PL246628B1 - Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób - Google Patents

Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób Download PDF

Info

Publication number
PL246628B1
PL246628B1 PL439168A PL43916821A PL246628B1 PL 246628 B1 PL246628 B1 PL 246628B1 PL 439168 A PL439168 A PL 439168A PL 43916821 A PL43916821 A PL 43916821A PL 246628 B1 PL246628 B1 PL 246628B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
additive
optimally
aqueous dispersion
content
Prior art date
Application number
PL439168A
Other languages
English (en)
Other versions
PL439168A1 (pl
Inventor
Witalij Zankowicz
Original Assignee
Zankowicz Witalij Konroad
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 Zankowicz Witalij Konroad filed Critical Zankowicz Witalij Konroad
Priority to PL439168A priority Critical patent/PL246628B1/pl
Publication of PL439168A1 publication Critical patent/PL439168A1/pl
Publication of PL246628B1 publication Critical patent/PL246628B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L17/00Compositions of reclaimed rubber
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12Powdering or granulating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02Cellulose; Modified cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/02Organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials
    • C08L2666/26Natural polymers, natural resins or derivatives thereof according to C08L1/00 - C08L5/00, C08L89/00, C08L93/00, C08L97/00 or C08L99/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/28Non-macromolecular organic substances
    • C08L2666/34Oxygen-containing compounds, including ammonium and metal salts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/54Inorganic substances
    • C08L2666/55Carbon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych, stosowanych w budowie nawierzchni drogowych charakteryzujący się tym, że włókna syntetyczne z recyklingu zużytych opon mieszają się z włóknem celulozowym, po czym powstałą mieszankę włókien obrabia się wodnym roztworem niejonowego powierzchniowo czynnego środka, aglomeruje się i granuluje z dodatkiem wodnej dyspersji węgla technicznego. Przedmiotem zgłoszenia jest także dodatek otrzymany powyższym sposobem.

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób.
W opisie polskiego patentu PL 209364 wskazuje się na zastosowanie kordu syntetycznego jako dodatek do mieszanek asfaltowych, będący zdyspergowaną multiwłóknową mieszanką (o długości pojedyńczych włókien do 30 mm) i uzyskany w procesie recyklingu zużytych opon poprzez ich kruszenie (mielenie). Stwierdzono, że dodawanie mieszanki tego rodzaju włókien wraz z kruszoną gumą w postaci granulatu (wielkość frakcji do 8 mm) w ilości do 40% do mieszanek mineralno-asfaltowych, prowadzi do ulepszenia następujących właściwości betonów asfaltowych:
- odporność na rozciąganie;
- odporność na warunki atmosferyczne;
- odporność na działanie wody.
Zapewniona jest również stabilizacja lepiszcza bitumicznego w mieszankach grysowo-mastyksowych typu SMA, co wyklucza segregację składników podczas transportu, układania i zagęszczania w nawierzchni drogowej.
Jednak dostawa tego rodzaju mieszanki multiwłóknowej wraz z granulatem gumowym do mieszalnika wytwórni mieszanek mineralno-asfaltowych odbywa się w postaci rozsypania, co negatywnie wpływa na homogenizację składników dodatku ze składnikami mieszanki mineralno-asfaltowej (mineralnymi i organicznymi), co z kolei prowadzi do znacznego wzrostu zmienności właściwości betonu asfaltowego, a zatem do spadku jego niezawodności i trwałości w nawierzchni drogowej. W związku z tym, dodatek w tej wersji nie znalazł do tej pory powszechnego zastosowania.
Polski patent PL 233569 rozwiązuje główny problem nieprzygotowanego dostarczania do mieszalnika wytwórni mieszanek mineralno-asfaltowych mieszanki multiwłóknowej wraz z granulatem gumowym, uzyskanymi podczas kruszenia (mielenia) zużytych opon. Dodatek, jak wynika z opisu patentu, składa się z rozdrobnionego syntetycznego (tekstylnego) kordu, z zawartością granulatu gumowego (frakcja do 8 mm) do 50% wagowo w stosunku do kordu, z kationowej emulsji bitumicznej (od 1% do 5% wagowo w stosunku do kordu, optymalnie - 3%) o zawartości wody od 20% do 50% (optymalnie 35%) oraz z mikrokrzemionki o powierzchni właściwej co najmniej 300 m2/g.
