PL191982B1

PL191982B1 - Bitum lub asfalt do wytwarzania nawierzchni drogowej, nawierzchnia drogowa, sposób wytwarzania nawierzchni drogowej oraz zastosowanie parafiny FT

Info

Publication number: PL191982B1
Application number: PL338804A
Authority: PL
Inventors: Günter Hildebrand; Ferdinand Richter; Michael Matthai; Bruno Iversen; Klaus-Werner Damm
Original assignee: Schuemann Sasol Gmbh
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2006-07-31
Also published as: IL134767A0; EP1017760B1; HU225454B1; US20030231928A1; WO1999011737A1; EP1017760A1; HUP0003560A2; BG104268A; NO20000920L; PT1017760E; CA2302053C; ID23969A; CN1276820A; TR200000530T2; NO20000920D0; DK1017760T3; AU746435B2; CA2302053A1; SK2462000A3; ES2184323T3

Abstract

1. Bitum lub asfalt do wytwarzania nawierzchni drogowej, znamienny tym, ze zawiera pa- rafine (parafine FT) z syntezy Fischera - Tropscha. 12. Sposób wytwarzania nawierzchni drogowej, skladajacej sie z dolnej warstwy piasek-zwir, umieszczonej na niej bitumicznej warstwy nosnej i górnej warstwy betonu asfaltowego lub warstwy wierzchniej, polegajacy na stopieniu masy asfaltowej, dodaniu dodatków mineralnych, wymiesza- niu calej masy, a nastepnie ukladaniu na dolnej warstwie kolejnych warstw drogi, znamienny tym, ze do bitumu zawierajacego asfalt dodaje sie mieszajac parafine z syntezy Fischera - Tropscha, przy czym zawartosc parafiny FT ustala sie w ilosci 0,5 do 10%, korzystnie 2,5 do 7,5% wagowych masy bitumu. PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest bitum lub asfalt do wytwarzania nawierzchni drogowej, nawierzchnia drogowa, sposób wytwarzania nawierzchni drogowej oraz zastosowanie parafiny FT.

Nawierzchnia drogowa jest wytwarzana w szerokim zakresie z asfaltu lub pewnej ilości bitumu z takimi dodatkami, jak piasek, żwir, grys (okrągły lub łamany) lub podobnymi.

W nawierzchni drogowej dąży się do tego, aby uzyskać wysoką odporność na zużycie. Nawierzchnia taka powinna posiadać małą skłonność do odkształcania się, dzięki czemu jest możliwe, że dopiero po długim okresie eksploatacji występują niewielkie nierówności, jak na przykład koleiny lub podobne.

Wynalazek zajmuje się problematyką techniczną, której celem jest opracowanie ulepszonego bitumu lub asfaltu oraz sposobu jego zastosowanego, zwłaszcza do wytwarzania nawierzchni drogowej.

