NO870234L

NO870234L - PROCEDURE FOR PROVIDING ROAD SURFACE COATING BY APPLYING Aqueous EMULSIONS OF THE BITUM, AND THE PREPARATIONS THEREOF.

Info

Publication number: NO870234L
Application number: NO870234A
Authority: NO
Inventors: Georges Langumier
Original assignee: Colas Sa
Priority date: 1987-01-20
Filing date: 1987-01-20
Publication date: 1988-07-21
Also published as: NO870234D0

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for tilveiebringelse av overflatebelegg for veger ved påføring av vandige emulsjoner av biturnen. The present invention relates to a method for providing a surface coating for roads by applying aqueous emulsions of biturne.

Avsetning av overflatebelegg er en økonomisk fremgangsmåte for å tilveiebringe visse overflateegenskaper, spesielt ugjennomtrengelighet og runet til vegen eller andre belegg som anvendes. Disse belegg består av hydrokarbonholdige bindemidler, som gjøres flytende for påføring, enten i form av vandige emulsjoner eller ved tilsetning av bitumen av lette fraksjoner fra destillasjonen av jordolje eller kull. Blandingene av bitumen og hydrokarbonholdige produtker, kjent under betegnelsen vannfrie belegg, påføres på jorden ved høy temperatur, vanligvis i intervallet mellom 120° C og 160° C, mens påføringen av de vandige emulsjonene av bitumen finner sted ved ca. 70 "C eller også ved omgivelsestemperatur. Dette er en av deres fordeler. Pan den annen side er sammenholdet av de vannfrie beleggene klart raskere og mer pålitelige enn sammenholdet av belegg som er basert på vandige emulsjoner, hvis sammenhold dessuten i meget stor grad er påvirket av de omgivende temperatur- og fuktighetsbetingelsene , ettersom sammenholdet i dette tilfellet nødvendiggjør fordampning av det vann som finnes i den emulsjonen som påføres. Denne fordampningsfasen, som innbefatter nedbrytning av emulsjonen, er av dessto større betydning fordi den påvirker fikseringen av aggregatene til vegbanens overflate. Disse problemene har ført til fremstilling av overflatebelegg, som omfatter bitumenemulsjon, og som består av to lag, som muliggjør at den behandlede vegbanen raskt igjen kan anvendes til trafikk. Det er klart at slike tolagsbelegg er mer kostbare, og det er ønskelig å utvikle en fremgangsmåte for tilveiebringelse av overflatebelegg som er villige, enkelt-lags, og som kan påføres ved en temperatur nær omgivelsenes temperatur og som ikke dessto mindre utviser et hurtig og pålitelig sammenhold, dvs. tilveiebringer belegg som ikke er skjøre og som er meget sammenhengende kort tid etter påføring. Depositing a surface coating is an economical method of providing certain surface properties, especially impermeability and rune, to the road or other coating used. These coatings consist of hydrocarbon-containing binders, which are liquefied for application, either in the form of aqueous emulsions or by adding bitumen of light fractions from the distillation of petroleum or coal. The mixtures of bitumen and hydrocarbon-containing products, known as anhydrous coatings, are applied to the soil at a high temperature, usually in the range between 120° C and 160° C, while the application of the aqueous emulsions of bitumen takes place at approx. 70 "C or also at ambient temperature. This is one of their advantages. On the other hand, the cohesion of the water-free coatings is clearly faster and more reliable than the cohesion of coatings based on aqueous emulsions, whose cohesion is also very much affected of the ambient temperature and humidity conditions, as the cohesion in this case necessitates the evaporation of the water contained in the emulsion being applied. This evaporation phase, which includes the breakdown of the emulsion, is all the more important because it affects the fixation of the aggregates to the road surface. These problems have led to the production of surface coatings, which include bitumen emulsion, and which consist of two layers, which enable the treated road surface to be quickly used again for traffic. It is clear that such two-layer coatings are more expensive, and it is desirable to develop a method of providing surface coatings which are willing, single-layer, and which can be applied at a temperature close to the ambient temperature and which nevertheless shows a fast and reliable cohesion, i.e. provides coatings which are not brittle and which are very cohesive shortly after application.

Fremgangsmåten for tilveiebringelse av et overf latebelegg ifølge oppfinnelsen består i samtidig å påføre på vegbanen en tradisjonell bituminøs vandig emulsjon og et middel for nedbrytning av denne emulsjonen under slike betingelser at nedbrytningen av emulsjonen finner sted hurtig inne i hele den påførte massen. The method for providing a surface coating according to the invention consists in simultaneously applying to the road surface a traditional bituminous aqueous emulsion and an agent for breaking down this emulsion under such conditions that the breaking down of the emulsion takes place quickly inside the entire applied mass.

