PL235885B1 - Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu - Google Patents

Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu Download PDF

Info

Publication number
PL235885B1
PL235885B1 PL429522A PL42952219A PL235885B1 PL 235885 B1 PL235885 B1 PL 235885B1 PL 429522 A PL429522 A PL 429522A PL 42952219 A PL42952219 A PL 42952219A PL 235885 B1 PL235885 B1 PL 235885B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
asphalt
asphalt binder
zeolite
foaming
mixture
Prior art date
Application number
PL429522A
Other languages
English (en)
Other versions
PL429522A1 (pl
Inventor
Agnieszka Woszuk
Wojciech Franus
Original Assignee
Lubelska Polt
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 Lubelska Polt filed Critical Lubelska Polt
Priority to PL429522A priority Critical patent/PL235885B1/pl
Publication of PL429522A1 publication Critical patent/PL429522A1/pl
Publication of PL235885B1 publication Critical patent/PL235885B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu pozwalający na obniżenie lepkości asfaltu. Pozwoli to na obniżenie temperatury produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych oraz poprawę ich zagęszczalności.
Z załącznika do zarządzenia nr 47 Generalnego Dyrektora Dróg Krajowych i Autostrad z dnia 18.11.2014 r. NAWIERZCHNIE ASFALTOWE NA DROGACH KRAJOWYCH WT-2 2014 - część I Mieszanki mineralno-asfaltowe Wymagania Techniczne, punkt 7.2 strona 15 znane są rodzaje lepiszczy asfaltowych stosowanych w mieszankach mineralno-asfaltowych. Są to: asfalty drogowe według PN-EN 12591:2010, asfalty modyfikowane polimerami według PN-EN 14023:2011, asfalty drogowe wielorodzajowe według PN-EN 13924-2:2014-04 lub inne lepiszcza nienormowe i asfalty specjalne według europejskich ocen technicznych lub aprobat technicznych.
Dotychczas znanych jest kilka sposobów spienienia lepiszcza asfaltowego. Do najbardziej popularnych należą metody spieniania asfaltu polegające na dodaniu niewielkiej ilości wody o temperaturze pokojowej (ok. 20°C) do gorącego lepiszcza asfaltowego. Efektem uwalniającej się pary wodnej jest spienienie lepiszcza asfaltowego. Lepiszcze asfaltowe w postaci rozpylonej jest wprowadzane do mieszalnika mas bitumicznych mechanicznie lub pod ciśnieniem. Wynikiem spienienia lepiszcza asfaltowego jest zwiększenie objętości lepiszcza asfaltowego oraz zmniejszenie jego lepkości, co pozwala na obniżenie temperatury produkcji i zagęszczania mieszanki mineralno-asfaltowej.
Z opisu patentowego nr CN 105060926 (B) znany jest sposób wytwarzania mieszanki mineralnoasfaltowej przez spienienie lepiszcza asfaltowego. Sposób obejmuje pięć etapów: podgrzanie lepiszcza asfaltowego do wysokiej temperatury, spienienie lepiszcza asfaltowego wodą, podgrzanie kruszyw mineralnych do temperatury od 120°C do 130°C, wytworzenie i podgrzanie kruszyw z recyklingu nawierzchni do temperatury od 110°C do 120°C, mieszanie kruszyw mineralnych i kruszyw z recyklingu, dodanie spienionego asfaltu. Spienienie lepiszcza asfaltowego następuje w specjalnym urządzeniu. Do urządzenia z gorącym lepiszczem asfaltowym, o temperaturze od 150°C do 180°C, pompą wysokociśnieniową wtryskuje się wodę w ilości 1,5-2% w stosunku do masy lepiszcza asfaltowego oraz dostarcza się sprężone powietrze. Po czym następuje spienienie lepiszcza asfaltowego, które chwilowo zwiększa swoją objętość i zmniejsza lepkość, co pozwala połączyć lepiszcze asfaltowe z kruszywem w niższej temperaturze.
Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN108912705 (A) znany jest sposób wytwarzania lepiszcza asfaltowego spienionego składającego się z pięciu etapów.
Etap I obejmuje pomiar lepiszcza asfaltowego, środka spieniającego, disulfofosforanu, dialkilu, emulgatora, wapna, węgla aktywnego, celulozy i wody według frakcji masowej. W etap II następuje mieszanie i mielenie kulkowe wapna, węgla aktywnego i celulozy oraz otrzymanie mieszanego absorbentu. Etap III to ogrzewanie lepiszcza asfaltowego do 130 do 140°C, sukcesywne dodawanie środka spieniającego, disulfofosforanu, dialkilu i emulgatora, mieszanie i otrzymywanie modyfikowanego lepiszcza asfaltowego. W etapie IV następuje mieszanie absorbentu powstałego w etapie II i modyfikowanego lepiszcza asfaltowego z etapu III, w temperaturze od 105°C do 115°C, dodawanie wody i otrzymywanie spienionego lepiszcza asfaltowego.
Znany jest również z opisu patentowego nr CN104562896 (B) sposób spieniania lepiszcza asfaltowego w specjalnym urządzeniu rozpylającym. Urządzenie składa się z dwóch komór spieniania, cylindra ogrzewanego powietrzem, dyszy do wprowadzania lepiszcza asfaltowego, natrysku spienionego lepiszcza asfaltowego, rurociągu z wodą i rurociągu z powietrzem. W dolnej części urządzenia umiejscowione są zespoły podgrzewające lepiszcze asfaltowe, rozpylające wodę oraz jednostki regulujące proces spieniania. Do komory spienienia z gorącym lepiszczem asfaltowym dostarcza się jednocześnie wodę i sprężone powietrze. Woda w połączeniu z gorącym lepiszczem asfaltowym natychmiast paruje i powoduje powstawanie piany asfaltowej o dużej objętości. Następnie spienione lepiszcze asfaltowe jest wtłaczane do mieszalnika z kruszywem.
Z opisu patentowego nr PL 219042 (B1) znany jest sposób spieniania asfaltu, w którym do upłynnionego asfaltu dodaje się syntetyczny wosk Fischera tropscha w ilości od 2,0% do 3,5%. Po czym upłynniony asfalt miesza się i poddaje się spienieniu wodą a następnie łączy się z mieszanką mineralną.
Z opisu patentowego nr PL 230907 (B1) znany jest sposób spieniania asfaltu, w którym do gorącego asfaltu o temperaturze od 145°C do 180°C dodaje się mieszaninę zeolitu z wodą w ilości od 2%
PL 235 885 B1 do 10% wagowo w stosunku do masy asfaltu i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu. Następnie spieniony asfalt dodaje się do mieszanki mineralnej o temperaturze od 115°C do 140°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem. Powstałą mieszankę mineralno-asfaltową kondycjonuje się i zagęszcza w temperaturze do 105°C do 130°C.
Z opisu patentowego nr PL 230908 (B1) znany jest sposób spieniania asfaltu, w którym do gorącego asfaltu o temperaturze od 145°C do 180°C dodaje się mieszaninę mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze z wodą w ilości od 2% do 10% wagowo w stosunku do masy asfaltu i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu. Następnie spieniony asfalt dodaje się do mieszanki mineralnej o temperaturze od 115°C do 140°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem. Powstałą mieszankę mineralno-asfaltową kondycjonuje się i zagęszcza w temperaturze od 105°C do 130°C.
Celem wynalazku jest obniżenie lepkości lepiszcza asfaltowego, co pozwoli na obniżenie temperatury produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych oraz poprawę ich zagęszczalności.
