RU2415989C2 - Битумное дорожное покрытие, обладающее фотокаталитическим действием - Google Patents

Битумное дорожное покрытие, обладающее фотокаталитическим действием Download PDF

Info

Publication number
RU2415989C2
RU2415989C2 RU2006126896A RU2006126896A RU2415989C2 RU 2415989 C2 RU2415989 C2 RU 2415989C2 RU 2006126896 A RU2006126896 A RU 2006126896A RU 2006126896 A RU2006126896 A RU 2006126896A RU 2415989 C2 RU2415989 C2 RU 2415989C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cement mortar
photocatalytic
bitumen
cement
specified
Prior art date
Application number
RU2006126896A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006126896A (ru
Inventor
Клаудио ТЕРРУЦЦИ (IT)
Клаудио ТЕРРУЦЦИ
Original Assignee
ГЛОБАЛ ИНДЖИНИРИНГ ЭНД ТРЕЙД С.п.А.
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 ГЛОБАЛ ИНДЖИНИРИНГ ЭНД ТРЕЙД С.п.А. filed Critical ГЛОБАЛ ИНДЖИНИРИНГ ЭНД ТРЕЙД С.п.А.
Publication of RU2006126896A publication Critical patent/RU2006126896A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2415989C2 publication Critical patent/RU2415989C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C1/00Design or layout of roads, e.g. for noise abatement, for gas absorption
    • E01C1/005Means permanently installed along the road for removing or neutralising exhaust gases
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C11/00Details of pavings
    • E01C11/22Gutters; Kerbs ; Surface drainage of streets, roads or like traffic areas
    • E01C11/224Surface drainage of streets
    • E01C11/225Paving specially adapted for through-the-surfacing drainage, e.g. perforated, porous; Preformed paving elements comprising, or adapted to form, passageways for carrying off drainage
    • E01C11/226Coherent pavings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01CCONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/18Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders
    • E01C7/26Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and bituminous binders mixed with other materials, e.g. cement, rubber, leather, fibre
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39Photocatalytic properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0075Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • C04B2111/00827Photocatalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038Resistance against physical degradation
    • C04B2111/2061Materials containing photocatalysts, e.g. TiO2, for avoiding staining by air pollutants or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

Изобретение относится к битумному дорожному покрытию. Изобретение касается фотокаталитического битумного дорожного покрытия, относящегося к типу, определяющему внешнюю поверхность (1а) дорожной трассы (6), состоящего из: битумной основы (2), относящейся к типу с внутренним дренажем, характеризующейся толщиной в диапазоне от 10 мм до 60 мм и имеющей зазоры (5), по меньшей мере, поблизости от поверхности. В упомянутых зазорах (5), идущих от поверхности (1а) вплоть до глубины, по меньшей мере, в 1 мм, нанесено тонкое покрытие из цементного раствора (7), содержащего: цемент, кварцевый песок в качестве заполнителя, воду и следующие добавки: фотокаталитический материал, подходящий для обеспечения протекания фотокаталитических реакций, представляющий собой диоксид титана, в количествах в диапазоне от 2,0% до 5,0% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора (7), пластифицирующую добавку, пригодную для разжижения упомянутого цементного раствора (7) и включающую меламиноформальдегидную смолу, в количествах в диапазоне от 1% до 4% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора (7), и аморфный диоксид кремния, пригодный для придания упомянутому цементному раствору компактности, в количествах на уровне от 5% до 15% (мас./мас.), в расчете на количество упомянутого цементного раствора (7). Технический результат - дорожное покрытие, обладающее фотокаталитическим действием, которое характеризуется свойствами битумного асфальта и химическими преимуществами щелочной основы, обладает высокой долговечностью. 1 табл., 2 ил.

