PL207652B1 - Włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych, sposób jego wytwarzania, oraz mieszanka bitumiczna - Google Patents

Włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych, sposób jego wytwarzania, oraz mieszanka bitumiczna

Info

Publication number
PL207652B1
PL207652B1 PL358370A PL35837000A PL207652B1 PL 207652 B1 PL207652 B1 PL 207652B1 PL 358370 A PL358370 A PL 358370A PL 35837000 A PL35837000 A PL 35837000A PL 207652 B1 PL207652 B1 PL 207652B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fibers
glass
equal
yarns
diameter
Prior art date
Application number
PL358370A
Other languages
English (en)
Other versions
PL358370A1 (pl
Inventor
Francesco Rossi
Antonio Ferrante
Original Assignee
Saint Gobain Vetrotex France S A
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Saint Gobain Vetrotex France S A filed Critical Saint Gobain Vetrotex France S A
Publication of PL358370A1 publication Critical patent/PL358370A1/pl
Publication of PL207652B1 publication Critical patent/PL207652B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B26/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02Macromolecular compounds
    • C04B26/26Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • C04B14/42Glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2916Rod, strand, filament or fiber including boron or compound thereof [not as steel]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/298Physical dimension

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Working-Up Tar And Pitch (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)
  • Ropes Or Cables (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem obecnego wynalazku jest włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych, stosowanych w nawierzchniach drogowych, sposób wytwarzania wspomnianego materiału oraz mieszanka bitumiczna.
Jak wiadomo, mieszanki bitumiczne stosowane w nawierzchniach drogowych są głównie mieszaninami materiałów obojętnych i bitumu, znanymi również jako mieszanki asfaltowe lub aglomeraty.
Przykładowo, w przypadku mieszanek bitumicznych typu „odwadniającego” lub „przeciwpoślizgowego” materiały obojętne są mieszaninami kruszonego kamienia bazaltowego, piasku i wypełniacza wapiennego.
Bitumem wiążącym wspomniane materiały obojętne jest mieszanka węglowodorów o dużej masie cząsteczkowej, zmodyfikowanych dla uzyskania dużej lepkości.
Mieszanki bitumiczne dla nawierzchni drogowych były przedmiotem różnych opracowań mających na celu poprawę ich odporności na oddziaływujące obciążenia oraz zróżnicowane warunki atmosferyczne i środowiskowe, jak na przykład przepuszczalność lub zdolność odwaniania. Opracowania miały na celu wzrost bezpieczeństwa użytkowników dróg oraz zmniejszenie kosztów utrzymania nawierzchni drogowych.
Próbowano polepszyć jakość mieszanek bitumicznych poprzez wprowadzanie różnych włókien.
Potencjalnie, włókna poprawiają odporność mieszanki przynajmniej na pękanie i propagację pęknięć na tyle, na ile mogą tworzyć rodzaj mikrowzmocnienia wewnątrz bitumu.
Stosowano włókna celulozowe lub generalnie włókna pochodzenia roślinnego, włókna wełniane, wełnę żużlową, bądź watę szklaną oraz ich mieszaniny.
Takie eksperymenty z różnych powodów nie dały zadowalających wyników, nawet jeśli uzyskano pewne korzyści.
Przykładowo, włókna roślinne, czyli włókna celulozowe są materiałami pochodzenia naturalnego, które przy wchłanianiu wody ulegają degradacji i wykazują utratę spójności pomiędzy granulkami mieszanek.
W praktyce zjawisko to przejawia się w znacznej utracie wytrzymał o ś ci mechanicznej mieszanek w trakcie ich starzenia, co wynika ze stopniowego wchłaniania wody w eksploatacji.
Włókna waty szklanej mają średnicę w przybliżeniu mniejszą od około trzech tysięcznych części milimetra oraz posiadają znacznie zróżnicowaną długość. Włókna wełny żużlowej mają te same wymiary - uzyskuje się je głównie poprzez topienie skał osadowych - a przy tym wykazują bardzo dużą kruchość.
Jako całość, nie ulegają one uszkodzeniu wskutek obecności wilgoci, lecz ich wielkość, zwłaszcza w przypadku rozbicia na mniejsze części, może być niebezpieczna dla człowieka i środowiska.
