SK2462000A3

SK2462000A3 - Bitumen or asphalt for producing a road topping, road topping and method for the production of bitumen or asphalt

Info

Publication number: SK2462000A3
Application number: SK246-2000A
Authority: SK
Inventors: Gunter Hildebrand; Ferdinand Richter; Michael Matthai; Bruno Iversen; Klaus-Werner Damm
Original assignee: Schumann Sasol Gmbh
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-08-14
Also published as: PL191982B1; ATE228154T1; US20030002920A1; ES2184323T3; ID23969A; AU9437298A; US6588974B2; US6913416B2; US20030231928A1; AU746435B2; EP1017760A1; CN1136293C; BG104268A; CA2302053A1; EP1017760B1; HUP0003560A2; CA2302053C; NO20000920L; NO20000920D0; HU225454B1

Description

Bitúmen alebo asfalt na vytváranie krytu vozovky, kryt vozovky, spôsob vytvárania krytu vozovky a použitie liateho asfaltu

Oblasť techniky

Vynález sa týka bitúmenu alebo asfaltu na vytváranie krytu vozovky, ktorý pozostáva zo spodnej pieskovej/štrkovej vrstvy, na ktorej je umiestnená bitúmenózna nosná vrstva a horná asfaltobetónová alebo krycia vrstva, spôsobu vytvárania krytu vozovky, spôsobu vytvárania krytu vozovky s použitím podielu starého asfaltu z odstraňovaného starého povrchu vozovky a podielom nového asfaltu, pričom starý asfalt sa najskôr zahreje na teplotu nižšiu než je teplota nového asfaltu a starý asfalt a nový asfalt sa potom spolu miesia. Vynález sa konečne týka použitia liateho asfaltu s prísadou FT - parafínu na spevnené plochy, kryty mostov a mastix a asfaltové vrstvy všetkých druhov.

Doterajší stav techniky

Kryty vozov^:ek sa prevažné zhotovujú z asfaltu alebo zmesi bitúmenu s prísadami, ako je piesok, štrk, zaoblené alebo ostrohranné drobné kamenivo alebo podobne.

U krytu vozovky sa požaduje vysoká odolnosť proti opotrebovaniu. Kryt vozovky má okrem toho mať aj malý sklon na deformovanie, aby nerovnosti, ako sú vyjazdené koľaje a podobne, nevznikali pokiaľ možno vôbec, poprípade iba v malej miere a po dlhej dobe používania.

Úlohou vynálezu je technická problematika nájdenia zdokonaleného bitúmenu alebo asfaltu, predovšetkým na zhotovovanie krytu vozovky.

Podstata vynálezu

Uvedená úloha rieši a nedostatky známych riešení tohto druhu do značnej miery odstraňuje bitúmen alebo asfalt na vytváranie krytu vozovky podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že obsahuje podiel parafínu získaného syntézou podľa Fischer - Tropsch (FT-parafín).

Podiel FT - parafínu je 0,5 % alebo viac, výhodne 1,5 až 5 % až 7,5 % alebo 10 %.

FT - parafín má pritom teplotu tavenia (bod tuhnutia) v rozsahu približne 68 až 105 °C a je najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT - parafínom.

Predmetom vynálezu je tiež kryt vozovky, ktorý pozostáva zo spodnej pieskovej/štrkovej vrstvy, na ktorej je umiestnená bitúmenózna nosná vrstva a horná asfaltobetónová alebo krycia vrstva, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že bitúmen alebo bitúmenózna nosná vrstva obsahuje podiel parafínu získaného syntézou podľa Fischer - Tropsch (FT - parafín). Je výhodné, ak podiel FT - parafínu je 0,5 až 10 %, výhodne 1,5 až 7,5 %, predovšetkým 3 až 5 %. Tiež krycia vrstva výhodne obsahuje podiel FT - parafínu.

Predmetom vynálezu je tiež kryt vozovky, pričom tento kryt obsahuje väzbovú vrstvu, u ktorého tiež táto väzbová vrstva obsahuje podiel FT parafínu.

Podiel FT - parafínu v krycej vrstve je výhodne 0,5 až 5 %, vztiahnuté na bitúmen, pričom FT - parafín má teplotu tavenia (bod tuhnutia) v rozsahu približne 68 až 105 °C a je výhodne najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT parafínom.

Predmetom vynálezu je tiež spôsob vytvárania krytu vozovky, ktorý sa vyznačuje tým, že na vytváranie bitúmenóznej nosnej vrstvy na stavbu vozovky sa k asfaltu obsahujúcemu bitúmen pridáva parafín získaný syntézou podľa Fischer

-Tropsch (FT - parafín), pričom podiel FT - parafínu, vztiahnuté na podiel bitúmenu, je 0,5 až 10 %, výhodne 2,5 až 7,5 %, predovšetkým 3 až 5 %.

