Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ^bitumicznego srodka wiazacego dla materialów bu¬ dowlanych, zawierajacych jako kruszywo rozpro¬ szone materialy stale, przewaznie (pochodzenia nie¬ organicznego takie jak grys i piasek, sluzacych zwlaszcza do wytwarzania nawierzchni sprezonych i lanych, przy czym dla utworzenia srodka wiaza¬ cego, bitum i polietylen i/lub -polipropylen sa ho¬ mogenizowane przy ciaglym mieszaniu w goracym mieszalniku i przy topieniu i rozpuszczaniu poli¬ etylenu i/lub polipropylenu.Znane sa materialy budowlane, które wytwarza¬ ne sa przy uzyciu bitumicznego srodka wiazacego.Szczególnie rozlegle zastosowanie znajduja bitu¬ micznie zespalane materialy budowlane iprzy pro¬ dukcji pokrycia, ale takze jwarstwy nosnej po¬ wierzchni drogowej, i równiez warstw dachowych, przy czym przykladowo mozna wskazac materia¬ ly budowlane znane pod nazwa asfalt lany, asfalt walowany i zwir bitumiczny. Przy materialach do pokrycia dróg wybiera sie przewaznie udzial srod¬ ka wiazacego w materiale kruszywa wzglednie piasku mniejszy niz 35°/o. Bitum, sluzacy jako sro¬ dek wiazacy dla wymienionych wyzej materialów budowlanych, ma obok zalet takze szereg cech u- jemmych. Ma wiec sklonnosc do mieknienia w pod¬ wyzszonej temperaturze, wystepujacej czesto na nagrzanych promieniami slonca powierzchaniach, czemu sprzyja ciemny kolor bitumu. Wskutek te¬ go moga, podczas obciazenia powierzchni, wysta- 19 15 20 29 30 pic na nawierzchniach wytworzonych z tego rodza¬ ju materialów glebokie wgniecenia, wzglednie znieksztalcenia. I odwrotnie wystepuja takze, przy temperaturach ponizej zera, zjawiska utraty elas¬ tycznosci bitumu, które równiez podczas obciazen powierzchni drogowych wywolanych ruchem pojaz¬ dów moga wywolac szkody w materiale pokrycia.Zarówno niepozadana sklonnosc bitumu do miek¬ nienia w wysokich temperaturach jak tez jego sklonnosc do utraty elastycznosci przy niskich tem¬ peraturach otoczenia moga byc istotnie zmniejszo¬ ne przez dodanie do 'bitumu polietylenu i/lub pro¬ pylenu. Taki dodatek polietylenu i/lub (polipropy¬ lenu polepsza takze ogólnie wytrzymalosc mate¬ rialów budowlanych.Nalezy przy tym wspomniec, ze dla zmniejsze¬ nia wyzej wymienionych niekorzystnych wlasciwo¬ sci bitumu, proponowano dodawanie szeregu róz¬ nych materialów. Juz przed wielu laty propono¬ wano dodawac do bitumu kauczuk naturalny, a niedawno anologicznie rozpatrywano mozliwosc dodawania kauczuku syntetycznego i gumy wzgled¬ nie odpadów gumowych. Mozna przy tym wska¬ zac na przyklad na francuski opis patentowy nr 1 120 244 i na polski opis patentowy nr 97 435. Jak¬ kolwiek stara guma stoi do dyspozycji w znacz¬ nych ilosciach i to wlasciwie 'bezplatnie, to jednak propozycje te nie zostaly praktycznie zrealizowa¬ ne w wiekszej skali. Dodanie do bitumu kauczu¬ ku wzglednie gumy powoduje mianowicie to, ze 108 8973 108 897 4 jezeli mieszanie odbywalo sie w niskich tempera¬ turach to uzyskiwano niewystarczajace wiazanie, natomiast mieszanie w wysokich temperaturach prowadzi do dalekoidacego rozkladu czastek gu¬ my, przy czym powstaja wówczas emulgowane w wodzie lub rozpuszczalne w wodzie substancje, któ¬ re moga byc wyplukane przez opady atmosferycz¬ ne, przez co trwalosc materialów budowlanych za¬ wierajacych tego rodzaju dodatki gumy zostaje zmniejszona.Powyzsza wada nie wystepuje przy dodawaniu do bitumu poliolefin poniewaz w procesie miesza¬ nia na goraco, z poliolefin nie powstaja jakiekol¬ wiek substancje emulgowalne lub rozpuszczalne w wodzie. Jezeli bada sie wlasciwosci bitumicz¬ nych srodków wiazacych, które zostaly otrzymane wedlug sposobów znanych z dotychczasowego sta¬ nu techniki na przyklad z opisów wylozeniowych RFN nr 2 146 903 i 2 146 915, a wiec z dodawaniem polietylenu i/lub polipropylenu do bitumu, okazu¬ je sie, ze wraz z wzrastajaca zawartoscia poliety¬ lenu i/lub polipropylenu zmniejsza sie coraz bar¬ dziej sklonnosc bitumu do mieknienia przy wy¬ sokich temperaturach i utraty elastycznosci wsku¬ tek zirma, a jednoczesnie wzrasta pozadana wy¬ trzymalosc materialów budowlanych zespalanych tego rodzaju srodkami wiazacymi. Okazalo sie jed¬ nak, ze wraz z wzrastajaca zawartoscia polietyle¬ nu i/lub polipropylenu w bitumicznym srodku wia¬ zacym, wzrasta