Wskazuje się, że wstępnie przygotowaną mieszankę multifilamentową i granulat gumowy miesza się z emulsją bitumiczną i mikrokrzemionką w temperaturze nie wyższej niż 80°C aż do całkowitego nasycenia włókien kationową emulsją bitumiczną. Po odciągnięciu wilgoci następuje ich wspólna granulacja w celu uzyskania pelletu w specjalnych granulatorach. Wielkość granulek wynosi od 3 mm do 12 mm. Następnie granulki są wykorzystywane do automatycznego dodawania do mieszalnika wytwórni mieszanek mineralno-asfaltowych.
Biorąc pod uwagę, że mieszanka multiwłóknowa i granulat gumowy w początkowej fazie są układem zdyspergowanym z wysoką zawartością drobnych cząstek o dużej całkowitej powierzchni właściwej, to dodatek mikrokrzemionki (skały kwaśnej) prowadzi do jej jeszcze większego rozrostu. To z kolei, z dodatkiem kationowej emulsji bitumicznej (od 1% do 5%) w temperaturze 75°C prowadzi do jej bardzo szybkiego rozpadnięcia i do zmniejszenia zdolności całej mieszanki (włókna, granulatu gumowego i mikrokrzemionki) do homogenizacji z bitumem. Później, w procesie granulacji do uzyskania pelletu, wada ta jest nieco zmniejszona, jednak bitum, włókno, granulat gumowy i wypełniacz będą rozprowadzane nierównomiernie w objętości granulek (pelletu), co znacznie zmniejsza stabilizujący i wzmacniający efekt ich zastosowania w mieszankach mineralno-asfaltowych.
W związku z tym, zużycie takiego dodatku granulowanego dla zapewniania np. wymaganego wskaźnika przepływu lepiszcza w mieszankach mastyksowo-grysowych typu SMA, będzie znacznie wyższe w porównaniu ze znanymi dodatkami granulowanymi na bazie włókna celulozowego i bitumu (emulsji bitumicznej), takimi jak Viatop®, Topcel®, Antrocel® i innymi, w tym, zawierającymi włókna celulozowe z przetwarzania różnego rodzaju surowców roślinnych - EP 1520932 A2, US 6758892 B2 itp.
Jak wiadomo, kord opon samochodowych jest impregnowany specjalnymi kompozycjami, np. roztworami rezorcynol-lateks-formaldehydnymi, kompozycjami na bazie smoły epoksydowej i innymi, najczęściej na bazie modyfikowanych lateksów, w celu zwiększenia stopnia adhezji do gumy. W związku z tym, wszystkie włókna odzyskane z procesu recyklingu zużytych opon są równomiernie pokryte wysokowydajnymi środkami adhezyjnymi. Pozwala to stwierdzić, że impregnowane w ten sposób włókna będą doskonale współdziałać z bitumem w mieszankach mineralno-asfaltowych, do których będą podawane. Również przy odpowiednim przygotowaniu włókien, możliwe jest tworzenie pelletu podczas granulacji bez dodawania dodatkowych środków lepkich, takich jak np. emulsje bitumiczne, przygotowane na bazie konwencjonalnego lepkiego bitumu i wody.
Włókna syntetyczne z recyklingu zużytych opon to multiwłóknowa mieszanka zawierająca różnego rodzaju włókna: polimerowe i/lub poliestrowe i/lub wiskozowe i/lub poliamidowe i/lub para-aramidowe. Te włókna jednocześnie są stabilizującymi się w stosunku do lepiszcza mieszanek mineralno-asfaltowych i wzmacniającymi w stosunku do struktury betonu asfaltowego, ponieważ zapewniają jego wzmocnienie i zbrojenie dyspersyjne. Jednak, jak wiadomo z praktyki światowej, włókna syntetyczne ustępują sztucznym naturalnym, np. celulozowym, pod względem zapewnienia stabilizacji lepiszcza bitumicznego w składzie grysowych mieszanek mineralno-asfaltowych o wysokiej zawartości bitumu, np. jako mieszanki grysowo-mastyksowe typu SMA. Pod tym względem zużycie włókien syntetycznych jest nieco wyższe niż sztucznych naturalnych.