Na vytváranie krycej vrstvy na stavbu vozovky sa k asfaltu obsahujúcemu bitúmen pridáva FT - parafín v množstve 0,5 až 5 %.

V prípade, že vozovka obsahuje väzbovú vrstvu, sa na vytváranie tejto väzbovej vrstvy na stavbu vozovky k asfaltu obsahujúcemu bitúmen pridáva FT parafín v množstve 0,5 až 5 %, vztiahnuté na bitúmen.

FT - parafín sa ku kvapalnému bitúmenu pridáva výhodne v pevnej forme, predovšetkým vo forme granulátu, prášku, Šupiniek alebo tabliet alebo v kvapalnej forme a je pritom výhodne najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT- parafínom.

Takto získaný liaty asfalt s prísadou FT - parafínu sa môže použiť na spevnené plochy, kryty mostov a mastix a asfaltové vrstvy všetkých druhov.

Predmetom vynálezu je tiež spôsob vytvárania krytu vozovky s použitím podielu starého asfaltu z odstraňovaného starého povrchu vozovky a podielom nového asfaltu, pričom starý asfalt sa najskôr zahreje na teplotu nižšiu než je teplota nového asfaltu a starý asfalt a nový asfalt sa potom spolu miesia, podľa vynálezu, ktorého podstata spočíva v tom, že k novému asfaltu alebo prípadne ku starému asfaltu sa pridáva FT - parafín.

Tento FT - parafín sa výhodne pridáva v množstve 0,1 až 0,5 %, vztiahnuté na množstvo použitého nového asfaltu.

Bitúmen alebo asfalt teda obsahuje podiel parafínu získaného syntézou podľa Fischer - Tropsch (FT - parafín). FT - parafíny pozostávajú predovšetkým z normálnych parafínov. Viac než 90 % pritom obvykle tvoria N - alkány. Zvyšok sú IZO-alkány. Dĺžka uhlíkového reťazca je približne C30 až C100 pri bode tuhnutia v rozsahu približne 68 až 105 °C. Podiel FT - parafínu, vztiahnutý na podiel bitúmenu v asfalte alebo na bitúmen ako taký, je 0,5 % alebo viac, výhodne 1,5 až 5 % až 7,5 % alebo 10 %. Tieto percentuálne údaje sa obvykle uvádzajú v %-hmotn. Môže sa však tiež vychádzať z %-objemových. Prekvapujúco sa zistilo, že kryt vozovky vyrobený z takto modifikovaného bitúmenu alebo asfaltu, je podstatne odolnejší. V porovnaní s doposiaľ známymi krytmi vozoviek na báze bitúmenu alebo asfaltu sa podstatne zníži vytváranie vyjazdených koľají, ktoré v cestnej prevádzke vznikajú v dôsledku zaťaženia prechádzajúcimi motorovými vozidlami. Pevnosť krytu vozovky závisí na rade rôznych a vzájomne sa ovplyvňujúcich faktorov. Jedným zo zvlášť významných faktorov je stupeň zhutnenia. V tomto smere sa prekvapujúco zistilo, že prísada FT - parafínu umožňuje značne vyšší stupeň zhutnenia. Aj keď FT - parafíny vo svojom konečnom účinku vedú k vyššej tvrdosti krytu vozovky, v kvapalnom stave naopak zároveň znižujú viskozitu „väzbového materiálu“, to jest bitúmenu, takže pôsobí ako prostriedok zvyšujúci tekutosť. Pevnosť krytu vozovky ďalej závisí na použitom kamenive, či už toto pozostáva z oblých alebo ostrohranných kúskov. Vysoké pevnosti je možné dosiahnuť predovšetkým pri použití ostrohranného kameniva, čo sa prikladá lepšiemu ukotveniu jednotlivých zŕn tohto kameniva. V prípade kameniva alebo štrku s oblými zrnami je možné naproti tomu dosiahnuť vyšší stupeň zhutnenia. Tiež v tomto smere má prísada FT - parafínov priaznivé účinky. Zlepší sa

zlepšenie sa môže dosiahnuť tým, že sa použije bitúmen, ktorý obsahuje FT parafín, ktorý je najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT - parafínom. V porovnaní s neoxidovanými parafínmi sa tak síce o približne 5 °C zníži bod tuhnutia, avšak podstatne sa zvýši priľnavosť bitúmenu, takže je možné, aby sa najmenej sčasti použil štrk alebo drvina s oblými zrnami, bez toho, aby to muselo priniesť zníženie pevnosti. Priaznivý účinok oxidovaných FT - parafínov sa prikladá polarite funkčných skupín, ktoré sú v nich obsiahnuté.

