PL226803B1 - Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych - Google Patents
Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowychInfo
- Publication number
- PL226803B1 PL226803B1 PL416992A PL41699216A PL226803B1 PL 226803 B1 PL226803 B1 PL 226803B1 PL 416992 A PL416992 A PL 416992A PL 41699216 A PL41699216 A PL 41699216A PL 226803 B1 PL226803 B1 PL 226803B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- asphalt
- water
- zeolite
- mixture
- production
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 57
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 38
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical class O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 21
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 7
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 7
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 10
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 238000013012 foaming technology Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- -1 zeolite clinoptilolite Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych pozwalający na obniżenie temperatur technologicznych.
Dotychczas znanych jest wiele sposobów wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonych temperaturach technologicznych. Do najbardziej popularnych należą metody polegające na spienieniu asfaltu wodą, zastosowanie dodatku zeolitów syntetycznych o typie struktury A oraz zeolitów naturalnych.
Z japońskiego zgłoszenia patentowego nr JP2007204726 znane jest dodawanie do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych zeolitu sztucznego wytworzonego z popiołu powstającego ze spalania papieru. Stosowany dodatek składa się ze sztucznego zeolitu oraz z wody, alkoholu i gliceryny, dodaje się go w ilości 2,5-10% w stosunku do masy asfaltu. Zastosowanie omawianego dodatku zmniejsza temperaturę produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych do 130°C.
Znany jest również z artykułu Koenders B.G, Stoker D.A., Bowen C., Groot P., Larsen O., Hardy D.,
Wilms K. P., Innovative process in asphalt production and application to obtain lower operating temperatures., 2nd Eurasphalt & Eurobitume congress, Book 2, session 3, Barcelona, 2000, sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych w technologii spieniania asfaltu WAM - Foam. Podstawą procesu jest uzyskanie dwuskładnikowego środka wiążącego, przez wprowadzanie miękkiego oraz twardego spienionego spoiwa w różnych fazach cyklu produkcji mieszanki. Spienienie asfaltu jest rezultatem kontaktu lepiszcza asfaltowego z parą wodną. Woda jest wprowadzana do asfaltu mechanicznie lub pod ciśnieniem. Technologia WAM-Foam obniża temperaturę produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych do 100-120°C.
Sposobem wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych o obniżonej temperaturze produkcji jest zastosowanie dodatku zeolitu syntetycznego o nazwie handlowej Aspaha-Min, opisanego w publikacji Hurley G., Prowel B., Evaluation of Aspha-Min zeolite for use in warm mix asphalt., National Center for Asphalt Technology, Auburn 2005. Zeolit Aspaha-Min dodawany jest do mieszanki mineralnoasfaltowej w tym samym czasie co lepiszcze asfaltowe, w ilości 0,3% w stosunku do masy mieszanki mineralno-asfaltowej, co obniża temperaturę produkcji mieszanki mineralno-asfaltowej o 12°C.
Możliwe jest wytwarzanie mieszanek mineralno-asfaltowych z dodatkiem zeolitu naturalnego klinoptilolitu. Sposób ten został opisany w publikacji Sengoz B., Topal A., Gorkem C. Evaluation of natural zeolite as warm mix asphalt additive and its comparison with other warm mix additives, Construction and Building Materials, nr 43, s. 242-252, 2013. Dodatek do mieszanki mineralno-asfaltowej zeolitu naturalnego klinoptilolitu wynosi 5% w stosunku do masy asfaltu. Nie jest znany wpływ dodatku klinoptilolitu na właściwości fizykomechaniczne wytworzonych z tym dodatkiem mieszanek mineralno-asfaltowych.
Celem wynalazku jest obniżenie temperatur technologicznych w produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych.