For at nedbrytningen skal finne sted inne i massen er det nødvendig å anvende nedbrytningsmidlet på emulsj onsteppet, som faller loddrett fra sprederen, i den nedre delen av dette teppe, fortrinnsvis i den nedre halvdelen. In order for the decomposition to take place inside the mass, it is necessary to apply the decomposition agent to the emulsion carpet, which falls vertically from the spreader, in the lower part of this carpet, preferably in the lower half.

Innfallsvinkielen er en funksjon av kraften av nedbrytningsmiddelstrålen, de anvendte produktene og de atmosfæriske betingelsene. Den ligger vanligvis i intervallet mellom 10 og 30° og kan lett tilpasses av fagfolkt til de spesifikke karaktertrekk ved det arbeide som skal utføres, om nødvendig, etter innledende forsøk. The angle of incidence is a function of the power of the disintegrant jet, the products used and the atmospheric conditions. It is usually in the interval between 10 and 30° and can be easily adapted by professionals to the specific characteristics of the work to be carried out, if necessary, after initial trials.

Forskjellige midler til nedbrytning av emulsjoner av hydro-karboner er kjente: deres virkning er vanligvis et resultat av en nøytraliseringsreaksjon eller faktisk utfelling av det emulgerte mediet. Naturen av nedbrytningsmidlet avhenger i vesentlig grad av den emulgerte bitumen og emulgeringsmidlet. Når det gjelder en kationisk emulsjon med en pH-verdi som overskrider 2,5 og som inneholder 60 til 75 vekt-% bituminøst bindemiddel og fra 0,1 til 0,5 vekt-# emulgeringsmiddel av typen fettamin eller imidazolinhydroklorid, kan nedbrytningsmidlet være en vandig oppløsning med en konsentrasjon i området mellom 5 og 25%, av en sterk uorganisk base, som natriumhydroksyd eller av et anionisk, overflateaktivt stoff, som et (Ciø-Cgo)-alkylsulfat eller en av blandingene derav. Mengden av oppløsning av avgitt nedbrytningsmiddel svarer til 0,2 til 1 vekt-# middel i forhold til vekten av den emulsjonen som skal behandles. Various agents for breaking down emulsions of hydrocarbons are known: their action is usually the result of a neutralization reaction or actual precipitation of the emulsified medium. The nature of the disintegrant depends to a large extent on the emulsified bitumen and the emulsifier. In the case of a cationic emulsion having a pH value exceeding 2.5 and containing 60 to 75% by weight of bituminous binder and from 0.1 to 0.5% by weight of emulsifier of the fatty amine or imidazoline hydrochloride type, the disintegrant may be a aqueous solution with a concentration in the range between 5 and 25%, of a strong inorganic base, such as sodium hydroxide or of an anionic, surface-active substance, such as a (Ciø-Cgo)-alkyl sulfate or one of their mixtures. The amount of solution of released disintegrant corresponds to 0.2 to 1 weight-# of agent in relation to the weight of the emulsion to be treated.

Det er foretrukket å anvende en bitumen med penetrering 80/100 eller mer foretrukket 180/220 (som definert ved standarden NF T 65-001 ), i blanding med 5 til 15 vekt-# flytende bitumen med en ENGLER-viskositet i intervallet mellom 0 og 1. Innholdet av bindemiddel i emulsjonen ligger fortrinnsvis i intervallet mellom 65 og 75 vekt-#, og dets pH-verdi er større enn 3. It is preferred to use a bitumen with penetration 80/100 or more preferably 180/220 (as defined by the standard NF T 65-001 ), mixed with 5 to 15 wt-# liquid bitumen with an ENGLER viscosity in the interval between 0 and 1. The content of binder in the emulsion is preferably in the range between 65 and 75 wt-#, and its pH value is greater than 3.