Description

Область техники
Изобретение относится к битумному дорожному покрытию, обладающему фотокаталитическим действием, и методике получения упомянутого дорожного покрытия.
Описание уровня техники
Известный фотокаталитический процесс делает возможным окисление нетоксичных и токсичных загрязняющих веществ.
Фотокаталитический процесс основан на использовании электрических зарядов или электронов, подачу которых обеспечивают подходящие полупроводники, если последние возбуждаются подходящими электромагнитными волнами.
Предпочтительным полупроводником, подходящим для активации фотокаталитического процесса, является диоксид титана (TiO2), предпочтительно в форме анатаза.
Электроны, подачу которых обеспечивает диоксид титана, приводят к возникновению отрицательного электрического заряда, который легко связывается с другими молекулами, присутствующими в окружающей среде. Более точно, они связываются с молекулами атмосферного кислорода (O2), что приводит к образованию отрицательных ионов (O2- или О-).
Данные ионы O2- и О- обладают высокой реакционной способностью, и они связываются с молекулами загрязнителей, присутствующими в окружающей среде, в частности, с оксидами азота (NOx), которые главным образом представляют собой монооксид и диоксид азота (NO или NO2), таким образом, образуя отрицательные ионы NO3-, или с монооксидом углерода (СО), приводя к образованию молекулы диоксида углерода СО2.
Если фотокаталитические вещества поместить в щелочную цементную матрицу, то отрицательные ионы (NO3-) будут легко связываться с положительными ионами кальция или натрия (Са++ или Na+), образующимися в результате диссоциации соединений (карбонат кальция, гипс, …), присутствующих в щелочной цементной матрице.
Данная последняя стадия имеет фундаментальное значение, поскольку она предотвращает образование кислот по окончании фотокаталитического процесса, вместо этого приводя к получению безвредных солей, таких как нитрат кальция Са(NO3)2 и нитрат натрия NaNO3, которые в окружающей среде выпадают в осадок.
Фотокаталитический процесс может обеспечить окисление не только оксидов азота и углерода, но также и многих других вредных веществ, таких как бензол, толуол, этилбензол, м-ксилол, озон, диоксид серы, формальдегид, ацетальдегид, РМх (переносимые по воздуху частицы, характеризующиеся аэродинамическим диаметром, равным или меньшим х мкм), метанол и этанол.
Для оценки уменьшения присутствия оксидов азота и других загрязнителей, получаемого в результате нанесения на дороги или стены покрытия в виде фотокаталитического поверхностного слоя, были проведены различные эксперименты, и было зарегистрировано уменьшение присутствия данных загрязнителей на величину вплоть до 62%.
Упомянутые эксперименты, тем не менее, привели к выявлению определенных существенных недостатков. Фактически, для обеспечения достижения всех вышеупомянутых преимуществ фотокаталитические вещества должны включаться в щелочную основу, такую как цемент и цементный раствор, в противном случае, отрицательные ионы NO3- не смогут связаться с положительными ионами кальция или натрия (Са++ или Na+), присутствующими в щелочной цементной матрице, и, таким образом, по окончании фотокаталитического процесса приведут к образованию опасных кислот.
Материалы щелочной основы не всегда являются доступными на дорогах, которые, как правило, изготавливают из битумных смесей, а не смесей на цементной основе.
Битумные смеси очень часто содержат амины. Превращение диоксида азота в нитрозо при объединении его с аминами приводит к образованию нитрозаминов.
Соответственно, были предложены различные решения, которые включают нанесение на битумное дорожное покрытие внешнего покрытия на цементной основе.
Такое решение делает возможным получение цементных дорожных покрытий поверх битумных покрытий.
Однако существуют свидетельства того, что цементные растворы и цементы не могут обеспечить получения удовлетворительных механических характеристик, если их наносить по способу полива поверх слоя битумной смеси.
Фактически, данные различные типы материала - на битумной и цементной основе - характеризуются очень сильно различающимися модулями упругости и механическими свойствами; в частности, цементные растворы и цементы являются намного более жесткими, чем подстилающий битумный слой. В результате слой битумного основания не может выступать в роли надежной опоры для покрывающего цемента, если последний (который обычно образует тонкий слой) будет подвергаться серьезным нагрузкам, которые вызывают, например, грузовые автомобили. Отсутствие опоры и соответственное перекашивание бетонного слоя начинают проявляться в виде растрескивания поверхности.
В альтернативном варианте слой цемента можно было бы сделать толще и прочнее, но это привело бы к значительному увеличению требуемых расходов и продолжительности строительных работ.
Также провели испытания, которые включают нанесение поверх битумного дорожного покрытия покрытия из краски или подобного продукта, содержащего фотокаталитические вещества.
Данный раствор является намного менее дорогостоящим, и его можно наносить быстрее, но верхняя сторона битумного дорожного покрытия, как известно, обладает очень ограниченной долговечностью во времени вследствие изнашивания и разрывов, вызванных проездом различных типов транспортных средств. Использование такой методики может позволить получить дорожное покрытие, характеризующееся наличием фотокаталитического действия только в течение непродолжительного времени.