V praktických prípadoch je podiel FT-parafínov 0,5 až 10 %-hmotn., výhodne 2,5 až 5 %-hmotn., predovšetkým 4 až 5 %-hmotn., vztiahnuté na bitúmen. Je výhodné, ak použité FT - parafíny majú teplotu tavenia (bod tuhnutia) v rozsahu približne 90 až 105 °C.

Zatiaľ Čo normálny asfalt vo vyhotovení ako valcovaný asfalt obsahuje približne 3 - 8 % bitúmenu, vyrába sa tiež tak zvaný liaty asfalt, ktorý obsahuje približne 6,5 až 8,5 % bitúmenu. Používajú sa obvykle bitúmeny so stupňom akosti B45 alebo vyšším. Aby sa pri transporte liateho asfaltu predišlo usadzovaniu minerálnych zložiek, je treba, aby sa tento liaty asfalt až do konečného spra5 covania stále miešal. Aby sa udržala viskozita potrebná na také miešanie, zahrieva sa liaty asfalt na pomerne vysoké teploty v rozsahu 200 až 250 °C. Prísada FT - parafínov, ako už bolo spomínané, v približne rovnakom pomere k liatemu asfaltu, poprípade k bitúmenu liateho asfaltu, vedie prekvapujúco k tomu, že sa môže značne znížiť teplota, ktorá je potrebná na to, aby sa zmes mohla miešať. Zatiaľ čo až doposiaľ boli potrebné teploty najmenej 220 až 250 °C, je s prísadou FT - parafínov možné zníženie týchto teplôt o 30 °C. Toto zníženie teplôt je súčasne spojené s významnou výhodou spočívajúcou v tom, že sa zníži emisia škodlivín.

V prípade asfaltu, a to ako valcovaného, tak aj liateho asfaltu, sa okrem toho ukázalo, že zostane znateľne dlhší čas do spracovania asfaltu. Prekvapujúco sa ukázalo, že spracovanie takého asfaltu je možné za nižších teplôt, než tomu bolo doposiaľ. Tento jav sa okrem už opísaného zníženia viskozity pripisuje schopnosti parafínu akumulovať skupenské teplo. Na teplote fázového prechodu parafínu dochádza k uvoľňovaniu tepla, bez toho, aby toto bolo spojené s poklesom teploty.

Vynález sa ďalej týka krytu vozovky, ktorý pozostáva zo spodnej pieskovej/štrkovej vrstvy, na ktorej je umiestnená bitúmenózna nosná vrstva, asfaltová väzbová vrstva a horná asfaltobetónová vrstva, nazývaná všeobecne asfaltová krycia vrstva. Vynález sa vo vzťahu k takému krytu vozovky zaoberá technickým problémom dosiahnutia vyššej pevnosti, predovšetkým vyššej odolnosti proti deformácii.

Uvedený problém je vyriešený v podstate predovšetkým tým, že bitúmen asfaltovej krycej vrstvy a/alebo bitúmenózna nosná vrstva obsahuje podiel parafínov získaných syntézou podľa Fischer > Tropsch (FT - parafíny). Je výhodné, ak podiel FT - parafínov je 0,5 až 10 %, výhodne 1,5 až 7,5 %, vztiahnuté na hmotnosť. Tiež tu sa však môže vychádzať z %-objemových.

Aj keď sa to tiež vždy nepovažuje za potrebné, spadá do rámca vynálezu tiež prípad, že prísadou parafínu je, ako už bolo uvedené, modifikovaná horná krycia vrstva, to jest asfaltová krycia vrstva. V skutočnosti sa dokonca ukázalo, že prísada 1 až 3 % FT - parafínov do asfaltovej krycej vrstvy umožňuje dosiahnutie vyššej pevnosti, predovšetkým zásluhou možnosti vyššieho zhutnenia. Z nových poznatkov dokonca vyplýva, že prísada FT - parafínov do asfaltovej krycej vrstvy je, čo sa týka jednotlivých vrstiev krytu vozovky, najdôležitejšia.

V uvedenej súvislosti ide o FT - parafíny s teplotou tavenia (bodom tuhnutia) v rozsahu približne 68 až 105 °C a s dĺžkou uhlíkového reťazca C30 až C100 alebo dokonca C105. Tiež v tomto prípade platia analogicky vyššie uvedené vývody, predovšetkým čo sa tiež týka oxidovaných parafínov.

Vynález sa zaoberá tiež spôsobom vytvárania krytu vozovky, a to z hľadiska dosiahnutia vyššej pevnosti tohto krytu vozovky.