Cel powyższy został osiągnięty dzięki opracowaniu składu bitumu lub asfaltu do wytwarzania nawierzchni drogowych według niniejszego wynalazku, którego istota polega na tym, że bitum lub asfalt zawiera parafiny (parafiny FT) uzyskane z syntezy Fischera i Tropscha. Parafiny FT składają się w szczególności tylko z parafiny normalnych. Więcej niż 90% stanowią zwykle alkany, a resztę stanowią Izoalkany. Długość łańcucha wynosi od około C 30 do około C100, przy gradacji punktu krzepnięcia parafiny EP od około 68 do około 105°C. Zawartość parafiny CEP w stosunku do zawartości bitumu w asfalcie lub do masy bitumu wynosi korzystnie 0,5% lub więcej. Te zawartości procentowe zostają w praktyce odniesione do całej masy asfaltu lub bitumu. Można jednak wyjść także z procentu objętościowego. Niespodziewanie okazało się, że nawierzchnia drogowa wykonana przy użyciu takiego zmodyfikowanego bitumu lub asfaltu jest w sposób istotny mechanicznie odporniejsza. Tworzenie się kolein wskutek zwykłych obciążeń, spowodowanych w ruchu drogowym przez pojazdy mechaniczne jest wyraźnie zmniejszone, w przeciwieństwie do ogólnie stosowanych nawierzchni drogowych wykonanych na bazie bitumu lub asfaltu. Wytrzymałość nawierzchni drogowej jest zależna od różnych czynników, działających wzajemnie na siebie. Między innymi, zwłaszcza od stopnia zagęszczenia. Nieoczekiwanie okazało się tutaj, że dodanie parafiny FT powoduje wyraźnie większe zagęszczenie masy. O ile dodatek parafiny FT prowadzi w końcu do wykonania twardszej powierzchni drogowej, to w stanie płynnym obniża jednocześnie lepkość „materiału wiążącego”, a więc bitumu. Parafiny FT działają poniekąd jako „dodatek uplastyczniający”. Ponadto uzyskuje lepiej związany grys, okrągły lub łamany, w odniesieniu do wytrzymałości nawierzchni drogowej. Przy grysie łamanym osiąga się duże wytrzymałości, co można wyjaśnić zazębieniem poszczególnych ziaren grysu. W przypadku niełamanego, okrągłego grysu uzyskuje się lepsze zagęszczenie. Także w tym kontekście dodatek parafiny FT powoduje korzystne skutki. Przyczepność bitumu do skały, grysu lub żwiru, zostaje polepszona. Szczególnie wyraźne polepszenie można osiągnąć wtedy, gdy dodaje się, co najmniej częściowo utlenioną parafinę FT. Punkt krzepnięcia spada jednak przy tym o około 5° w porównaniu z nieutlenionymi parafinami FK. Wspomniana przyczepność zostaje jednak wyraźnie polepszona tak, że jest możliwe zastosowanie okrągłego żwiru lub grysu, przynajmniej w określonym udziale, bez obawy o utratę wytrzymałości. Korzystne oddziaływanie utlenionej parafiny FT polega na jej oddziaływaniu na grupy funkcjonalne bitumu (biegunowość).

W praktycznym przypadku zastosowania, zawartość parafiny FT wynosi od 0,5 do 10% masy, a korzystnie zakres ten wynosi od 2,5 do 7,5, a jeszcze korzystniej około 4 do 5% masy bitumu. Przy takiej zawartości parafiny FT uzyskuje się punkt krzepnięcia masy od 90 do około 105°C.

Podczas gdy normalny asfalt, wykonany jako asfalt wałowany, zawiera około 3 - 8% bitumu, a tak zwany asfalt lany ma około 6,5 do 8,5% bitumu. Zwykle stosuje się bitumu B45 lub wyższy. Aby podczas transportu asfaltu lanego zapobiec osadzaniu się składników mineralnych, konieczne jest stałe mieszanie tego asfaltu aż do ostatecznego jego przerobienia. W celu zachowania niskiej lepkości w czasie takiego mieszania, asfalt lany zostaje nagrzany do stosunkowo wysokiej temperatury, mianowicie 200 do 250°C. Dodatek parafiny FT, jak to zostało objaśnione uprzednio, mniej więcej w takim samym stosunku do asfaltu lanego (wzgl. do bitumu w asfalcie lanym) prowadzi nieoczekiwanie do znacznego obniżenia temperatury koniecznej do utrzymania zdolności mieszania. Podczas gdy dotychczas konieczne były temperatury, co najmniej 200 do 250°C, to w przypadku dodania parafiny FT możliwe jest obniżenie ich o 30°C. To obniżenie temperatur jest jednocześnie związane ze znaczną zaletą polegającą na tym, że zmniejszone zostaje wydzielanie do otoczenia substancji szkodliwych.

PL 191 982 B1

W przypadku asfaltu, jak asfalt lany lub także asfalt wałowany według wynalazku niespodziewanie okazywało się, że może być on układany po dłuższym czasie i w niższej temperaturze. Jest to możliwe dzięki efektu gromadzenia ciepła utajonego parafiny, która przy zmianie fazy uwalnia ciepło bez obniżania temperatury.

Następnie przedmiotem wynalazku jest także nawierzchnia drogowa składająca się z dolnej warstwy piasek-żwir (warstwa mrozoochronna), umieszczonej na niej bitumicznej warstwy nośnej, asfaltowej warstwy wiążącej i warstwy betonu asfaltowego, nazywanej zwykle asfaltową warstwą wierzchnią. Odnośnie takiej nawierzchni drogowej wynalazek ma na celu uzyskanie większej wytrzymałości, a zwłaszcza odporności na odkształcenia.