Кроме того, фотокаталитическая краска вступает в реакцию с органическими соединениями в битумном дорожном покрытии, вызывая их разрушение и впоследствии утрату адгезии.
Краткое изложение изобретения
С учетом данной ситуации технической целью настоящего изобретения является создание битумного дорожного покрытия, обладающего фотокаталитическим действием, и методики получения упомянутого дорожного покрытия, способного обеспечить по существу устранение вышеупомянутых недостатков.
В пределах упомянутой технической цели существенной целью изобретения является создание дорожного покрытия, обладающего фотокаталитическим действием, которое характеризуется механическими свойствами битумного асфальта и химическими преимуществами материалов щелочной основы.
Еще одной существенной целью изобретения является создание дорожного покрытия, обладающего фотокаталитическим действием, при очень сильно ограниченных расходах.
Дополнительной целью является создание дорожной трассы, которая характеризовалась бы высокой долговечностью.
Достижение технической цели и заявленных целей обеспечивается при использовании фотокаталитического битумного дорожного покрытия, относящегося к типу, определяющему внешнюю поверхность дорожной трассы, состоящего из битумной основы, относящейся к типу с внутренним дренажем, характеризующейся толщиной в диапазоне от 10 мм до 60 мм и имеющей зазоры, по меньшей мере, поблизости от поверхности, при этом в зазорах, идущих от поверхности вниз до глубины, по меньшей мере, равной 1 мм, нанесено тонкое покрытие из цементного раствора, содержащего фотокаталитический материал, подходящий для обеспечения протекания фотокаталитических реакций, в количествах в диапазоне от 2,0% до 5,0% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора, пластифицирующие добавки, подходящие для разжижения упомянутого цементного раствора и включающие меламиноформальдегидную смолу, в количествах в диапазоне от 1% до 4% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора, и аморфный диоксид кремния, подходящий для придания упомянутому цементному раствору компактности, в количествах в диапазоне от 5% до 15% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора.
Фотокаталитическое битумное дорожное покрытие получают путем распределения по внешней поверхности битумной основы описанного цементного раствора.
Описанный цементный раствор образует чрезвычайно тонкий компактный слой, который проникает в зазоры в битумной основе, не будучи склонным к разрушению или растрескиванию, поскольку прочность и механические свойства дорожной трассы по существу определяются битумной основой.
Краткое описание чертежей
Дополнительные признаки и преимущества изобретения лучше разъясняются далее в подробном описании предпочтительного варианта реализации изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, где:
фигура 1 иллюстрирует часть дорожного покрытия, соответствующего современному уровню техники; и
фигура 2 схематически демонстрирует часть дорожного покрытия, соответствующего изобретению.
Описание предпочтительных вариантов реализации
Со ссылкой на вышеупомянутые фигуры битумное дорожное покрытие, соответствующее изобретению, в целом обозначается номером позиции 1.
Дорожное покрытие 1 определяет внешнюю поверхность дорожной трассы 6, подходящую для обеспечения проезда автотранспортных средств, грузовых автомобилей и т.п.
Упомянутое битумное дорожное покрытие 1 состоит из битумной основы 2 известного типа с толщиной, по существу находящейся в диапазоне от 10 мм до 60 мм.
Упомянутую битумную основу 2 получают из заполнителя 3 и битума 4, который выступает в роли связующего для упомянутого заполнителя 3.
Заполнитель 3 и битум или связующее 4 не заполняют пространство, занимаемое битумной основой 2, полностью, то есть далекую от пренебрежимо малой части упомянутого пространства в пределах битумной основы 2 занимают зазоры 5.
Битумная основа 2 предпочтительно также относится к типу с внутренним дренажем, так что она характеризуется содержанием значительной доли пустот и заполнителя 3 крупных размеров, то есть размеры более 40% заполнителя 3 предпочтительно превышают 10 мм.
Кроме того, упомянутый заполнитель 3 предпочтительно получают путем дробления, и, следовательно, он имеет неправильную форму, что, таким образом, обеспечивает отсутствие компактности у заполнителя и сохранение большой процентной доли зазоров 5.
Фактически, упомянутые зазоры 5 предпочтительно присутствуют при уровне содержания в диапазоне от 10% до 30% от упомянутой битумной основы 2.
Битумная основа 2 образует только самый внешний слой дорожной трассы 6, которая может включать дополнительные слои битумной смеси, дробленого камня и других материалов, схематически обозначенные номером позиции 8.
В зазорах 5 в битумной основе 2, которые уходят на расстояние от 1 до 40 мм от упомянутой внешней поверхности 1а, нанесено тонкое и однородное покрытие из цементного раствора 7.
Цементные растворы, как известно, состоят в основном из воды, заполнителя (по существу, состоящего из песка) и связующего, которым является цемент в случае цементных растворов. Цементный раствор также может содержать многочисленные различные типы добавок.
