne av asfalten i disse former overfor tilslagsmaterialet. Teknikkens stand lærer den generelle ekvivalens av fler-verdige tungmetallioner for dette formål. I f.eks. det tidligere nevnte US patentskrift nr. 2.342.861 ble det gjennomført forsøk under anvendelse av blysåper for å or emulsions to improve the poor adhesion of the asphalt in these forms to the aggregate material. The prior art teaches the general equivalence of polyvalent heavy metal ions for this purpose. In e.g. in the previously mentioned US patent document no. 2,342,861, experiments were carried out using lead soaps in order to

øke klebeevnen av asfalt til tilslagsmaterialet. I samsvar med tidligere kjent teknikk fastslår patentskriftet at andre metaller som f.eks. jern, aluminium, mangan, sink, kobolt, nikkel, tinn, kalsium, strontium, barium eller magnesium også kan anvendes for det samme formål. Det er ingen lære i teknikkens stand om at noen av disse tungmetaller ville tjene noen funksjon i den såkalte varmblandeteknikk hvor det anvendes asfaltsement for å danne en veidekkeblanding. increase the adhesion of asphalt to the aggregate material. In accordance with prior art, the patent states that other metals such as e.g. iron, aluminium, manganese, zinc, cobalt, nickel, tin, calcium, strontium, barium or magnesium can also be used for the same purpose. There is no teaching in the state of the art that any of these heavy metals would serve any function in the so-called hot mix technique where asphalt cement is used to form a road surface mixture.

Med denne bakgrunnskunnskap er det uventet funnet at et innhold a.v angjeldende metaller i asfaltsement tjener til i en vesentlig utstrekning å forbedre styrken, temperatur-tilpasningsevnen og andre egenskaper av en tilslagsmaterialholdig veidekkeblanding som anvender den nevnte modifiserte asfaltsement. With this background knowledge, it has unexpectedly been found that a content of the relevant metals in asphalt cement serves to a significant extent to improve the strength, temperature adaptability and other properties of an aggregate-containing road surface mixture that uses the aforementioned modified asphalt cement.

Det er funnet at disse metaller, alene eller i kombinasjon, er langt overlegen de resterende av tungmetallene for dette formål. Mangan tilveiebringer langt de mest utmerkede egenskaper og er lett tilgjengelig. It has been found that these metals, alone or in combination, are far superior to the rest of the heavy metals for this purpose. Manganese provides by far the most excellent properties and is readily available.

Det er også påvist at bruken av kobolt i tillegg til mangan frembringer en synergistisk økning i styrken av et veidekke i sammenligning med mangan eller kobolt alene. Kobolt i konsentrasjoner så lave som 0,0001 vektss basert på asfalt frembringer fordeler, mens utmerkede fordeler oppnås ved konsentrasjoner på 0,001 til 0,2 vekt% når anvendt i kombinasjon med. det foregående forhold mellom mangan og asfaltsement. It has also been proven that the use of cobalt in addition to manganese produces a synergistic increase in the strength of a road surface compared to manganese or cobalt alone. Cobalt in concentrations as low as 0.0001 wt% based on asphalt produces benefits, while excellent benefits are obtained at concentrations of 0.001 to 0.2 wt% when used in combination with. the previous ratio between manganese and asphalt cement.

En fordel ved å anvende de angjeldende metallionene er deres evne til å danne sterke veidekker fra relativt myke asfaltsementer (f.eks. asfaltsementer karakterisert ved en penetrasjon så høy sem 350 til 400 eller mindre). An advantage of using the metal ions in question is their ability to form strong road surfaces from relatively soft asphalt cements (eg asphalt cements characterized by a penetration as high as 350 to 400 or less).