znacznie, w zakresie temperatur przetwarzania, sztywnosc materialów budowlanych wiazanvch takimi srodkami wiazacymi, przez co szybko wystepuja trudnosci jezeli takie materialy budowlane chce sie przetworzyc sposobami zwy¬ klymi dla materialów budowlanych zwiazanych zwyklym bitumem i na przyklad chce sie za po¬ moca zwyklej maszyny do ukladania jezdni ulozyc tego rodzaju material na nawierzchnie jezdni. Fakt ten, jak równiez wyzsze w stosunku do bitumu koszty wlasne polietylenu wzglednie polipropylenu mogly byc decydujace dla dotychczasowego pogla¬ du, by przez ostrozne posterowanie przy miesza¬ niu bitumu z polietylenem wzglednie polipropyle¬ nem mozliwie zachowac ich chemiczna budowe zgodnie z wnioskiem, ze uzyskanie okreslonej po¬ prawy zachowania cieplnego bitumicznego srodka wiazacego, jak równiez uzyskanie okreslonego wzrostu wytrzymalosci materialu budowlanego wiazanego takim srodkiem wiazacym mozna osiag¬ nac tym mniejsza iloscia polietylenu wzglednie polipropylenu im mniej zostanie w czasie miesza¬ nia z bitumem naruszona chemiczna budowa poli¬ etylenu wzglednie polipropylenu. Rozwazanie to mozna takze uzupelnic pogladem, ze przetwarzanie w ten sposób wiazanego materialu budowlanego bedzie tym latwiejsze, im mniejsza wprowadzi sie ilosc polietylenu wzglednie polipropylenu, które zwiekszaja sztywnosc materialu.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu, wy¬ twarzania bitumicznego srodka wiazacego do ma¬ terialów budowlanych, który umozliwi nakladanie bez trudnosci tych materialów tradycyjnymi meto¬ dami i maszynami, a zwlaszcza takze nakladanie drogowego materialu nawierzchniowego zespala¬ nego takim srodkiem wiazacym za pomoca zespo¬ lu maszyn do budowy dróg i który przeciwdzia¬ lac bedzie powstawaniu rozpadu mieszaniny mie¬ dzy bitumem i polietylenem lub polipropylenem.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze bi¬ tum i polietylen i/lub polipropylen miesza sie w mieszalniku w podwyzszonej temperaturze wzgled¬ ne hom-ogeoi/uje sie tak dlugo, az wystapi wyraz¬ ny spadek lepkosci tego srodka wiazacego. W trak¬ cie tego procesu wystepuje wewnetrzna homogeni¬ zacja bitumu i polietylenu i/lub polipropylenu w jednolite mase, przy czym lepkosc przy wystar¬ czajaco dlugim czasie trwania procesu moze byc tak dalece obnizona, ze wytworzony, z taka masa srodka wiazacego, drogowy material nawierzch¬ niow; moze byc nakladany zwyklym sposobem dla przerobu bitumicznego drogowego materialu nawierzchniowego. Ujawniaja sie przy tym zalety, ktÓT-3 wynikaja z dodania do bitumu polietylenu i/lub polipropylenu, a szczególnie poprawa wlas¬ nosci cieplnych. Dzieki temu procesowi zanika ja¬ kakolwiek tendencja do rozpadu polietylenu i/lub propylenu i bitumu, nawet w zakresie mieszanin zawierajacych bitum — polietylen i/lub polipropy¬ len w stosunku wynoszacym od 80:20 do 20:80, uwazanym dotad za zakres w którym moze dojsc do rozpadu zmieszanych ze soba komponentów.Sposób wedlug wynalazku umozliwia teraz wy¬ twarzanie stabilnych mieszanek polietylenu i/lub polipropylenu i bitumu w praktycznie wszystkich wrhodzacych w rachube stosunkach. Ponadto, istot¬ na zaleta bitumicznego srodka wiazacego otrzyma¬ nego sposobem wedlug wynalazku jest to, ze ma¬ terialy do budowy dróg, wytworzone z zastosowa¬ niem takiego srodka wiazacego, pomimo tego, ze moga byc ukladane za pomoca zwyklych maszyn i sposobów, to wykazuja znacznie wieksza nos¬ nosc od materialów do budowy dróg w których srodkiem wiazacym jest tylko bitum. Nosnosc ma¬ terialu do budowy dróg wytworzonego za pomoca srodka wiazacego otrzymanego w sposób wedlMg wynalazku jest równiez wieksza od nosnosci ma¬ terialów do budowy dróg, które zostaly wytwo¬ rzone za pomoca bitumu zawierajacego polietylen lub polipropylen z otrzymanego w dotychczas zna¬ ny sposób i wykazujacego znacznie wieksza sztyw¬ nosc lub lepkosc.Równiez w warunkach znacznego nasilenia ruchu, zwiekszona nosnosc materialów do budowy dróg, wytworzonych za pomoca bitumicznych srodków wiazacych uzyskanych sposobem wedlug wynalaz¬ ku, zapewnia w stosunku do dotvchczas stosowanych materialów, znacznie"* zwiekszona zywotnosc na¬ wierzchni jezdni, przy czym obserwowana dotych¬ czas zawsze tendencja do tworzenia wglebien w przypadku zastosowania