Цементный раствор 7 обладает фотокаталитическим действием, поскольку он содержит фотокаталитический материал в количествах в диапазоне от 2,0% до 5,0% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора.
Упомянутым фотокаталитическим материалом предпочтительно является диоксид титана и еще лучше в виде анатаза.
Цементный раствор 7 также включает пластифицирующую добавку в количествах в диапазоне от 1% до 4% (мас./мас.).
Упомянутая пластифицирующая добавка предназначается для разжижения цементного раствора, и предпочтительно она состоит из меламиноформальдегидной смолы, такой как MELMENT® F10, производимой компанией Degussa Construction Polymers GmbH, и предпочтительно ее используют в форме порошка.
В дополнение к этому, пластифицирующая добавка предпочтительно включает суперпластифицирующую добавку на основе сополимера винилацетата, винилверсатата и бутилакрилата в количествах, приблизительно равных 4% (мас./мас.). Такая суперпластифицирующая добавка производится, например, компанией Hercules под наименованием Elotex® AP200.
Цементный раствор 7 также включает аморфный диоксид кремния в количествах в диапазоне от 5% до 15% (мас./мас.) в расчете на количество цементного раствора 7.
Упомянутый аморфный диоксид кремния содержится в добавке для цементных растворов и цемента, называемой Silica Fume, которую предпочтительно используют в случае настоящего цементного раствора 7.
Упомянутая добавка делает возможным отчетливое, вплоть до двукратного, увеличение прочности цементов и цементных растворов.
Это обуславливается ограничением размеров частиц кремния (которые на два порядка величины уступают размерам частиц, составляющих цемент) и значительной реакционной способностью диоксида кремния по отношению к различным компонентам цементного раствора 7. Silica fume производится, например, норвежской компанией Elkem.
Цементный раствор 7 предпочтительно также содержит водоудерживающую добавку.
Водоудерживающая добавка ослабляет тенденцию к испарению воды во время схватывания цементного раствора 7.
Любое такое испарение оказывает пагубное воздействие на цементные растворы и цементы вообще и на настоящую смесь в частности, поскольку при испарении вода способствует возгонке более легких веществ, то есть диоксида титана, и переносит другие вещества, присутствующие в цементе, такие как карбонаты кальция и тому подобное, к поверхности, что для фотокаталитического действия диоксида титана или другого задействованного фотокатализатора будет создавать эффект экранирования.
Водоудерживающая добавка предпочтительно представляет собой простой эфир целлюлозы, который удерживает воду в результате увеличения вязкости текучей среды, и который добавляют к цементному раствору 7 в количествах в диапазоне от 0,1% до 0,4% (мас./мас.).
Подходящая водоудерживающая добавка, например, производится компанией Hercules и выпускается под наименованием Culminal Mhec 6000 PR.
Цементный раствор 7 предпочтительно также включает стекловолокно, которое предпочтительно изготавливают из щелочестойкого стекла, добавляемого в количествах в диапазоне от 1% до 3% (мас./мас.) в расчете на количество цементного раствора 7.
Более точно, упомянутые волокна изготавливают из щелочестойкого стекла с высоким содержанием диоксида циркония (ZrO2), способного противодействовать коррозионному действию щелочей и обеспечивающего наличие превосходных механических свойств.
Данные волокна предпочтительно имеют средний диаметр 12-14 мкм и длину предпочтительно в диапазоне от 3 мм до 20 мм.
Стекловолокно придает цементному раствору 7 превосходную механическую прочность и предотвращает образование каких-либо трещин во время схватывания цементного раствора.
Стекловолокно данного типа производится, например, компанией Vetrorex Saint-Gobain и выпускается под наименованием cem-fil® или micro fiberglass®.
К цементному раствору 7 можно добавлять многочисленные другие известные добавки, например, для улучшения его связующей способности или перерабатываемости, или для увеличения плотности цементного раствора 7 для предотвращения его просачивания на глубину.
Также возможно добавление окрашивающих пигментов, таких как определенные оксиды железа и тому подобное. Пример ингредиентов в цементном растворе 7 приводится в следующей таблице:
Продукт Производитель Тип Количество
ИНГРЕДИЕНТЫ ОСНОВЫ
GX Millennium Italcementi Цемент 20,0%
TX Millennium white Cern. 52,5 Italcementi Цемент 20,0%
Кварцевый песок Sataf 113 Sataf Заполнитель 36,0%
Кварцевый песок Sataf 11 71F Sataf Заполнитель 24,0%
ДОБАВКИ
Диоксид титана PC1O5 Millenium ch. TiO2 2,5%
Диоксид титана PC 500 Millenium ch TiO2 0,8%
Silica fume Elkem 940 U Elkem SiO2 10,0%
Melment F1O Neuchem Пластификатор 2,0%
Elotex AP 200 - Hercules Суперпластификатор 4,0%
Culminal MHEC 6000 PR Hercules Водоудерживающая добавка 0,3%
Amylotex 8100 Hercules Стабилизатор 0,3%
Магнитный железняк Siof Окрашивающая добавка 0,5%
Micro fiberglass Sant-Gobain Стекловолокно 1,5%
В таблице процентные отношения (мас./мас.) рассчитывали, исходя из массы одних только ингредиентов основы (то есть заполнителя и цемента). Описанные ранее химические и физические свойства цементного раствора 7 делают возможным его нанесение в виде однородного покрытия в зазорах 5 без полного их заполнения.