Det er funnet at å øke andelen av åpent rom i It has been found that increasing the proportion of open space i

blandingen av modifisert asfalt og tilslagsmaterial bevirker en tilsvarende okning i herdehastigheten. Dette er i samsvar med en teori om at en viss grad av oksygen-gjennomtrengning av asfalten er nodvendig for å danne de ovennevnte komplekser. Et tomromsvolum på 20% i en sand-tilslagsmaterialblanding vil således fore til vesentlig herding i lopet av en uke. Et typisk veidekke har et tomromsvolum av størrelsesorden 5-10% the mixture of modified asphalt and aggregate material causes a corresponding increase in the hardening rate. This is in accordance with a theory that a certain degree of oxygen penetration of the asphalt is necessary to form the above-mentioned complexes. A void volume of 20% in a sand-aggregate material mixture will thus lead to significant hardening in the course of a week. A typical road surface has a void volume of the order of 5-10%

som er tilstrekkelig for fordelene med den foreliggende oppfinnelse. which is sufficient for the benefits of the present invention.

En ytterligere åpenbaring av naturen av oppfinnelsen gis A further disclosure of the nature of the invention is provided

i de etterfolgende spesifikke eksempler på foretrukne utforelsesformer av oppfinnelsen. in the following specific examples of preferred embodiments of the invention.

Eksempel 1 Example 1

Sammenligningstester ble gjennomført med forskjellige overgangs-tungmetaller som tilsetningsmidler til asfalt-sement. I hvert tilfelle ble sand av klassifikasjon AASHTO A-3 fra en sanddyne blandet med modifisert bitumen-asfaltsement betegnet "AR-8000" av ASPHALT INSITUTE i et forhold på 4 vektdeler modifisert asfalt pr. vektdeler sand. Den modifiserte asfalt inkluderte i hvert tilfelle organiske metallforbindelser (såper av naftenater eller oktoater) i et forhold slik at metallet var tilstede i 0,2 vekt% av asfalten. Såpene ble i flytende form blandet med den fluide asfalt ved forhøyede temperaturer (omtrent 110-120°C) tilstrekkelig til å smelte asfalten. Forsiktig manuell omrøring av blandingen ble foretatt for grundig å dispergere metallet i hele asfaltmengden for opplosning deri. Comparison tests were carried out with different transition heavy metals as additives to asphalt cement. In each case sand of classification AASHTO A-3 from a sand dune was mixed with modified bitumen asphalt cement designated "AR-8000" by ASPHALT INSITUTE in a ratio of 4 parts by weight of modified asphalt per parts by weight sand. The modified asphalt in each case included organic metal compounds (soaps of naphthenates or octoates) in a ratio such that the metal was present at 0.2% by weight of the asphalt. The soaps were mixed in liquid form with the fluid asphalt at elevated temperatures (approximately 110-120°C) sufficient to melt the asphalt. Gentle manual stirring of the mixture was done to thoroughly disperse the metal throughout the asphalt mass for dissolution therein.

Asfalten og sanden ble tildannet til korte miniatyr-kjerner ved 154 - 158°C og utstøpt ved denne temperatur. Deretter ble kjernene herdet ved 50°C i 7 døgn. Kjernene ble testet med hensyn til trykkstyrke ved både 22°C og 50°c. De samme kjerner ble testet på ny under de samme betingelser etter 2 uker. Kjernene ved den annen test hadde noe større diameter slik at resultatene ble multiplisert med omtret 0,97 for korreksjon. Resultatene av testene er angitt i tabell I. The asphalt and sand were formed into short miniature cores at 154-158°C and cast at this temperature. The cores were then cured at 50°C for 7 days. The cores were tested for compressive strength at both 22°C and 50°C. The same cores were tested again under the same conditions after 2 weeks. The cores in the second test had a somewhat larger diameter so that the results were multiplied by approximately 0.97 for correction. The results of the tests are given in Table I.

Spaltene i den foregående tabell betegnet "lukket" indikerer at blandingene ble herdet i beholdere for å eliminere det meste, men ikke all kontakt med oksygen. Trykkfasthetene av de delvis innelukkede og totalt udekkede prover er sammenlignbare som viser at det ikke er noen særlig virkning i en delvis begrensning av oksygentilforeselen til kjernen under herdingen. The columns in the preceding table labeled "closed" indicate that the compositions were cured in containers to eliminate most, but not all, contact with oxygen. The compressive strengths of the partially enclosed and totally uncovered samples are comparable, showing that there is no particular effect in partially limiting the oxygen supply to the core during curing.