Zgodnie z wynalazkiem cel ten został osiągnięty przez nawierzchnię drogową, w której bitum asfaltowej warstwy wierzchniej i/lub bitumicznej warstwy nośnej zawiera parafinę FT. Korzystnie zawartość parafiny FT wynosi od 0,5 do 10%, wzgl. korzystniej 2,5 do 7,5%, w stosunku całej do masy.

W ramach wynalazku można jak wspomniano wyżej, górną warstwę wierzchnią, tzn. asfaltową warstwę wierzchnią zmodyfikować przez dodanie parafiny FT. W rzeczywistości okazało się, że dodatek od 1 do 3% parafiny FT do asfaltowej warstwy wierzchniej pozwala, zwłaszcza w wyniku większych możliwości zagęszczania, na uzyskanie większej wytrzymałości. Nowe rozpoznania wskazują, że dodatek parafiny FT polepsza własności poszczególnych warstw nawierzchni drogowej.

Stosuje się parafinę FT mającą punkt krzepnięcia (EP) od 68 do 105°C, korzystnie o długości łańcucha od C30 do C100 lub nawet C105, a zwłaszcza utlenioną parafinę FT, która jest przydatna w równym stopniu. Celem wynalazku jest także sposób wytwarzanie nawierzchni drogowej o większej odporności mechanicznej.

Zgodnie z wynalazkiem do mieszaniny asfaltowej, przeznaczonej do utworzenia bitumicznej warstwy nośnej i/lub asfaltowej warstwy wiążącej i/lub asfaltowej warstwy wierzchniej w budownictwie drogowym dodaje się bitumy z zawartością parafiny FT, wynoszącą 0,5 do 10%, korzystnie 2,5 do 7,5%, a najkorzystniej 4-5%, w stosunku do całej masy, po czym tak przygotowaną masę układa się na odpowiednio przygotowanej, spodniej warstwie drogi. Korzystnie parafinę FT dodaje się do płynnego bitumu lub do asfaltu w postaci stałej lub płynnej. Parafina FT może mieć przy tym trwałą postać jako granulat, proszek, łuski lub pastylki. Korzystne, domieszanie parafiny do płynnego bitumu lub do asfaltu przeprowadza się w temperaturze od około 160 do 170°C. Do zmodyfikowanego w ten sposób bitumu dodaje się następnie materiały dodatkowe takie jak kamienie, żwir lub grys.

Nieoczekiwanie okazało się, że tego rodzaju bitum posiada wyższy punkt mięknięcia przy niskiej penetracji. Penetracja jest nawet nieco mniejsza niż oczekiwano, a punkt mięknięcia wzrasta bardziej aniżeli obniża się penetracja i nie jest możliwe rozdzielenie się wymieszanych surowców. Zmodyfikowany w ten sposób bitum jest szczególnie korzystny w składowaniu. Jednocześnie zachowana jest mniej więcej taka sama temperatura łamliwości w porównaniu ze zwykłymi bitumami. Własności bitumu według wynalazku nie pogarszają się w sposób niespodziewany w niskich temperaturach i zależą zwykle od rodzaju zastosowanego bitumu podstawowego.

Wynalazek dotyczy również zastosowania opisanej powyżej parafiny FT jako dodatku do asfaltu lanego do jastrychów, wykładzin mostowych oraz mastyksów i warstw asfaltowych wszelkiego rodzaju.

Przedmiotem wynalazku jest także sposób wytwarzania nawierzchni drogowej częściowo ze starego asfaltu z nawierzchni usuniętej i częściowo z asfaltu nowego, przy czym stary asfalt zostaje najpierw nagrzany do temperatury, która jest niższa od temperatury asfaltu nowego i wtedy obydwie części starego i nowego zostają ze sobą zmieszane. Przy takim procesie proponuje się, aby do nowego asfaltu, lub w danym przypadku do starego asfaltu została dodana parafina FT. Niespodziewanie można tym samym osiągnąć lepsze roztwarzanie asfaltu starego. Stary asfalt zostaje nagrzany tylko do tego stopnia, aby nie nastąpiło jego upłynnienie. Upłynnienie i wymieszanie z nowym asfaltem następuje dopiero po dodaniu asfaltu nowego, który ma wyższą temperaturę. Dzięki temu, że do nowego asfaltu zostaje dodana parafina FT, przechodzi on szybciej w stan płynny i szybciej miesza się z roztwarzanym starym asfaltem. W zestawieniu tym parafina FT zostaje dodana w ilości od 0,1 do 0,5%, a w jednym z przykładów wykonania - 0,25% do masy asfaltu nowego.