srodków wiazacych otrzy¬ manych w sposób wedlug wynalazku, wystepuje jedynie w bardzo niewielkim stopniu.Odnosnie spowodowanego sposobem wedlug wy¬ nalazku spadku lepkosci, który pozwala stwierdzic, ze wystaypil rozklad molekul polietylenu lub poli¬ propylenu, nalezy stwierdzic, ze chodzi o spadek lepkosci przekraczajacy znane zmniejszene lepko¬ sc" wystepujace przy wzrastajacej temperaturze masy i odpowiednio do tego, wystepujacy wyraznie równiez i przy utrzymywanej na stalym poziomie 10 15 20 25 3t Jn 45 50 55 60\ 5 108 897 6 temperaturze homogenizacji. Spadek lepkosci na¬ lezy przy tym okreslac w porównaniu do wartosci lepkosc n i y bitumowo-poliolefinowej, bezpo¬ srednio po rozpuszczeniu polietylenu lub polipro- pylenu w bitumie.W ramach sposobu wedlug wynalazku przewidu¬ je sie korzystnie, ze polietylen i/lub polipropylen i bitum moze byc homogenizowany w urzadzeniach do mieszania na goraco az do zmniejszenia lep¬ kosci masy od jednej piatej do jednej dziesiatej wartosci lepkosci masy bedacej w bitumie bezpo¬ srednio po rozpuszczeniu polipropylenu lub poli- eiylenu.W sposobie wedlug wynalazku moga byc zasto¬ sowane najrózniejsze materialy poliolefinowe. Prze¬ de wszystkim okazal sie szczególnie przydatnym polietylen tak typu niskiego jak tez wysokiego cisnienia. Dalej wchodzi takze w rachube np. poli¬ propylen. Jako baza surowcowa moga przy tym byc uzyte takze odpady, nawet jesli sa one nie- homogennie zmieszane z tworzywami sztucznymi innej natury chemicznej, poniewaz sposób wedlug wynalazku przebiega takze w obecnosci substan¬ cji obcych na ogól bez przeszkód. Substancje obce, jak na przyklad czastki duroplastów albo wysoko- topliwych termoplastów zachowuja sie obojetnie a takze inne nie olefinowe termoplasty zachowuja sie przy tym podobnie jak wypelniacze, nie bio¬ race udzialu w takiej reakcji chemicznej.W sposobie wedlug wynalazku jest korzystnym dla przebiegu homogenizacji jezeli material polile- finowy jest dodawany do 'bitumu w ilosci wyno¬ szacej co najmniej 10°/o ilosci bitumu, a homogeni¬ zacja przebiega w temperaturze wyzszej o co naj¬ mniej 60° od temperatury topnienia materialu po- liolefinowego.Reakcje chemiczne wystepujace w masie zlozo¬ nej z bitumu i polietylenu lub polipropylenu, w czasie przeprowadzanej zgodnie ze sposobem wed¬ lug wynalazku obróbki homogenizacyjnej, przebie¬ gaja tym szybciej, a spadek lepkosci wystepuje tym wczesniej im wyzsza jest temperatura pod¬ czas homogenizacji. Jest przy tym korzystnym, by homogenizacja przebiegala w temperaturze od 260 do 310°C, przy czym szczególnie korzystnie prze¬ biega ona w temperaturze okolo 290°C. W tem¬ peraturze 290°C, jezeli stosunek polietylenu i. bi¬ tumu Tv masie wynosi 30:70 to spadek lepkosci na¬ stepuje po okolo 20 minutach od rozpuszczenia po- liolefinu w bitumie. Jezeli stosunek skladników wynosi 50:50, to spadek lepkosci nastepuje w cza¬ sie okolo 40 minut od rozpuszczenia poliolefin w bitumie.Okazalo sie przy tym, ze korzystnie jest, dla przebiegu procesu wzglednie reakcji, a zwlaszcza odnosnie szybkosci reakcji, dodanie do bitumu po¬ lietylenu i/luib polipropylenu w ilosci od 30 do 100°/o ilosci, bitumu. Przy niskich temperaturach procesu przeprowadza sie dla wytwarzania srodka wiazacego do pokrycia drogowego kilki godz'n trwajaca homogenizacje.W trakcie realizacji sposobu wedlug wynalazku lepkosc mieszanki bitumu z polietylenem i/lub pro¬ pylenem przeznaczonej do homogenizacji, wzgled¬ nie obróbki cieplnej przechodzi kilka faz. Najpierw t.vstepuje stosunkowo niska lepkosc, odpowiadaja¬ ca praktycznie lepkosci bitumu na poczatku czasu pracy, co pochodzi stad, ze w tym czasie poliety¬ len i/lub polipropylen jeszcze sie nie roztopil, lecz 5 plywa w malych czastkach w bitumie. Stopniowo nastepuje topnienie czastek .polietylenu i/lub poli¬ propylenu i równoczesnie wzrost lepkosci masy.Po tej fazie, lepkosc spada wyraznie co mozna wytlumaczyc rozkladem molekul polietylenu 10 . wzglednie polipropylenu. Nastepnie lepkosc przez diuzs7.y czas pozostaje zasadniczo stala lub lekko wzra«ia wskutek tworzenia zwiazków chemicznych w masie skladajacej sie z tbitumu i polietylenu i/lub polipropylenu. 