Det fremgår av tabell I at mangan langt er den foretrukne metallorganiske forbindelse for alle tester. Kobber og kobolt ga imidlertid også ekstraordinære okninger i styrken i sammenligning med resten av de metaller som ble undersokt. Table I shows that manganese is by far the preferred organometallic compound for all tests. However, copper and cobalt also gave extraordinary increases in strength compared to the rest of the metals examined.

Eksempel 2 Example 2

En rekke tester ble gjennomfort med basis-veidekke-blandingen i eksempel 1, men under anvendelse av bare manganoktoat i en mengde på 0,2% av total asfalt. Den sammen mengde av asfalt og sand-aggregat ble anvendt. Resultatene av den ovennevnte test er oppsummert i tabell II. Alle prover ble herdet ved 50°C i 1 uke utsatt for luften. Lignende resultater oppnås ved lavere omgivende temperaturer (f.eks. 22°C) med forlengede herdetider. Det ble funnet at full styrke ved 22°C testtemperatur ble oppnådd i lbpet av omtrent 4 uker, selv om en lengre tidsperiode var nbdvendig for full styrke ved en 50°C testtemperatur. A series of tests were carried out with the base pavement mixture of Example 1, but using only manganese octoate in an amount of 0.2% of total asphalt. The total amount of asphalt and sand aggregate was used. The results of the above test are summarized in Table II. All samples were cured at 50°C for 1 week exposed to the air. Similar results are achieved at lower ambient temperatures (eg 22°C) with extended curing times. It was found that full strength at the 22°C test temperature was achieved in about 4 weeks, although a longer period of time was required for full strength at a 50°C test temperature.

Materialsvikten var av plastisk natur. De prøvestykker som "sviktet" kunne testes på nytt flere ganger innenfor relativt korte tidsrom (f.eks. et eller to dbgn) og fremdeles gi omtrent den samme styrke. Dette indikerer en kombinasjon av plastisk flyting og tiksotropiske egenskaper, og fblgelig en bibeholdelse av styrken nær topp-punktet og en gjenvinningsvirkning med tiden. The material failure was of a plastic nature. The test pieces that "failed" could be retested several times within a relatively short period of time (eg one or two dbgn) and still give approximately the same strength. This indicates a combination of plastic flow and thixotropic properties, and possibly a retention of strength near the peak point and a recovery effect with time.

Marshall-stabilitetstesten viste at stabiliteten bket i The Marshall stability test showed that the stability was failing

synkende grad utover en måned. decreasing rate beyond one month.

De statiske boyetester ble gjennomfort ved stoping av stykker med lengde 2 5 cm og 2 cm x 3 cm i tverrsnitt. Stykkene ble herdet ved 22°C i omtrent 1 måned og ble The static buoy tests were carried out by stuffing pieces with a length of 25 cm and a cross section of 2 cm x 3 cm. The pieces were cured at 22°C for about 1 month and were

så testet med statisk nedboyning over en trepunkts-belastning, over et ubelastet stykke på 22 cm. Belastningsøkningen var 1,2 5 mm pr. min. og test-temperaturen var 22°C. Resultatene er angitt i den foregående tabell. Boye-flytespenningen av det umodifiserte asfalt-sandprovestykke kunne ikke bestemmes på grunn av at det deformerte seg kontinuerlig under hele testen. Den modifiserte asfaltprovestykke-flyte-spenning ble approksimert ved å tillegge den elastiske spenning nær bruddbelastningen til den plastiske spenning ved brudd. then tested with static deflection over a three-point load, over an unloaded piece of 22 cm. The load increase was 1.25 mm per my. and the test temperature was 22°C. The results are indicated in the preceding table. The Boye yield stress of the unmodified asphalt-sand specimen could not be determined because it deformed continuously throughout the test. The modified asphalt specimen yield stress was approximated by adding the elastic stress near failure to the plastic stress at failure.

Provestykker av den nevnte type ble testet i en dynamisk tretthetsmaskin båret over et spenn på 22 cm belastet gjentatte ganger ved deres midtpunkt. Et stålblad ble anbragt på tvers under provestykkene for å skyve dem oppover igjen hver gang belastningen ble fjernet. Belastningstakten var tre gjentagelser pr. min., og test-temperaturen var 22°C. Specimens of the aforementioned type were tested in a dynamic fatigue machine carried over a 22 cm span loaded repeatedly at their midpoint. A steel blade was placed transversely under the specimens to push them back up each time the load was removed. The loading rate was three repetitions per min., and the test temperature was 22°C.