Podľa vynálezu je v tomto smere navrhnuté, aby sa do bitúmenóznej nosnej vrstvy a/alebo asfaltovej väzbovej vrstvy a/alebo asfaltovej krycej vrstvy na stavbu vozovky pridával bitúmen s podielom FT - parafínov, pričom podiel FT parafínov, vztiahnuté na podiel bitúmenu, je 0,5 až 10 %, výhodne 2,5 až 7,5 %, predovšetkým 4 až 5 %. FT - parafíny sa k tekutému bitúmenu alebo asfaltu pridávajú výhodne v pevnej alebo tekutej forme. Je výhodné, ak sa tieto FT parafíny pridávajú vo forme granulátu, prášku, šupiniek alebo tabliet. V prípade šupiniek ide o materiál vo forme vločiek. Je ďalej výhodné, ak sa FT - parafíny pridávajú k bitúmenu alebo k asfaltu pri teplote bitúmenu približne 160 až 170 °C. K takto modifikovanému bitúmenu sa potom pridávajú plnivá, ako je kameň, štrk alebo kamenná drvina.

Ako celok sa ukázalo, že taký bitúmen má pri nižšej penetrácii vyšší bod mäknutia. Penetrácia je dokonca trocha nižšia, než by sa očakávalo. Nebolo zistené separovanie plnív. Je tiež výhodné, že takto modifikovaný bitúmen je možné bez straty vlastností dlhšie skladovať. V porovnaní s doposiaľ bežnými bitúmenmi má takto modifikovaný bitúmen vyššiu priľnavosť k plnivu, a to pri približne rovnakom bode lomu. Zodpovedajúce zlepšenia sa potom, ako už bolo uvedené, dosahujú u asfaltovej zmesi, ktorá obsahuje taký bitúmen. Správanie za nízkych teplôt sa prekvapujúco nezhorší, pretože je prevažne dané použitým základným bitúmenom.

Ί

Predmetom vynálezu je tiež spôsob vytvárania krytu vozovky s použitím podielu starého asfaltu z odstraňovaného starého povrchu vozovky a podielom nového asfaltu, pričom starý asfalt sa najskôr zahreje na teplotu nižšiu než je teplota nového asfaltu a starý asfalt a nový asfalt sa potom spolu miesia. Podľa vynálezu je v tomto smere navrhnuté, aby sa k novému asfaltu alebo prípadne ku starému asfaltu pridával FT - parafín. Týmto spôsobom sa prekvapujúco dosiahne lepšia integrácia starého asfaltu, ktorý sa pritom zahrieva len natoľko, aby nedošlo k jeho prechodu do tekutého stavu. Skvapalnenie a zmiešanie starého asfaltu s novým asfaltom nastáva prevažne až po pridaní nového asfaltu, a to zásluhou podstatne vyššej teploty tohto nového asfaltu. Zásluhou toho, že k novému asfaltu sa pridáva FT - parafín, dosiahne sa u nového asfaltu vyššia tekutosť a takto dôjde k rovnomernejšiemu premiešaniu so starým asfaltom a rýchlejšiemu zaintegrovaniu tohto starého asfaltu za primeranej teploty. FT - parafíny sa v tomto prípade pridávajú v množstve 0,1 až 0,5 %, v realizovanom príklade v množstve približne 0,25 %, vztiahnuté na množstvo použitého nového asfaltu. Ide opäť výhodne o %-hmotnostné.

Príklady

Príklad 1:

Bol vyrobený bitúmen na stavbu vozoviek B 100 s 2,5, 5 a 7,5 % objem. FT - parafínov. Tieto FT - parafíny boli do bitúmenu vmiešané krídlovým miešadlom pri teplote 160 °C.

Získali sa pritom nasledujúce hodnoty:

	Jednotky	B100	BlOO + 2,5% FT parafínu	B100 + 5,0% FT parafínu	BlOO + 7,5% FT parafínu
Bod zmäknutia	°C kvapalina kúpeľa	44,5 voda	75,5 voda	94,5 glycerín	101,0 glycerín
Penetrácia pri 25 °C	mm/10	89	57	44	41
Bod lomu podľa FRAASS	°C	-14,5	-13,0	-12,0	-10,0
Termická stabilita	°C	0,5	1,5	1,5	1,0

Priľnavosť (ÔNORM B3682), uloženie vo vode +40 °C, pokrytie povrchu

Dolomitický vápenec 24 h 48 h	% %	100 100	100 100	100 100	100 100
Dolomit 24 h 48 h	% %	95 95	100 100	100 100	100 100
Granulit 24 h 48 h	% %	100 95	100 100	100 100	100 100
Granit 24 h 48 h	% %	90 85	100 100	100 100	100 100
Zmena hmotnosti podľa RTFOT (ASTM D2872-88)	%	«0,1	<0,1	<0,1	<0,1
Bod zmäknutia podľa Ring a Kugel podľa RTFOT	°C kvapalina kúpeľa	43,5 voda	73,0 voda	97,5 glycerín	102,0 glycerín
Zmenšenie ERK	%	2,2	3,3
Zvýšenie ERK	%	-		3,2	1,0
Penetrácia pri 25 °C podľa RTFOT	mm/10	62	37	28	26
Zníženie penetrácie	%	30,3	35,1	36,4	36,6