Przykład 1

Wytwarza się bitum do budowy dróg B 100 zawierający 2,5, 5 i 7,5% objętościowo parafiny FT, którą wprowadza się do bitumu w mieszarce łopatkowej w temperaturze 160°C otrzymując bitum o własnościach podanych w tabeli 1 i 2.

PL 191 982 B1

Tabe l a 1

Nazwa	Jednostki	B100	B100+2,5% Parafiny FT	B100+5,0% Parafiny FT	B100+7,5% Parafiny FT
Punkt mięknięcia	°C Ciecz kąpieli	44,5 Woda	75,5 Woda	94,5 Gliceryna	101,0 Gliceryna
Penetracja przy 25°C	mm/10	89	57	44	41
Temperatura łamliwości n. Fraass	°C	-14,5	-13,0	-12,0	-10,0
Stabilność termiczna	°C	0,5	1,5	1,5	1,0

Tabe l a 2

Przyczepność (ONORM 63682) +40°C, składowanie w wodzie. Zakrycie powierzchni.

Wapień dolomitowy 24 godziny 48 godzin	% %	100 100	100 100	100 100	100 100
Dolomit 24 godziny	%	95	100	100	100
48 godzin	%	95	100	100	100
Granulat 24 godziny	%	100	100	100	100
48 godzin	%	95	100	100	100
Granit 24 godziny	%	90	100	100	100
48 godzin	%	85	100	100	100
Zmiana masy
Według RTFOT (ASTM D2872-88)	%	<0,1	<0,1	<0,1	<0,1
Punkt mięknięcia według pierścienia i kuli zgodnie	°C	43,5	73,0	97,5	102,0
z RTFOT	Ciecz kąpieli	Woda	Woda	Gliceryna	Gliceryna
Zmniejszenie ERK	%	2,2	3,3	-	-
Zwiększenie ERK	%	-	-	3,2	1,0
Penetracja przy 25°C Według RTFOT	mm/10	62	37	28	26
Zmniejszenie penetracji	%	30,3	35,1	36,4	36,6

Punkt mięknięcia został wyznaczony za pomocą pierścienia i kuli według normy austriackiej (ONORM) C 9212. Penetracja została ustalona zgodnie z ONORM C 9214. Temperatura łamliwości według Fraass¢a została określona zgodnie z ONORM C 9213. Stabilizacja termiczna (test współosiowy) została skontrolowana według TL-Pmb, część 1 (1991) przy + 180°C i przez 72 godziny. Przyczepność została sprawdzona według ONORM B 3682 na następujących skałach:

EBK 8/11 dolomitowe wapno (Bad Deutsch Altenburg); EBK 8/11 Dolomit (Gaaden); EBK 8/11 Granulat (Meiding); EBK 8/11 Granit (Niederschrems).

Próba nagrzewania „Rolling Thin Film Oven Test” została przeprowadzona według ASTM D 2872-88 przy 163°C, a zmiana masy, zmiana punktu mięknięcia za pomocą pierścienia i kuli oraz penetracji została ustalona w temperaturze 25°C.

Wyniki wskazują na to, że dodatek parafiny FT prowadzi do podwyższenia punktu mięknięcia i obniżenia penetracji. Przyczepność zostaje polepszona przez dodanie parafiny FT w odniesieniu do dodatków o różnym uziarnieniu (0-32), jak granit, granulat lub wapno dolomitowe. Zastosowano parafinę FT uzyskaną z syntezy Fischera - Tropscha o zwykłej długości łańcucha maksymalnie od C40 do około C60.