Doświadczenie w wykorzystaniu kruszonej gumy z recyklingu wyrobów gumowo-technicznych, m.in. zużytych opon, bez wstępnej obróbki w składzie mieszanek mineralno-asfaltowych, tzw. metodą „na sucho”, w celu modyfikacji lepiszcza, nie jest jednoznacznie optymalnym sposobem np. dla regionów o klimacie umiarkowanym, gdzie występują znaczne spadki temperatury i duża ilość opadów. Mieszanki mineralno-asfaltowe przygotowane przy użyciu kruszonej gumy „na sucho” mogą być niestabilne na działanie wody oraz naprzemiennego zamrażania i rozmrażania. Wynika to z faktu, że przy niedostatecznie wysokiej adhezji okruchów gumy z bitumem, gdy jest ona wprowadzana bezpośrednio na rozgrzane materiały kamienne, następuje jej dodatkowa wulkanizacja termiczna z wytworzeniem związków węglowych tworzących sztywną siatkę. Z tego powodu ponowny podział naprężeń jest trudny i prowadzi do utraty wytrzymałości strukturalnej betonu asfaltowego. W efekcie dochodzi do kruszenia się okruchów gumy, a następnie rozprężania powłoki, wzrostu wskaźnika nasycenia wodą, co powoduje prawie całkowite zniszczenie. W związku z tym, zachowanie dużej ilości kruszonej gumy w składzie dodatku nie jest optymalnym rozwiązaniem i powinno być ograniczone zarówno pod względem zawartości, jak i wielkości frakcji.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych, stosowanych do budowy nawierzchni drogowych. Sposób charakteryzuje się tym, że włókna syntetyczne z recyklingu zużytych opon miesza się z włóknem celulozowym w ilości od 5% do 50% od wagi włókna syntetycznego, po czym powstałą mieszankę włóknowa obrabia się wodnym roztworem niejonowego powierzchniowo czynnego środka w ilości od 0,5% do 5% wagi mieszanki włókien, aglomeruje się i granuluje się z dodatkiem wodnej dyspersji węgla technicznego w ilości od 1% do 25% wagi mieszanki włókien, przy czym niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym są produkty oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu.
Produkty oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu stosowane jako niejonowy środek powierzchniowo czynny służą do zwiększania jej zdolności do granulacji poprzez aktywację lepiszczej zdolności impregnowanych włókien syntetycznych i zwiększenia jednorodności mieszania syntetycznych i sztucznych naturalnych włókien.
Korzystnie, zawartość włókna celulozowego w mieszance włóknowej wynosi 15% wagi włókien syntetycznych.
Korzystnie, włókno celulozowe jest produktem przetwarzania drewna, konopi, lnu, bawełny, kenafu, sizalu, albo jest produktem wtórnego przetwarzania materiałów, zawierających wymienione włókna.
Korzystnie, że zawartość kruszonej gumy, która jest produktem resztkowym z procesu mielenia zużytych opon i otrzymywania włókien syntetycznych, nie przekracza 25% masy włókien syntetycznych (optymalnie do 10%).
Korzystnie, rozmiar frakcji kruszonej gumy, która jest produktem resztkowym z procesu mielenia zużytych opon i otrzymywania włókien syntetycznych, wynosi 1/2 wielkości średnicy granulek (pelletu) dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych.
Korzystnie, rozmiar granulek (pelletu) dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych wynosi od 4 mm do 8 mm (optymalnie 6 mm).
Korzystnie, stężenie niejonowego środka powierzchniowo czynnego w roztworze wodnym wynosi od 0,5% do 10% (optymalnie 1%).
Korzystnie, ilość wodnego roztworu niejonowego środka powierzchniowo czynnego do obróbki mieszanki włóknowej wynosi 2,5% wagi mieszanki włókien syntetycznych.
Korzystnie, w celu zwiększenia zdolności modyfikujących dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych do wytwarzania wodnej dyspersji węgla technicznego, stosują produkt proszkowy z rozkładu termicznego (pirolizy) węglowodorów o powierzchni właściwej 20-80 m2/g, a jako emulgator stosuje się produkty oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu.
Korzystnie, zawartość węgla technicznego w wodnej dyspersji wynosi od 10% do 50% (optymalnie 15%), a zawartość emulgatora od 0,1% do 1,0 (optymalnie 0,5%).
Korzystnie, zawartość wodnej dyspersji węgla technicznego wynosi 5% wagi mieszanki włókien.
Korzystnie, że w celu zwiększenia zdolności modyfikującej dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych, wodna dyspersja węgla technicznego zawiera styrenowo-butadienowy lateks o udziale masowym suchego środka od 25% do 65%, optymalnie 50%.