Ved gjennomfbring av tretthetstesten kunne ikke noen meningsfylte resultater oppnås for de umodifiserte asfalt-prbvestykker da de deformerte seg både loddrett og sideveis under relativt lave belastningsnivåer. Resultatene av tretthetstestene ble avsatt på en log-log skala til å gi en ligning i standard form Nf = K(—1 )c hvori N^ er antallet av belastningsgjentagelser til brudd, e er den tilsvarende bbyespenning og K og c er regresjonskonstanter. K og c ble funnet å være 1,82 x When carrying out the fatigue test, no meaningful results could be obtained for the unmodified asphalt test pieces as they deformed both vertically and laterally under relatively low load levels. The results of the fatigue tests were plotted on a log-log scale to give an equation in the standard form Nf = K(—1 )c in which N^ is the number of load repetitions to failure, e is the corresponding bbye stress and K and c are regression constants. K and c were found to be 1.82 x

12 12

10 henhv. 3,29 hvor er uttrykt i mikro-enheter. 10 respectively 3.29 where is expressed in micro units.

Den dynamiske elastisitetsmodul av sand-asfaltprbve-stykkene ble funnet å være omtrent 58.650 kg/cm 2. Ved denne modul ble det modifiserte asfalt-sandprodukt bedomt til å være i nivå med asfalt-betong med hensyn til tretthetsegenskaper. The dynamic modulus of elasticity of the sand-asphalt test pieces was found to be approximately 58,650 kg/cm 2 . At this modulus, the modified asphalt-sand product was judged to be on par with asphalt-concrete in terms of fatigue properties.

Eksempel 3 Example 3

Blandinger ble fremstilt av asfalt pluss 0,05%, 0,1% og 0,2% mangan. Standard Marshall-kjerner av asfaltbetong ble stopt med 4% biturnen. Halvdelen av kjernene med hvert nivå av mangan ble anbragt i en 50°C ovn. Den annen halvdel ble etterlatt på benken. Etter 7 dbgns herdetid ble det gjennomfbrt Marshall-stabilitetstester. Resultatene er angitt i den etterfblgende tabell III. Mixes were prepared from asphalt plus 0.05%, 0.1% and 0.2% manganese. Standard Marshall cores of asphalt concrete were stopped with 4% biturne. Half of the cores with each level of manganese were placed in a 50°C oven. The other half was left on the bench. After 7 days' curing time, Marshall stability tests were carried out. The results are indicated in the following table III.

En grafisk fremstilling av disse data viser at den maksimale fordelaktige virkning på stabiliteten pr. enhetsmengde mangan er mellom 0,08% og 0,12%. Innhold av mangan over dette gir hbyere stabilitet, men mindre, stabilitet pr. enhet mangan. A graphical presentation of these data shows that the maximum beneficial effect on stability per unit amount of manganese is between 0.08% and 0.12%. Content of manganese above this gives higher stability, but less stability per unit manganese.

Eksempel 4 Example 4

Det ble gjennomfbrt en rekke tester for å illustrere den kraftigé bkning i styrke for kjerner hvori en liten mengde kobolt, sammen med mangan, ble tilsatt til asfalt. I tilegg ble de relative styrke oppnådd med mangan, kobolt, kobber og jern sammenlignet. A number of tests were carried out to illustrate the sharp increase in strength for cores in which a small amount of cobalt, together with manganese, was added to asphalt. In addition, the relative strengths achieved with manganese, cobalt, copper and iron were compared.

De anvendte organo-metallforbindelser var av folgende type: The organo-metallic compounds used were of the following type:

mangan-naftenat (6% mangan), manganese naphthenate (6% manganese),

kobolt-naftenat (6% kobolt), cobalt naphthenate (6% cobalt),

kobber-naftenat (8% kobber), og copper naphthenate (8% copper), and

jern-naftenat (6% jern). iron naphthenate (6% iron).