15 Przy wytwarzaniu srodka wiazacego dla na¬ wierzchni dróg, pomiar spadku lepkosci wystepuja¬ cego podczas obróbki homogenizacji masy zlozonej z polietylenu i/lub polipropylenu oraz bitumu, do¬ konywanej w mieszalniku pracujacym na goraco, jest korzystnie dokonywany przez powtarzane w czasie tej obróbki okreslanie wskaznika topleiLa.Poniewaz, za pomoca sposobu wedlug wynalazku moga byc tworzone srodki wiazace o praktycznie 25 dowolnych stosunkach bitumu do .polietylenu i/lub polipropylenu mozna takze, dla mozliwie prostego i ekonomicznego prowadzenia sposobu, tak poste¬ powac, azeby najpierw wytwarzac homogenizowa¬ na mase srodka wiazacego o wysokiej zawartosci 30 bitumu w stosunku polietylenu i/lulb polipropyle¬ nu, a pózniej przez dalszy dodatek bitumu do po¬ lietylenu wytwarza sie pozadany stosunek bitumu do polietylenu i/lub polipropylenu, przez co prak¬ tycznie niezaleznie od przewidzianego dla praktycz- 35 nego uzycia stosunku bitum polietylen i/luib poli¬ propylen osiagany jest mozliwie dobry przebieg homogenizujacej obróbki cieplnej, poniewaz homo¬ genizowana masa bitumowo-polietylenowa i/lulb po¬ lipropylenowa po utworzeniu moze byc skladana 40 a po podgrzaniu i po takim skladowaniu nadaje sio do uzycia. Proces homogenizowania wzglednie obróbki cieplnej wymagany jest tylko przy sto¬ sunku mieszaniny, z którego przez dodanie bitumu w pózniejszym czasie w kazdej chwili mozna wy- 45 tworzyc pozadany stosunek mieszaniny polietyle¬ nu i/lub .polipropylenu z bitumem.Taki uzupelniajacy dodatek bitumu nie wplywa na zmiane jednorodnosci srodka wiazacego. Szcze¬ gólnie jednorodny srodek wiazacy . uzyskuje sie 50 wtedy, jezeli doda sie dalszy bitum do juz homo¬ genizowanej masy bitumowo-polietylenowej i/lub' polipropylenowej i te mieszanine zmiesza sie z kru¬ szywem i piaskiem. Mozna jednak tez tak poste¬ powac, ze juz homogenizowana mase foitumowo- 55 polietylenowa i/lub polipropylenowa i dalszy sro¬ dek wiazacy, oddzielone od siebie, wklada sie do mieszalnika zawierajacego gorace kruszywo wzgled¬ nie piasek, co jest korzystne dla przeprowadzenia sposobu wedlug wynalazku, zwlaszcza dla licznych 60 istniejacych zakladów bitumicznych zaopatrzonych w tak zwany „kociol trynidadzki". W przypadkach wlaczenia sie istniejacych zakladów wykonuje sie wspólna obróbke cieplna polietylenu i/lub polipro- - pyienu i bitumu w „kotle trynidadzkim" i utwo- «5 rzona w tym kotle masa moze byc doprowadzona108 897 a zwlaszcza wtryskiwana do mieszalnika, w któ¬ rym miesza sie kruszywo lub piasek.Sposób wedlug wynalazku moze byc bez trud¬ nosci wykonywany na istniejacych urzadzeniach i dzieki redukcji lepkosci srodka wiazacego, zacho¬ dzacej podczas realizacji sposobu wedlug wynalaz¬ ku, wytworzony material pokrycia drogowego mo¬ ze byc wbudowany znanymi, istniejacymi urzadze¬ niami. Przy przerabianiu otrzymanego w sposób wedlug wynalazku srodka wiazacego na materialy budowlane skladajace sie ze srodka wiazacego i kruszywa w postaci grysu i/lub piasku, korzyst¬ nie, piasek i grys sa przed umieszczeniem z gora¬ cym bitumicznym srodkiem wiazacym podgrzewa¬ ne wstepnie do temperatury od 200—280°C, przy czym nalezy zwrócic uwage na to, by wybrana temperatura wstepnego podgrzewania byla co naj¬ mniej o okolo 10°C nizsza od temperatury roz¬ kladu polietylenu i/lub polipropylenu.Wytworzony sposobem wedlug wynalazku mate¬ rial pokrycia drogowego wykazuje bardzo dobre mechaniczne wlasciwosci i jest bardzo odporny na wgniecenia, powodowane naciskiem kól pojaz¬ dów przy podwyzszonych temperaturach. Znajduje to wyraz takze w uzywanym, dla oceny bitumicz¬ nych nawierzchni drogowych, tescie MarshalPa, któremu poddawano szereg próbek materialu po¬ krycia drogowego wytworzonego wedlug vyn 1 vk-\ Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony na kilku grupach przykladów: Grypa 1: Zmieszano odpady polietylenu v for¬ mie cienkich, przezroczystych, nieregularnie u- ksztaltowanych listków wielkosci okolo 1 do 10 mm2 w temperaturach od 180 do 200°C w syrenie mieszalniczej „Kotthoff", ze zwyklym bitumem do budowy dróg 80 i te mieszanine homogenizowane¬ go. Wytworzono przy tym mieszaniny o zawar¬ tosci polietylenu wynoszacej 3%, 10% i 20% cie¬ zaru a czas mieszania potrzebny do homogenizacji dla uzyskania jednorodnego produktu wynosil przy zawartosci polietylenu ilosci 