K uvedenému je treba vysvetliť nasledujúce:

Bod zmäknutia bol stanovený metódou Ring a Kugel podľa rakúskej normy (ÔNORM) C9214. Penetrácia bola stanovená podľa ÔNORM C9214. Bod zlomu podľa Fraass bol stanovený podľa ÔNORM C9213. Termická stabilita bola podľa TL-Pmb, diel 1 (1991) meraná pri + 180 °C po dobu 72 hodín. Priľnavosť bola podľa ÔNORM B 3682 skúmaná u nasledujúceho kameniva:

EBK 8/11 dolomitický vápenec (Bad Deutsch Altenburg); EBK8/11 dolomit (Gaaden); EBK 8/11 granulit (Meiding); EBK 8/11 granit (Niederschrems).

Skúška na zahriatie „Rolling Thin Film Oven Test“ bola vykonaná podľa ASTM D 2872 pri 163 °C a zmena bodu zmäknutia bola stanovená podľa Ring a Kugel a zmena penetrácie pri 25 °C.

Výsledky ukazujú, že prísada FT - parafínu vedie ku zvýšeniu bodu zmäknutia a zníženiu penetrácie. Priľnavosť voči prísadám rôzne zrnitosti (0-32), ako je granit, granulit alebo dolomitický vápenec, bola pridaním FT - parafínu zlepšená.

V prípade pridávaného FT - parafínu ide o FT - parafín s obvyklým rozložením dĺžok reťazca, získaným syntézou podľa Fischer - Tropsch, s maximom pri C40 až približne C60.

Príklad 2:

Bol vyrábaný kryt vozovky, pozostávajúci z krycej vrstvy a asfaltovej väzbovej vrstvy. Asfaltová vrstva obsahovala, vztiahnuté na bitúmen, 2 až 3 % FT - parafínov s obvyklou dĺžkou reťazca, ako sa tieto získajú syntézou podľa Fischer - Tropsch.

Zistilo sa znateľné predĺženie možnej doby zhutňovania bitúmenóznej nosnej vrstvy z doposiaľ bežnej 0,5 hodiny na viac než 2 hodiny, a to zásluhou zlepšeného tečenia v dôsledku prísady FT - parafínov. Spracovanie bolo možné ešte pri teplotách okolia nižších než 3 °C. Zvýšil sa tiež stupeň zhutnenia bitúmenóznej nosnej vrstvy, ako aj krycej vrstvy. Napríklad, až doposiaľ sú bežné stupne zhutnenia 97 %. Bol tu dosiahnutý stupeň zhutnenia viac než 100 %. Dosiahlo sa podstatné zvýšenie odolnosti a značné potlačenie sklonu na vytváranie vyjazdených koľají.

Príklad 3:

Bol vyrobený liaty asfalt s podielom bitúmenu 7,5 %. K bitúmenu boli pridané FT - parafíny v množstve 5 %, vztiahnuté na hmotnosti bitúmenu. Dosiahlo sa zníženie doposiaľ obvyklej teploty spracovania (miešacej teploty) z 250 na 220 °C. Cez zníženie teploty spracovania bolo zásluhou prísady FT - parafínov dosiahnuté zlepšenie tekutosti, čo viedlo k dlhšej dobe spracovateľnosti liateho asfaltu. Je možné tiež zásluhou zníženia teploty zistiť znateľné zníženie hodnôt emisií pri nanášaní liateho asfaltu. Ako celok sa pri spracovaní dosiahlo pokrytie väčšej plochy za časovú jednotku, pretože sa mohli spracovať väčšie množstvá asfaltu, bez toho, aby sa bolo treba obávať poklesu pod minimálne potrebnú teplotu spracovania.

Príklad 4:

Bolo merané vytváranie vyjazdených koľají na asfalte s drvinou a mastixom 0/11 S, B 65. Označenie „0/11“ tu znamená zrnitosť drviny v rozsahu 0 až 11 mm. Boli dosiahnuté výsledky, ktoré sú uvedené v nasledujúcej tabuľke. Obsah FT -parafínov je vztiahnutý na použitý bitúmen (% hmotn.).