Biturnen (Dutch 80/100 penetration) ble oppvarmet til 100°C og de ovennevnte metallforbindelser ble tilsatt og opplost i hele mengden av biturnen. Deretter ble metoden fra eksempel 1 anvendt for å danne korte Harvard miniatyr-kjerner stopt med 4% biturnen. Alle kjernene ble herdet ved 45°C inntil deres testdato. Hver kjerne ble testet med hensyn til trykkfasthet ved 45°C, holdt ved 45°C i det minste i 1 time, og deretter avkjolt i det minste i 1,5 timer til romtemperatur og testet på nytt ved denne temperatur. The biturne (Dutch 80/100 penetration) was heated to 100°C and the above metal compounds were added and dissolved in the entire amount of the biturne. Next, the method of Example 1 was used to form short Harvard miniature cores stopped with 4% biturne. All cores were cured at 45°C until their test date. Each core was tested for compressive strength at 45°C, held at 45°C for at least 1 hour, and then cooled for at least 1.5 hours to room temperature and retested at this temperature.

Resultatene av de ovennevnte tester er angitt i The results of the above tests are indicated in

tabell IV. table IV.

Det fremgår av den foregående tabell at kobolt i lave mengder frembringer en vesentlig okning i styrken av blandingen ved den forhoyede temperatur på 45°C. Dette er en viktig test da asfalten er svakest ved forhoyede temperaturer. Etter 28 dogn frembragte blandingen inneholdende 0,2% mangan og 0,001% kobolt en styrke på 8,04 kg/cm 2 i sammenligning med 6,28 kg/cm 2 for mangan alene. Dette er en nesten 30% okning i styrken med en okning på bare 0,5% av total metallion-konsentrasjon. It appears from the previous table that cobalt in low amounts produces a significant increase in the strength of the mixture at the elevated temperature of 45°C. This is an important test as the asphalt is weakest at elevated temperatures. After 28 days, the mixture containing 0.2% manganese and 0.001% cobalt produced a strength of 8.04 kg/cm 2 compared to 6.28 kg/cm 2 for manganese alone. This is an almost 30% increase in strength with only a 0.5% increase in total metal ion concentration.

Et annet trekk ved den foregående tabell er de meget overlegne resultater av mangan i sammenligning med de resterende metallioner etter 28 dogn i 45°C temperatur-testen. Another feature of the preceding table is the very superior results of manganese in comparison with the remaining metal ions after 28 days in the 45°C temperature test.

Eksempel 5 Example 5

En annen sammenligningstest ble gjennomført for å illustrere virkeligheten av å anvende manganet i form av en opploselig metallorganisk forbindelse i sammenligning med en uorganisk uoppløselig form som f.eks. mangansulfat. For dette formål ble mangannaftenat sammenlignet med mangansulfat. Another comparison test was carried out to illustrate the reality of using the manganese in the form of a soluble organometallic compound in comparison with an inorganic insoluble form such as e.g. manganese sulfate. For this purpose, manganese naphthenate was compared with manganese sulfate.

Manganet (i naftenat- og sulfat-form) ble tilsatt til asfalt ("AR-4000" asfalt, Chevron) blandet som angitt i de foregående eksempler. Deretter ble kjernene tildannet under anvendelse av 5,2% av sådan modifisert asfalt og iraq-sand., Kjernene ble herdet ved 45°C i 8 dogn og deretter testet i ikke-begrenset kompresjon ved 22°C og 45°C. Resultatene er angitt i den etterfølgende tabell V. The manganese (in naphthenate and sulfate form) was added to asphalt ("AR-4000" asphalt, Chevron) mixed as indicated in the previous examples. Then the cores were formed using 5.2% of such modified asphalt and Iraqi sand. The cores were cured at 45°C for 8 days and then tested in unconfined compression at 22°C and 45°C. The results are shown in the following table V.

Det fremgår av det ovenstående at ved 45°C var den kjerne som anvendte asfalt behandlet med mangannaftenat over 6 ganger sterkere enn kjernen behandlet med mangansulfat og var 14 ganger sterkere enn den ubehandlede asfalt-avledede kjerne. Den ovenstående tabell illustrerer viktigheten av å tilsette manganet til asfalten i en opploselig form. It appears from the above that at 45°C the core using asphalt treated with manganese naphthenate was over 6 times stronger than the core treated with manganese sulfate and was 14 times stronger than the untreated asphalt-derived core. The above table illustrates the importance of adding the manganese to the asphalt in a soluble form.