Korzystnie, że zawartość lateksu styrenowo-butadienowego wynosi od 5% do 30% (optymalnie 15%) wagi wodnej dyspersji węgla technicznego.
Korzystnie, w celu zwiększenia zdolności modyfikującej dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych, dyspersja wodna węgla technicznego zawiera niejonową emulsję na bazie wosku Fischera-Tropscha o udziale masowym suchego środka od 25% do 50%.
Korzystnie, że zawartość niejonowej emulsji na bazie wosku Fischera-Tropscha wynosi od 5% do 30% wagi wodnej dyspersji węgla technicznego (optymalnie 20%).
Aglomerację mieszanki włóknowej wraz ze środkiem powierzchniowo czynnym przeprowadza się w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o właściwościach metalowej matrycy (długość kanału roboczego, średnica filiery, grubość), zapewniają otrzymanie gęstości nasypowej aglomeratu równej nie więcej niż 75% gęstości nasypowej granulek (pelletu) dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych, planowanych do produkcji, i temperatury roboczej procesu aglomeracji nie wyższej niż 80°C.
Zaglomerowana mieszanka włóknowa po dodaniu wodnej dyspersji węgla technicznego jest granulowana w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o właściwościach matrycy metalowej (długość kanału roboczego, średnica filiery, grubość), które zapewniają otrzymanie gęstości nasypowej granulek (pelletu) dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych 400-600 kg/m3 i temperatury roboczej procesu granulacji nie wyższej niż 140°C.
Przedmiotem wynalazku jest również dodatek do mieszanek mineralno-asfaltowych, stosowanych do budowy konstrukcyjnych warstw nawierzchni drogowych, otrzymany proponowanym sposobem.
Opisany powyżej sposób otrzymania dodatku do mieszanki mineralno-asfaltowej pozwala rozwiązać szereg niedogodności, związanych z procesem ich wytwarzania i wydajnością w zakresie zwiększenia ich zdolności do stabilizacji lepiszcza w mieszance mineralno-asfaltowej oraz do wzmacniania i zbrojenia dyspersyjnego struktury asfaltobetonu. Tym samym, zastosowanie włókna celulozowego jednoznacznie poprawia zdolności dodatku granulowanego do stabilizacji lepiszcza w mieszankach mastyksowo-grysowych typu SMA. Obróbka mieszanki włóknowej niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym, który jest produktem oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu, i następująca aglomeracja, zapewniają równomierne mieszanie włókien o różnym charakterze w mieszance i aktywację lepkiej zdolności impregnowanych włókien syntetycznych. Pozwala to zwiększyć skuteczność i zmniejszyć koszt procesu granulacji, poprzez zwiększenie (do 5 razy) wydajności. Przy tym granulację można przeprowadzić nawet bez dodatku dodatkowego lepiszcza, takiego jak np. emulsja bitumiczna. Węgiel techniczny jest silnym środkiem strukturyzującym i zapewnia poprawę odporności cieplnej bitumu drogowego w mieszankach mineralno-asfaltowych, zapewnia wzrost odporności na starzenie betonów asfaltowych, ich wodoodporność i odporność na korozję. Przy współdziałaniu węgla technicznego z kauczukami lub polimerami w strukturze bitumu lub betonu asfaltowego, pozwala na znaczne zwiększenie szeregu wskaźników ich właściwości fizykomechanicznych, które decydują o trwałości nawierzchni drogowych wykonanych z modyfikowanych mieszanek mineralno-asfaltowych. W związku z tym, dodanie węgla technicznego w postaci dyspersji wodnej, a także możliwe dodawanie lateksu lub emulsji woskowej, przywołane są aby zapewnić przydanie dodatkom do mieszanek mineralno-asfaltowych zdolności modyfikacyjnych.
