NO824220L - Fremgangsmaate til fremstilling av asfaltbetong - Google Patents

Description

Asfaltbetong kan fremstilles på flere forskjellige måter. En måte er å blande sammen til flytende tilstand oppvarmet asfalt med stenmateriale, hvoretter blandingen legges ut og får kjøle. En annen tradisjonell måte er å

løse asfalten i et oppløsningsmiddel før sammenblandingen med stenmaterialet, idet stabiliseringen skjer ved at opp-løsningsmiddelet avdunster. I den senere tid har man istedet gjort asfalten lavviskøs (lettflytende) ved at den er blitt emulgert i vann, slik at man får en emulsjon av typen olje-i-vann-emulsjon. Denne asfaltemulsjonen kan spres over et ballastmateriale eller blandes inn i et ballastmateriale for å danne asfaltbetong. Mange anser at bruk av emulsjoner er overlegen i forhold til bruk av varme og oppløsningsmiddel sett fra produksjonstekniske, arbeids-hygieniske, økonomiske og også økologiske synsvinkler.

Asfaltemulsjoner er imidlertid beheftet med en

iboende teknisk svakhet, nemlig vanskelighet med å styre asfaltavsetningen på ballastmaterialets partikler. Opp-

varmet asfalt stivner ved avkjøling, og oppløsninger av asfalt stivner ved at oppløsningsmiddelet dunster av. Asfaltemulsjonene avgir sin asfalt ved at emulsjonene

brytes ned ved kontakt med ballastmaterialets partikler. Nedbrytingen av emulsjonen innebærer at de i emulsjonen inngående suspenderte asfaltpartiklene slåes sammen og går tilbake til sin opprinnelige kontinuerlige asfaltfase samtidig som emulsjonsvannet frigjøres. Ved kjente metoder for dannelse av asfaltemulsjonbetong har nedbrytingen av emulsjonen blitt styrt av en rekke mer eller mindre kontrollerbare omstendigheter, og det har oppstått store tap av asfaltmaterialet ved langsom nedbryting, alternativ stiv og vanskelig håndterlig masse med dårlig homogenitet når nedbrytingen skjer for raskt.

De vanligste arter av asfaltemulsjoner er katio-

niske (øvrige er anioniske eller nonioniske), og dette innebærer at de kationiske asfaltpartiklene avvises av partikkel-flåtenes positive ladninger. Nedbrytingen av emulsjonen

initieres iav forskjellige "forstyrrelser", av hvilke den viktigste er at emulsjonen ved blandingen med ballastmaterialet sammenføres med et silikatholdig stenmateriale.

Som nevnt har det ved de hittil benyttede metodene for fremstilling av asfaltemulsjonsbetong oppstått store tap av asfaltmateriale. Dette synes å bero på at den fullstendige nedbrytingen av asfaltemulsjonen ikke nødvendig-vis skjer umiddelbart (og heller ikke bør skje umiddelbart ettersom massen da blir stiv og vanskelig håndterlig). I ekstreme tilfeller kan nedbrytingen av emulsjonen ved kjente metoder ta flere uker. I normale tilfeller nedbrytes 50-90% av asfaltemulsjonen (antatte siffre) under blandingen av asfaltemulsjonen og stenmaterialet og under den etterfølgende håndtering (lagring, transport, utlegging, velting).

De tap som man har kommet ut for ved kjente frem-gangsmåter synes å skje ved at den gjenstående ubrutte asfaltemulsjonen renner ut av belegget og havner ved siden av veien. Dette er særlig påtagelig dersom stenmaterialet har lavt silikatinnhold, er findelsfattig og bløtt eller dersom det nyfremstilte beleggmaterialet utsettes for regn umiddelbart etter utlegging. Resultatet av dette blir at omgivelsene grises til og at produksjonsarbeidet vanskelig-gjøres. Den alvorligste følge av denne mangel på nedbryting av emulsjonen er antagelig at asfaltbetongen mister en vital mengde bindemiddel, som egentlig er nødvendig for at belegget skal kunne motstå trafikkens påkjenninger.

Det har ved kontroll av tidligere års produksjoner av såkalt åpen asfaltemulsjonsbetong (AEB 0) vist seg at tap på mellom 25 og 50% av tilsatt mengde asfalt iblant har oppstått, hvilket i seg selv har medført omfattende skader på visse belegg, særlig på slitebanebelegg.

Foreliggende oppfinnelse går ut på å eliminere ulempene med de kjente metodene for dannelse av asfaltbetong ved sammenblanding av stenmaterialet og asfaltemulsjoner. Oppfinnelsen er basert på innsikten i at asfaltemulsjonen må brytes ned etter den fullstendige sammenblandingen av stenmaterialet og asfaltemulsjon, og ifølge oppfinnelsen skjer derfor en behandling av asfaltbetongen med en emulsjonsnedbrytingsvæske etter at stenmaterialet og asfaltemulsjonen er blandet sammen- Som emulsjonsnedbrytende væske benyttes fortrinnsvis en basisk oppløsning, særlig en vannoppløsning av kalsiumhydroksyd, dersom asfaltemulsjonen er kationisk. Ved anioniske eller nonioniske asfaltemulsjoner benyttes hensiktsmessige emulsjonsnedbrytingsvæsker for disse emulsjonene. De vanligste asfaltemulsjonene er imidlertid kationiske, og da er de basiske oppløsningene hensiktsmessige. Andre teknisk hensiktsmessige asfaltemulsjonsnedbrytningsvæsker er oppløsninger av natriumhydroksyd eller kalsiumoksyd,