Wynika to z faktu, że gdy asfalt ulega stopniowemu uszkodzeniu, włókna, a zwłaszcza ich fragmenty, częściowo rozprzestrzeniają się w powietrzu gdzie mogą zetknąć się z ludzkim ciałem, a nawet być wdychane, powodują c róż ne podraż nienia.
Inną wadą tych włókien jest tendencja do nierównomiernego rozprzestrzeniania w mieszankach bitumicznych i raczej do pozostawania zasadniczo w warstwach powierzchniowych mieszanek.
Ostatecznie, następną wadą obecnej technologii jest całkowity koszt wynikający z dodawania tych włókien.
Uwzględniając, że zastosowane ilości sięgają wielu kilogramów włókien na każdą tonę mieszanki bitumicznej oraz że jeden metr sześcienny mieszanki bitumicznej waży około 3 ton, będzie oczywistym, że wytwarzanie nawierzchni drogowej dla pojazdów samochodowych wiąże się ze znacznymi kosztami z powodu tych włókien.
Pokrótce, problem techniczny wzmacniania mieszanek bitumicznych do nawierzchni drogowych włóknami, które są mocne, stabilne oraz niezawodne podczas eksploatacji, zdolne do właściwego mieszania, pozostaje nierozwiązany.
Celem obecnego wynalazku jest dostarczenie włóknistego materiału wzmacniającego oraz sposobu uzyskiwania go, który może rozwiązać wspomniane problemy techniczne i zasadniczo wyeliminować wspomniane powyżej niedogodności.
Włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera włókna szklane w postaci płatków o średnicy większej lub równej 5 μm i długości większej lub równej 6 mm, przy czym włókna te tworzą mieszaninę włókien szklanych o różnych średnicach.
PL 207 652 B1
Wspomniane włókna są wykonane ze szkła typu E zawierającego zasadniczo borokrzemian glinianu wapniowego, o małej zawartości ługów. Włóknisty materiał wzmacniający zawiera włókna szklane o dwóch różnych średnicach, w przybliżeniu w równych ilościach wagowych.
Włókna szklane pochodzą z rozdrobnionych przędz szklanych.
Średnica wspomnianych włókien szklanych ma minimalny wymiar większy lub równy 5 μm i maksymalny wymiar mniejszy lub równy 24 μm.
Średnica wspomnianych włókien szklanych ma średni wymiar od 10 do 15 μm.
Długość wspomnianych włókien ma minimalny wymiar większy lub równy 6 mm i mniejszy lub równy 20 mm.
Średnia długość wspomnianych włókien wynosi od 10 do 12 mm.
Sposób wytwarzania włóknistego materiału wzmacniającego do mieszanek bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dobiera się przędze zawierające włókna o średnicy większej lub równej minimalnej średnicy 5 μm i mniejszej lub równej maksymalnej średnicy 24 μ^ι, po czym w operacji mielenia wspomniane przędze rozdrabnia się na włókna o długości w większości większej lub równej 6 mm, przy czym w operacji mielenia rozdrobnione włókna aglomeruje się do postaci płatków.
Wspomniane przędze szklane dobiera się z odpadu produkcyjnego.
Dobiera się przędze wykonane ze szkła gatunku E.
Dobiera się „tekstylne” przędze szklane i „niedoprzęd” szklany.
Wspomniane przędze dobiera się w przybliżeniu w równych ilościach wagowych.
Dobiera się przędze o różnych średnicach, dla uzyskania średniej średnicy od 10 do 15 μ^ι.
Podczas operacji mielenia wspomniane przędze rozdrabnia się na włókna o średniej długości od 10 do 12 mm.
Operację mielenia wykonuje się za pomocą rozdrabniacza z obrotowymi łopatkami.
Mieszanka bitumiczna do nawierzchni drogowych typu zawierającego bitum i mieszaninę materiałów obojętnych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera włóknisty materiał wzmacniający zawierający włókna szklane w postaci płatków o średnicy większej lub równej 5 μιτι i długości większej lub równej 6 mm, przy czym włókna te tworzą mieszaninę włókien szklanych o różnych średnicach.
Wspomniane włókna są wykonane ze szkła typu E zawierającego zasadniczo borokrzemian glinianu wapniowego, o małej zawartości ługów.
Włókna szklane o dwóch różnych średnicach, w przybliżeniu w równych ilościach wagowych.
Włókna szklane pochodzą z rozdrobnionych przędz szklanych.