Более точно, текучесть цементного раствора 7, придаваемая пластифицирующей добавкой, делает возможным его просачивание в зазоры 5 в битумной основе вместо длительного пребывания на поверхности. В результате фотокаталитический цементный раствор 7 остается на месте даже после того, как верхний слой асфальта битумной трассы будет изношен.
Кроме того, благодаря аморфному диоксиду кремния или Silica Fume компактная и однородная природа цементного раствора 7 обеспечивает достижение желательного эффекта, гарантирующего то, что фотокаталитическая реакция всегда будет протекать в присутствии щелочных соединений цемента.
Фактически, на поверхность 1а и примыкающие поверхности наносят однородное покрытие из цементного раствора 7.
Изобретение включает новую методику получения битумного дорожного покрытия 1, обладающего фотокаталитическим действием.
Упомянутая методика включает известную стадию получения описанной ранее битумной основы 2.
Упомянутая битумная основа 2 предпочтительно относится к типу с внутренним дренажем.
Методика, соответствующая изобретению, также включает последующую стадию распределения по внешней поверхности 1а упомянутой битумной основы 2 цементного раствора 7, относящегося к описанному ранее типу.
Упомянутую операцию распределения проводят вручную или механическими средствами с использованием известных способов.
Цементный раствор 7 затекает внутрь битумной основы 2 и формирует облицовку в зазорах 5 в упомянутой битумной основе 2, обеспечивая в них однородное и компактное покрытие без полного заполнения зазоров 5, фактически, заполняется приблизительно 20% объема упомянутых зазоров.
Данный результат достигается благодаря химическим и физическим свойствам цементного раствора 7 и особенно благодаря добавлению пластифицирующих добавок и диоксида кремния или Silica Fume, как это разъяснялось ранее.
Цементный раствор 7 обеспечивает нанесение покрытия на битумный слой вплоть до глубины в диапазоне от 1 мм до 40 мм, в зависимости от прочности и долговечности, требуемых для рассматриваемого дорожного покрытия.
На один квадратный метр внешней поверхности 1а предпочтительно используют приблизительно 3 кг цементного раствора 7.
Методику распределения можно реализовать на специфически подготовленной битумной основе 2.
В данном случае битумную основу с внутренним дренажем 2 предпочтительно получают вместо прежней дорожной трассы или в дополнение к ней, и т.п.
В альтернативном варианте распределение можно провести по битумной основе 2, уже уложенной на дорожную трассу 6.
Изобретение также включает новое применение цементного раствора 7, относящегося к описанному типу.
В упомянутом применении используется цементный раствор 7, распределяемый по существу тем же самым образом, что и краска поверх битумной основы 2, которая образует внешнюю поверхность 1а дорожной трасы 6.
На один м2 площади поверхности 1а, подвергаемой обработке, предпочтительно используют три кг цементного раствора 7.
Изобретение демонстрирует наличие существенных преимуществ.
Фактически, цементный раствор 7 прилипает к поверхностям в зазорах 5 в битумной основе 2.
После этого фотокаталитические реакции всегда будут протекать в окрестности поверхностей с нанесенным покрытием из цементного раствора 7, так что отрицательные ионы, которые образуются в фотокаталитическом процессе, смогут связаться со щелочами в цементном растворе 7, таким образом, приводя к образованию безвредных солей.
Дополнительное преимущество может быть выявлено из сопоставления дорожного покрытия 1, соответствующего изобретению, и дорожного покрытия современного уровня техники, проиллюстрированного на фигуре 1.
На современном уровне техники получают верхнее покрытие на цементной основе 10, содержащее частицы фотокаталитического материала и покрывающее битумную основу 2.
Верхнее покрытие на цементной основе 10 является намного более жестким, чем битумная основа 2. В результате битумная основа 2 не может выступать в роли опоры для находящегося над ним верхнего покрытия 10. Отсутствие опоры и соответственное перекашивание бетонного слоя начинают проявляться в виде растрескивания поверхности.
В отличие от этого, цементный раствор 7 образует чрезвычайно тонкий компактный слой, не склонный к разрушению или растрескиванию, поскольку прочность и механические свойства дорожной трассы 6 по существу определяются битумной основой 2.
Еще одно преимущество заключается в том, что фотокаталитическое действие дорожной трассы 6 сохраняется, несмотря на изнашивание верхнего слоя дорожного покрытия 1, поскольку цементный раствор 7, содержащий фотокаталитические вещества, не просто распределяется по поверхности 1а, но также проникает в зазоры 5 в битумной основе 2. Фотокаталитическое действие, следовательно, сохраняется в течение всего срока службы дорожного покрытия 1.
Дополнительное преимущество вытекает из того факта, что только небольшое количество цементного раствора 7 и, следовательно, также фотокаталитических веществ требуется для нанесения покрытия на обширную площадь битумной основы 2, которая, следовательно, сохраняет свои характеристики внутреннего дренажа.
Отчетливое уменьшение количества требуемых фотокаталитических веществ также соответствует значительной экономии. В частности, количество TiO2 на один м2 дорожного покрытия 1 можно уменьшить более чем в десять раз по сравнению с количеством TiO2, требуемым для изготовления дорожного покрытия, полученного исключительно из фотокаталитического цемента.