Istotą sposobu wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych, według wynalazku jest to, że do mieszanki mineralnej dodaje się zeolit modyfikowany wodą, w ilości 0,2% - 0,6% w stosunku do masy mieszanki mineralno-asfaltowej, po czym miesza się i dodaje się lepiszcze asfaltowe a następnie kondycjonuje się i zagęszcza się mieszankę mineralno-asfaltową. Pożądane jest aby temperatura kondycjonowania wynosiła 100-160°C przez okres 30-90 minut. Korzystne jest modyfikowanie zeolitu o typie struktury NaP1 wodą przez nasączenie w ilości 75% wody masowo w stosunku do suchego materiału zeolitowego. Korzystne jest modyfikowanie zeolitu naturalnego klinoptilolitu wodą przez nasączenie w ilości 25% wody masowo w stosunku do suchego materiału zeolitowego.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że dodatek zeolitów modyfikowanych wodą obniża temperaturę produkcji i zagęszczania o 30°C w porównaniu z tradycyjnie wytwarzanymi mieszankami mineralno-asfaltowymi, co wpływa na zmniejszenie zużycia energii, niższe koszty produkcji oraz zmniejszenie emisji związków niebezpiecznych i zmniejszenie negatywnego wpływu na ludzi zajmujących się bezpośrednio produkcją i wbudowywaniem mieszanek mineralno-asfaltowych. Kolejnym korzystnym skutkiem jest to, że modyfikować wodą można różne rodzaje zeolitów, w tym zeolit syntetyczny NaP1, który otrzymuje się na bazie reakcji konwersji popiołu lotnego, będącego ubocznym produktem spalania węgla kamiennego oraz zeolit naturalny klinoptilolit, a proces modyfikacji polega na nasączeniu wodą, co wpływa korzystnie na łatwość przygotowania dodatku zeolitowego. Wprowadzenie do materiału zeolitowego dodatkowej wody pozwala na zmniejszenie ilości stosowanego dodatku, co wpływa korzystnie na zmniejszenie kosztu wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych. Kolejnym korzystnym skutkiem wynalazku jest jego uniwersalność: wynalazek może być
PL 226 803 B1 stosowany z każdym rodzajem asfaltu, z asfaltami modyfikowanymi, z każdym rodzajem kruszywa, w tym z kruszywem z recyklingu. Kolejną zaletą jest wytwarzanie mieszanek mineralno-asfaltowych według wynalazku w istniejących wytwórniach mas bitumicznych bez konieczności ich modyfikacji. Sposób obniżenia temperatur technologicznych mieszanek mineralno-asfaltowych według wynalazku zachowuje właściwości fizykomechaniczne wyprodukowanej mieszanki mineralno-asfaltowej takie jak posiadają mieszanki mineralno-asfaltowe na gorąco, w tym odporność na deformacje trwałe oraz wrażliwość na działanie wody.
P r z y k ł a d 1
Mieszankę mineralno-asfaltową przeznaczoną na warstwę AC 16 W, KR 3-4 przygotowywano w laboratorium według składu przedstawionego w tabeli 1.
T a b e l a 1. Składniki mieszanki mineralno-asfaltowej w pierwszym przykładzie wykonania
| Nazwa składnika mieszanki | Udział masowy składników w mieszance [%] | |
| MM | MMA | |
| Wypełniacz wapienny | 4,0 | 3,6 |
| Wapień 0/4 | 34,0 | 32,4 |
| Granodioryt 4/8 | 24,0 | 22,9 |
| Granodioryt 11/16 | 20,0 | 19,1 |
| Dolomit 8/12 | 18,0 | 17,2 |
| Asfalt 35/50 | 4,6 | |
| Zeolit NaP1 modyfikowany wodą | 0,2 |
gdzie:
MM - mieszanka mineralna MMA - mieszanka mineralno-asfaltowa
Jako dodatek zastosowano zeolit syntetyczny o typie struktury NaP1 modyfikowany wodą, w ilości 0,2% w stosunku do masy mieszanki mineralno-asfaltowej. Zeolit syntetyczny NaP1 otrzymano na bazie reakcji konwersji popiołu lotnego.