10% wagowych 15 minut i przy zawartosci wynoszacej 20% wago¬ wych — 30 minut. Uzyskane w ten sposób miesza¬ niny wykazaly przy wzrastajacej zawartosci poli¬ etylenu coraz bardziej galaretowate wlasciwosci.Mierzono punkt mieknienia, metoda — pierscien I kula wedlug DIN 1995 i przenikanie wedlug DIN 1995. Wartosci te przedstawione sa w naste¬ pujacej tabeli 1 wraz z w ten sam sposób mie¬ rzonymi wartosciami B 80, stosowanego takze do mieszaniny: Tabela 1 Afie-r sza* nina N* 1 2 3 4 Zestawianie + Fitum Cte?ar % 100 97 9Q 80 y Polie¬ tylen Cieza" % 0 3 10 20 Punkt, mfcknio- nia P i K wedlug DIN 19^5 PC 41,2 50,1 73,8 110,0 Przenika i3 wedlug DIN 1P95 przy 2°C 1/10 mm 5 5 7 7 przy 25°C 1/10 mm ri9 79 42 12 8 Grupa 2: Z przytoczonych w 1 grupie przykla¬ dów bitumicznych srodków wiazacych wytworzono z dodaniem odpowiadajacej wlasciwym przepisom dla budowy nawierzchni bitumicznych jezdni mie¬ szaniny wypelniacza, zawierajacej wagowo 10% maczki 10% maczki z kamienia wapiennego, 13% naturalnego piasku 0/2, 25% lamanego piasku ba¬ zaltowego 0/2 i 26% szlachetnego grysu bazalto¬ wego 5/8, mieszaniny asfaltu, przy czym zastoso¬ wano zawartosc srodka wiazacego wynoszaca 6,7%.Mozna przy tym bylo zaobserwowac, jak nalezalo oczekiwac na podstawie galaretowatej wlasciwosci, zwierajacych tworzywa sztuczne srodków wiaza- cvch, przy w ten sposób wytworzonych mieszani¬ nach asfaltu zawierajacych 10% ciezarowych srod¬ ka wiazacego i 20% ciezarowych tworzywa sztucz¬ nego, stosunkowo duza sztywnosc, która nie unie¬ mozliwiala przetwarzania tego rodzaju mieszanin asfaltu za pomoca zwyklych technik dla bitumicz¬ nych pokryc drogowych a mianowicie zwlaszcza za pomoca maszyn do wytwarzania pokrycia dróg.Z wyzej otrzymanych mieszanin asfaltu uksztal¬ towano próbki MarshalPa zarówno z 2x50 uderzen jak tez z 2x35 i 2x75 uderzen i próbki te zostaly zwyklym sposobem „testowane". Wartosci zmierzo¬ ne podane zostaly w tabeli 2.Grupa 3: Za pomoca .plastografu Brabendera ba¬ dano przez dluzszy czas zachowania sie lepkosci polietylenu, polipropylenu jak tez mieszania poli- etyleno-bitumowych i polipropylenowo-bitumowych w niezmiennie utrzymywanej temperaturze (290°C lub 270°C), przy czym lopata urzadzenia miesza¬ jacego plastografu wirowalo z predkoscia 60 obr./ min. a moment obrotowy mierzony byl w metro- pondach. Szczególowo przeprowadzono 7 prób, przy czym w pr6bie 1 badano w temperaturze 270°C odpady polietylenu, w próbie 2 badano w tempe¬ raturze 270° równiez zmielone odpady polietylenu, w próbie 3 badano mieszanine z odpadów poliety¬ lenu i bitumu do budowy dróg B 80 w stosunku zmieszania 50:50 w temperaturze 290°C, w próbie 4 badano odpady polietylenu i bitumu do budowy dróg B 120 zmieszanych w stosunku 50:50 w tem¬ peraturze 290°C, w próbie 5 badano odpady poli- efylenu i bitumu do budowy dróg B 120 zmiesza¬ nych w stosunku 30:70 przy 290°C, w próbie 6 badano zmielone odpady polipropylenu przy 290°C, a w próbie 7 badano zmielone odpady polipropy¬ lenu i bitumu do budowy dróg B 70 w stosunku 30:70 przy 290°C. Uzyskane wyniki pomiarów ujete sa w podanej tabeli 3.Z podanych wyzej w tabeli 3 wartosci mozna jasno rozpoznac nastepujacy w trakcie homogeni¬ zujacej obróbki cieplnej, rozklad czasteczek poli¬ etylenu, uwidaczniajacy sie w spadku lepkosci. Ten rozklad czasteczek doprowadza przy tym w mie¬ szaninach polietylenowo-bitumowych wraz z na¬ stepujacymi w nastepstwie rozkladu czasteczek po¬ lietylenu reakcjami chemicznymi z bitumem, ze lepkosc mieszanin polietylenowo-bitumowych do¬ znaje wyraznego zmniejszenia sie a nastepnie przez dlugi czas pozostaje zasadniczo stala. Wzrost lep¬ kosci stwierdzany czesto na peczatku prób z mie¬ szaninami polietylenowo-biturnowymi pochodzi w pierwszym rzedzie stad, ze polietylen na poczatku 10 15 20 25 30 35 40 45 50108 897 Tabela 2 10 Mieszanka asfaltu 2 3 4 Mineral 0/8 mm 0/8 mm 0/8 mm Srodek wiazacy Zawartosc srodka wiazacego Ciezar % B 80 j 6,7 i B 80 +10 Ciezar % Polietylen e,7 6,7 Gestosc*) miesza¬ nki g/cm" 2,652 2,646 2,640 Próbki wedlug MarshalPa Wskaz¬ nik udar- fnosci Uderze¬ nia 2X35 2X50 2X75 2X35 2X50 2X75 2X35 2X50 2X75 Gestosc g/cm3 2,602 2,610 2,613 2,553 2,532 2,r81 Porowa¬ tosc Vol. % 1,9 1,6 1,5 3,5 2,4 2,5 2,489 i 5,7 2,511 ! 