Claims (1)

  1. Фотокаталитическое битумное дорожное покрытие, относящееся к типу, определяющему внешнюю поверхность (1а) дорожной трассы (6), состоящее из: битумной основы (2), относящейся к типу с внутренним дренажем, характеризующейся толщиной в диапазоне от 10 до 60 мм и имеющей зазоры (5), по меньшей мере, поблизости от поверхности, и отличающееся тем, что: в упомянутых зазорах (5), идущих от поверхности (1а) вплоть до глубины, по меньшей мере, в 1 мм, нанесено тонкое покрытие из цементного раствора (7), содержащего: цемент, кварцевый песок в качестве заполнителя, воду и следующие добавки: фотокаталитический материал, подходящий для обеспечения протекания фотокаталитических реакций, представляющий собой диоксид титана, в количествах в диапазоне от 2,0 до 5,0% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора (7), пластифицирующую добавку, пригодную для разжижения упомянутого цементного раствора (7) и включающую меламиноформальдегидную смолу, в количествах в диапазоне от 1 до 4% (мас./мас.) в расчете на количество упомянутого цементного раствора (7), и аморфный диоксид кремния, пригодный для придания упомянутому цементному раствору компактности, в количествах на уровне от 5 до 15% (мас./мас.), в расчете на количество упомянутого цементного раствора (7).
RU2006126896A 2005-07-25 2006-07-24 Битумное дорожное покрытие, обладающее фотокаталитическим действием RU2415989C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05425543.5 2005-07-25
EP20050425543 EP1752429A1 (en) 2005-07-25 2005-07-25 Bituminous road surface with a photocatalytic effect and a procedure for the preparation of said road surface

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006126896A RU2006126896A (ru) 2008-01-27
RU2415989C2 true RU2415989C2 (ru) 2011-04-10

Family

ID=35686478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006126896A RU2415989C2 (ru) 2005-07-25 2006-07-24 Битумное дорожное покрытие, обладающее фотокаталитическим действием

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20070017417A1 (ru)
EP (1) EP1752429A1 (ru)
CN (1) CN1990412B (ru)
AU (1) AU2006203170B2 (ru)
NZ (1) NZ548721A (ru)
RU (1) RU2415989C2 (ru)
SG (1) SG129421A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782907C1 (ru) * 2022-04-22 2022-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть-Битумные материалы" (ООО "Газпромнефть-БМ") Способ контроля степени износа материалов холодного применения и композиция материала холодного применения