Modyfikacja materiału zeolitowego polegała na nasączeniu wodą w ilości 75% masowo wody w stosunku do suchego zeolitu. Do rozgrzanej mieszarki wsypano mieszankę mineralną o temperaturze 160°C i wstępnie mieszano przez 30 sekund, dodano zeolit NaP1 modyfikowany wodą i mieszano przez kolejne 10 sekund, dodano asfalt rozgrzany do 160°C i mieszano przez kolejne 180 sekund. Gotowy zarób wstawiono do suszarki rozgrzanej do temperatury zagęszczania 115°C i kondycjonowano przez 45 minut. Po 45 minutach kondycjonowania wykonywano próbki w ubijaku Marshalla w obniżonej o 30°C do 115°C temperaturze zagęszczania. Wytworzoną mieszankę mineralnoasfaltową poddano badaniom, których średnie wyniki przedstawiono w tabeli 2.
T a b e l a 2. Wartości parametrów mieszanki mineralno-asfaltowej wytworzonej w pierwszym przykładzie wykonania
| Właściwości | Wyniki badań mieszanki AC 16 W z dodatkiem 0,2% zeolitu NaP1 modyfikowanego wodą | |
| Gęstość MMA | [kg/m3] | 2507 |
| Gęstość objętościowa MMA | [kg/m3] | 2359 |
| Zawartość wolnych przestrzeni | [%] | 5,9 |
| Odporność na deformacje trwałe wg PN-EN 12697-22, metoda B w powietrzu, +60°C, 10 000 cykli • WTS • PRD | 0,11 6,2 | |
| Odporność na działanie wody i mrozu wg PN-EN 12697-12, przechowywanie w 40°C z jednym cyklem zamrażania, badanie w temp. +25°C | 89 |
PL 226 803 B1
P r z y k ł a d 2
Mieszankę mineralno-asfaltową przeznaczoną na warstwę AC 11 S, KR 3-4 przygotowywano w otaczarce bębnowej na wytwórni mas bitumicznych, według składu przedstawionego w tabeli 3.
T a b e l a 3. Składniki mieszanki mineralno-asfaltowej w pierwszym przykładzie wykonania
| Nazwa składnika mieszanki | Udział w mieszance [%] | |
| MM | MMA | |
| Wypełniacz wapienny | 6,0 | 5,1 |
| Wapień 0/4 | 49,0 | 46,2 |
| Granodioryt 4/8 | 25,0 | 23,5 |
| Granodioryt 8/12 | 20,0 | 18,8 |
| Asfalt 50/70 | 5,8 | |
| Zeolit naturalny klinoptilolit modyfikowany wodą | 0,6 | |
| Arobocel | 0,3 |
gdzie:
MM - mieszanka mineralna
MMA - mieszanka mineralno-asfaltowa
Jako dodatek zastosowano zeolit naturalny klinoptilolit, modyfikowany wodą, w ilości 0,6% w stosunku do masy mieszanki mineralno-asfaltowej. Modyfikacja materiału zeolitowego polegała na nasączeniu wodą w ilości 25% masowo wody w stosunku do suchego zeolitu. Dozowanie zeolitu odbywało się ręcznie, po wcześniejszym przygotowaniu worków z zeolitem. Mieszankę mineralną rozgrzaną do temperatury 180°C mieszano wstępnie przez 15 sekund, ręcznie dodano zapakowany w foliowe worki zeolit NaP1, mieszano przez 5 sekund, dodano lepiszcze asfaltowe o temperaturze 145°C i mieszano przez kolejne 120 sekund. Gotową mieszankę mineralno-asfaltową wyładowano na samochód i transportowano na miejsce budowy oddalonej o 35 km od wytwórni mas bitumicznych, czas transportu wynosił 40 minut, zagęszczanie rozłożonej masy odbywało się 50 minut od wytworzenia mieszanki mineralnej w temperaturze 105-115°C.
Wytworzoną mieszankę mineralno-asfaltową poddano badaniom, których średnie wyniki przedstawiono w tabeli 4.