Średnica wspomnianych włókien szklanych ma minimalny wymiar większy lub równy 5 μm i maksymalny wymiar mniejszy lub równy 24 μm.
Średnica wspomnianych włókien szklanych ma średni wymiar od 10 do 15 μm.
Długość wspomnianych włókien ma minimalny wymiar większy lub równy 6 mm i mniejszy lub równy 20 mm.
Średnia długość wspomnianych włókien wynosi od 10 do 12 mm.
Przedmiot wynalazku uwidoczniono w przykładzie wykonania na załączonym rysunku ukazującym schemat blokowy sposobu wytwarzania włóknistego materiału zgodnie z wynalazkiem.
Zgodnie z rysunkiem wzmacniające włókno mieszanek bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych ogólnie oznaczono odnośnikiem 1.
Włókna wytwarza się z włókien szklanych 2 będących zasadniczo fragmentami przędzy szklanej 3, zwłaszcza z włókien ciętych lub mielonych, zawierających włókna o średnicy większej od 5 μm (tysięczne części milimetra) i posiadających długość większą od 6 mm.
Zgodnie z tym przykładem, wszystkie włókna 2 wykonuje się ze szkła typu E. Szkło typu E wykazuje bardzo dobrą wytrzymałość i duży moduł sprężystości, przy wysokiej temperaturze topnienia.
Pokrótce, można je określić jako borokrzemian glinianu wapniowego, który charakteryzuje się bardzo małą zawartością ługów.
Bardziej szczegółowo, szkło E zastosowane we włóknach 2 posiada następujący skład chemiczny:
- krzemionka (SiO2):
- węglan wapniowy (CaO):
- tlenek glinowy (Al2O3):
- trójtlenek boru (B2O3):
52-56% wagowych 16-25% wagowych; 12-16% wagowych; 5-10% wagowych;
- różne inne: (MgO, Na2O, K2O, Fe2O3, TiO2, ZrO2 SrO, SO3, CrO, FeO) jako reszta do 100.
PL 207 652 B1
W odniesieniu do wymiarów, włókna 2 mają w przybliżeniu stałe średnice w zakresie od wspomnianej średnicy najmniejszej większej lub równej 5 μm do największej średnicy mniejszej lub równej μτη.
Ponadto, średnice i rozkład włókien korzystnie dobrano w taki sposób, aby średnia średnica włókien wynosiła od 10 do 15 μm.
Zgodnie z innym korzystnym aspektem wynalazku włókno 1 jest mieszaniną włókien 2 o różnych średnicach.
Mianowicie, włókno 2 jest mieszaniną fragmentów dwóch przędzy szklanych 3 o różnych średnicach, a zatem o różnej giętkości, które zmieszano w równych ilościach wagowych:
• 50% przędzy zwanej „tekstylną” 3a, wykonanej ze szkła E i posiadającej średnicę poniżej 10 μm (przędza „tekstylna” 3a jest stosunkowo cienka dla uzyskania maksymalnej giętkości, gdy jest zastosowana w wyrobach tekstylnych); i • 50% przędzy zwanej „niedoprzędem” 3b wykonanej ze szkła E, o średnicy powyżej 14 μ^ι („niedoprzęd” 3b ma większy przekrój poprzeczny, przez co uzyskuje dużą wytrzymałość, gdy jest zastosowany do utworzenia rurowych zwojów).
W przypadku włókien 2 wytworzonych z fragmentów pojedynczej przędzy szklanej 3 wspomniana średnia średnica jest średnicą korzystną.
Jak opisano poniżej, dobrano średnicę większą od 5 μm dla uniknięcia lotności włókien. Średnia średnica od 10 do 15 μ^ι będzie korzystna ze względu na uzyskanie dwóch wyników, mianowicie dobrego kompromisu pomiędzy giętkością i wytrzymałością oraz dobrej dyspersji w mieszance.
Wynika to z tego, że gdy włókno wzmacniające zostanie wprowadzone w mieszankę bitumiczną, może upłynniać się, jeśli jest zbyt cienkie lub przeciwnie, może opadać na dno, jeśli jest zbyt grube.
Wymiary podane dla wspomnianej średniej średnicy pozwalają uzyskać dobre wyważenie pomiędzy dwoma wspomnianymi ekstremami.