men disse oppløsningene er både dyrere og i mindre grad hensiktsmessige sett ut fra et arbeidshygienisk synspunkt enn hva den billigere kalsiumhydroksyden er. Kalsiumhydroksyd eller lesket kalk har dessuten den fordel at den er lett tilgjengelig og arbeidshygiensk og økologisk hensiktsmessigere, foruten at den ikke påvirker asfaltbetongen i negativ retning.

Oppfinnelsen skiller seg således fra kjente metoder ved fremstilling av asfaltemulsjonsbetong, bl.a. den metoden der sementpulver innblandes i stenmaterialet før tilførselen av asfaltemulsjonen. Sementpulvereter først og fremst tilført for å suge opp vann fra blandingen og stabilisere materialet. Sementpulveret utgjør da nærmest en del av stenmaterialet i asfaltbetongen. Ifølge oppfinnelsen skal emulsjonsnedbrytingsvæsken imidlertid til-føres etter sammenblandingen eller under de siste stadiene av denne, ettersom man jo først må sikre en nøyaktig sammenblanding for å få en god dekking av stenmaterialet med asfalt, når emulsjonen skal nedbrytes.

Uten å være bundet til noen spesiell teori synes det som om årsaken til den langsomme nedbrytingen av asfaltemulsjonen ved kjente metoder, er at de negativt ladede stenflatene i ballastmaterialet gradvis isoleres under hinner av asfalt, og at det -frigjorte emulsjonsvannet sammen med vannfasen i fortsatt ubrutt emulsjon anrikes på positive ioner, som ytterligere vanskeliggjør agglomo-reringen av resterende suspendert asfalt. Under alle omstendigheter oppspees den gjenværende ubrutte emulsjonen av frigjort emulsjonsvann, noe som gjør at emulsjonen får suksessivt lavere viskositet og får stadig større tendens til å renne ut av asfaltbetongmassen eller belegget når kjente metoder utnyttes.

Ved foreliggende oppfinnelse elimineres denne ulempen ved at emulsjonsnedbrytingsvæsken innblandes i den nyfremstilte, ferdigblandede massen eller sprutes over denne etter at den er lagt ut på beregnet sted, hvor-ved gjenværende ioners avvisende virkning oppheves. Så

snart dette har skjedd kan de i suspensjonen fortsatt værende asfaltpartiklene spontant og momentant forenes med hverandre for dannelse av en hinne på ballastmaterialets partikler.

Som ovenfor nevnt er de vanligste asfaltemulsjonene kationiske, og da foretrekkes en kalsiumhydroksydoppløsning. Fortrinnsvis benyttes en mettet oppløsning. Kalsiumhydroksyden har en oppløsning av 1,8 kg pr. 1000 liter vann, noe som gir et pH over 11. En slik oppløsning er lett å fremstille og å spre i den nyfremstilte asfaltbetongen eller over den utlagte asfaltbetongen. Spredningen kan således skje i asfaltverket etter at blandingen er ferdig eller også skje som et separat tiltak umiddelbart etter ut-leggingsanordningen og også under den etterfølgende behandling av flaten, f.eks. ved valsingen.

Ved forsøk i liten målestokk er det konstatert at relativt små mengder "kalkmelk" trenges, og det ser ut som om mengder på 0,5-3, f.eks. 0,5 og 1 liter vann pr.m 2er passe. Den hensiktsmessigste mengden beror imidlertid på mange faktorer,f.eks. sammensettingen av ballastens stenmateriale, mengden asfaltbetong pr. flateenhet osv. Å fastslå den for et visst formål hensiktsmessige mengden emulsjonsnedbrytingsvæske er imidlertid enkel og kan skje ved enkle forsøk.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av en asfaltbetong ved blanding av stenmateriale og asfalt i form av en asfaltemulsjon, karakterisert ved at blandingen av stenmateriale og asfaltemulsjonen behandles med en emulsjonsnedbrytingsvæske for nedbryting av asfaltemulsjonen og utfelling av asfalten på stenmaterialet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert ved at behandlingen med emulsjonsnedbrytnings-væske utføres etter at asfaltbetongen er blandet eller an-bragt på beregnet sted.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at behandlingen utfø res med en basisk emulsjonsnedbrytingsvæske.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at behandlingen utføres med en vannopp-lø sning av natriumhydroksyd eller kalsiumoksyd eller fortrinnsvis kalsiumhydroksyd.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4 , karakterisert ved at behandlingen utføres med en vesentlig mettet oppløsning av kalsiumhydroksyd.

6. Fremgangsmåte ifølge et eller flere av kravene fra 1-5, karakterisert ved at asfaltbetongen dannes av stenmateriale med en slik korn-størrelsesgradering at asfaltbetongen blir porøs for gjennomslipping av emulsjonsnedbrytingsvæsken.