PL237068B1 - Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku - Google Patents
Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku Download PDFInfo
- Publication number
- PL237068B1 PL237068B1 PL433572A PL43357220A PL237068B1 PL 237068 B1 PL237068 B1 PL 237068B1 PL 433572 A PL433572 A PL 433572A PL 43357220 A PL43357220 A PL 43357220A PL 237068 B1 PL237068 B1 PL 237068B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- asphalt
- temperature
- mix
- added
- foaming
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku pozwalający na obniżenie temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych.
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 (WT 2 2014), str. 22, 25, 27, 28, 31, 34, 38, 39, 41 znane są wymagania odnośnie uziarnienia mieszanki mineralnej i zawartości lepiszcza asfaltowego do mieszanek mineralno-asfaltowych do warstw podbudowy, wiążącej, wyrównawczej i ścieralnej.
Z WT 2 2014 punkt 7.2 strona 15 znane są również 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.
Z publikacji Rubio M.C., Martinez G., Baena L., Moreno F. Warm mix asphalt: an overview. Journal of Cleaner Production, 2012, 24, str. 76-84, znane są rożne metody spieniania asfaltu: bezpośrednie spienianie asfaltu wodą oraz spienianie asfaltu poprzez dodatki zawierające wodę np. zeolity.
Z publikacji Woszuk A., Franus W. 2017 A review of the application of zeolite materials in Warm Mix Asphalt technologies. Applied sciences, 7, 293, wiadomo, że spienianie asfaltu przez dodatki zawierające wodę w postaci zeolitów umożliwia obniżenie temperatury produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych, w skrócie MMA, od 15 do 40°C, w efekcie czego uzyskuje się tzw. „mieszanki mineralno-asfaltowe na ciepło”.
Z publikacji Rubio M.C., Martinez G., Baena L., Moreno F. Warm mix asphalt: an overview. Journal of Cleaner Production, 2012, 24, str. 76-84, znane są korzyści stosowania mieszanek mineralno-asfaltowych na ciepło. Zmniejszenie temperatury produkcji MMA to redukcja emitowanego przez wytwórnie ditlenku węgla 5 ok. 30-40%, a innych związków niebezpiecznych - nawet o 70%. Zmniejsza się również emisja wyziewów i aerozoli co wpływa na zdrowie i komfort pracy osób zatrudnionych przy produkcji i wbudowywaniu MMA.
Z publikacji DAngelo J., Bartoszek J., Corrigan M., Jones W., Newcomb D., Prowell B. Warm-Mix Asphalt: European Practice, 2008, wiadomo, że podczas produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych w 180°C emisje gazów i oparów osiągają już bardzo wysokie wartości. Niewielki ich udział występuje w temperaturze 150°C.
Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN108912705(A) znany jest sposób wytwarzania asfaltu spienionego składającego się z 5 etapów: etap I obejmuje pomiar asfaltu, środka spieniającego, disulfofosforanu dialkilu, emulgatora, wapna, węgla aktywnego, celulozy i wody według frakcji masowej. W etapie II następuje mieszanie i mielenie kulkowe wapna, węgla aktywnego i celulozy oraz otrzymanie mieszanego absorbenta. Etap III to ogrzewanie asfaltu do 130 do 140°C, sukcesywne dodawanie środka spieniającego, disulfofosforanu, dialkilu i emulgatora, mieszanie i otrzymywanie modyfikowanego asfaltu. W etapie IV następuje mieszanie absorbentu powstałego w etapie II i modyfikowanego asfaltu z etapu III, w temperaturze 105 do 115°C, dodawanie wody i otrzymywanie asfaltu spienionego.
Z opisu patentowego nr PL2303Q7(BT) 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% 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 105°C - 130°C.
Z opisu patentowego nr PL230908(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 105°C - 130°C.
