PL240046B1 - S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku - Google Patents
S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku Download PDFInfo
- Publication number
- PL240046B1 PL240046B1 PL433576A PL43357620A PL240046B1 PL 240046 B1 PL240046 B1 PL 240046B1 PL 433576 A PL433576 A PL 433576A PL 43357620 A PL43357620 A PL 43357620A PL 240046 B1 PL240046 B1 PL 240046B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- asphalt
- mix
- temperature
- mixture
- added
- Prior art date
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
PL 240 046 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego 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 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., Martmez 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 o 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 D’Angelo 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 etap II następuje mieszanie i mielenie kulkowe wapna, węgla aktywnego i celulozy oraz otrzymanie mieszanego absorbenta. Etap III to ogrzewanie asfaltu od 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 PL230307(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% 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 240 046 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, /syntetyzowana 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 mineralnego dodatku zawierającego zeolit naturalny oraz z zastosowaniem mieszanki mineralnej w postaci frakcji grysowej, piaskowej i wypełniacza jest to, że do zeolitu naturalnego wymieszanego z wermikulitem w proporcjach wagowych od 1:4 do 4:1 dodaje się wodę w ilości od 25 do 150% 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 mineralnego dodatku w postaci zeolitu naturalnego i wermikulitu.
Kolejną zaletą jest to, że zastosowane materiały w postaci zeolitu naturalnego 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 |
Wykonanie mieszanek mineralno-asfaltowych w przykładach wykonania przeprowadzono według poniżej opisanych czynności.
Poszczególne składniki i parametry dla poszczególnych mieszanek przedstawiono w tabeli 2.
PL 240 046 B1
Zeolit naturalny 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 um 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 240 046 Β1
Tabela 2
Dane dotyczące przykładów wykonania
Wyszczególnienie | 1 przykład wykonania | 2 przykład wykonania |
Rodzaj zeolitu | Zeolit naturalny klinoptilolit | Zeolit naturalny klinoptilolit |
Powierzchni właściwa zeolitu Fz [m2g-'] | 17 | 17 |
Powierzchnia mezoporów zeolitu Xz [m2 g-1] | 7 | 7 |
Objętości mezoporów zeolitu Yz [cm3g·1] | 0,045 | 0,045 |
Ilość zeolitu mz [g] | 10 | 400 |
Powierzchni właściwa wermikulitu Fw [m2g-'] | 12 | 12 |
Powierzchnia mezoporów wermikulitu Xw [m2g·'] | 7,9 | 7,9 |
Objętości mezoporów wermikulitu Yw [cm3g·1] | 0,015 | 0,015 |
Ilość wermikulitu mw [g] | 40 | 100 |
Ilość dodanej wody uH2O [% wagowych] | 150 | 25 |
Ilość dodanej wody mH2O [g] | 75 | 125 |
Czas mieszania t1 [s] | 30 | 30 |
Ilość asfaltu [g] | 4000 | 4000 |
Temperatura asfaltu T1 PC] | 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 | 129 874 | 109 321 |
Współczynnik zagęszcza Iności K [-] | 4,176 | 3,955 |
Wskaźnik stabilności mieszanki - MSI [-] | 49,50 | 93,80 |
W celu skonfrontowania wyników przeprowadzonych badań z zastosowaniem wynalazku z wynikami badań z zastosowaniem dotychczasowej technologii produkcji mieszanek mineralnoasfaltowych 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.
Claims (1)
- PL 240 046 Β1Tabela 3Wyniki badań mieszanki mineralno-asfaltowej wytworzonej w technologii na gorąco, gdzie temperatura mieszanki mineralnej wynosiła 180°C, a temperatura zagęszczania wynosiła 140°CWłaściwości Wynik badaniaLiczba cykli obciążenia do utarty trwałości zmęczeniowej 92 302Współczynnik zagęszczaIności K [-] 4,133Wskaźnik stabilności mieszanki - MSI [-] 149,80Zastrzeżenie patentowe1. Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku zawierającego zeolit naturalny oraz z zastosowaniem mieszanki mineralnej w postaci frakcji grysowej, piaskowej i wypełniacza, znamienny tym, że do zeolitu naturalnego wymieszanego z wermikulitem w proporcjach wagowych od 1:4 do 4:1 dodaje się wodę w ilości od 25 do 150% 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 |
---|---|---|---|
PL433576A PL240046B1 (pl) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL433576A PL240046B1 (pl) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL433576A1 PL433576A1 (pl) | 2020-10-05 |
PL240046B1 true PL240046B1 (pl) | 2022-02-07 |
Family
ID=72669393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL433576A PL240046B1 (pl) | 2020-04-17 | 2020-04-17 | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL240046B1 (pl) |
-
2020
- 2020-04-17 PL PL433576A patent/PL240046B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL433576A1 (pl) | 2020-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Park et al. | Analysis of biochar-mortar composite as a humidity control material to improve the building energy and hygrothermal performance | |
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 | |
Jianying et al. | Investigation of the properties of asphalt and its mixtures containing flame retardant modifier | |
DE29802517U1 (de) | Schallisolierende Fußbodenkonstruktion und abbindbare Mischung zur Herstellung derselben | |
PL240573B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem mineralnego dodatku | |
PL230907B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu | |
PL240572B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
PL240046B1 (pl) | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego mineralnego dodatku | |
CN108659552A (zh) | 一种环保温拌沥青及其制备方法 | |
PL237068B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dwuskładnikowego dodatku | |
PL240047B1 (pl) | S posób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku dwuskładnikowego mineralnego | |
PL237069B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku dwuskładnikowego | |
US4322250A (en) | Mastic asphalt mixture | |
RU2350709C1 (ru) | Золоминеральный состав для оснований дорожных одежд | |
RU2595016C1 (ru) | Огнезащитная фибровермикулитобетонная сырьевая смесь | |
PL237669B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
CN108585605A (zh) | 一种阻热净味温拌多功能沥青改性剂及其制备方法和应用 | |
JP4435338B2 (ja) | 舗装用加熱混合物 | |
US2063102A (en) | Porous refractory insulating cement | |
Celik Sola et al. | Analyses of cement mortars containing reclaimed asphalt pavement by using DTA/TG and FTIR | |
DE2708004A1 (de) | Produkte aus gips und einem feinen pulver und verfahren zur herstellung derselben | |
DE3714287C1 (en) | Insulating and levelling loose-fill material for jointless insulating layers and a process for the production thereof | |
RU2270814C1 (ru) | Вяжущее | |
RU2412127C2 (ru) | Способ получения холодного асфальтобетона | |
Woszuk et al. | Application of zeolites as fillers in mix asphalt |