Przykła d 2

Została wykonana nawierzchnia drogowa, składająca się z warstwy wierzchniej i asfaltowej warstwy wiążącej. Warstwa asfaltu zawierała parafię FT z syntezy Fischera - Tropscha o zwykłej długości łańcucha w ilości 2-3% w stosunku do masy bitumu.

PL 191 982 B1

Okazało się, że w wyniku ulepszonych właściwości płynięcia spowodowanego dodatkiem parafiny FT, następuje wyraźne przedłużenie możliwego czasu zagęszczania bitumicznej warstwy nośnej od zwykle 0,5 godziny do więcej niż 2 godzin. Przerabianie masy było możliwe jeszcze przy temperaturze zewnętrznej poniżej 3°C. To samo dotyczy zwiększającego się stopnia zagęszczenia w bitumicznej warstwie nośnej jak również w warstwie wierzchniej. Na przykład dotychczas zwykle uzyskiwano stopnie zagęszczenia 97%. Natomiast w danym przypadku został osiągnięty stopień zagęszczenia większy niż 100%. Uzyskane zostało istotne podwyższenie odporności przy znacznym obniżeniu skłonności do tworzenia kolein.

Przykład 3

Wykonano asfalt lany z zawartością bitumu 7,5%. Do bitumu dodano parafiny FT w ilości 5% w stosunku do masy bitumu. Uzyskano obniżenie stosowanej dotychczas zwykle temperatury przeróbki (temperatury mieszania) z 250 do 220°C. Pomimo obniżonej temperatury przeróbki w wyniku dodania parafiny FT uzyskano polepszenie płynności masy, co z kolei prowadzi do dłuższej eksploatacji asfaltu lanego. W wyniku znacznego obniżenia temperatury masy przy nanoszeniu asfaltu lanego, zmniejszyła się ilość emitowanych do atmosfery substancji. W rezultacie okazało się, że można ułożyć więcej metrów kwadratowych nawierzchni na jednostkę czasu, ponieważ mogłyby być przerobione większe ilości asfaltu bez obawy, że temperatura przeróbki zostanie obniżona poniżej niezbędnego minimum.

Przykład 4

Pomierzono koleinę w asfalcie grysowo-mastyksowym 0/11 S, B 65. Oznaczenie „0/11” dotyczy uziarnienia skały od 0 do 11 mm. W tabeli 3 podano wyniki tych pomiarów. Zawartość parafiny FT odnosi się do masy zastosowanego bitumu (% masy).

Tabe la 3

Zawartość parafiny FT - (%)	Głębokość koleiny (mm) 40°C	20.000 zawałowań (przejazdów) 50°C
0	3,0	5,7
2	1,5	2,7
3	1,2	2,2

Przykład 5

Wykonano próby porównawcze z bitumem B80 zawierającym parafinę FT w ilości 0, 1,5, 3,0 i 4,5 % masy bitumu. Uzyskane wyniki zostały zestawione w tabeli 4.

Tabe l a 4

Środek wiążący	Zawartość parafiny FT w procentach wagowych
B80 + 0	680 + 1,5	B80 + 3,0	680 + 4,5
Punkt mięknięcia RuK	°C	48	52	76	96
Penetracja	1/10 mm	71	48	37	42
Temperatura łamliwośc według Fraass	°C	-7,5	-7,5	-6,5	-7,5
Zawartość popiołu	%	0,18	0,16	0,15	0,19
Ciągliwość,	25°C cm	>100	>100	95	>100
Gęstość,	25°C g/cm³	1,0228	1,0233	1,214	1,216
Po termicznym obciążeniu w obracającej się kolbie, 165°C Zmiana ciężaru %	-0,05	0,05	0,1	0,2
Punkt mięknięcia RuK, wzrost °C		3,5	9,5	5,5	0,5
Spadek penetracji %		-25,4	-24,6	-16,2	-21,4
Ciągliwość, 25°C cm		> 100	> 100	90	> 100
Lepkość	110°C	2300	2119	1713	1593
	130°C	750	600	50,4	480
	180°C	95	72	74	64
EVT	100°C	178°C	170°C	166°C	165°C

PL 191 982 B1

Przykład 6

Przeprowadzono dalsze próby z B45, B65 i B80 zawierającymi każdorazowo 4lub 6% parafiny w stosunku do całej masy wyjściowego środka wiążącego. W celu porównania stosowano również bitum zmodyfikowany polimerem (PmB45A) i bitum B45 z 30% masy Trinidad Epure. Uzyskane wyniki zestawiono w tabeli 5.