4,9 2,534 4,0 Trwa¬ losc/sta¬ bilnosc kp 630 670 650 710 rC0 760 Plynnosc mm 6,7 7,1 f,9 5,3 4,2 4,6 1080 | 3,6 1200 ! 3,4 1230 3, Modul tangen- Lowy T kp/m*n , IW 173. 164 554 326 S70 1 869 U1P 1010 | *) Gestosc odniesiona do calkowitej objetosci lacznie z przestrzenia niewypelniona Tabela 3 Próba nr Material Temperatura doswiadczenia Czas doswiadczenia 10 minut 20 minut 30 minut 60 minut 90 minut 120 minut 150 minut 180 minut 1 PAE 290 2 PAE 270 3 PE+B 80 (50:50) 290 4 PE+B 120 (50:50) 290 5 PE+B 120 (30:70) 290 6 PD 290 7 PD+B 70 (30:70) 290 Moment obrotowy (Metropandy) 145 132 122 118 102 89 82 78 174 156 145 145 144 134 133 133 60 75 71 54 53 53 53 52 36 | ' 5 35 34 38 37 30 29 27 9 11 9 9 7 7 6 292~ 260 232 110 27 1 2 3 1,5 1,5 próby nie jest jeszcze rozpuszczony i dlatego przy¬ rzad pomiarowy stwierdza zasadniczo lepkosc bi¬ tumu a dopiero po pewnym czasie, gdy polietylen rozpuscil sie w bitumie, ukazuje sie lepkosc tej mieszaniny.Ze sposobu wytwarzania bitumicznych srodków wiazacych wedlug wynalazku, jaki przedstawiono w przykladzie 3 badania mieszanin polietylenowo- -bitumowych, wynika wiec istotnie nizsza lepkosc tak utworzonych bitumicznych srodków wiazacych po homogenizujacej obróbce cieplnej, która .pozwa¬ la na przerób mieszanin asfaltowych wytworzonych z tych srodków wiazacych przy uzyciu mineral¬ nych wypelniaczy, zwyklymi dla bitumicznych ma¬ terialów budowlanych technikami.Grupa 4 przykladów: Homogenizowano podczas próby w dostosowanym do przerobu asfaltu Trini- dad urzadzeniu do mieszania na -goraco, platki po- 50 55 lietylenowe ze zwyklym bitumem do budowy dróg B 120 w temperaturze roboczej az do ponad 240°C w czasie okolo 3 godzin. Wytworzono przy tyma mieszanine 50:50 z polietylenu i bitumu i te mie¬ szanine doprowadzono przez dodanie dalszego go¬ racego bitumu do zawartosci bitumu 15, 18, 20 i 25°/o. Nastepnie te mieszaniny polietylenowo-bitu- mowe wtryskiwano do zwyklych zespolów maszy¬ nowych — mieszarka-otaczarka, w których znajdo¬ wal sie wypelniacz w postaci kruszywa ogrzany do 230°C i wytworzono tego rodzaju mieszanki asfal¬ towe, przy czym z mieszanek zawierajacych 15, 18 i 25#/« polietylenu zbudowano razem z wytworzo¬ nym dla celów porównawczych, z materialu bu lanego wiazanego z wolnym od tworzyw sztucz¬ nych bitumem, odcinek 600 ni dlugosci i 5 m sze¬ rokosci pokrywy drogi wykazujacej srednie obcia¬ zenie. Budowa pokrywy drogowej wykonywana11 108 897 12 jest zespolem maszynowym do budowy dróg a na¬ lozony tym zespolem material sprezony jest nastep¬ nie walem o kolach -gumowych i dwoma walami tandemowymi. Mozna bylo przy tym stwierdzic, ze takze material wytworzony za pomoca srodka wia¬ zacego o zawartosci 25% polietylenu, poddal sie bez* zarzutu obróbce zespolem maszynowym do bu¬ dowy dróg, wiec posiadal sztywnosc, zezwalajaca nai zastosowanie zwyklych dla materialu bitumicz¬ nego technik przerobu. Okazalo sie jednak podczas nastepnie przedsiewzietych badan próbek, badz z mieszanin, badz w formie rdzeni wiertniczych, po¬ branych z gotowej pokrywy drogowej, ze ulepsze¬ nia wynikajace z dodania tworzywa sztucznego do bitumu, mimo spowodowanego rozkladu czasteczek polietylenu w dalszym ciagu w pelni istnialy. Tak¬ ze mierzone niektóre parametry, pozwolily wyka¬ zac poprawe wlasciwosci w porównaniu ze zwy¬ klym dodatkiem tworzywa sztucznego do bitumu bez rozkladu czasteczek.Mozna takze wskazac na to, ze przy przedsiebra¬ nym w temperaturze 20°C ustaleniu wytrzymalo- scii na rozszczepianie i rozciaganie na próbkach Marshall'a, rozrywanie przy cialach wiazanych bi¬ tumem nie zawierajacym tworzyw sztucznych prze¬ biega miedzy poszczególnymi ziarnami grysu w obrebie srodka wiazacego, podczas gdy w próbkach MarshaH'a zestawionych z mieszanin K III i K IV a wiec w cialach wiazanych bitumicznymi srod- 5 kami otrzymanych sposobami wedlug wynalazku, rozerwanie przebiegu w plaszczyznie i przechodzi poprzecznie przez ziarna grysu i srodek wiazacy, co dowodzi nadzwyczaj dobrej przyczepnosci bi¬ tumicznego srodka wiazacego do ziaren grysu 10 i znajduje swoje wyjasnienie w tworzeniu sie „po¬ mostów solnych" zwiazków polietylenowo-nafteno- wych w obrebie powierzchni kruszywa.Pomiary wspólczynnika poslizgu przeprowadzone za pomoca przyrzadu wahadlowego