W korzystnym przypadku włókna wzmacniającego 1 utworzonego przez mieszankę włókien 2 pochodzącą w równych częściach z „tekstylnej” przędzy szklanej 3a i z „niedoprzędu” szklanego 3b o różnych średnicach zapewniono w nowatorski sposób gwałtowną dyspersję włókien 2 na wszystkich poziomach bitumu oraz mieszanki bitumicznej.
W odniesieniu do długości, minimalna długość włókien 2 jest większa lub równa 6 mm, a maksymalna długość jest mniejsza lub równa 20 mm.
Średnia długość włókien 2 korzystnie wynosi od 10 do 20 mm.
Taka średnia długość jest szczególnie korzystna.
Wynika to z tego, że jak wykazano eksperymentalnie, mniejsze długości powodują wzrost lotności włókien oraz pogarszają spójność mieszanki bitumicznej. Innymi słowy, ulega zmniejszeniu wzmocnienie lub wiązanie, jako docelowe funkcje włókien.
Natomiast zbyt duże długości prowadzą do możliwości pękania włókien bądź też utrudniają mieszanie, czyli dyspersję włókien w mieszance bitumicznej.
Dla odmiany, włókna wzmacniające 1 (lub materiał) z zawartością włókien o wspomnianej średniej długości lub we wszystkich przypadkach posiadające długość pomiędzy podaną długością minimalną i maksymalną, pozwalają uzyskać dobre wyniki pod względem zapewnienia spójności, łatwości dyspersji oraz scalenia.
Ponadto, wymiary podane powyżej będą korzystne, dlatego, że umożliwiają aglomerację włókien bądź splątanie do postaci płatków, które wykazują dobrą dyspersję w mieszance bitumicznej.
Należy zauważyć, że pomimo dokładnego doboru średnic włókien, w przypadku długości zawsze będzie występowała pewna ilość fragmentów o wymiarach nieprzewidywalnych.
Wynalazek dotyczy ponadto sposobu wytwarzania wspomnianych powyżej włókien wzmacniających.
Zgodnie z tym sposobem, przedstawiono oryginalny sposób wytwarzania włóknistego materiału wzmacniającego z wcześniej wykonanej przędzy szklanej oraz korzystnie z odpadów produkcyjnych, które nie wynikają z jakościowo istotnych aspektów tych włókien.
Korzystnie, materiał wzmacniający wykonuje się z mieszanki kilku przędz szklanych o różnych średnicach i konsystencji, przędze te sprawdza się z punktu widzenia jakości i wymiarów oraz braku zawartości obcych substancji.
Korzystne jest zwłaszcza rozpoczęcie od mieszanki przędzy „tekstylnej” 3a oraz „niedoprzędu” 3b.
Na początku procesu przedstawionego na rysunku następuje dobór przędzy „tekstylnej” 3a i „niedoprzędu” 3b w operacjach 4a, 4b.
PL 207 652 B1
Następna operacja procesu obejmuje zatem mieszanie 5 dobranych przędz, które umieszcza się na taśmie przenośnika 5a, jak pokazano na schemacie lub które transportuje się w kolejnych zabiegach przetwarzania. W przypadku przędz 3a, 3b mieszanina może zawierać równe ilości procentowe. W przypadku zastosowania innych rodzajów przędzy konieczny będzie dobór i pomiar ilości, aby w operacji mieszania średnia średnica przędzy występowała w zakresie od 10 do 15 μ^ι lub w otoczeniu tej optymalnej wartości.
W każdym przypadku korzystny będzie dobór i mieszanie przędz szklanych 3 tylko gatunku E o średnicach większych od minimalnej średnicy 5 μm i mniejszych od maksymalnej średnicy 24 μm.
Przędze te, nawet o większej długości, redukuje się następnie do fragmentów lub włókien 2 o długości przynajmniej w większości powyżej minimalnej długości 6 mm i poniżej maksymalnej długości 20 mm.
Wykonuje się to w operacji mielenia 6, w której przędze 3a, 3b rozdrabnia się w rozdrabniaczu 6a z wirującymi łopatkami, schematycznie pokazanymi jako kilka z nich, bądź też w dowolnym innym odpowiednim urządzeniu.
Korzystnie, mielenie wykonuje się w taki sposób, aby uzyskać kawałki lub włókna 2 o średniej długości od 10 do 12 mm.
W rezultacie mielenia następuje aglomeracja rozdrobnionych włókien 2 lub splątanie do postaci płatkowej.
Operację mielenia 6 można połączyć z różnymi innymi operacjami.