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20071398A1 (it) * 2007-07-12 2009-01-13 Impresa Bacchi S R L Composizione fotocatalitica applicabile a manti bituminosi e relativo uso
ITMI20071509A1 (it) 2007-07-26 2009-01-27 Italcementi Spa Rivestimenti a base di leganti idraulici con reologia ottimale ed elevata attivita' fotocatalitica
ITMI20071508A1 (it) * 2007-07-26 2009-01-27 Italcementi Spa Composizioni cementizie ad elevata potenza fotocatalitica e con reologia migliorata
ITMI20080787A1 (it) * 2008-04-29 2009-10-30 Italcementi Spa Pavimentazione con attivita' disinquinante e miscela fotocatalitica per realizzarla
FR2943664A1 (fr) * 2009-03-25 2010-10-01 Colas Sa Granulat de synthese a proprietes photocatalytiques pour application routiere, et son procede de production
EP2236476A1 (en) 2009-03-31 2010-10-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Process for preparing slurry
IT1393828B1 (it) * 2009-04-24 2012-05-11 Impresa Bacchi S R L Pavimentazione stradale resistente al calore e relativo procedimento di fabbricazione
CN101654347B (zh) * 2009-08-07 2012-04-11 江苏省交通科学研究院股份有限公司 一种厂拌热再生沥青混合料
DE102010015786A1 (de) * 2010-02-08 2011-08-11 Franz Carl Nüdling Basaltwerke GmbH & Co. KG, 36037 Gesteinskörnung zur Herstellung eines Verkehrswegs sowie entsprechender Verkehrsweg, und Verfahren zur Herstellung einer photokatalytisch aktiven Schicht und Verfahren zur Herstellung desselben
CN101857408B (zh) * 2010-06-04 2012-06-13 深圳广田装饰集团股份有限公司 一种内墙装饰砂浆及其施工方法
CN101967787A (zh) * 2010-09-15 2011-02-09 山东科技大学 一种沥青混合料-水泥砂浆复合型路面
BE1020216A4 (nl) * 2011-09-09 2013-06-04 Eoxolit Bvba Reflecterende en refracterende elementen die de licht intensiteit of lichtstraling op de fotokatalytische nanoparticulen verbetert.
CN103101104A (zh) * 2011-11-09 2013-05-15 中国科学院城市环境研究所 一种强化光催化环保砖的制备方法
USRE48220E1 (en) * 2013-03-13 2020-09-22 D&D Emulsions, Inc. Embedding photocatalytic titanium dioxide in asphalt surfaces to reduce pollutants via photocatalytic reactions
US9303369B1 (en) * 2013-03-13 2016-04-05 D&D Emulsions, Inc. Embedding photocatalytic titanium dioxide in asphalt surfaces to reduce pollutants via photocatalytic reactions
CA2845980C (en) * 2013-03-13 2021-06-22 D&D Emulsions, Inc. Embedding photocatalytic titanium dioxide in asphalt surfaces to reduce pollutants via photocatalytic reactions
CN104098291B (zh) * 2013-04-12 2017-05-10 北京建元天地环保科技有限公司 光触媒功能性道路材料制备方法
ES2661086T3 (es) 2014-07-09 2018-03-27 Sacyr Construcción, S.A. Tratamiento superficial de pavimentos asfálticos con un compuesto fotocatalítico para la eliminación de contaminantes atmosféricos
DE102016124299B3 (de) * 2016-12-14 2018-04-12 Betonwerk Lintel Gmbh & Co. Kg Zusammensetzung mit photokatalytischen Eigenschaften, TiO2 -haltige Suspension zur Herstellung einer Zusammensetzung mit photokatalytischen Eigenschaften, Verwendung der Suspension zur Herstellung der Zusammensetzung sowie Verfahren zur Betonherstellung unter Verwendung der Suspension
CN107056179A (zh) * 2017-02-27 2017-08-18 建积(深圳)环保建材科技有限公司 一种可净化空气和自清洁的grc建筑构件及其制造方法
CN108516779A (zh) * 2018-04-30 2018-09-11 上海前引科技有限公司 一种有益健康的地暖填充干粉砂浆及其制备方法
CN112321214A (zh) * 2020-11-11 2021-02-05 东北林业大学 秸秆纤维用于再生沥青混凝土路面
CN112551992B (zh) * 2021-01-15 2022-03-11 福州大学 一种具有光催化作用的人工粗骨料及其制备方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4105458A (en) * 1973-10-09 1978-08-08 Dunlop Limited Road surfaces
US5453310A (en) * 1992-08-11 1995-09-26 E. Khashoggi Industries Cementitious materials for use in packaging containers and their methods of manufacture
IT1286492B1 (it) * 1996-08-07 1998-07-15 Italcementi Spa Legante idraulico con migliorate proprieta' di costanza di colore
JP3428381B2 (ja) * 1996-08-16 2003-07-22 三菱マテリアル株式会社 NOx浄化舗装構造物
JP2835510B2 (ja) * 1996-12-19 1998-12-14 啓一郎 三輪 道路等のための舗装材
WO2000006828A1 (fr) * 1998-07-29 2000-02-10 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. Voie de circulation remplissant une fonction de purification d'air et procede servant a purifier de l'air pollue sur une voie de circulation
WO2000046165A1 (fr) * 1999-02-05 2000-08-10 Toto Ltd. Corps d'articulation a base de ciment et matiere d'articulation associee
JP2001048608A (ja) * 1999-08-06 2001-02-20 Matsushita Electric Works Ltd 道路舗装材料および道路舗装工法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2782907C1 (ru) * 2022-04-22 2022-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "Газпромнефть-Битумные материалы" (ООО "Газпромнефть-БМ") Способ контроля степени износа материалов холодного применения и композиция материала холодного применения

