CZ2000603A3

CZ2000603A3 - Bitumen nebo asfalt pro vytváření krytu vozovky, kryt vozovky, způsob vytváření krytu vozovky a použití litého asfaltu

Info

Publication number: CZ2000603A3
Application number: CZ2000603A
Authority: CZ
Inventors: Günter Hildebrand; Ferdinand Richter; Michael Matthäi; Bruno Iversen; Klaus-Werner Damm
Original assignee: SCHÜMANN SASOL GmbH
Priority date: 1998-08-27
Filing date: 1998-08-27
Publication date: 2000-12-13

Abstract

Bitumen nebo asfalt pro zhotovování krytu vozovky obsahuje parafin získaný syntézou podle Fischer-Tropsch (FT-parafín). Kryt vozovky sestává ze spodní pískové nebo štěrkové vrstvy (4), na které je uspořádána bitumenózní nosná vrstva (3) obsahující podíl parafínu získaný syntézou podle FischerTropsch, přičemž podíl FT-parafínu vztaženo k podílu bitumenu činí 0,5 až 10 %, s výhodou 2,5 až 7,5 %.

Description

Bitumen nebo asfalt pro vytváření krytu vozovky, kryt vozovky, způsob vytváření krytu vozovky a použití litého asfaltu

Oblast techniky

Vynález se týká bitumenu nebo asfaltu pro vytváření krytu vozovky, který sestává ze spodní pískové/štěrkové vrstvy, na které je uspořádána bitumenózní nosná vrstva a horní asfaltobetonová nebo krycí vrstva, způsobu vytváření krytu vozovky, způsobu vytváření krytu vozovky s použitím podílu starého asfaltu z odstraňovaného starého povrchu vozovky a podílem nového asfaltu, přičemž starý asfalt se nejdříve zahřeje na teplotu nižší než je teplota nového asfaltu a starý asfalt a nový asfalt se pak spolu mísí. Vynález se konečně týká použití litého asfaltu s přísadou FT-parafinu pro zpevněné plochy, kryty mostů a mastix a asfaltové vrstvy všeho druhu.

Dosavadní stav techniky

Kryty vozovek se převážně zhotovují z asfaltu nebo směsi bitumenu s přísadami, jako je písek, štěrk, zaoblené nebo ostrohranné drobné kamenivo nebo podobně.

U krytu vozovky se požaduje vysoká odolnost proti opotřebení. Kryt vozovky má kromě toho mít i malý sklon k deformování, aby nerovnosti, jako jsou vyjeté koleje a podobně,

nevznikaly dlouhé době	pokud možno používání.	vůbec,-	popřípadě	jen v	malé	míře a po
Úkolem	vynálezu	je	technická	problematika	nalezení
zdokonaleného bitumenu	nebo	asfaltu,	zejména	pro	zhotovování

krytu vozovky.

• · • · · ♦ · · · • · · · · ·· · • ·· · · ····· • · ··· · · ·· ·· · • · · .·· ···· ··· ·· ·· ···· ·· ··

- 2 Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší a nedostatky známých řešení tohoto druhu do značné míry odstraňuje bitumen nebo asfalt pro vytváření krytu vozovky podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje podíl parafinu získaného syntézou podle Fischer-Tropsch (FTparafin) .

Podíl FT-parafinu činí 0,5 % nebo více, s výhodou 1,5 až 5 % až 7,5 % nebo 10 %.

FT-parafin má přitom teplotu tavení (bod tuhnutí) v rozsahu přibližně 68 až 105 °C a je nejméně zčásti tvořen oxidovaným FTparafinem.

Předmětem vynálezu je rovněž kryt vozovky, který sestává ze spodní pískové/štěrkové vrstvy, na které je uspořádána bitumenózní nosná vrstva a horní asfaltobetonová nebo krycí vrstva, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že bitumen nebo bitumenózní nosná vrstva obsahuje podíl parafinu získaného syntézou podle Fischer-Tropsch (FT-parafin) . Je výhodné, jestliže podíl FT-parafinu činí 0,5 až 10 %, s výhodou 1,5 až 7,5 %, zejména 3 až 5 %. Také krycí vrstva s výhodou obsahuje podíl FTparafinu .

Předmětem vynálezu je rovněž kryt vozovky, přičemž tento kryt obsahuje vazební vrstvu,· u kterého také tato vazební vrstva obsahuje podíl FT-parafinu.

Podíl FT-parafinu v krycí vrstvě činí s výhodou 0,5 až 5 %, vztaženo k bitumenu, přičemž FT-parafin má teplotu tavení (bod tuhnutí) v rozsahu přibližně 68 až 105 °C a je s výhodou nejméně

zčásti tvořen oxidovaným FT-parafinem.

Předmětem vynálezu je rovněž způsob vytváření krytu vozovky, který se vyznačuje tím, že pro vytváření bitumenózní nosné vrstvy pro stavbu vozovky se k asfaltu obsahujícímu bitumen přidává parafin získaný syntézou podle Fischer-Tropsch (FT-parafin) , přičemž podíl FT-parafinu, vztaženo k podílu bitumenu, činí 0,5 až 10 %, s výhodou 2,5 až 7,5 %, zejména 3 až 5 %.

Pro vytváření krycí vrstvy pro stavbu vozovky se k asfaltu obsahujícímu bitumen přidává FT-parafin v množství 0,5 až 5 %.

V případě, že vozovka obsahuje vazební vrstvu, se pro vytváření této vazební vrstvy pro stavbu vozovky k asfaltu obsahujícímu bitumen přidává FT-parafin v množství 0,5 až 5 %, vztaženo k bitumenu.