Przykładowo, można wykonywać wstępną fragmentację przędz, jeśli dostarczono je jako zwartą masę, bądź też jeśli mają one szczególnie duże długości, przez co ułatwia się kolejną operację mielenia.
Można również wykonywać przesiewanie przez sito o kalibrowanych otworach, co umożliwia uzyskanie jednorodności rozdrobnienia.
Po operacji mielenia 6 produkcja materiału włóknistego 1 jest niemal zakończona, jak schematycznie pokazano w bloku 7, gdzie odnośnikiem 2 zaznaczono utworzone w ten sposób włókna. Materiał 1 można gromadzić w pojemniku, bądź też składować w inny odpowiedni sposób.
Przed składowaniem materiału można wykonać dodatkową operację odżelazienia włókien, usuwając cząstki żelaza, jakie mogły zostać wprowadzone w opisanych powyżej operacjach wytwarzania, zwłaszcza podczas mielenia.
Na zakończenie, na rysunku pokazano operację pakowania 8, w której włókno wzmacniające 1 umieszcza się przykładowo w topliwych workach 8a.
Możliwe będzie również wytwarzanie pakowanego materiału, jak pokazano w bloku 9, w postaci wielkogabarytowych beli 9a, z zastosowaniem pras lub innych urządzeń.
Pakowanie może również odbywać się tuż po mieleniu lub przed składowaniem.
Jak już wspomniano, zastosowanie włókna 1 polega na wprowadzeniu go jako materiału wzmacniającego w mieszanki bitumiczne dla nawierzchni drogowych.
Zasadniczo są to mieszanki materiałów obojętnych i bitumu.
Przykładowo, w przypadku mieszanek bitumicznych typu „odwadniającego” lub „przeciwpoślizgowego” materiały obojętne są mieszaninami kruszonego kamienia bazaltowego, piasku i wypełniacza, natomiast bitum jest zmodyfikowanym rodzajem o dużej lepkości.
Mianowicie, optymalny skład mieszanki „przeciwpoślizgowej będzie następujący:
- materiał obojętny: 77% kruszonego kamienia bazaltowego, 14% piasku, 9% wapiennego wypełniacza;
- zmodyfikowany bitum o dużej lepkości: zaledwie 5,5% wagowych powyższego materiału obojętnego.
Włókno 1 wprowadza się do tej mieszanki w ilości od 2 do 5% całkowitego ciężaru materiału obojętnego. Wynalazek wykazuje istotne zalety.
Po pierwsze, uzyskane włókno ze względu na jego wymiary, wytrzymałość i giętkość, a także dzięki temu, że jest materiałem obojętnym, jak na przykład szkło, nie stanowi zagrożenia dla zdrowia, nie będzie wdychane i może być traktowane jako nieszkodliwy materiał odpadowy.
Po drugie, włókno tworzy trwałe wzmocnienie lub przestrzenną sieć wewnątrz mieszaniny, w wyniku czego wzrasta objętość wypełniana przez bitum, odporność na pękanie, wytrzymałość na rozciąganie, a także pochłanianie sił ścinających przy obciążeniach dynamicznych.
Właściwości te nie ulegają zmianie w czasie, a szkło nie wykazuje podatności na obecność wody.
PL 207 652 B1
Sposób umożliwia również tańsze wytwarzanie takich włókien niż znanych włókien wspomnianych na wstępie, zwłaszcza ze względu na możliwość uzyskania surowca pochodzącego z odpadów produkcyjnych.
Niezawodność, wydajność mechaniczna i zmniejszenie kosztu dają w ogólnej konsekwencji możliwość zmniejszenia częstotliwości napraw nawierzchni drogowych lub wytwarzania wydajnych ciągów o mniejszej grubości, bądź też zwiększenia powierzchni nawierzchni bez wzrostu kosztów ogólnych.
Włókno wzmacniające według wynalazku gwarantuje również równomierność rozkładu w mieszance, co wynika z optymalnych wymiarów utworzonych przez wspomnianą średnią średnicę oraz średnią długość, które stanowią równowagę w bitumie.
Dodatkowo, w korzystnym przypadku włókien zawierających mieszankę włókien o różnej średnicy, uzyskano również gwałtowne mieszanie i dyspersję włókien we wskazanym obszarze: różne włókna wykazują rozkład spontaniczny i ciągły na wszystkich poziomach mieszanki.