Istotą sposobu spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu, według wynalazku, jest to, że do zeolitu naturalnego dodaje się olej silnikowy w ilości od 15 do 40% w stosunku do masy zeolitu naturalnego i miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze. Następnie dodaje się mieszaninę w ilości od 2% do 10% wagowo w stosunku do masy lepiszcza asfaltowego do gorącego lepiszcza asfaltowego rozgrzanego do temperatury od 145°C do 180°C. W dalszej kolejności miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania lepiszcza asfaltowego.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest obniżenie lepkości lepiszcza asfaltowego, co pozwala na obniżenie temperatury produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych oraz poprawę ich zagęszczalności. Stosowanie materiału o dużej powierzchni właściwej oraz o dużej objętości mezoporów, umożliwia wchłonięcie znacznej ilości oleju, co wpływa na efektywne spienienie lepiszcza asfaltowego przy zmniejszonej ilości dozowanego zeolitu oraz zmniejszenie kosztu produkcji.
Kolejną zaletą stosowania wynalazku jest sposób uwalniania oleju z zeolitu.
Nie jest to zjawisko nagłe, a następuje w sposób ciągły trwający do 60 minut. Efektem tego jest poprawa urabialności gotowej mieszanki mineralno-asfaltowej zarówno w czasie produkcji jak i wbudowywania w nawierzchnię.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest także przemysłowe wykorzystanie materiałów odpadowych w przypadku zastosowania przepracowanego oleju silnikowego.
P r z y k ł a d 1.
Do zeolitu naturalnego klinoptilolitu o powierzchni właściwej 17,5 m2-g-1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010, powierzchni mezoporów 7,0 m2-g-1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 i objętości mezoporów 0,0450 cm3-g-1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 w ilości 100 g dodano nieprzepracowany olej syntetyczny 5W-40 o nazwie handlowej CASTROL MAGNATEC 5W-40 C3, w ilości 15% wagowo - 15 g w stosunku do masy zeolitu naturalnego. Do lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu drogowego 20/30, o penetracji 21,7 [0,1 mm] zbadanej zgodnie z normą PN-EN 1426:2015 i temperaturze mięknienia 62°C zbadanej zgodnie z normą PN-EN 1427:2015 w ilości 1000 g rozgrzanego do temperatury 165°C dodano 10% mieszaniny zeolitu naturalnego i nieprzepracowanego oleju syntetycznego wagowo w stosunku do masy lepiszcza asfaltowego - 100 g. Następnie mieszano do momentu rozpoczęcia efektu spieniania zaobserwowanego przez zwiększenie objętości lepiszcza asfaltowego.
Na próbkach lepiszcza asfaltowego spienionego wykonano badania lepkości w lepkościomierzu Brookfielda w temperaturze 160°C według normy ASTM D 4402, po 30 i 60 minutach od dodania mieszaniny zeolitu naturalnego klinoptilolitu i nieprzepracowanego oleju syntetycznego 5W-40 do lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu drogowego 20/30. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 1.
PL 235 885 Β1
Tabela 1. Wyniki badań lepkości dynamicznej lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu drogowego 20/30 spienionego mieszaniną zeolitu naturalnego klinoptilolitu i nieprzepracowanego oleju syntetycznego 5W-40 w pierwszym przykładzie wykonania.
Czas wykonania oznaczenia (mierzony od dodania mieszaniny zeolitu naturalnego i nieprzepracowanego oleju syntetycznego do lepiszcza asfaltowego) Lepkość dynamiczna w 160°C [Pas]
Asfalt drogowy 20/30 Lepiszcze asfaltowe w postaci asfaltudrogowego20/30 z dodatkiem 10% wagowo mieszaniny zeolitu naturalnego klinoptilolitu i nieprzepracowanego oleju syntetycznego 5W-40
30 minut 0,369 0,338
60 minut 0,396 0,323
Przykład 2.