Den fremgangsmåte hvorved nedbrytningsmidlet og emulsjonen bringes i kontakt med hverandre er et annet signifikant karaktertrekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Det har faktisk vist seg at når nedbrytningsmidlet påføres på overflaten av en emulsjon som allerede er avsatt på jorden, fremmes nedbrytningsfenomenet ikke inne i massen, og sammenholdet finner sted overfladisk, hvilket fører til dannelse av en hinne og til et belegg av dårlig kvalitet. Fig. 1-A viser den foretrukne relative orientering av emulsjonsteppet E og av nedbrytningsmiddelstrålen R i forhold til jorden S. Fig. 1-B viser det tidligere omtale tilfellet med suksessive The method by which the disintegrant and the emulsion are brought into contact with each other is another significant feature of the method according to the invention. In fact, it has been found that when the disintegrant is applied to the surface of an emulsion already deposited on the soil, the disintegration phenomenon is not promoted inside the mass, and the cohesion takes place superficially, leading to the formation of a film and to a coating of poor quality. Fig. 1-A shows the preferred relative orientation of the emulsion blanket E and of the disintegrant jet R in relation to the soil S. Fig. 1-B shows the previously mentioned case of successive

avsetninger. Dette medfører dannelse av en hinne. provisions. This results in the formation of a membrane.

Fig. 1-C viser i skjematisk form en fremgangsmåte for samtidig påføring, som vanligvis ikke gir tilfreds-stillende resultater på grunn av forstyrrelsen ava det teppe av bituminøs emulsjon som faller til jorden. I dette tilfellet er nedbrytningsmiddelstrålen rettet mot den øvre delen av emulsjonsteppet nær utløpet fra sprederen og kommer i kontakt med teppet i den øvre halvdel av sistnevnte. Fig. 1-C shows in schematic form a method for simultaneous application, which usually does not give satisfactory results due to the disturbance of the carpet of bituminous emulsion which falls to the ground. In this case, the disintegrant jet is directed towards the upper part of the emulsion blanket near the outlet from the spreader and contacts the blanket in the upper half of the latter.

Fremgangsmåten for tilveiebringelse av overflatebelegg som er basert på bituminøse emulsjoner ifølge oppfinnelsen, kan gjennomføres under tradisjonelle betingelser for påføring av overf latebelegg uten anvendelse av et nedbrytningsmiddel. Hastigheten av pumpene til fordeling av emulsjonen, sprederen og dens fremrykningshastighet, samt mengden av emulsjon som fordeles på en gitt overflate, behøver ikke å modifiseres. Dette er en annen fordel ved oppfinnelsen, idet fagfolk er i stand til å tilpasse betingelsene for forstøvning av nedbrytningsmidlet hertil som en funksjon av naturen av de anvendte forbindelsene og av arbeidets spesifikke betingelser. The method for providing surface coatings which are based on bituminous emulsions according to the invention can be carried out under traditional conditions for applying surface coatings without the use of a degradation agent. The speed of the pumps for distributing the emulsion, the spreader and its advance speed, as well as the amount of emulsion distributed on a given surface, need not be modified. This is another advantage of the invention, as those skilled in the art are able to adapt the conditions for atomizing the disintegrant to this as a function of the nature of the compounds used and of the specific conditions of the work.

Oppfinnelsen vedrører videre de ved denne fremgangsmåten fremstilte beleggene, som erkarakterisert vedet hurtig sammenhold ved omgivelsestemperaturen, forbundet med gode overflateegenskaper. The invention further relates to the coatings produced by this method, which are characterized by rapid cohesion at the ambient temperature, associated with good surface properties.

I det følgende skal det gis en beskrivelse av eksempler på utførelse av oppfinnelsen. In the following, a description of examples of implementation of the invention will be given.

Eksempel 1Example 1

§}_?i<i>il^i50§±_Y§ttdig_emulsJ_on§}_?i<i>il^i50§±_Y§ttdig_emulsJ_on

Emulgeringen finner sted med 650 kg av en blanding omfattende 600 kg ren bitumen 180/220 (ifølge standard NF T-65 001) og 5 0 kg flytende bitumen 0/1 sammen med 350 kg av en vandig oppløsning av et hydroklorid av et diamin (som er et resultat av virkningen av 4 kg talgdiamin på 2,6 kg av en 32 vekt-# vandig oppløsning av HC1), i en "COLAS"-homogenisator ved at bitumenen innføres ved 130"C og den vandige fasen ved 50°C. The emulsification takes place with 650 kg of a mixture comprising 600 kg of pure bitumen 180/220 (according to standard NF T-65 001) and 50 kg of liquid bitumen 0/1 together with 350 kg of an aqueous solution of a hydrochloride of a diamine ( which results from the action of 4 kg of tallow diamine on 2.6 kg of a 32 wt-# aqueous solution of HC1), in a "COLAS" homogenizer by introducing the bitumen at 130°C and the aqueous phase at 50°C .