Obsah FT-parafínov [%]	Hĺbka koľají [mm] 40 °C	20 000 prejazdov 50 °C
0	3,0	5,7
2	1,5	2,7
3	1,2	2,2

Boli vykonané porovnávacie pokusy s bitúmenom B80 s prísadou 0, 1, 5,

3,0 a 4,5 % hmotn. FT - parafínov, vztiahnuté na originálne spojivo B80. Boli získané výsledky, ktoré sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

Príklad 5:

	Obsah FT-parafínov v hmotnostnýc	h%
Spojivo	B80 + 0	B80 + 1,5	B80 + 3,0	B80 + 4,5
Bod zmäknutia RuK	°C	48	52	76	96
Penetrácia	1/10 mm	71	48	37	42
Bod zlomu podľa Fraass °C	-7,5	-7,5	-6,5	-7,5
Obsah popola	%	0,18	0,16	0,15	0,19
Duktilita, 25 °C	°Cm	> 100	> 100	95	> 100
Merná hmotnosť, 25	°C g/cm³	1,0228	1,0233	1,214	1,216
	Po termickom namáhaní v rotujúcom pieste	. 165 °C
Zmena hmotnosti	%	-0,05	0,05	0,1	0,2
Bod zmäknutia RuK,	nárast °C	3,5	9,5	5,5	0,5
Pokles penetrácie	%	-25,4	-24,6	-16,2	-21,4
Duktilita, 25 °C	°Cm	> 100	> 100	90	> 100
Viskozita	110°C	2 300	2 119	1 713	1 593
	130 °C	750	600	50,4	480
	180 °C	95	72	74	64
EVT	100 °C	178 °C	170 °C	166 °C	165 °C

Príklad 6:

Boli vykonané ďalšie pokusy s B45, B65 a B80, vždy s 4 alebo 6 % FT parafínu, opäť v %-hmotn., vztiahnutých na východiskové spojivo. Prídavné boli na porovnanie zistené ešte zodpovedajúce hodnoty pre polymérom modifikovaný bitúmen (PmB45A) a bitúmen B45 s 30 %-hmotn. trinidadského asfaltu. Výsledky sú uvedené v nasledujúcej tabuľke.

	Bod zmäknutia [°C]	Penetrácia ihlou [0,1 mm]	Bod lomu podľa Fraass [°C]	ΔΤ [°K]	Rozpätie plasticity Nárast v porovnaní s
bitúmenom bez FT-p. [%]	PmB45A [%]
B45	58,5	33	-12	70,5		-
B45 + 4 % FT-p.	87,5	25	-10	97,5	38	37
B45 + 6 % FT-p.	93,5	21	-6	99,5	41	40
B65	51,0	48	-8	59
B65 + 4%FT-p.	91,0	25	-9	100	69	41
B65 + 6 % FT-p.	93,5	25	-7	110,5	70	42
B80	45,5	83	-11	56,5
B80 + 4 % FT-p.	83,5	50	-11	94,5	67	33
B80 + 4 % FT-p.	92,0	45	-8	100	77	41
PmB45A	58,0	38	-13	71
B45 + Trinidad	66,0	21	-8	74	-	-

V zásade sa pritom získali nasledujúce všeobecné poznatky.

FT - parafín je možné do bitúmenu homogénne vmiešať pri teplote 150 °C. Prechod z pevného do kvapalného stavu, definovaný bodom zmäknutia RuK, sa pridaným FT - parafínom veľmi výrazne zvýši. Ak body zmäknutia východiskového bitúmenu ležia v rozsahu medzi 50 a 60 °C, stúpnu prísadou 4 %-hmotn. FT - parafínu na 85 až 95 °C. V porovnaní s tým poklesne penetrácia iba v menšom rozsahu. Dôjde ku zvýšeniu viskozity o dva stupne spojiva (z B80 na B45). Správanie za nízkych teplôt sa zmení pri skúšaní bodu lomu podľa Fraass iba veľmi nepatrne a posunie sa maximálne o jeden stupeň spojiva. Z uvedeného vyplýva značné zväčšenie rozpätia plasticity. Ďalej je možné zistiť, že zmeny sú tým výraznejšie, čím mäkšie východiskové spojivo bolo zvolené.

Prehraď obrázkov na výkresoch

Podstata vynálezu, predovšetkým čo sa týka zhotovovania krytu vozovky, bude ďalej objasnená na príkladoch jeho uskutočnení, ktoré sú opísané na základe pripojených výkresov, ktoré schematicky znázorňujú:

- na obr. 1 schematický rez krytom vozovky;

- na obr. 2 schematické vyobrazenie výroby asfaltu;

- na obr. 3 schematický rez ďalším krytom vozovky;

- na obr. 4 schematické vyobrazenie zhotovovania krytu vozovky zo zmesi sta- rého a nového asfaltu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornený kryt 1 vozovky, ktorý pozostáva z hornej asfaltobetónovej vrstvy, ktorú je možné tiež označiť ako asfaltovú kryciu vrstvu 2, ďalej zo strednej bitúmenóznej nosnej vrstvy 3. a spodnej ochrannej vrstvy 4 proti mrazu. Táto ochranná vrstva 4 proti mrazu pozostáva zo zmesi piesku a štrku a má výšku hl približne 40 cm. Nad ňou sa nachádzajúca bitúmenózna nosná vrstva 3. má výšku h2 6 až 20 cm a asfaltová krycia vrstva 2 má výšku h3 približne 2 až 4 cm.