Do zeolitu naturalnego klinoptilolitu o powierzchni właściwej 17,5 m2-g·1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010, powierzchni mezoporów 7,0-m2-g·1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 i objętości mezoporów 0,0450 cm3-g·1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 w ilości 100 g dodano przepracowany olej mineralny 15W-40 o nazwie handlowej PLATINUM ULTOR CG-4 15W-40, w ilości 40% - 40 g w stosunku do masy zeolitu naturalnego. Do lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu modyfikowanego polimerami PMB 25/55-60, o nazwie handlowej ORBITON 25/55-60, o penetracji 29,3 [0,1 mm] zbadanej zgodnie z normą PN-EN 1426:2015 i temperaturze mięknienia 73°C zbadanej zgodnie z normą PN-EN 1427:2015, w ilości 1000 g rozgrzanego do temperatury 180°C dodano 2% mieszaniny zeolitu naturalnego i przepracowanego oleju mineralnego wagowo w stosunku do masy lepiszcza asfaltowego - 20 g. Następnie mieszano do momentu rozpoczęcia efektu spieniania zaobserwowanego przez zwiększenie objętości lepiszcza asfaltowego.
Na próbkach lepiszcza asfaltowego spienionego wykonano badania lepkości w lepkościomierzu Brookfielda w temperaturze 135°C według normy ASTM D 4402, po 30 i 60 minutach od dodania mieszaniny zeolitu naturalnego klinoptilolitu i przepracowanego oleju mineralnego 15W-40 do lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu modyfikowanego polimerami PMB 25/55-60. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2. Wyniki badań lepkości dynamicznej lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu modyfikowanego polimerami PMB 25/55-60 spienionego mieszaniną zeolitu naturalnego klinoptilolitu i przepracowanego oleju mineralnego 15W-40 w drugim przykładzie wykonania.
Czas wykonania oznaczenia (mierzony od dodania mieszaniny zeolitu naturalnego i przepracowanego oleju mineralnego do lepiszcza asfaltowego) Lepkość dynamiczna w 160°C [Pas]
Asfalt modyfikowany polimerami PMB 25/55-60 Lepiszcze asfaltowe w postaci asfaltu modyfikowanego polimerami PMB 25/55-60 z dodatkiem 2% wagowo mieszaniny zeolitu naturalnego klinoptilolitu i przepracowanego oleju mineralnego15W-40
30 minut 0,593 0,542
60 minut 0,593 0,526
PL 235 885 Β1
Przykład 3.
Do zeolitu naturalnego klinoptilolitu o powierzchni właściwej 17,5 m2-g·1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010, powierzchni mezoporów 7,0 m2-g1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 i objętości mezoporów 0,0450 cm3-g·1 zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 w ilości 100 g dodano nieprzepracowany olej półsyntetyczny 10W-40 o nazwie handlowej GM Motor Oil Genuine, w ilości 25% wagowo - 25 g w stosunku do masy zeolitu naturalnego. Do lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu drogowego 35/50, o penetracji 37,2 [0,1 mm] zbadanej zgodnie z normą PN-EN 1426:2015 i temperaturze mięknienia 55,4°C zbadanej zgodnie z normą PN-EN 1427:2015, w ilości 1000 g rozgrzanego do temperatury 145°C dodano 5% mieszaniny zeolitu naturalnego i nieprzepracowanego oleju półsyntetycznego wagowo w stosunku do masy lepiszcza asfaltowego - 50 g. Następnie mieszano do momentu rozpoczęcia efektu spieniania zaobserwowanego przez zwiększenie objętości lepiszcza asfaltowego.
Na próbkach lepiszcza asfaltowego spienionego wykonano badania lepkości w lepkościomierzu Brookfielda w temperaturze 160°C według normy ASTM D 4402, po 30 i 60 minutach od dodania mieszaniny zeolitu naturalnego klinoptilolitu i nieprzepracowanego oleju półsyntetycznego 10W-40 do lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu drogowego 35/50. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Wyniki badań lepkości dynamicznej lepiszcza asfaltowego w postaci asfaltu drogowego 35/50 spienionego mieszaniną zeolitu naturalnego klinoptilolitu i nieprzepracowanego oleju półsyntetycznego 10W-40 w trzecim przykładzie wykonania.