Eksempel 6 Example 6

Anvendte materialer: Materials used:

(Iraq) sand (Iraq) sand

"AR-4000" biturnen (Chevron) "AR-4000" biturne (Chevron)

manganacetat manganese acetate

manganacetylacetonat, Mn (AcAc^ manganacetylacetonat, Mn (AcAc)^ manganese acetylacetonate, Mn (AcAc^ manganese acetylacetonate, Mn (AcAc)^

manganbenzoat manganese benzoate

manganriparatoluat Manganese Riparatoluate

mangannaftenat manganese naphthenate

manganoktoat manganese octoate

ManganforbindeIsen ble tilsatt til bitumen slik at det ble tilsatt 0,2% mangan. Innroringen skjedde ved 110°C. I tilfellet med acetylacetonatet, benzoatet og toluatet opploste ikke faststoffene seg lett. Disse ble ytterligere oppvarmet og omrort ved 120°C og 135°C for blandingen med sanden. Mikroskopisk undersokelse viste fremdeles varierende mengde av partikkelformet material i det anvendte bitumen. Manganese compound The ice was added to the bitumen so that 0.2% manganese was added. The stirring took place at 110°C. In the case of the acetylacetonate, benzoate and toluate, the solids did not dissolve readily. These were further heated and stirred at 120°C and 135°C for the mixture with the sand. Microscopic examination still showed varying amounts of particulate material in the bitumen used.

v v

Sand-asfalt ble blandet og komprimert til korte miniatyrkjerner ved 135 - 140°C. Disse ble herdet ved 45°C. To kjerner ble testet for trykkfasthet etter 7 dogn. De resterende 4 kjerner ble testet etter Sand-asphalt was mixed and compacted into short miniature cores at 135 - 140°C. These were cured at 45°C. Two cores were tested for compressive strength after 7 days. The remaining 4 cores were tested after

14 dogn. 14 days.

/ /

Acetylacetonatet (Mn+++) og acetatet (Mn<++>) var meget effektive for å oke styrken. Disse testet understøtter konklusjonen om at flerverdige former av mangan (i det minst +2 og +3) vil være effektive i den utstrekning at de er opploselige i bitumen og kan opploses (eller ioniseres). The acetylacetonate (Mn+++) and the acetate (Mn<++>) were very effective in increasing strength. These tests support the conclusion that multivalent forms of manganese (at least +2 and +3) will be effective to the extent that they are soluble in bitumen and can be dissolved (or ionized).

Eksempel 7 Example 7

Anvendte materialer: Materials used:

Lokalt aggregat<*>Local aggregate<*>

Australsk bitumen penetrasjon 80/100, "R-90" mangan-naftenat (6% Mn) Australian bitumen penetration 80/100, "R-90" manganese naphthenate (6% Mn)

mangan-oktoat<**> (12% Mn) manganese octoate<**> (12% Mn)

mangan-oktoat og kobolt-naftenat for australsk bitumen. manganese octoate and cobalt naphthenate for Australian bitumen.

f. f.

Aggregatet besto av 1023 g av grus 6-12 ntm, 825 g The aggregate consisted of 1023 g of gravel 6-12 ntm, 825 g

6 mm til siktstdrrelse nr. 16 og 1452 g av siktstorrelse nr. 16 stov for hvert sett av tre kjerner. Til disse 3300 g aggregat ble tilsatt 180 g av bitumen (behandlet eller ubehandlet). Kjernene ble blandet tre stykker samtidig og formet ved 140°C. 6 mm to sieve size No. 16 and 1452 g of sieve size No. 16 dust for each set of three cores. To these 3300 g of aggregate was added 180 g of bitumen (treated or untreated). The cores were mixed three pieces at a time and shaped at 140°C.

** Levert av Tenneco under betegnelsen "Tenneco" inkluderer små mengder av andre syreradikaler (f.eks. ** Supplied by Tenneco under the name "Tenneco" includes small amounts of other acid radicals (e.g.