Bitúmenózna nosná vrstva 3. je zhotovená z bitúmenu, ktorý obsahuje približne 5 %-hmotn. FT - parafínov. FT - parafín má teplotu topenia približne 100 °C a získa sa syntézou podľa Fischer - Tropsch.

Bitúmenózna nosná vrstva X s uvedeným zložením má podstatne vyššiu odolnosť. Pretože odolnosť bitúmenóznej nosnej vrstvy 1 rozhoduje o deformovaní krytu 1 vozovky, predovšetkým vytvárania koľají, dosiahne sa takto ako celok podstatne vyššia životnosť.

Na obr. 2 je schematicky znázornená nádoba 5 na výrobu zmesi pre bitúmenóznu nosnú vrstvu 3. Nádoba 5. sa môže vyhrievať vykurovacím zariadením

6.

Násypkami 7, 8 a 9 sa do nádoby 5 pridávajú prísady, ako je štrk a piesok 10 alebo iné kamenivo rôznej zrnitosti, bitúmen 11 a FT - parafíny 12. Tieto zložky sa navzájom premiesia schematicky znázorneným miešadlom, ktoré pozostáva z navzájom protibežných hriadeľov 13. 14. Z nádoby 5. sa môže takto pripravená hmota vypúšťať výpustom 15. Miešanie prebieha pri teplote približne 160 °C.

Zmes pozostáva z približne 95 % kameniva a z 5 % bitúmenu. Okrem toho obsahuje ešte 5 % FT - parafínu, vztiahnuté na 5 % podielu bitúmenu.

Miesto pojmu „FT - parafín“ sa súčasne používa tiež označenie „tvrdý vosk“ alebo „tvrdý parafín“. V rámci vynálezu sa vychádza z parafínu získaného syntézou podľa Fischer - Tropsch, ktorý sa tiež označuje ako makrokryštalický parafín. Ide výhodne o uhľovodíky s dlhými reťazcami s dĺžkou v rozsahu C30 až C80, C90 alebo C100.

Na obr. 3 je znázornený kryt 13 vozovky, ktorý pozostáva z asfaltovej krycej vrstvy 2, pod ňou sa nachádzajúcej asfaltovej väzbovej vrstvy 14. bitúmenóznej nosnej vrstvy 3. a spodnej ochrannej vrstvy 4 proti mrazu.

Zatiaľ čo asfaltová krycia vrstva 2. bitúmenózna nosná vrstva 3. a ochranná vrstva 4 proti mrazu majú štruktúru, ktorá už bola opísaná v súvislosti s obr. 1, má asfaltová väzbová vrstva 14 výšku h4 4 až 8 cm.

Na obr. 4 je schematicky znázornené odstraňovanie starého povrchu 18. vozovky, pri ktorom sa získava starý asfalt 15. a vytváranie nového povrchu 16 vozovky s podielom nového asfaltu 17 a starého asfaltu 1.5.

Starý povrch 18 vozovky sa najskôr zahreje, v znázornenom príklade uskutočnenia plameňmi horákov 19. Zariadenie obsahuje ďalšie nádoby 20. 21. v ktorých sa pripravuje nový asfalt 17. Tento nový asfalt 17 má zvyčajne teplotu v rozsahu 200 až 250 °C. Ohrievanie starého povrchu 18 vozovky sa môže vykonávať tiež odpadným teplom z ohrevu nového asfaltu 17.

Starý povrch 18 vozovky sa následne odstráni frézou 22. získajú sa pritom úlomky starého asfaltu 15. Tento starý asfalt 15 sa zavádza do miešacieho zariadenia 23. do ktorého sa zavádza tiež nový asfalt 17. Okrem toho sa môže nový asfalt 17' pridávať ešte za miešacím zariadením 23..

Pridáva sa ďalej FT - parafín, a to buď už do nového asfaltu 17 v nádobe 20 alebo pomocou vlastného dávkovacieho zariadenia 24. ktoré ústi do miešacieho zariadenia 23. Z výsledného asfaltu 25 sa potom na podklade vytvára nový povrch 16 vozovky.