^i-Nedbrytnings^id^el^i-Decomposition^id^el

Dette består av en vandig oppløsning inneholdende 10 vekt-# natriumhydroksyd og 2 vekt-# nariumlaurylsulfat. This consists of an aqueous solution containing 10 wt-# of sodium hydroxide and 2 wt-# of sodium lauryl sulfate.

c)_Påføringc)_Application

Ved hjelp av en emul s j onsbenk ("emulsion bank") som er By means of an emulsion bank ("emulsion bank") which is

utstyrt med "teppestråler" og en anbragt i en avstand på ca. equipped with "carpet jets" and one placed at a distance of approx.

25 cm fra jorden, finner det sted påføring ved omgivelsestemperatur av 1,8 til 1,9 kg/m<2>av den ifølge a) oppnådde emulsjonen på vegbanen og samtidig, med en innfallsvinkel på 60 til 25", av 50 kg/m<2>nedbrytningsmiddeloppløsning, oppnådd ifølge b). 6/10 fliser fordeles deretter på jorden i en mengde på 8 l/m<2>. Beleggingens sammenhold oppnås ved en temperatur på 15 ° C i løpet av ca. 2 timer. På dette tids-punktet kan det finne sted gjenopptagelse av vegbanen for trafikk. Ved anvendelse av den samme fremgangsmåten som tidligere, kan det fremstilles en enkelt-lagsbelegging med dobbelt påføring av fliser med 2,1 til 2,4 kg/m<2>emulsjon, fremstilt ifølge a) og 7 til 9 l/m<2>av 10/14 fliser og 4 til 7 l/m<2>4/6 fliser. Sammenholdet ble oppnådd i løpet av ca. 2 timer. 25 cm from the ground, application takes place at ambient temperature of 1.8 to 1.9 kg/m<2> of the emulsion obtained according to a) on the road surface and at the same time, with an angle of incidence of 60 to 25", of 50 kg/ m<2>degrading agent solution, obtained according to b). 6/10 tiles are then distributed on the soil in an amount of 8 l/m<2>. The consistency of the coating is achieved at a temperature of 15 ° C in about 2 hours. On at this point the roadway can be reopened to traffic.Using the same procedure as before, a single layer coating can be produced with a double application of tiles with 2.1 to 2.4 kg/m<2>emulsion , prepared according to a) and 7 to 9 l/m<2>of 10/14 tiles and 4 to 7 l/m<2>4/6 tiles.The consistency was achieved in about 2 hours.

Eksempel 2Example 2

flisenethe tiles

Det ble i laboratoriet fremstilt belegg på metallplater ved å fordele den ifølge eksempel 1 a) oppnådde bituminøse, vandige emulsjonen med eller uten nærvær av nedbrytningsmidlet ifølge 1 b) og ved å fordele flisene på det oppnådde belegget ved konvensjonell teknikk (tilpasning av Vialit-forsøket til total adhesjon til platen). Den prosentdel av flisene som forble knyttet til metallbærerplatene, etter at sistnevnte ble snudd rundt, ble målt på forskjellige tidspunkter etter dekningen av bærerplatene. De oppnådde resultatene, som er gjengitt i tabell 1, viser at sammenholdet av emulsjonen er langt hurtigere i nærvær av nedbrytningsmiddel. Coatings were produced in the laboratory on metal sheets by distributing the bituminous aqueous emulsion obtained according to example 1 a) with or without the presence of the disintegrant according to 1 b) and by distributing the chips on the obtained coating by conventional technique (adaptation of the Vialit experiment) to total adhesion to the plate). The percentage of chips that remained attached to the metal carrier plates, after the latter were turned over, was measured at various times after the coverage of the carrier plates. The results obtained, which are reproduced in table 1, show that the cohesion of the emulsion is much faster in the presence of a disintegrant.

<*>målt som forholdet mellom det antall fliser som forble knyttet til platen og det samlede antall påførte fliser. <*>measured as the ratio between the number of tiles that remained attached to the plate and the total number of applied tiles.

Claims

1. Method for providing a surface coating by applying aqueous emulsions of bitumen, characterized in that the bituminous material is brought into contact with an agent for breaking down the emulsion.

2. Process according to claim 1, in which the bituminous, aqueous emulsion comprises 60 to 75 wt-# of bituminous binder and from 0.1 to 0.5 wt-# of a cationic emulsifier, characterized in that it releases from 0.2 to 1 wt- # of a decomposing agent in aqueous solution selected from strong bases, anionic surfactants or mixtures thereof.

3. Surface coating for road surfaces, which shows rapid cohesion, characterized in that it has been obtained by a method according to claim 1 or 2.