Przykłady wykonania
1. Uprzednio dozowane mieszanka włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon, (zawierająca 10% wagi resztkowej gumy o wielkości cząstek nie większej niż 3 mm) oraz włókno celulozowe z recyklingu odpadów papierowych w ilości 15% wagi mieszanki włókien syntetycznych, są mieszane i aglomerowane wraz ze środkiem powierzchniowo czynnym (1% roztworem wodnym, w ilości 2,5% wagi mieszanki włóknowej), który jest produktem oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu. Aglomeracja odbywa się w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o wybranych właściwościach metalowej matrycy. Gęstość nasypowa mieszanki włóknowej po aglomeracji wynosi 320 kg/m3. Temperatura robocza - 53°C. Następnie zaglomerowana w ten sposób mieszanka włóknowa miesza się z wodną dyspersją węgla technicznego (zawartość węgla technicznego wynosi 15%, zawartość emulgatora (produkt oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu) wynosi 0,5%), która jest dodawana w ilości 5% wagi mieszanki włóknowej. Następnie przetworzona w taki sposób mieszanka włóknowa jest granulowana w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o wybranych właściwościach metalowej matrycy. Gęstość nasypowa pelletu po granulacji - 480 kg/m3. Temperatura robocza - 101°C.
2. Uprzednio dozowana mieszanka włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon (zawierająca 10% wagi resztkowej gumy o wielkości cząstek nie większej niż 3 mm) oraz włókno celulozowe z recyklingu odpadów papierowych w ilości 15% wagi mieszanki włókien syntetycznych, są mieszane i aglomerowane wraz ze środkiem powierzchniowo czynnym (1% roztworem wodnym, w ilości 2,5% wagi mieszanki włóknowej), który jest produktem oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu. Aglomeracja odbywa się w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o wybranych właściwościach metalowej matrycy. Gęstość nasypowa mieszanki włóknowej po aglomeracji wynosi 320 kg/m3. Temperatura robocza - 53°C. Następnie zaglomerowana w ten sposób mieszanka włóknowa miesza się z wodną dyspersją węgla technicznego (zawartość węgla technicznego wynosi 15%, zawartość emulgatora (produkt oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu) wynosi 0,5%), modyfikująca 20% butadienowo-styrenowego lateksu (o udziale masowym suchego środka 50%), która jest dodawana w ilości 6% od wagi mieszanki włóknowej. Następnie przetworzona w taki sposób mieszanka włóknowa jest granulowana w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o wybranych właściwościach metalowej matrycy. Gęstość nasypowa pelletu po granulacji - 460 kg/m3. Temperatura robocza - 96°C.
3. Uprzednio dozowane mieszanka włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon (zawierająca 10% wagi resztkowej gumy o wielkości cząstek nie większej niż 3 mm) oraz włókno celulozowe z recyklingu odpadów papierowych w ilości 15% wagi mieszanki włókien syntetycznych, są mieszane i aglomerowane wraz ze środkiem powierzchniowo czynnym (1% roztworem wodnym, w ilości 2,5% wagi mieszanki włóknowej), który jest produktem oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu. Aglomeracja odbywa się w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o wybranych właściwościach metalowej matrycy. Gęstość nasypowa mieszanki włóknowej po aglomeracji wynosi 320 kg/m3. Temperatura robocza - 53°C. Następnie zaglomerowana w ten sposób mieszanka włóknowa miesza się z wodną dyspersją węgla technicznego (zawartość węgla technicznego wynosi 15%, zawartość emulgatora (produkt oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu) wynosi 0,5%), modyfikująca 25% niejonowej emulsji na bazie wosku Fischera-Tropscha (o udziale masowym suchego środka 40%), która jest dodawana w ilości 6% od wagi mieszanki włóknowej. Następnie przetworzona w taki sposób mieszanka włóknowa jest granulowana w specjalnym granulatorze do produkcji pelletu o wybranych właściwościach metalowej matrycy. Gęstość nasypowa pelletu po granulacji - 455 kg/m3. Temperatura robocza - 97°C.
Po schłodzeniu, dodatki, wyprodukowane zgodnie z pkt. 1-3, zostały wykorzystane do przygotowania mieszanek asfaltowych mastyksowo-grysowych typu SMA 8 o następującym składzie:
Grys gabro 5/8 - 52,4%
Grys gabro 2/5 - 17,6%
Piasek łamany - 12%
Mączka wapienna - 11,1%
Bitum 50/70 - 6,4%
Dodatek na podstawie włókien syntetycznych zgodnie z pkt. 1-0,5%
Mieszanki mineralno-asfaltowe SMA 8 zostały zbadane zgodnie z następującymi parametrami:
- Spływność (PN-EN 12697-18:2017)
- Koleinowanie (PN-EN 12697-22:2020)
- Odporność na działanie wody ITSR (PN-EN 12697-12:2018)
- Odporność na pękanie niskotemperaturowe TSRST (PN-EN 12697-46:2020)
Dodatkowo przeprowadzono badania przygotowanych pellet, zgodnie z pkt. 1-3, na wytrzymałość wg metody PN-EN 15210-1:2010.