Dobór średniej długości daje dobre wyniki w zakresie zapewnienia spójności i integralności: występuje tu wiązanie obszernych części mieszanki, bez zwiększenia fragmentacji włókien.
Ponadto, zasadniczo jednorodna sieć utworzona przez włókna zapobiega spływaniu bitumu z mieszanki na dno zbiorników lub pojazdów, przez co unika się straty bitumu oraz zmiany optymalnego składu mieszanki.
Wynalazek opisany powyżej w jego korzystnym przykładzie wykonania podlega wielu modyfikacjom i wariantom, z których wszystkie objęto zakresem obecnej koncepcji wynalazczej. Ponadto, wszystkie szczegóły można zastąpić technicznie ekwiwalentnymi elementami.

Claims (24)

1. Wł óknisty materia ł wzmacniają cy do mieszanek bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych, znamienny tym, że zawiera włókna szklane (2) w postaci płatków (1) o średnicy większej lub równej 5 μm i długości większej lub równej 6 mm, przy czym włókna te tworzą mieszaninę włókien szklanych (2) o różnych średnicach.
2. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 1, znamienny tym, że wspomniane włókna (2) są wykonane ze szkła typu E zawierającego zasadniczo borokrzemian glinianu wapniowego, o małej zawartości ługów.
3. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera włókna szklane (2) o dwóch różnych średnicach, w przybliżeniu w równych ilościach wagowych.
4. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 1, znamienny tym, że włókna szklane (2) pochodzą z rozdrobnionych przędz szklanych (3).
5. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 1, znamienny tym, że średnica wspomnianych włókien szklanych (2) ma minimalny wymiar większy lub równy 5 μιτι i maksymalny wymiar mniejszy lub równy 24 μm.
6. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 5, znamienny tym, że średnica wspomnianych włókien szklanych (2) ma średni wymiar od 10 do 15 μm.
7. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 1, znamienny tym, że długość wspomnianych włókien (2) ma minimalny wymiar większy lub równy 6 mm i mniejszy lub równy 20 mm.
8. Włóknisty materiał wzmacniający według zastrz. 7, znamienny tym, że średnia długość wspomnianych włókien (2) wynosi od 10 do 12 mm.
9. Sposób wytwarzania włóknistego materiału wzmacniającego do mieszanek bitumicznych stosowanych do nawierzchni drogowych, znamienny tym, że dobiera się przędze (3) zawierające włókna (2) o średnicy większej lub równej minimalnej średnicy 5 μm i mniejszej lub równej maksymalnej średnicy 24 μm, po czym w operacji mielenia (6) wspomniane przędze rozdrabnia się na włókna (2) o długości w większości większej lub równej 6 mm, przy czym w operacji mielenia (6) rozdrobnione włókna (2) aglomeruje się do postaci płatków (1).
10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wspomniane przędze szklane (3) dobiera się z odpadu produkcyjnego.
11. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że dobiera się przędze (3) wykonane ze szkła gatunku E.
PL 207 652 B1
12. Sposób według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że dobiera się „tekstylne” przędze szklane (3a) i „niedoprzęd” szklany (3b).
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że wspomniane przędze (3a, 3b) dobiera się w przybliżeniu w równych ilościach wagowych.
14. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że dobiera się przędze (3) o różnych średnicach, dla uzyskania średniej średnicy od 10 do 15 μm.
15. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że podczas operacji mielenia (6) wspomniane przędze (3) rozdrabnia się na włókna (2) o średniej długości od 10 do 12 mm.
16. Sposób według zastrz. 9 albo 15, znamienny tym, że operację mielenia (6) wykonuje się za pomocą rozdrabniacza (6a) z obrotowymi łopatkami.
17. Mieszanka bitumiczna do nawierzchni drogowych typu zawierającego bitum i mieszaninę materiałów obojętnych, znamienna tym, że zawiera włóknisty materiał wzmacniający (1) zawierający włókna szklane (2) w postaci płatków (1) o średnicy większej lub równej 5 μm i długości większej lub równej 6 mm, przy czym włókna te tworzą mieszaninę włókien szklanych (2) o różnych średnicach.
18. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że wspomniane włókna (2) są wykonane ze szkła typu E zawierającego zasadniczo borokrzemian glinianu wapniowego, o małej zawartości ługów.
19. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że włókna szklane (2) o dwóch różnych średnicach, w przybliżeniu w równych ilościach wagowych.
20. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że włókna szklane (2) pochodzą z rozdrobnionych przędz szklanych (3).
21. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że średnica wspomnianych włókien szklanych (2) ma minimalny wymiar większy lub równy 5 μm i maksymalny wymiar mniejszy lub równy 24 μ^ι.
22. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że średnica wspomnianych włókien szklanych (2) ma średni wymiar od 10 do 15 μ^ι.
23. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że długość wspomnianych włókien (2) ma minimalny wymiar większy lub równy 6 mm i mniejszy lub równy 20 mm.
24. Mieszanka bitumiczna według zastrz. 17, znamienna tym, że średnia długość wspomnianych włókien (2) wynosi od 10 do 12 mm.
PL358370A 1999-04-14 2000-04-12 Włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych, sposób jego wytwarzania, oraz mieszanka bitumiczna PL207652B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT1999MI000767A IT1312070B1 (it) 1999-04-14 1999-04-14 Fibra di rinforzo per conglomerati bituminosi utilizzati inpavimentazioni stradali e procedimento per realizzare detta fibra.
PCT/FR2000/000937 WO2000061516A1 (fr) 1999-04-14 2000-04-12 Materiau fibreux de renforcement pour conglomerats bitumeux, procede de realisation et utilisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL358370A1 PL358370A1 (pl) 2004-08-09
PL207652B1 true PL207652B1 (pl) 2011-01-31

Family

ID=11382710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL358370A PL207652B1 (pl) 1999-04-14 2000-04-12 Włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych, sposób jego wytwarzania, oraz mieszanka bitumiczna

Country Status (18)

Country Link
US (1) US6866712B1 (pl)
EP (1) EP1171400B1 (pl)
JP (1) JP4130946B2 (pl)
KR (1) KR100685321B1 (pl)
CN (1) CN1121995C (pl)
AT (1) ATE384691T1 (pl)
BR (1) BR0009673B1 (pl)
CA (1) CA2369583A1 (pl)
CZ (1) CZ303157B6 (pl)
DE (1) DE60037880T2 (pl)
ES (1) ES2300260T3 (pl)
IT (1) IT1312070B1 (pl)
MX (1) MXPA01010324A (pl)
NO (1) NO335758B1 (pl)
PL (1) PL207652B1 (pl)
SK (1) SK286614B6 (pl)
TR (1) TR200102946T2 (pl)
WO (1) WO2000061516A1 (pl)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7178597B2 (en) * 2004-07-02 2007-02-20 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
US20060157244A1 (en) * 2004-07-02 2006-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions comprising melt-processed inorganic fibers and methods of using such compositions
US7537054B2 (en) * 2004-07-02 2009-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
US7174961B2 (en) * 2005-03-25 2007-02-13 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of cementing using cement compositions comprising basalt fibers
WO2009086087A1 (en) * 2007-12-20 2009-07-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Bituminous mixtures comprising thermoplastic polymer membranes
US7897254B2 (en) * 2008-10-16 2011-03-01 Road Science, Llc Fiber modified layer and methods of making and using same
US10584247B2 (en) * 2012-12-28 2020-03-10 Honeywell International Inc. Methods for reducing asphalt pavement thickness
US9102560B2 (en) * 2013-01-17 2015-08-11 Sibelco Asia Pte. Ltd. Charging load for making TFT glass and method of making same
CN103174082B (zh) * 2013-04-03 2015-02-25 新乡市路康机械有限公司 一种公路养护施工设备

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1483687A (fr) * 1965-06-18 1967-06-02 Villadsens Fab As Jens Feuilles bitumineuses imperméables renforcées par des fibres de verre et leur procédé de fabrication
JPS6241399A (ja) * 1985-08-13 1987-02-23 本州製紙株式会社 無機質繊維シートの製造方法
NL8800687A (nl) 1988-03-18 1989-10-16 Hollandsche Betongroep Nv Werkwijze voor het bereiden van een mengsel dat bestemd is om een weg te verharden.
JPH02164751A (ja) * 1988-12-19 1990-06-25 Kawatetsu Mining Co Ltd 顆粒状ウィスカーおよびその製造方法
FR2718766B1 (fr) * 1994-04-15 1998-08-07 Jacques Meunier Procédé de fabrication d'un matériau composite pour chaussée.
