SE502009C2 - Bitumenemulsion, dess framställning och användning samt brytningsadditiv för användning däri - Google Patents

Description

502 009 10 15 20 25 30 35 2 Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en bitumenemulsion i vilken det är möjligt att i stället för vattenlösningar använda fasta material, vilka är i och för sig kända för att bryta bitumenemulsioner. Vid tillsats av sådana ämnen till bitumenemulsioner bryter dessa dock omedelbart.

Problemet har varit att åstadkomma en fördröjd brytning så att man hinner lägga ut och välta massan innan den stelnar.

Enligt föreliggande uppfinning har man nu funnit att detta problem kan lösas genom att göra en suspension av det fasta brytande materialet i en olja. Suspensionen används sedan som ett brytningskontrollerande additiv som blandas in i bitumenemulsionen strax innan man vill få den att bryta. Oljefilmen fördröjer då kontakten mellan det brytande materialet och bitumenemulsionen.

I enlighet med det ovanstående avser således före- liggande uppfinning en bitumenemulsion av anjonisk eller katjonisk typ med ett brytningsadditiv, vilken bitumenemulsion kännetecknas av, att brytningsadditivet har satts till emulsionen i form av en suspension av en brytande fast substans i olja.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är emulsionen av katjonisk typ, varvid exempelvis följande alkaliska material kan användas som brytningskemikalier: Kalcium- hydroxid, kalciumoxid, alkalitetraborat, alkali- karbonat, alkalimetasilikat, cement (STS cement P), alkalisalt av sulfonerat lignin, magnesiumkarbonat och magnesiumhydroxid.

Uttrycket "alkali" såsom det har använts i sammansättningarna ovan avser att beteckna natrium och 10 15 20 25 30 35 502 009 3 kalium, företrädesvis natrium. Exempel på natriumsalt av sulfonerat lignin är Diwatex 30, sålt av Holmen Kemi.

I viss mån kan fördröjningstiden varieras genom att välja olika oljor för suspensionen. Valet av olja har stor betydelse för suspensionens stabilitet. Enligt föreliggande uppfinning kan de oljor som används i detta sammanhang väljas bland mineraloljor, syntetiska oljor och vegetabiliska oljor.

Principen att låta oljefilmen fördröja kontakten mellan en emulsionsbrytande fast substans och en bitumen- emulsion kan även utnyttjas om man gör en emulsion av suspensionen i vatten. I enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning tillsätts följaktligen suspensionen av fast substans i olja som en emulsion i vatten. I detta fall kan man dock inte använda vattenlösliga salter som brytningskemikalie, då dessa läcker ut genom oljefilmen in i den kontinuerliga vattenfasen. När en sådan brytníngsemulsion blandas med bitumenemulsionen får man en omedelbar brytning, vilket inte är önskvärt.

Enligt en annan aspekt av uppfinningen avser denna ett brytningsadditiv för användning i en bitumenemulsion enligt uppfinningen, vilket brytningsadditiv känne- tecknas av att det utgörs av en suspension av en brytande fast substans i olja.

Enligt en utföringsform av brytningsadditivet enligt uppfinningen är suspensionen av fast substans i olja emulgerad i vatten. 502 009 10 15 20 25 30 35 4 Bitumenemulsionen enligt föreliggande uppfinning framställs med ett förfarande, som kännetecknas av följande steg a) framställning av en suspension av en brytande fast substans i olja, b) blandning av suspensionen med en bitumenemulsion av anjonisk eller katjonisk ÜYPI varvid suspensionen eventuellt emulgeras i vatten före steg b.

Uppfinningen avser även användningen av en bitumen- emulsion enligt uppfinningen vid vägbyggen, vägunder- håll, återbruk av gamla asfaltmassor eller vid konstruktionsarbeten såsom takläggning, beläggning och impregnering.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hjälp av ett antal utföringsexempel.

Exempel 1 En suspension bestående av 49% kalciumhydroxid i ett nafteniskt destillat (viskositet vid 40°C 32 mmz/s, koltypsanalys CA=25%, CN=30%, CP=45%) tillverkas genom dispergering med hjälp av en höghastighetsblandare av typen Ultraturrax®. När 2% av ovanstående suspension sätts till en bitumenemulsion BE65/5000 (Nynäs Bitumen AB) fås en bra bruten emulsion där vatten separerat inom 20 timmar.

