PL101576B1 - A method of modifying road asphalts - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikowania asfaltów drogowych.

Dotychczasowe sposoby modyfikowania wlasnosci asfaltów drogowych destylacyjnych, opisane na przyklad przez P.Zakara w Bitumen VEB-DV fur Grundstoffindustrie, 1964 s. 90, EJ. Barth: Asphalt, Gordon aud Breach; 1962, s. 428-450 oraz R.C. Achmietowa: Proizwodstwo Nieftobitumów w ZSRR i za rubiezom CNIITE; Moskwa 1973, s. 36, polegaja na dodawaniu do asfaltów pewnych komponentów, takich jak pozostalosci ropnych prózniowych, atmosferycznych, destylatów prózniowych lub estraktów pochodzacych z selektywnej rafinacji olejów smarowych. Komponenty te sa wprowadzane do asfaltu albo przed procesem utleniania, albo po procesie utleniania asfaltu i spelniaja role substancji podnoszacych wlasnosci plastyczno-elas- tyczne.

Znane sposoby modyfikowania asfaltów destylacyjnych pozwalaja na uzyskanie wlasciwej jakosci asfaltów drogowych, o ile do otrzymania asfaltów zostaly uzyte ropy naftenowe lub ropy asfaltowe, natomiast w przypadku asfaltów pochodzacych z rop parafinowo-asfaltowyeh sa niewystarczajace, szczególnie w zakresie ciagliwosci i przyczepnosci do materialów kamiennych.

Celem wynalazku jest znalezienie takiego sposobu modyfikowania asfaltów z rop parafinowo-asfaltowych, który nadalby modyfikowanym asfaltom wlasnosci w pelni spelniajace wymagania norm, a szczególnie poprawe ciagliwosci i podwyzszenie przyczepnosci do materialów kamiennych.

Wedlug wynalazku do modyfikowania asfaltów stosuje sie redestylowana pozostalosc ekstraktów dodawana w ilosci do 10 czesci wagowych w stosunku do asfaltu. Ekstrakty te otrzymuje sie z rafinacji selektywnej destylatów ropnych za pomoca takich rozpuszczalników, jak furfurol, krezol lub fenol. Surowcem do rafinacji selektywnej sa destylaty prózniowe lub deasfaltyzaty z pozostalosci ropnych pochodzace z rop parafinowych lub bezparaf inowych. W sklad ekstraktów z rafinacji selektywnej destylatów ropnych pochodza¬ cych z rop parafinowych Jub bezparaf i nowych wchodza glównie weglowodory aromatyczne, skondensowane, naftenowe, oleje parafinowe lekkie, srednie i ciezkie. Ekstrakty te moga miec dowolne granice wrzenia i zawierac co najmniej 60% wagowych weglowodorów aromatycznych oznaczonych metodami chromatograficznymi.2 101576 W celu uzyskania redestylowanych pozostalosci ekstraktów do modyfikowania asfaltów sposobem wedlug wynalazku ekstrakty te poddaje sie procesowi destylacji prózniowej w temperaturze 330-370°C tak, by pozostalosc z destylacji prózniowej charakteryzowala sie dolna granica temperatur wrzenia nie nizsza niz 480°C, temperatura mieknienia wedlug P i K powyzej 30°C i lepkoscia w 20°C 1,0*104 - 1,0*106 pauzów.

Redestylowana pozostalosc ekstraktów pozbawiona lekkich frakcji i lekkich olejów stanowia zageszczone oleje aromatyczne o zawartosci weglowodorów aromatycznych co najmniej 60%. W sklad tej pozostalosci wchodza wyzsze weglowodory aromatyczne, naftenowe i skondensowane, slady zywic naftenowych o przyblizonej liczbie atomów wegla 70, ewentualnie zawierajacych heteroatomy.

Wedlug wynalazku redestylowana pozostalosc ekstraktu dodaje sie do asfaltu w temperaturze 140-180°C i nastepnie miesza sie skladniki w czasie 15-30 min., w tej samej temperaturze. Do modyfikacji ta metoda stosuje sie asfalty z rop parafinowo-asfaltowych o dowolnej konsystencji od miekkich pozostalosci prózniowych (D—200) do twardych utlenionych (D—20), bez koniecznosci utleniania otrzymanej mieszanki. Opisany proces modyfikacji moze byc prowadzony w rafinerii jak i na budowie w wytwórni mas bitumicznych.