Wermikulit jest stosowany w budownictwie jako materiał izolacyjny. Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN109651828 (A) znane jest zastosowanie wermikulitu, który po połączeniu z składnikami
PL 237 068 Β1 w postaci glikolinu propylenowego, nanoproszku spinelu i ognioodpornymi włóknami kompozytowymi z poliamidu stanowi dodatek do asfaltu o działaniu zmniejszającym palność asfaltu i tłumiącym dym.
Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN110041717 (A) znane jest zastosowanie wermikulitu w procesie przygotowania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na ciepło. Zgodnie ze sposobem przygotowania poprzez zmieszanie wermikulitu i żużla wielkopiecowego powstają porowate cząstki, w których w procesie tworzenia polimeru osadzają się kryształy siarczanu miedzi utworzone przez siarczan miedzi, jednocześnie cząstki są owijane utworzonymi polimerami które mają silną zdolność wiązania z asfaltem. Uzyskuje się zwiększoną zdolność wiązania asfaltu i materiału podstawowego, zwiększoną odporność na pękanie w niskiej temperaturze, a ponadto wydajność spieniania asfaltu poprawia się poprzez uwalnianie się związanej w kryształach siarczanu miedzi wody. Zsyntetyzowana ciecz jonowa może poprawić stabilność asfaltu, a pierwiastki takie jak siarka, zmniejszają lepkość asfaltu przez co efektywność wytwarzania mieszanki na ciepło została poprawiona.
Celem wynalazku jest obniżenie temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych oraz ich lepsza zagęszczalność i poprawa trwałości zmęczeniowej.
Istotą sposobu spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku zawierającego zeolit syntetyczny oraz z zastosowaniem mieszanki mineralnej w postaci frakcji grysowej, piaskowej i wypełniacza jest to, że do zeolitu syntetycznego wymieszanego z wermikulitem w proporcjach wagowych od 1:4 do 4:1 dodaje się wodę w ilości od 25 do 200% wagowych suchej mieszanki i miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze. Następnie mieszaninę w ilości od 2 do 10% wagowo w stosunku do masy asfaltu dodaje się do gorącego asfaltu o temperaturze od 140 do 175°C i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu. W dalszej kolejności dodaje się spieniony asfalt do mieszanki mineralnej o temperaturze od 110 do 135°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem. W dalszej kolejności mieszankę mineralno-asfaltową zagęszcza w temperaturze od 105 do 130°C.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest obniżenie temperatury produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych poprzez spienienie asfaltu wodą uwalniającą się z dwuskładnikowego dodatku w postaci zeolitu syntetycznego i wermikulitu. Kolejną zaletą jest to, że zastosowane materiały w postaci zeolitu syntetycznego i wermikulitu charakteryzują się dużą powierzchnią właściwą oraz dużą objętością mezoporów, co umożliwia wchłonięcie znacznej ilości wody. Przy czym intensywność oddawania pochłoniętej wody jest większa w przypadku wermikulitu, co wpływa na wzrost efektywności spieniania asfaltu. Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest również poprawa zagęszczalności oraz wzrost trwałości zmęczeniowej wytworzonych mieszanek mineralno-asfaltowych.
Przykłady
Mieszanki mineralno-asfaltowe z betonu asfaltowego o maksymalnym uziarnieniu kruszywa 16 przeznaczone na warstwę wiążącą - AC 16 W, przygotowywano w laboratorium według składu przedstawionego w tabeli 1.
Tabela 1
Składniki mieszanki mineralno-asfaltowej w 1 i 2 przykładzie wykonania
Nazwa składnika mieszanki | Udział masowy składników w mieszance [% wagowych] | |
mieszanka mineralna | mieszanka mineralno-asfaltowa | |
Wypełniacz wapienny | 3,5 | 3,3 |
Kruszywo drobne 0/2 | 36,5 | 34,8 |
Kruszywo grube 2/8 | 23,0 | 22,0 |
Kruszywo grube 8/11 | 17,0 | 16,2 |
Kruszywo grube 11/16 | 20,0 | 19,1 |
Asfalt 35/50 | 4,6 |
PL 237 068 B1
Wykonanie mieszanek mineralno-asfaltowych w przykładach wykonania przeprowadzono według poniżej opisanych czynności.