Jednocześnie również stwierdzono, że parafina FT daje się w bitumie jednorodnie wymieszać w temperaturach 150°C. Przejście ze stanu stałego do stanu płynnego, określone przez punkt mięknięcia RuK, zostaje przez dodaną parafinę FT bardzo silnie zwiększone. Jeśli punkty mięknięcia w bitumie wyjściowym znajdują się w obszarze 50 i 60°C, wtedy wymieszanie wzrasta w wyniku dodania 4% wagowo parafiny FT do 80 do 95%. W porównaniu do tego penetracja obniża się tylko w niewielkim zakresie. Dochodzi do zwiększenia lepkości w obszarze 2 stopni środków wiążących (B80 do B45). W niskich temperaturach zmienia się temperatura łamliwości według Fraaβ tylko bardzo nieznacznie i przemieszcza się maksymalnie o 1 stopień środka wiążącego. Tym samym następuje silne podwyższenie zakresu plastyczności, a zmiany są o tyle wyraźniejsze, o ile zostanie wybrany bardziej miękki środek wiążący.

Tabe la 5

Środek wiążący	Punkt mięknięcia RuK [°C]	Penetracja Iglicowa [0,1 mm]	Temperatura łamliwości wg. Fraass [°C]	ΔT [°K]	Zakres plastyczności - wzrost
GgO. Bit.F P. [%]	Ggu.PmB 4 [%]
B45	58,5	33	-12	70,5	-	-
B45+4% FT-P	87,5	25	-10	97,5	38	37
B45+6% FT-P	93,5	21	-6	99,5	41	40
B65	51,0	48	-8	59	-	-
B65+4% FT-P	91,0	25	-9	100	69	41
B65+6% FT-P	93,5	25	-7	110,5	70	42
B80	45,5	83	-11	56,5	-	-
B80+4% FT-P	83,5	50	-11	94,5	67	33
B80+6% FT-P	92,0	45	-8	100	77	41
PmB45A	58,0	38	-13	71	-	-
B45+ Trinidad	66,0	21	-8	74	-	-

Poniżej wynalazek jest objaśniony przede wszystkim odnośnie wytwarzania nawierzchni drogowej również w oparciu o załączony rysunek, który pokazuje jedynie przykłady wykonania. Na rysunku fig. 1 przedstawia w ujęciu schematycznym przekrój przez nawierzchnię drogową; fig. 2 - proces wytwarzania asfaltu w ujęciu schematycznym; fig. 3 - w ujęciu schematycznym przekrój przez dalszą nawierzchnię drogową; oraz fig. 4 - schematyczne ujęcie procesu wytwarzania nawierzchni drogowej z mieszaniną asfaltu starego z asfaltem nowym.

Jak pokazano na fig. 1, nawierzchnia drogi składa się z górnej warstwy asfaltu betonowego, oznaczonej także jako asfaltowa warstwa nawierzchniowa 2, ze środkowej bitumicznej warstwy nośnej 3 i dolnej warstwy mrozoochronnej 4. Ta warstwa mrozoochronna 4 składa się z mieszaniny piasku i żwiru. Ma ona wysokość h1, wynoszącą około 40 cm. Umieszczona na niej bitumiczna warstwa nośna 3 ma wysokość h2 wynoszącą 6 do 20 cm, a asfaltowa warstwa nawierzchniowa 2 ma wysokość h3, wynoszącą mniej więcej 2 do 4 cm.

Bitumiczna warstwa nośna 3 jest wytworzona z bitumem, który posiada masowy zawartość procentowy parafiny FT w wysokości około 5%. Parafina FT ma punkt topnienia około 100°C i jest otrzymywana za pomocą syntezy Fischera i Tropscha.

Bitumiczna warstwa nośna 3 w podanym składzie posiada znacznie wyższą odporność. Ponieważ odporność bitumicznej warstwy nośnej ma zapobiegać odkształceniom nawierzchni drogi, zwłaszcza tworzeniu się kolein, dzięki niej uzyskana jest znacznie wyższa żywotność tej nawierzchni.