För att ytterligare undersöka effekten av brytnings- additivet utfördes en så kallad avrinnings- och avtvättningstest. Testen går till på följande sätt: Till en bitumenemulsion sätts en viss mängd brytnings- additiv. Emulsionen blandas sedan med stenmaterial som 10 15 20 25 30 35 502 009 5 är fuktat med vatten. Blandningen blandas under 30 sekunder och hälls därefter i en tratt med ett ståltrådsnät i botten. Vätska som rinner ut ur tratten under 30 min samlas upp. Vattnet indunstas och återstoden vägs och rapporteras som "Avrinning" uttryckt som procent bindemedel av tillsatt mängd bindemedel. Massan lämnas i tratten ytterligare 30 min varefter 200 ml vatten hälls över massan. Vattnet samlas upp och indunstas. Äterstoden vägs och rapporteras som "Avtvättning" i procent av tillsatt bindemedel. 2% av suspensionen ovan sattes till en bitumenemulsion P91-212-01 (Nynäs Bitumen AB). 500 g stenmaterial (granit från Farsta; sammansättning 52% 4-8mm, 13% 2-4 mm och 35% 0-2mm) fuktades med 20 g vatten. Till detta sattes 40 g av ovanstående emulsion. Blandningen hälldes i en tratt för mätning av "Avrinning" och "Avtvättning" enligt ovan.

Resultat: Avrinning 0%; Avtvättning: 0,8% Resultatet kan jämföras med om ingen brytnings- suspension tillsätts: Avrinning 5%; Avtvättning 11%.

Exempel 2 En suspension bestående av 38% natriummetasilikat i ett nafteniskt destillat (viskositet vid 40°C 200 mmz/s, koltypsanalys CA=25%, CN=3O%, Cp=45%) tillverkas genom dispergering med hjälp av en höghastighetsblandare av typen Ultraturrax®. När 2% av ovanstående suspension sätts till en bitumenemulsion BE65/5000 fås en bruten emulsion där vattnet inte separerat inom 24 timmar. 2% av ovanstående suspension sattes till en bitumenemulsion P91-212-01 och test bekräftande 502 009 10 15 20 6 "Avrinning“ och "Avtvättning" utfördes på samma sätt som i exempel l.

Resultat: Avrinning 0%; Avrinning: 0% Exempel 3 En suspension bestående av 68% cement i ett nafteniskt dsstiilat (viskositet 32 mmz/s vid 4o°c) tillverkas genom dispergering med hjälp av en höghastighets- blandare av typen Ultraturrax®. Suspensionen emulgeras därefter i vatten. Emulsionen har följande samman- sättning: 47% cementsuspension, 47% vatten, 3% emulgator Berol 79 och 3% emulgator Berol 540 (båda emulgatorerna från Berol Nobel AB) 3,5% av emulsionen ovan sattes till en bitumenemulsion P91-212-01. 40 g av blandningen sattes till 500 g fuktigt stenmaterial (som i exempel 1 och 2). Bland- ningen rördes i 30 sek och hälldes i tratt för att testa "Avrinning" och "Avtvättning".

Resultat: Avrinning 0%; Avtvättning: O,9%

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 35 502 009 Patentkrav 1. Bitumenemulsion av anjonisk eller katjonisk typ med ett brytningsadditiv, kännetacknad av, att brytningsadditivet har satts till emulsionen i form av en suspension av en brytande fast substans i olja. Bitumenemulsion enligt krav 1, kännetecknad av, att emulsionen är av katjonisk typ. Bitumenemulsion enligt krav 2, kännetecknad av, att den fasta fasen innefattar kalciumhydroxid, kalciumoxid, alkalitetraborat, alkalikarbonat, alkalimetasilikat, cement, alkalisalt av sulfonerat lignin, magnesiumkarbonat eller magnesiumhydroxid. Bitumenemulsion enligt något av krav 1-3, kännetecknad av, att oljan är en mineralolja, en syntetisk olja eller en vegetabilisk olja. Bitumenemulsion enligt något av krav 1-4, kännetecknad av, att suspensionen i olja tillsätts som en emulsion i vatten. Brytningsadditiv för användning i en bitumenemulsion enligt något av krav 1-5, kännetecknat av, att det utgörs av en suspension av en brytande fast substans i olja. Brytningsadditiv enligt krav 6, kännetecknat av, att suspensionen av fast substans i olja är emulgerad i vatten. 502 009 10 15 8 8. Förfarande att framställa en bitumenemulsion enligt något av krav 1 till 5, kännetecknat av, a) framställning av en suspension av en brytande fast substans i olja, b) blandning av suspensionen med en bitumenemulsion av anjonisk eller katjonisk fiYP. varvid suspensionen eventuellt emulgeras i vatten före steg b. 9. Användning av en bitumenemulsion enligt något av krav 1-5, vid vägbyggen, vägunderhåll eller återbruk av gamla asfaltmassor. 10. Användning av en bitumenemulsion enligt något av krav 1-5, vid konstruktionsarbeten såsom takläggning, beläggning och impregnering.