Czas wykonania oznaczenia (mierzony od dodania mieszaniny zeolitu naturalnego i nieprzepracowanego oleju półsyntetycznego do lepiszcza asfaltowego) Lepkość dynamiczna w 160°C [Pa s]
Asfalt drogowy 35/50 Lepiszcze asfaltowe w postaci asfaltu drogowego35/50 z dodatkiem 5% wagowo mieszaniny zeolitu naturalnego klinoptilolitu i nieprzepracowanego oleju półsyntetycznego 10W-40
30 minut 0,220 0,195
60 minut 0,220 0,189
Zastrzeżenia patentowe

Claims (6)

1. Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu, znamienny tym, że do zeolitu naturalnego dodaje się olej silnikowy w ilości od 15 do 40%, w stosunku do masy zeolitu naturalnego i miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze, po czym dodaje się mieszaninę w ilości od 2% do 10% wagowo w stosunku do masy lepiszcza asfaltowego, do gorącego lepiszcza asfaltowego rozgrzanego do temperatury od 145°C do 180°C i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania lepiszcza asfaltowego.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że olej silnikowy jest olejem syntetycznym.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że olej silnikowy jest olejem mineralnym.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że olej silnikowy jest olejem półsyntetycznym.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że olej silnikowy jest olejem przepracowanym.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienny tym, że olej silnikowy jest olejem nieprzepracowanym.
PL429522A 2019-04-04 2019-04-04 Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu PL235885B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429522A PL235885B1 (pl) 2019-04-04 2019-04-04 Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL429522A PL235885B1 (pl) 2019-04-04 2019-04-04 Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL429522A1 PL429522A1 (pl) 2019-08-26
PL235885B1 true PL235885B1 (pl) 2020-11-02

Family

ID=67683662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL429522A PL235885B1 (pl) 2019-04-04 2019-04-04 Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235885B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL429522A1 (pl) 2019-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100735112B1 (ko) 웜 발포 믹스 아스팔트 조성물의 제조 방법 및 제조 시스템
Dash et al. Influence of mix parameters on design of cold bituminous mix
PL230907B1 (pl) Sposób spieniania asfaltu
Bairgi et al. A synthesis of asphalt foaming parameters and their association in foamed binder and mixture characteristics
Ali et al. Laboratory evaluation of foamed warm mix asphalt
UA82545C2 (uk) Спосіб одержання суміші бітум-наповнювача для дорожнього покриття
PL235885B1 (pl) Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu
PL235884B1 (pl) Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu
RU2350709C1 (ru) Золоминеральный состав для оснований дорожных одежд
PL230908B1 (pl) Sposób spieniania asfaltu
CN108658510B (zh) 温拌沥青混合料及其制备方法
RU2613211C1 (ru) Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог
RU2524081C1 (ru) Ресурсосберегающая щебеночно-мастичная смесь для строительства и ремонта дорожных покрытий
PL240572B1 (pl) Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku mineralnego
Hainin et al. Aggregate degradation characteristics of stone mastic asphalt mixtures
DE4308567C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Asphaltmischgut
RU2613068C1 (ru) Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог
RU2272860C1 (ru) Состав для тротуарной плитки
PL237068B1 (pl) Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku
RU2324667C1 (ru) Битумоминеральная композиция
RU2700741C2 (ru) Сырьевая смесь для приготовления пенобетона
PL237069B1 (pl) Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku dwuskładnikowego
RU2232737C1 (ru) Сырьевая смесь для получения конструкционно-теплоизоляционного материала
US2062348A (en) Bituminous pavement and method of making the same
EP4237497A1 (en) A bitumen additive comprising an aqueous wax dispersion at its use to obtain a foamed bitumen