PL 191 982 B1

Na fig. 2 jest przedstawiony schematycznie zbiornik 5 do sporządzania mieszaniny dla bitumicznej warstwy nośnej. Zbiornik 5 może być nagrzewany urządzeniem grzewczym 6.

Poprzez zsypy 7, 8 i 9 zostają doprowadzone dodatki, jak żwir i piasek 10 lub inna skała o różnym uziarnieniu, bitum 11i parafina FT 12 do zbiornika 5. Te składniki zostają jak to również zostało przedstawione schematycznie, wymieszane w mieszalniku, składającym się z dwóch przeciwbieżnie pracujących wałów 13, 14. Tak przygotowana masa może być odprowadzona ze zbiornika przez wylot 15. Mieszanie odbywa się w temperaturze ok. 160°C.

Mieszanina składa się mniej więcej w 95% z materiałów mineralnych i w 5% z bitumu. Ponad to jeszcze 5% parafiny FT, odnosząc do 5 - procentowego zawartości bitumu.

Niekiedy zamiast określenia „parafina FT” stosuje się także określenie „twardy wosk” lub „twarda parafina”. W ramach niniejszego zgłoszenia zostanie wzięta pod uwagę parafina, wytworzona za pomocą syntezy Fischera i Tropscha, którą czasem określa się także jako parafinę makrokrystaliczną. Rozchodzi się przede wszystkim o węglowodory o długim łańcuchu w obszarze od C30 do C80, C90 lub C100.

Na fig. 3 jest przedstawiona nawierzchnia drogowa 13, która składa się z asfaltowej warstwy wierzchniej 2, umieszczonej pod nią asfaltowej warstwy wiążącej 14, bitumicznej warstwy nośnej 3 i dolnej warstwy mrozoochronnej 4.

Podczas gdy asfaltowa nawierzchnia 2, bitumiczna warstwa nośna 3 i warstwa mrozoochronna 4 posiadają budowę, która została uprzednio wyjaśniona także na fig. 1, asfaltowa warstwa wiążąca 14 posiada wysokość h4, wynoszącą od 4 do 8 cm.

Na fig. 4 pokazane jest schematycznie usuwanie starej nawierzchni drogowej z jednoczesnym odzyskiwaniem starego asfaltu 15 i tworzenie nowej nawierzchni drogowej 16 z częścią nowego asfaltu 17 i starego asfaltu 15.

Stara nawierzchnia drogi 18 zostaje najpierw podgrzana, co w przykładzie wykonania następuje za pomocą płomieni z palników 19. Przewidziane są następnie zbiorniki 20, 21, w których wytwarza się asfalt nowy. Ten nowy asfalt ma zwykle temperatury w zakresie od 200 do 250° C. Nagrzewanie starej nawierzchni drogowej 18 może być także przeprowadzone za pomocą ciepła odlotowego z nagrzewania asfaltu nowego.

Następnie za pomocą frezy ziemnej 22 zostaje usunięta stara nawierzchnia drogowa 18 przy jednoczesnym odzyskaniu odłamków starego asfaltu 15. Stary asfalt 15 jest doprowadzany do mieszalnika 23, do którego jest również doprowadzany nowy asfalt 17. Ponad to, także w połączeniu z mieszalnikiem 23, może być jeszcze dodawany także asfalt 17'.

Następnie zostaje dodawana parafina FT, albo wprost do nowego asfaltu w zbiorniku 20, lub też przez własny dozownik 24, w celu dodania do mieszalnika 23. Uzyskany w końcu asfalt 25 zostaje naniesiony na podłoże w celu utworzenia nowej nawierzchni drogowej 16.

Wszystkie opublikowane cechy są istotne dla wynalazku. Do publikacji zgłoszenia została wprowadzona także w pełni opublikowana zawartość przynależnych wzgl. załączonych dokumentów pierwszeństwa (odpis zgłoszenia pierwotnego), także w celu, aby cechy zawarte w tych dokumentach zostały uwzględnione w zastrzeżeniach niniejszego zgłoszenia.

Claims

1. Bitum lub asfalt do wytwarzania nawierzchni drogowej, znamienny tym, że zawiera parafinę (parafinę FT) z syntezy Fischera - Tropscha.