<C>9,<C>1Q).<C>9,<C>1Q).

Mn-naftenat ble anvendt for den 0,025% Mn-behandlede bitumen og Mn-oktoatet for den 0,05% og 0,075% Mn-behandlede bitumen. Den 0,108% metall-behandlede bitumen ble behandlet med en blanding av manganoktoat (9% Mn) og koboltnaftenat (6% Co). Dette material inneholdet 0,098% Mn og 0,0097% Co. Alle kjernene ble herdet ved 45°C inntil de ble testet med hensyn til Marshall-stabilitet. Mn naphthenate was used for the 0.025% Mn treated bitumen and Mn octoate for the 0.05% and 0.075% Mn treated bitumen. The 0.108% metal-treated bitumen was treated with a mixture of manganese octoate (9% Mn) and cobalt naphthenate (6% Co). This material contained 0.098% Mn and 0.0097% Co. All cores were cured at 45°C until tested for Marshall stability.

Eksempel 8 Example 8

Anvendte materialer; Materials used;

Sand (Iraq) Sand (Iraq)

sand (AASHTO A-3 klassifikasjon) Bitumen "Ar-4000" Chevron "R-90" bitumen Australsk mangan-naftenat (6% Mn) mangan-benzoat (krystall) mangan-para-toluat (krystall) sand (AASHTO A-3 classification) Bitumen "Ar-4000" Chevron "R-90" bitumen Australian manganese naphthenate (6% Mn) manganese benzoate (crystal) manganese para-toluate (crystal)

mangan-oktoat (6% Mn) manganese octoate (6% Mn)

mangan-neo-dekanoat manganese neo-decanoate

Bitumen ble veiet inn i små provebokser ved 110°C eller derunder. Manganforbindelsen ble tilsatt for å frembringe de manganinnhold i bitumen som er vist i den etterfblgende tabell IX. The bitumen was weighed into small sample boxes at 110°C or below. The manganese compound was added to produce the manganese contents of the bitumen shown in the following Table IX.

Blandingen ble oppvarmet på nytt og omrbrt inntil det var oppnådd en grundig dispergering. Prbven ble så oppvarmet til 140 - 144°C og veid inn i den forhånds-oppvarmede sand for å frembringe det prosentvise innhold av bitumen gjengitt i den etterfblgende tabell IX. The mixture was reheated and stirred until a thorough dispersion was achieved. The sample was then heated to 140-144°C and weighed into the pre-heated sand to produce the percentage bitumen content shown in the following Table IX.

Det ble tilformet korte Harvard miniatyr-kjerner, også ved 140 - 144°C, og herdet ved 45°C. Herdetidene er angitt i tabell VII. Kjernene ble testet på trykk, halvparten av dem ved 45°C og resten ved 22°C. Short Harvard miniature cores were formed, also at 140 - 144°C, and cured at 45°C. The curing times are given in Table VII. The cores were pressure tested, half of them at 45°C and the rest at 22°C.

Kjernene inneholdende neo-dekanoat ble herdet ved 50°C. The cores containing neo-decanoate were cured at 50°C.

Det fremgår av tabell IX at alle de forskjellige syresalter av mangan ga forbedret styrke, spesielt ved hbyere temperaturer. Forskjellen i virkning antas å skyldes de relative opplbseligheter av de forskjellige salter. It appears from Table IX that all the different acid salts of manganese gave improved strength, especially at higher temperatures. The difference in effect is believed to be due to the relative solubilities of the different salts.

Claims

1. Asphalt mixture consisting of a bitumen component which has neither been subjected to blowing with air nor to a particular extent in any other way has been subjected to oxidation treatment and further has neither been mixed with softening hydrocarbon fractions nor emulsified, and which in addition to aggregate material contains a bitumen-soluble organic manganese, cobalt and/or copper compound, characterized in that it contains at least 85% by weight aggregate material and has a manganese, cobalt and/or copper concentration of from 0.01 to 0.50% by weight calculated on the bitumen content.

2. Application of the asphalt mixture sorr. specified in requirement 1 for road construction purposes.