Znaky vynálezu zjavné z predchádzajúceho opisu, výkresov a nárokov môžu byť pre realizovanie vynálezu významné ako jednotlivo, tak aj v ľubovoľnej kombinácii. Všetky opísané znaky sú pre vynález podstatné. Medzi znaky vynálezu patrí tiež v plnom rozsahu obsah príslušnej prioritnej prihlášky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Bitúmen alebo asfalt na vytváranie krytu (1, 13) vozovky, vyznačujúci sa tým, že obsahuje podiel parafínu získaného syntézou podľa FischerTropsch (FT - parafín).
2. Bitúmen podľa nároku 1 alebo predovšetkým podľa tohto nároku, vyznačujúci sa tým, že podiel FT - parafínu je 0,5 až 10 %.
3. Bitúmen podľa niektorého alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT parafín má teplotu tavenia (bod tuhnutia) v rozsahu približne 68 až 105 °C.
4. Bitúmen podľa niektorého alebo viacerých z predchádzajúcich nárokov alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT parafín je najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT - parafínom.
5. Kryt (1) vozovky, ktorý pozostáva zo spodnej pieskovo/štrkovej vrstvy (4), na ktorej je umiestnená bitúmenózna nosná vrstva (3) a horná asfaltobetónová alebo krycia vrstva (2), vyznačujúci sa tým, že bitúmen alebo bitúmenózna nosná vrstva (3) obsahuje podiel parafínu získaného syntézou podľa Fischer-Tropsch (FT - parafín).
6. Kryt (1) vozovky podľa nároku 5 alebo predovšetkým podľa tohto nároku, vyznačujúci sa tým, že podiel FT - parafínu je 0,5 až 10 %, vztiahnuté na bitúmen.

Ί. Kryt (1) vozovky podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 5 až 6 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že krycia vrstva (2) obsahuje podiel FT - parafínu.
8. Kryt (1) vozovky podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 5 až 6 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, pričom tento kryt (1) vozovky obsahuje väzbovú vrstvu (14), vyznačujúci sa tým, že väzbová vrstva (14) obsahuje podiel FT - parafínu.
9. Kryt (1) vozovky podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 5 až 8 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že podiel FTparafínu v krycej vrstve je 0,5 až 10 %, vztiahnuté na bitúmen.
10. Kryt (1) vozovky podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 5 až 9 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT parafín má teplotu tavenia (bod tuhnutia) v rozsahu približne 68 až 105 °C.
11. Kryt (1) vozovky podľa niektorého z predchádzajúcich nárokov 5 až 10 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT parafín je najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT - parafínom.
12. Spôsob vytvárania krytu (1) vozovky, vyznačujúci sa tým, že na vytváranie bitúmenóznej nosnej vrstvy (3) na stavbu vozovky sa k asfaltu obsahujúcemu bitúmen pridáva parafín získaný syntézou podľa Fischer -Tropsch (FT - parafín), pričom podiel FT - parafínu, vztiahnuté na podiel bitúmenu, je 0,5 až 10 %, výhodne 2,5 až 7,5 %, vztiahnuté na bitúmen.
13. Spôsob podľa nároku 12 alebo predovšetkým podľa tohto nároku, vyznačujúci sa tým, že na vytváranie krycej vrstvy (2) na stavbu vozovky sa k asfaltu obsahujúcemu bitúmen pridáva FT - parafín v množstve 0,5 až 5 %, vztiahnuté na bitúmen.
14. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 alebo 13, pričom vozovka obsahuje väzbovú vrstvu (14), vyznačujúci sa tým, že na vytváranie väzbovej vrstvy (14) na stavbu vozovky sa k asfaltu obsahujúcemu bitúmen pridáva FTparafin v množstve 0,5 až 5 %, vztiahnuté na bitúmen.
15. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 14 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT - parafín sa ku kvapalnému bitúmenu pridáva v pevnej forme.
16. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 15 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT - parafín sa pridáva vo forme granulátu, prášku, šupiniek alebo tabliet alebo v kvapalnej forme.
17. Spôsob podľa niektorého z nárokov 12 až 16 alebo predovšetkým podľa týchto nárokov, vyznačujúci sa tým, že FT - parafín je najmenej sčasti tvorený oxidovaným FT - parafínom.
18. Použitie liateho asfaltu s prísadou FT - parafínu na spevnené plochy, kryty mostov a mastix a asfaltové vrstvy všetkých druhov.
19. Spôsob vytvárania krytu vozovky s použitím podielu starého asfaltu (15) z odstraňovaného starého povrchu (18) vozovky a podielom nového asfaltu (17, 17'), pričom starý asfalt (15) sa najskôr zahreje na teplotu nižšiu než je teplota nového asfaltu (17, 17') a starý asfalt (15) a nový asfalt (17, 17') sa potom spolu miešajú, vyznačujúci sa tým, že k novému asfaltu (17, 17') alebo prípadne ku starému asfaltu (15) sa pridáva FT - parafín.
20. Spôsob podľa nároku 19 alebo predovšetkým podľa tohto nároku, vyznačujúci sa tým, že FT-parafín sa pridáva v množstve 0,1 až 0,5 %, vztiahnuté na množstvo použitého nového asfaltu (17, 17').