2. Bitum według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość parafiny FT wynosi 0,5% do 10% masy bitumu.

3. Bitum według zastrz. 1, znamienny tym, że parafina FT posiada temperaturę topnienia (punkt krzepnięcia) wynoszącą około 68 do 105°C.

4. Bitum według zastrz. 1, znamienny tym, że parafina FT zawiera, co najmniej częściowo utlenioną parafinę FT.

5. Nawierzchnia drogowa składająca się z dolnej warstwy piasek-żwir, umieszczonej na niej bitumicznej warstwy nośnej i górnej warstwy betonu asfaltowego lub warstwy wierzchniej, znamienna tym, że bitum nośnej warstwy bitumicznej (3) zawiera część parafiny (parafina FT) z syntezy Fischera - Tropscha.

PL 191 982 B1

6. Nawierzchnia drogowa według zastrz. 5, znamienna tym, że zawartość parafiny FT, wynosi 0,5 do 10% masy bitumu.

7. Nawierzchnia drogowa według zastrz. 5, znamienna tym, że warstwa wierzchnia zawiera parafinę FT.

8. Nawierzchnia drogowa według zastrz. 5, znamienna tym, że umieszczona pod warstwą wierzchnią (2) warstwa wiążąca (14) zawiera parafinę FT.

9. Nawierzchnia drogowa według zastrz. 5, znamienna tym, że zawartość parafiny FT w warstwie wierzchniej (2) wynosi 0,5 do 10% masy bitumu.

10. Nawierzchnia drogowa według zastrz. 5, znamienna tym, że parafina FT posiada temperaturę topnienia (punkt krzepnięcia) wynoszącą około 68 do 105°C.

11. Nawierzchnia drogowa według zastrz. 5, znamienna tym, że parafina FT zawiera, co najmniej częściowo utlenioną parafinę F.

12. Sposób wytwarzania nawierzchni drogowej, składającej się z dolnej warstwy piasek-żwir, umieszczonej na niej bitumicznej warstwy nośnej i górnej warstwy betonu asfaltowego lub warstwy wierzchniej, polegający na stopieniu masy asfaltowej, dodaniu dodatków mineralnych, wymieszaniu całej masy, a następnie układaniu na dolnej warstwie kolejnych warstw drogi, znamienny tym, że do bitumu zawierającego asfalt dodaje się mieszając parafinę z syntezy Fischera - Tropscha, przy czym zawartość parafiny FT ustala się w ilości 0,5 do 10%, korzystnie 2,5 do 7,5% wagowych masy bitumu.

13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że do wytworzenia bitumicznej warstwy nośnej drogi, do bitumu zawierającego asfalt dodaje się i miesza z nim parafinę FT, której zawartość ustala się na 0,5 do 5% wagowych masy bitumu.

14. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że do wytworzenia warstwy wiążącej, do bitumu zawierającego asfalt dodaje się i miesza z nim parafinę FT, której zawartość ustala się na 0,5 do 5% wagowych masy bitumu.

15. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że parafinę FT w stanie stałym dodaje się do płynnego bitumu.

16. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że parafinę FT dodaje się w postaci granulatu, proszku, łusek lub pastylek lub też w postaci płynnej.

17. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że parafinę FT dodaje się co najmniej częściowo utlenioną.

18. Zastosowanie parafiny FT z syntezy Fischera - Tropscha jako dodatku do asfaltu lanego do jastrychów, wykładzin mostowych oraz mastyksów i warstw asfaltowych wszelkiego rodzaju.

19. Sposób wytwarzania nawierzchni drogi z częściową zawartością starego asfaltu z usuniętej nawierzchni drogi i zawartością asfaltu nowego, przy czym stary asfalt ogrzewa się najpierw do temperatury, która jest niższa od temperatury topnienia asfaltu nowego, po czym dodaje się płynny nowy asfalt i miesza się ze sobą stary i nowy asfalt, a następnie roztopioną i wymieszaną masę układa się jako nawierzchnię, znamienny tym, że parafinę FT dodaje się do asfaltu nowego, lub do asfaltu starego.

20. Sposób według zastrz. 19, znamienny tym, że parafinę FT dodaje się w ilości od 0,1 do 0,5%