T a b e l a 4. Wartości parametrów mieszanki mineralno-asfaltowej wytworzonej w drugim przykładzie wykonania
| Właściwości | Wyniki badań mieszanki AC 11 S z dodatkiem 1% zeolitu syntetycznego NaP1 | |
| Gęstość MMA | [kg/m3] | 2482 |
| Gęstość objętościowa MMA | [kg/m3] | 2409 |
| Zawartość wolnych przestrzeni | [%] | 3,0 |
| Odporność na deformacje trwałe wg PN-EN 12697-22, metoda B w powietrzu, +60°C, 10 000 cykli • WTS | 0,13 | |
| • PRD | 9,8 | |
| Odporność na działanie wody i mrozu wg PN-EN 12697-12, przechowywanie w 40°C z jednym cyklem zamrażania, badanie w temp. +25 C | 93 |
PL 226 803 B1
Claims (4)
1. Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych, znamienny tym, że do mieszanki mineralnej dodaje się zeolit modyfikowany wodą w ilości 0,2%-0,6% w stosunku do masy mieszanki mineralno-asfaltowej, po czym miesza się i dodaje się lepiszcze asfaltowe a następnie kondycjonuje się i zagęszcza się mieszankę mineralno-asfaltową.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszankę kondycjonuje się w temperaturze 100-160°C przez 30-90 minut.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zeolit o typie struktury NaP1 modyfikuje się wodą przez nasączenie w ilości 75% wody masowo w stosunku do suchego materiału zeolitowego.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zeolit naturalny klinoptilolit modyfikuje się wodą przez nasączenie w ilości 25% wody masowo w stosunku do suchego materiału zeolitowego.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416992A PL226803B1 (pl) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL416992A PL226803B1 (pl) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL416992A1 PL416992A1 (pl) | 2016-12-05 |
| PL226803B1 true PL226803B1 (pl) | 2017-09-29 |
Family
ID=57405909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL416992A PL226803B1 (pl) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL226803B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL450678A1 (pl) * | 2024-12-23 | 2025-08-18 | Politechnika Lubelska | Sposób modyfikacji lepiszczy asfaltowych dwuskładnikowym mineralno tlenkowym dodatkiem |
-
2016
- 2016-04-26 PL PL416992A patent/PL226803B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL416992A1 (pl) | 2016-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Dieye et al. | Thermo-mechanical characterization of a building material based on Typha Australis | |
| Sophia et al. | Synergistic effect of mineral admixture and bio-carbonate fillers on the physico-mechanical properties of gypsum plaster | |
| PL230907B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu | |
| PL226802B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych | |
| PL226803B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych | |
| Glenn et al. | Moderate strength lightweight concrete from organic aquagel mixtures | |
| AT512883B1 (de) | Getrockneter, ungebrannter, diffusionsfähiger, wasserresistenter und frostresistenter, ökonomischer, ökologischer Mergel und/oder Ton und/oder Lehm und/oder Mischformen davon | |
| JP2019143046A (ja) | 常温アスファルト混合物、水添加常温アスファルト混合物、及び常温アスファルト混合物の製造方法 | |
| RU2507181C1 (ru) | Смесь для приготовления конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона | |
| JP3578399B2 (ja) | 土舗装用組成物およびその製法 | |
| Akinloye et al. | Effect of Lime-Guinea Corn Husk Ash on the Engineering Properties of Lateritic Soil | |
| PL433575A1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem mineralnego dodatku | |
| PL235091B1 (pl) | Sposób wytwarzania betonu asfaltowego i beton asfaltowy | |
| PL433574A1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
| Onoja et al. | The effect of Evotherm on hot mix asphalt | |
| CA2821414A1 (en) | Cement binder compositions and their uses and products made therefrom | |
| PL433578A1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
| Fawzi et al. | The effect of curing types on compressive strength of high performance concrete | |
| RU2597903C1 (ru) | Способ приготовления золоминеральной смеси для оснований дорожных одежд | |
| PL433579A1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku | |
| PL230908B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu | |
| KR100475420B1 (ko) | 분상기포제 및 그의 제조방법과 분상기포제를 이용한 기포콘크리트 | |
| PL433572A1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku | |
| KR101619331B1 (ko) | 슬림형 건축마감용 질석보드 | |
| DE594268C (de) | Verfahren zur Herstellung eines Leichtbetons und eines Fuellstoffes fuer diesen |