Modyfikowane sposobem wedlug wynalazku asfalty charakteryzuja ;ie znaczna poprawa ciagliwosci w °C, lamliwosci oraz zwiekszona przyczepnoscia do materialów kamiennych, zwlaszcza kwasnych.

Badania mechaniczne metoda Marshalla próbek betonu asfaltowego z asfaltem modyfikowanym wedlug wynalazku wykazuja wzrost stabilnosci, gestosci pozornej i wypelnienia prózni, co wskazuje na korzystna poprawe zageszczenia masy.

Badania mechaniczne mas asfaltu lanego z zastosowaniem asfaltu modyfikowanego sposobem wedlug wynalazku wykazuja podwyzszenie o okolo 20% wytrzymalosci na sciskanie -Rc w20°C i w 50°C po nasiakliwosci -Rcn i badaniu na mrozoodpornosc -Rcz. Równiez wskazniki statecznosci -0t, wodoodpornosci -j3n i mrozoodpornosci -0Z sa poprawione, co uzasadnia celowosc modyfikowania asfaltów sposobem wedlug wynalazku szczególnie do budowy nawierzchni bitumicznych.

Ponizszy przyklad blizej wyjasnia sposób wedlug wynalazku.

Przyklad. Do 98,5 g asfaltu D 35 destylacyjnego z ropy typu romaszkinskiego ogrzanego do temperatury 160°C dodaje sie 2,5 g redestylowanego ekstraktu (E) o temperaturze mieknienia wedlug PIK 50°C i lepkosci 1,0*104—1,0*106 pauzów, otrzymanego po destylacji prózniowej ekstraktu z selektywnej rafinacji frakcji prózniowych z ropy parafinowo-asfaltowej i zawierajacego 65% wagowych weglowodorów aromatycz¬ nych. Calosc miesza sie w ciagu 20 min. w temperaturze 160°C, otrzymujac gotowy modyfikowany asfalt do wykonawstwa mas mineralno-bitumicznych. Wlasnosci modyfikowanego asfaltu w porównaniu z asfaltem niemodyfikowanym oraz wymaganiami normy przedstawia tabela I.

W tabeli II podano wlasnosci mechaniczne masy mineralno-bitumicznej typu asfalt lany, wykonanej z asfaltu modyfikowanego sposobem wedlug wynalazku i asfaltu niemodyfikowanego.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób modyfikowania asfaltów drogowych z rop parafinowo-asfaltowych za pomoca substancji modyfikujacych, znamienny tym, ze jako substancje modyfikujaca stosuje sie redestylowana pozosta¬ losc ekstraktów o zawartosci weglowodorów aromatycznych co najmniej 60%, uzyskana w procesie rafinacji selektywnej destylatów prózniowych lub deasfaltyzatów otrzymywanych z przerobu rop bezparafinowych lub parafinowych, w ilosci do 10 czesci wagowych w stosunku do asfaltu.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie redestylowana pozostalosc uzyskana przez destylacje prózniowa ekstraktów. I101 576 Tabela I Wlasnosci asfaltu D-35 destylacyjnego i D-35 modyfikowanego Rodzaj asfaltu D—35 destylacyjnego D-35 destylacyjnego modyfikowanego Wymagania normy nrPN65/C-96 170 Penetracja w25°C 24 30 30-40 Ciagliwosc w25°C 44 85 >50 Lamliwosc °C +2,0 -3,0 -4,0 m Przyczepnosc do grysu granitowego T dobra b. dobra nie normowane '• -^- Tabela II Wlasnosci mechaniczne mas asfaltu lanego Rodzaj asfaltu w 20 C kG/cm2 w 50 C kG/cm2 w 20 C kG/cm2 w 20 C kG/cm2 t = Rc50 Rc20 n = Rcn50 Rc20 _ Rcz z ~ Rc20 Nasiakliwosc % D-35 Plock D-35 Plock + E 54 10 52 38 0,185 0,96 0,705 0,19 62 12 62 46 0,194 1,00 0,740 0,13