Also Published As

Publication number Publication date
CN1990412A (zh) 2007-07-04
RU2006126896A (ru) 2008-01-27
AU2006203170A1 (en) 2007-02-08
NZ548721A (en) 2007-07-27
CN1990412B (zh) 2011-06-08
SG129421A1 (en) 2007-02-26
AU2006203170B2 (en) 2011-03-17
US20070017417A1 (en) 2007-01-25
EP1752429A1 (en) 2007-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2415989C2 (ru) Битумное дорожное покрытие, обладающее фотокаталитическим действием
Reig et al. Compressive strength and microstructure of alkali-activated mortars with high ceramic waste content
US5695811A (en) Methods and compositions for bonding a cement-based overlay on a cement-based substrate
KR101740500B1 (ko) 내화학성이 우수한 콘크리트 구조물용 보수보강재 및 보수공법
WO1997044294A1 (en) Hardened hydraulic cement, ceramic or coarse concrete aggregate treated with high pressure fluids
AU2010100046A4 (en) A composition suitable for use in building construction
CN104086131B (zh) 将建筑垃圾与石灰石粉复合制得的道路铺筑材料及其制备方法
AU2007219709A1 (en) Matrix for masonry elements and method of manufacture thereof
TW593197B (en) Process for producing building materials from raw paint sludge
JP2022529415A (ja) 湿式鋳造スラグ系コンクリート製品を製造するための炭酸化養生方法
WO2019043598A1 (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF PHOTOCATALYTIC SLABS / SHEETS / BLOCKS AND ASSOCIATED SLABS / SHEETS / PHOTOCATALYTIC BLOCKS
KR101481753B1 (ko) 균열 자기치유 기능이 구비된 콘크리트 미세 균열보수용 균열크리너
Dey et al. An experimental study on strength and durability characteristics of self‐curing self‐compacting concrete
IT201800009655A1 (it) Materiali edilizi ecologici, migliorati, funzionali, fotocatalitici e processi per prepararli
KR100794223B1 (ko) 화산쇄설물을 주재로 한 도로포장 조성물 및 이를 이용하는도로포장 방법
CN106396531B (zh) 一种用于海水珊瑚骨料混凝土的固盐剂
US20100242806A1 (en) Photocatalytically activated structural components composed of a matrix bound with a mineral binder, as well as method for production of the structural components
Zhu et al. Effectiveness and compatibility of fabricated hydraulic lime prepared with ultrafine pozzolanic materials in consolidating soil-matrix
CN110662725A (zh) 制造和施加非波特兰水泥基材料的系统和方法
EP1718580B1 (en) Fast-setting pourable mortars with high fluidity
CN110944961B (zh) 制造混凝土制品与结构的方法
JP4641174B2 (ja) 透水平板の製造方法
RU2254987C1 (ru) Способ изготовления изделия из бетонной смеси
EP4118057A1 (fr) Fabrication d'un mur par projection par voie seche d'une composition comprenant de la terre crue
Tataranni Experimental application of Waste Bleaching Clays in the production of construction materials for Civil Infrastructures

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110725