RRL wedlug l5 British Stard^rd 812, 1967 i SNY 640"U na pokry¬ wie drogowej dla odcinków wiazanych srodkiem wiazacym otrzymanym wedlug wynalazku wyka¬ zaly nieco lepsza, szorstkosc (srednia wartosc z wielkiej liczby pomiarów SRT 63) niz przy tych, 20 które wytworzone zostaly z bitumem P 120 wol¬ nego od tworzyw sztucznych, jako srodka wiaza¬ cego z zawartoscia srodka wiazacego 7°/o, niz przy odcinkach zbudowanych przy uzyciu wolnego od tworzyw sztucznych bitumu (srednia wartosc z 25 wielkiej liczby pomiarów SRT 61).Tabela 4 Badanie próbek Marshaira T Material Obciazenie w/g Marshaira Plynnosc w/g | Marshaira Wytrzymalosc na roz¬ szczepianie i rozciaga- 1 nie Plynnosc przy rozszczepianiu Glebokosc wnikania 50 kg, 60°C, 5 cm2, 1 h Glebokosc wnikania | 75 kg, 60°C, 5 cm2, 1 h Glebokosc wnikania 75 kg, 40°C, 5 cm2, 1 h Gestosc Gejstosc (z przestrzenia 1 wolna) Zawartosc malej prze¬ strzeni Obciazenie w/g Mar¬ shaira po 80-dniowym zanurzeniu przy 60°C w wodzie Plynnosc w/g Mar¬ shalla po 80-dniowym zanurzeniu w wodzie | 1 X 1240 47 107 21 | 0,29 0,31 2,461 2,506 1,8 ,1140 47 AB 0/12 i' i 5 5 3 3 6 3 51 8 — 6 fi \i 95*/o 1120—1350 43—52 71—142 30—23 0,04—0,54 0,19—0,43, 2,459—2,463 2,498—2,514 1070—1210 42—53 | 1 X 1900 31 433 12 0,11 0,20 0,11 2,427 2.466 1,6 1510 43 AB 0/12 K n 4 4 4 4 6 6 3 49 7 ¦ 5 5 | \i 95°/o 1890—1920 22^0 305—560 9—15 0,03—0,19 0,13—0,27 0,00—0,23 2,423—2,431 2,454—2,478 1 Wymiary kp 1/10 mm kp 1/10 mm mm mm mm g/cm8 g/cm8 Vól. °/o ( kp 1/10 mm 1108 897 13 14 Tabela 5 Badanie próbek MarshalPa i rdzeni wiertniczych Material Srednia gestosc przestrzeni próbek Marshaira Srednia gestosc przestrzeni rdzeni wiert¬ niczych Srednia gestosc lacznie z przestrzenia nie¬ wypelniona 1 Pusta przestrzen próbek MarshalPa Pusta przestrzen rdzeni wiertniczych \ Stopien sprezenia Obciazenie w/g MarshalPa Plynnosc w/g MarshalPa Wytrzymalosc na rozciaganie i rozszczepia¬ nie przy 20°C Plynnosc przy rozciaganiu i rozszczepianiu Osiowa próba na sciskanie 20°C, 50 mm/min.K I 2,405 2,437 2,504 4,0 2,7 101 840 21 830 29 6730 K III 2,298 2,303 2,461 6,6 6,4 100 1830 16 1780 29 9850 | ¦ K V 2,350 2,364 2,490 5,6 5,0 101 1750 17 1520 22 10600 g/cm3 g/cm8 g/cm8 '¦ Vol. °/a | Vol. »/o ] kp 1/10 mm | kp ) j 1/10 mm i kp | W tabelach 4 i 5 przytoczone sa wartosci zmie¬ rzone, przy badaniach próbek MarshalPa i rdzeni wiertniczych. Przy tym pod AB 0/12 przytoczono wartosci zmierzone na próbkach MarshalPa a wy¬ tworzonych przy uzyciu bitumu wolnego od two- mu wolnego od tworzyw sztucznych a pod AB rzyw sztucznych a pod AB 0/12 K wartosci zmie¬ rzone na próbkach MarshalPa wytworzonych z jednego materialu, których wypelniaczem mineral¬ nym byl ten sam wypelniacz co próbek AB 0/12, przy czym jednak przy próbkach MarshalPa AB 0/12 K wstawiono jako srodek wiazacy mieszani¬ ne polietylenowo-bitumowa o" 20% zawartosci poli¬ etylenu. Zawartosc srodka wiazacego wynosila takze przy próbkach MarshalPa AB 0/12 K 7%.W tabeli 5 przedstawiono pod K I, K III i K V wartosci zmierzone ustalone na próbkach Mar¬ shalPa i na rdzeniach wiertniczych, przy czym próbki MarshalPa wytworzone zostaly z poszczegól¬ nych trzech materialów budowlanych zespalanych bitumicznie, wbudowanych na odcinku doswiad¬ czalnym, których wypelniacz mineralny we wszyst¬ kich trzech przypadkach byl jednakowy, przy czym szczególowo przytoczone sa pod K I wartosci wia¬ zanego z wolnym od tworzyw .sztucznych bitu¬ mem, pod K III wartosci materialu budowlanego wiazanego z bitumicznym srodkiem wiazacym z zawartoscia polietylenu wynoszaca 25°/o wiazane¬ go materialu budowlanego i pod K V wartosci ma¬ terialu budowlanego wiazanego z bitumicznym srodkiem z zawartoscia polietylenu 156/o. Zawar¬ tosc srodka wiazacego tych materialów budowla¬ nych wyniosla przy tym ogólnie 6,5°/o.Próbki MarshalPa i rdzenie wiertnicze z mate¬ rialów wiazanych bitumicznymi srodkami wiaza¬ cymi wytworzonymi sposobem wedlug wynalazku wykazaly takze w badaniach symulujacych skraj¬ ne wplywy klimatu daleko lepsze zachowanie sie 30 40 niz materialy budowlane wiazane z wolnym ^ed tworzyw sztucznych bitumem.Tak wiec próbki MarshalPa wytworzone z trzech wymienionych juz wyzej materialów zastosowanych do budowy ni odcinku doswiadczalnym, zostaly poddane róznym