FR2721952B1 (fr) * 1994-07-01 1996-08-02 Soc D Pavage Et Des Asphaltes Asphalte coule arme

Also Published As

Publication number Publication date
TR200102946T2 (tr) 2002-03-21
CZ20013690A3 (cs) 2002-08-14
DE60037880D1 (de) 2008-03-13
NO20014917D0 (no) 2001-10-09
ATE384691T1 (de) 2008-02-15
EP1171400A1 (fr) 2002-01-16
JP4130946B2 (ja) 2008-08-13
BR0009673A (pt) 2002-02-05
KR100685321B1 (ko) 2007-02-22
CA2369583A1 (fr) 2000-10-19
CZ303157B6 (cs) 2012-05-09
CN1121995C (zh) 2003-09-24
BR0009673B1 (pt) 2009-01-13
MXPA01010324A (es) 2002-08-30
NO20014917L (no) 2001-10-09
IT1312070B1 (it) 2002-04-04
DE60037880T2 (de) 2009-01-15
NO335758B1 (no) 2015-02-09
ITMI990767A1 (it) 2000-10-14
WO2000061516A1 (fr) 2000-10-19
CN1364150A (zh) 2002-08-14
US6866712B1 (en) 2005-03-15
ES2300260T3 (es) 2008-06-16
EP1171400B1 (fr) 2008-01-23
SK14622001A3 (sk) 2002-06-04
JP2002541366A (ja) 2002-12-03
PL358370A1 (pl) 2004-08-09
KR20020019901A (ko) 2002-03-13
SK286614B6 (sk) 2009-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jony et al. The effect of using glass powder filler on hot asphalt concrete mixtures properties
CN111377661B (zh) 一种基于环保橡胶粉的超薄沥青混合料及其制备方法
PL207652B1 (pl) Włóknisty materiał wzmacniający do mieszanek bitumicznych, sposób jego wytwarzania, oraz mieszanka bitumiczna
PL209364B1 (pl) Włóknisty dodatek do mieszanek mineralno-asfaltowych oraz sposób otrzymywania tego włóknistego dodatku i mieszanka mineralno-asfaltowa
Moses Ogundipe et al. Evaluation of the effects of waste glass in asphalt concrete using the Marshall test
Pathak et al. Feasibility assessment of the use of basic oxygen furnace slag in open graded asphalt courses
EP2284136B1 (en) A reinforcement composition and method of reinforcing an asphalt concrete composition
NL8800687A (nl) Werkwijze voor het bereiden van een mengsel dat bestemd is om een weg te verharden.
KR100893545B1 (ko) 피브이에이섬유 및 자선 전로슬래그를 이용한 고내유동성 아스팔트콘크리트의 시공방법
Adanikin et al. Laboratory Study of the Use of Alternative Materials as Fillersin Asphaltic Concretes
KR102694408B1 (ko) 페로니켈 슬래그를 활용한 아스팔트 혼합물
KR100777545B1 (ko) 아스콘용 채움재 및 이를 이용한 아스콘 조성물
Naser et al. Enhancing Stone Mastic Asphalt through the integration of waste paper and Cement Kiln Dust
Aslan et al. Performance Investigation of Diatomite Modified Asphalt Mixtures for Different Diatomite Ratios and Grinding Sizes
Ali et al. Investigation of using waste plastic
Tessema et al. Research Article Experimental Evaluation of Coffee Husk Ash as a Filler in Hot Mix Asphalt Concrete Productions
Akhondi et al. Synergistic Effects of Recycled PET Particles and Silica Fume on the Fresh, Hardened and Durability Performance of Roller Compacted Concrete
KR20240078589A (ko) 보강섬유 개질제를 포함하는 아스팔트 혼합물 및 이를 이용한 아스팔트 포장 공법
Oktaviastuti et al. Improving Performance in Mixture Porous Asphalt: Application Polyethylene-Terephthalate (PET) and Lawele Granular Asphalt (LGA)
Neto et al. Evaluation of Microsurfacing Dosage with Incorporation of Textile Fibers and Sugarcane Bottom Ash
Murana et al. Optimum Portland Cement-Ceramic Waste Powder Blend as Filler in Bituminous Macadam
Kolendo et al. Rubber micro granules affect water absorption and compress the strength of concrete composite
CA2126396A1 (en) Bitumen additive
Jegatheesan et al. Asian Transport Studies
RO121706B1 (ro) Mixtură asfaltică şi procedeu de obţinere a acesteia