Poszczególne składniki i parametry dla poszczególnych mieszanek przedstawiono w tabeli 2.
Zeolit syntetyczny o powierzchni właściwej Fz zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010, powierzchni mezoporów Xz zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 i objętości mezoporów Yz zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 w ilości mz wymieszano z wermikulitem o powierzchni właściwej Fw zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010, powierzchni mezoporów Xw zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 i objętości mezoporów Yw zbadanej zgodnie z normą ISO 9277:2010 w ilości mw i dodano wodę w ilości uH2O suchej mieszanki - mH2O i mieszano do uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze przez czas t1. Do asfaltu w ilości ma rozgrzanego do temperatury T1 dodano urn wytworzonej mieszaniny w stosunku do masy asfaltu - mm. Następnie mieszano do momentu rozpoczęcia efektu spieniania i spieniony asfalt dodano do mieszanki mineralnej rozgrzanej do temperatury T2 i mieszano do momentu całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem przez czas t2. Następnie w temperaturze Tz zagęszczono próbki przeznaczone do badania trwałości zmęczeniowej i wykonano badanie wg normy PN-EN 12697-24, metodą belki 4-punktowo zginanej przy częstotliwości odkształceń wynoszącej 10 Hz i poziomie odkształcenia wynoszącym 100 μm/m, oraz wykonano badanie zagęszczalności zgodnie z normą PN-EN 12697-31:2007.
PL 237 068 Β1
Tabela 2
Dane dotyczące przykładów wykonania
Wyszczególnienie | 1 przykład wykonania | 2 przykład wykonania |
Rodzaj zeolitu | Zeolit syntetyczny Na-A | Zeolit syntetyczny Na-X |
Powierzchni właściwa zeolitu Fz [m2g 1] | 22 | 219 |
Powierzchnia mezoporów zeolitu Xz [m2 g-1] | 6,9 | 63 |
Objętości mezoporów zeolitu Yz [cm3 g-1] | 0,235 | 0,156 |
Ilość zeolitu mz [g] | 10 | 400 |
Powierzchni właściwa wermikulitu Fw [m2 g-1] | 12 | 12 |
Powierzchnia mezoporów wermikulitu Xw [m2 g-1] | 7,9 | 7,9 |
Objętości mezoporów wermikulitu Yw [cm3 g-1] | 0,015 | 0,015 |
Ilość wermikulitu mw [g] | 40 | 100 |
Ilość dodanej wody uH2O [%wagowych] | 200 | 25 |
Ilość dodanej wody mH2O [g] | 100 | 125 |
Czas mieszania t1 [s] | 30 | 30 |
Ilość asfaltu [g] | 4000 | 4000 |
Temperatura asfaltu T1 [°C] | 175 | 140 |
Ilość dodanej mieszaniny urn [% wagowych] | 2 | 10 |
Ilość dodanej mieszaniny mm [g] | 80 | 400 |
Temperatura mieszanki mineralnej T2 [°C] | 135 | 110 |
Czas mieszania t2 [s] | 120 | 120 |
Temperatura zagęszczania Tz [°C] | 130 | 105 |
Liczba cykli obciążenia do utarty trwałości zmęczeniowej | 114053 | 98 852 |
Współczynnik zagęszczaIności K [-] | 4,089 | 4,005 |
Wskaźnik stabilności mieszanki - MSI [-] | 60,15 | 120,10 |
W celu skonfrontowania wyników przeprowadzonych badań z zastosowaniem wynalazku z wynikami badań z zastosowaniem dotychczasowej technologii produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych na gorąco, zrealizowano ten proces z zastosowaniem materiałów pochodzących z tego samego źródła oraz składem ilościowym przedstawionym w tabeli 1. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 3.