wlasciwym badaniom. Przy pierw¬ szym z tych badan nastapilo poddanie próbek ob¬ ciazeniom przez pieciokrotne powtórzenie nastepu¬ jacego cyklu: a) umieszczenie w nasyconym, wodnistym roztwo¬ rze w temperaturze od +20 do 22°C przez 15 godzin, b) skladowanie na powietrzu w temperaturze od +20 do 22°C przez 9 godzin, c) skladowanie w zimnym powietrzu , o temp. —20°C (pomieszczenie klimatyzowane) przez 15 godzin, d) skladowanie na powietrzu w temperaturze od +20 do 22°C przez 9 godzin.Bezposrednio w nawiazaniu do ostatniego trak¬ towania zimnym powietrzem prowadzono badanie wytrzymalosci na sciskanie za pomoca stalowego stempla o przekroju 50 cm2 z lamanymi krawe¬ dziami, przy czym zastosowano szybkosc sciskania 25 mm/min.Uzyskano nastepujace wartosci: 55 60 1 Material K I K III K V Wytrzymalosc na sciskanie dla 50 cm2 ponad 10 000 Kp ponad 10 000 Kp ponad 10 000 Kp Wytrzymalosc na sciskanie ponad 200 Kp/cm2' ponad 200 Kp/cm* j ponad 200 Kp/cm* Przy dalszym tescie wlaczono, nawiazujac d!ó vvymienionego wyzej cyklu, siedmiogodzinne skla¬ dowanie w temperaturze pokojowej, po czym usta¬ lono wytrzymalosc na sciskanie z nastepujacymi 65 wynikami:15 108 897 16 Material K I K III K V Wytrzymalosc na sciskanie dla 50 cm2 4000 Kp 6150 Kp 6350 Kp Wytrzymalosc na sciskanie 1 ca. 80 Kp/cm2 ca. 123 Kp/cm2 ca. 127 Kp/cm2 Przy dalszym badaniu poddano próbki Marshaira pieciokrotnemu cyklowi polegajacemu na sklado¬ waniu w zimnym powietrzu przy —20°C w ciagu 15 godzin i z nawiazujacego do tego skladowania w powietrzu o temperaturze od +20 do i22°C przez 33 godziny. Po ostatnim traktowaniu zimnym po¬ wietrzem skladowano nastepnie próbki Marshaira w temperaturze +20 do 22°C, nastepnie ustalano wytrzymalosc na sciskanie i zestawiono w poniz¬ szej tabelce: Material K I K III 1 K V l Wytrzymalosc na sciskanie dla 50 cm2 3800 Kp 6350 Kp 6400 Kp Wytrzymalosc na sciskanie ca. 76 Kp/cm2 ca. 127 Kp/cm2 ca. 128 Kp/cm2 Wreszcie ustalono takze wytrzymalosc na sci¬ skanie rdzeni wiertniczych o srednicy 15 cm i wy¬ sokosci 5 cm po dwanascie razy przebiegajacym ¦cyklu i skladowaniu przez 12 godzin w tempera¬ turze +60°C i nastepujacym po nim skladowaniu przez 6 godzin w temperaturze —20°C. Uzyskano dla próbek z bitumem wiazanym z 15°/o zawartoscia polietylenu wytrzymalosc na sciskanie wynoszaca 1250 Kp przy nalozeniu obciazenia stalowym stem¬ plem o przekroju 50 cm2, a przy rdzeniach wiert¬ niczych wiazanych z bitumem zawierajacym 25% polietylenu wytrzymalosc na sciskanie wynoszaca 1500 Kp. Rdzenie wiertnicze wiazane z normal¬ nym bitumem pekly juz w trakcie naprezan wy¬ wolanych zmianami temperatury pod ciezarem wlasnym.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania bitumicznego srodka wia¬ zacego dla materialów budowlanych, zawierajacych jako kruszywo rozproszone materialy stale, prze¬ waznie pochodzenia nieorganicznego, takie jak grys kamienny i piasek i które sluza zwlaszcza do wytwarzania warstw sprezonych i wylewanych, przy czym dla wytworzenia srodka wiazacego-, bi¬ tum, polietylen i/lub polipropylen sa homogenizo¬ wane w mieszalniku pracujacym na goraco, przy mieszaniu i topieniu oraz rozpuszczaniu polietyle¬ nu i/lub polipropylenu, znamienny tym, ze bitum i polietylen i/lub polipropylen miesza sie w mie¬ szalniku w podwyzszonej temperaturze wzglednie homogenizuje sie tak dlugo, az wystapi wyrazny spadek lepkosci tego srodka wiazacego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze polietylen i/lub polipropylen dodaje sie do bitumu w ilosci równej co najmniej 10*/o ilosci bitumu, a homogenizacje przeprowadza sie w temperaturze co najmniej o 60°C wyzszej od temperatury topnie¬ nia polietylenu i/lub polipropylenu. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze homogenizacje przeprowadza sie w temperaturze wynoszacej od 260—310°, korzystnie 290°C. 4. Sposób wedlug zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, ze do bitumu, dla rozkladajacej molekuly ho¬ mogenizacji, doprowadza sie polietylen lub polipro¬ pylen w ilosci od 30—100°/o ilosci bitumu. 5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do homogenicznej masy zlozonej z bitumu i poli¬ etylenu i/lub polipropylenu dodaje sie bitum. 10 15 20 25 30 Bltk 1730/80 r. 110 egz. A-4 Cena 45 zl PL