PL 246628 Β1
Jako dodatek analogowy, do badań porównawczych, przyjęto próbkę pelletu z mieszanki włókien syntetycznych z recyklingu opon, sporządzoną zgodnie z optymalnym składem komponentów patentu PL 233569.
Wyniki badań przedstawiono w tabeli 1
Tabela 1 - wyniki badań porównawczych
Skład dodatku Znaczenie wskaźników właściwości mieszanek mineralnoasfaltowych z dodatkiem na podstawie mieszanki włókien syntetycznych Wytrzymałość pelletu, DU,% Wskaźnik energochłonności procesu produkcji pelletu, kWh/t
Spływność,% Koleinowanie ITSR, % TS1 R.ST
GK, mm PGK, % TP, °c NN, MPa
Analog 0,33 3,7 8,7 93,3 -23,8 3,8 90,6 138
Zgodnie z punktem 1 0,21 3.2 7,5 97,2 -25,5 4.2 93,7 87
Zgodnie z punktem 2 0,24 3,0 7,0 99,8 -27,4 4,8 96,2 92
Zgodnie z punktem 3 0,27 2,6 6,1 98,7 -25,2 4,5 97,1 95
GK - głębokość koleiny
PGK - proporcjonalna głębokość koleiny
TP - temperatura pęknięcia
NN - naprężenie niszczące
Powyższe wyniki badań wskazują na skuteczność proponowanej metody wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na bazie mieszanki włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon. W porównaniu ze znanymi analogami, sposób jest bardziej ekonomiczny i mniej energochłonny pod względem procesu produkcyjnego. Pellet wykonany z materiału multiwłóknowego jest gęstszy i mocniejszy, a skład komponentów zapewnia zwiększenie zdolności dodatku do poprawy szeregu właściwości fizykomechanicznych mieszanek mineralno-asfaltowych, takich jak stabilność technologiczna (określana wskaźnikiem spływania lepiszcza), odporność na ścinanie (określana przez wskaźnik koleinowania), wodoodporność i odporność na pękanie termiczne.

Claims (16)

1. Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych, stosowanych w budowie nawierzchni drogowych, znamienny tym, że włókna syntetyczne z recyklingu zużytych opon miesza się z włóknem celulozowym w ilości od 5% do 50% od wagi włókna syntetycznego, po czym powstałą mieszankę włókien obrabia się wodnym roztworem niejonowego powierzchniowo czynnego środka w ilości od 0,5% do 5% wagi mieszanki włókien, aglomeruje się i granuluje się z dodatkiem wodnej dyspersji węgla technicznego w ilości od 1% do 25% wagi mieszanki włókien, przy czym niejonowym środkiem powierzchniowo czynnym są produkty oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość włókna celulozowego w mieszance włóknowej wynosi 15% wagi włókien syntetycznych.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że włókno celulozowe jest produktem przetwarzania drewna, konopi, lnu, bawełny, kenafu, sizalu albo jest produktem wtórnego przetwarzania materiałów, zawierających wymienione włókna.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że zawartość kruszonej gumy, będącej produktem resztkowym procesu recyklingu zużytych opon, wynosi nie więcej niż 25% wagi włókien syntetycznych, optymalnie do 10%.
5. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że wielkość frakcji kruszonej gumy, będącej produktem resztkowym procesu recyklingu zużytych opon, wynosi nie więcej niż 1/2 wielkości średnicy granulek dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych.
6. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że dodatek granuluje się w granulki o wielkości od 4 mm do 8 mm, optymalnie - 6 mm.
7. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że stężenie niejonowego środka powierzchniowo czynnego w roztworze wodnym wynosi od 0,5% do 10%, optymalnie 1%.
8. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że ilość wodnego roztworu niejonowego środka powierzchniowo czynnego do obróbki mieszanki włóknowej wynosi 2,5% wagi mieszanki włókien syntetycznych.
9. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że do wytwarzania wodnej dyspersji węgla technicznego stosuje się proszkowy produkt rozkładu termicznego (pirolizy) węglowodorów o powierzchni właściwej 20-80 m2/g, a jako emulgator stosuje się produkty oddziaływania alkilofenoli z tlenkiem etylenu.
10. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że zawartość węgla technicznego w wodnej dyspersji wynosi od 10% do 50%, optymalnie 15%, a emulgatora - od 0,1% do 1,0%, optymalnie 0,5%.
11. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że zawartość wodnej dyspersji węgla technicznego wynosi 5% wagi mieszanki włókien.
12. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że wodna dyspersja węgla technicznego zawiera lateks butadienowo-styrenowy o udziale masowym suchego środka od 25% do 65%, optymalnie - 50%.
13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że zawartość lateksu butadienowo- styrenowego wynosi od 5% do 30% wagi wodnej dyspersji sadzy technicznej, optymalnie 15%.
14. Sposób według któregokolwiek z poprzednich zastrzeżeń, znamienny tym, że wodna dyspersja węgla technicznego zawiera niejonową emulsję na bazie wosku Fischera-Tropscha o udziale masowym suchego środka od 25% do 50%, optymalnie - 40%.
15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że zawartość niejonowej emulsji na bazie wosku Fischera-Tropscha wynosi od 5% do 30% wagi wodnej dyspersji węgla technicznego, optymalnie 20%.
16. Dodatek do mieszanek mineralno-asfaltowych, stosowanych do budowy warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowych, wytworzony sposobem zgodnym z którymkolwiek z powyższych zastrzeżeń.
PL439168A 2021-10-10 2021-10-10 Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób PL246628B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439168A PL246628B1 (pl) 2021-10-10 2021-10-10 Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL439168A PL246628B1 (pl) 2021-10-10 2021-10-10 Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL439168A1 PL439168A1 (pl) 2022-03-14
PL246628B1 true PL246628B1 (pl) 2025-02-17

Family

ID=80629092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL439168A PL246628B1 (pl) 2021-10-10 2021-10-10 Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL246628B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL439168A1 (pl) 2022-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2812961C (en) Method for producing agglomerates having rubber and wax, agglomerates produced with this method and use of the agglomerates in asphalt or bituminous materials
EP2398859B1 (en) Method for producing bituminous paving compositions
WO2012074433A1 (ru) Модифицирующая композиция, способ ее получения и применение ее в асфальтобетонных дорожных покрытиях
CN109437673B (zh) 一种胶粉改性沥青混合料及其制备方法
CN105555887A (zh) 用于沥青混合物的砂胶组合物以及制备这种砂胶组合物的方法
AT413355B (de) Verfahren zur verwertung von polymerarmierten elastomerprodukten
PL246628B1 (pl) Sposób wytwarzania dodatku do mieszanek mineralno-asfaltowych na podstawie włókien syntetycznych z recyklingu zużytych opon oraz dodatek otrzymany w ten sposób
CN104302838A (zh) 改性橡胶复合材料及其获得方法
CN114292066B (zh) 高强度泡沫沥青冷再生混合料及其制备方法和应用
RU2550767C1 (ru) Способ получения гидрофобной добавки в асфальтобетонную смесь и способ получения асфальтобетонной смеси с ее использованием
NL2028820B1 (en) A process for the preparation of an asphalt composition.
RU2568620C1 (ru) Способ получения и состав активированного армированного минерального порошка
Abdurrahman et al. Utilization of Pozzolanic Material to Improve the Mechanical Properties of Crumb Rubber Concrete as Rigid Pavement–A Review
RU2796216C1 (ru) Комплексный модификатор асфальтобетонной смеси и способ его получения
RU2472730C1 (ru) Модификатор асфальтобетонной смеси гранулированный
RU2756811C1 (ru) Способ получения добавки, модифицирующей нефтяные битумы
CN119661121A (zh) 一种复合纤维橡胶改性沥青混合料及其制备方法
RU2215084C1 (ru) Способ приготовления асфальтобетонной смеси
CN109504109A (zh) 一种提高湿法橡胶沥青存储稳定性的方法
Li et al. Coir Fibers and Micronized Rubber Modified Asphalt Binder.
JP2025127721A (ja) 再生アスファルト混合物の製造方法
CZ34265U1 (cs) Asfaltové pojivo do asfaltových směsí pro silniční a železniční stavitelství
Karthik et al. CARBON FIBER MODIFIED BITUMEN IN BITUMINIOUS MACADAM
CN116419953A (zh) 一种包含水性蜡分散体的沥青添加剂,在用于获得泡沫沥青时的用途
CN108658511A (zh) 橡胶沥青混合料及其制备方法