PL 237 068 Β1
Tabela 3
Wyniki badań mieszanki mineralno-asfaltowej wytworzonej w technologii na gorąco, gdzie temperatura mieszanki mineralnej wynosiła 180°C, a temperatura zagęszczania wynosiła 140°C
Właściwości | Wynik badania |
Liczba cykli obciążenia do utarty trwałości zmęczeniowej | 92 302 |
Współczynnik zagęszczalności K [-] | 4,133 |
Wskaźnik stabilności mieszanki - MSI [-] | 149,80 |
Zastrzeżenie patentowe
Claims (1)
1. Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku zawierającego zeolit syntetyczny oraz z zastosowaniem mieszanki mineralnej w postaci frakcji grysowej, piaskowej i wypełniacza, znamienny tym, że do zeolitu syntetycznego wymieszanego z wermikulitem w proporcjach wagowych od 1:4 do 4:1 dodaje się wodę w ilości od 25 do 200% wagowych suchej mieszanki i miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze, a następnie mieszaninę w ilości od 2 do 10% wagowo w stosunku do masy asfaltu dodaje się do gorącego asfaltu o temperaturze od 140 do 175°C i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu, po czym dodaje się spieniony asfalt do mieszanki mineralnej o temperaturze od 110 do 135°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem, a następnie mieszankę mineralno-asfaltową zagęszcza w temperaturze od 105° do 130°C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL433572A PL237068B1 (pl) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL433572A PL237068B1 (pl) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL433572A1 PL433572A1 (pl) | 2020-09-07 |
PL237068B1 true PL237068B1 (pl) | 2021-03-08 |
Family
ID=72291478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL433572A PL237068B1 (pl) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL237068B1 (pl) |
-
2020
- 2020-04-17 PL PL433572A patent/PL237068B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL433572A1 (pl) | 2020-09-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105837091B (zh) | 一种复合温拌阻燃防滑沥青隧道路面材料及其制备方法 | |
JP2003524054A (ja) | 発泡中温化混合アスファルト組成物の製造のための方法およびシステム | |
Jianying et al. | Investigation of the properties of asphalt and its mixtures containing flame retardant modifier | |
CN109354890A (zh) | 一种废旧沥青再生方法 | |
PL240573B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem mineralnego dodatku | |
PL240572B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
CN108659552A (zh) | 一种环保温拌沥青及其制备方法 | |
CN102305849B (zh) | 基于路面芯样的沥青混合料结构类型的评价方法 | |
PL237068B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku | |
PL240046B1 (pl) | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku | |
Ahmadzadegan et al. | Mechanical properties of warm mix asphalt–stone matrix asphalt modified with Nano Zeolite material | |
RU2350709C1 (ru) | Золоминеральный состав для оснований дорожных одежд | |
PL237069B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku dwuskładnikowego | |
PL240047B1 (pl) | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku dwuskładnikowego mineralnego | |
RU2595016C1 (ru) | Огнезащитная фибровермикулитобетонная сырьевая смесь | |
PL237669B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
PL237670B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku | |
Joni | Studying the effect of emulsified asphalt type on cold emulsified asphalt mixtures properties | |
RU2613068C1 (ru) | Асфальтобетонная смесь на основе модифицированного битума для устройства покрытий автомобильных дорог | |
Adiba et al. | Effect of Waste Bones and GGBS as Modifier for Bitumen in Construction of Flexible Pavement | |
US2063102A (en) | Porous refractory insulating cement | |
JP3256845B2 (ja) | 混合性および締固め性に優れた舗装用混合物および舗装構築方法 | |
Celik Sola et al. | Analyses of cement mortars containing reclaimed asphalt pavement by using DTA/TG and FTIR | |
CN113603395A (zh) | 阻燃温拌自愈合沥青混凝土及其制备方法和应用 | |
RU2270814C1 (ru) | Вяжущее |