FT-parafin se ke kapalnému bitumenu přidává s výhodou v pevné formě, zejména ve formě granulátu, prášku, šupinek nebo tablet nebo v kapalné formě a je přitom s výhodou nejméně zčásti tvořen oxidovaným FT-parafinem.

Takto získaný litý asfalt s přísadou FT-parafinu pro se může použít pro zpevněné plochy, kryty mostů a mastix a asfaltové vrstvy všeho druhu.

Předmětem vynálezu je rovněž způsob vytváření krytu vozovky s použitím podílu starého asfaltu z odstraňovaného starého povrchu vozovky a podílem nového asfaltu, přičemž starý asfalt se nejdříve zahřeje na teplotu nižší než je teplota nového asfaltu a starý asfalt a nový asfalt se pak spolu mísí, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že k novému asfaltu nebo

případně ke starému asfaltu se přidává FT-parafin.

Tento FT-parafin se s výhodou přidává v množství 0,1 až 0,5 %, vztaženo k množství použitého nového asfaltu.

Bitumen nebo asfalt tedy obsahuje podíl parafinu získaného syntézou podle Fischer-Tropsch (FT-parafin). FT-parafiny sestávají především z normálních parafinů. Více než 90 % přitom obvykle tvoří N-alkany. Zbytek jsou ISO-alkany. Délka uhlíkového řetězce činí přibližně C30 až C100 při bodu tuhnutí v rozsahu přibližně 68 až 105 °C. Podíl FT-parafinu, vztažený k podílu bitumenu v asfaltu nebo k bitumenu jako takovému, činí 0,5 % nebo více, s výhodou 1,5 až 5 % až 7,5 % nebo 10 %. Tyto procentní údaje se obvykle uvádějí v %-hmotn. Může se však také vycházet z %-objemových. Překvapivě se zjistilo, že kryt vozovky vyrobený z takto modifikovaného bitumenu nebo asfaltu, je podstatně odolnější. Ve srovnání s dosud známými kryty vozovek na bázi bitumenu nebo asfaltu se podstatně sníží vytváření vyjetých kolejí, které v silničním provozu vznikají v důsledku zatížení projíždějícími motorovými vozidly. Pevnost krytu vozovky závisí na řadě různých a vzájemně se ovlivňujících faktorů. Jedním ze zvláště významných faktorů je stupeň zhutnění. V tomto směru se překvapivě zjistilo, že přísada FT-parafinu umožňuje značně vyšší stupeň zhutnění. Ačkoliv FT-parafiny ve svém konečném účinku vedou k vyšší tvrdosti krytu vozovky, v kapalném stavu naopak zároveň snižují viskozitu vazebního materiálu, to jest bitumenu, takže působí jako prostředek zvyšující tekutost. Pevnost krytu vozovky dále závisí na použitém kamenivu, ať již toto sestává z oblých nebo ostrohranných kousků. Vysokých pevností lze dosáhnout zejména při použití ostrohranného kameniva, což se přičítá lepšímu ukotvení jednotlivých zrn tohoto kameniva. V případě kameniva nebo štěrku s oblými zrny lze • · · · · · · • · · · ·· ·· ·· naproti tomu dosáhnout vyššího stupně zhutnění. Také v tomto směru má přísada FT-parafinů příznivé účinky. Zlepší se také přilnavost bitumenu ke kamenivu, ať již drti nebo štěrku. Zvláště výrazného zlepšení se může dosáhnout tím, že se použije bitumen, který obsahuje FT-parafin, který je nejméně zčásti tvořen oxidovaným FT-parafinem. Ve srovnání s neoxidovanými parafiny se tak sice o přibližně 5 °C sníží bod tuhnutí, avšak podstatně se zvýší přilnavost bitumenu, takže je možné, aby se nejméně zčásti použil štěrk nebo drť s oblými zrny, aniž by to muselo přinést snížení pevnosti. Příznivý účinek oxidovaných FT-parafinů se přičítá polaritě funkčních skupin, které jsou v nich obsaženy.

V praktických případech činí podíl FT-parafinů 0,5 až 10 %hmotn, s výhodou 2,5 až 5 %-hmotn, zejména 4 až 5 %-hmotn., vztaženo k bitumenu. Je výhodné, jestliže použité FT-parafiny mají teplotu tavení (bod tuhnutí) v rozsahu přibližně 90 až 105 °C.

Zatímco normální asfalt v provedení jako válcovaný asfalt obsahuje přibližně 3 - 8 % bitumenu, vyrábí se také tak zvaný litý asfalt, který obsahuje přibližně 6,5 až 8,5 % bitumenu. Používají se obvykle bitumeny se stupněm jakosti B45 nebo vyšším. Aby se při transportu litého asfaltu předešlo usazování minerálních složek, je třeba, aby se tento litý asfalt až do konečného zpracování stále míchal. Aby se udržela viskozita potřebná pro takové míchání, zahřívá se litý asfalt na poměrně vysoké teploty v rozsahu 200 až 250 °C. Přísada FT-parafinů, jak již bylo zmíněno, v přibližně stejném poměru k litému asfaltu, popřípadě k bitumenu litého asfaltu, vede překvapivě k tomu, že se může značně snížit teplota, která je zapotřebí k tomu, aby se směs mohla míchat. Zatímco až dosud byly zapotřebí teploty nejméně 220 až 250 °C, je s přísadou FT-parafinů možné snížení

těchto teplot o 30 °C. Toto snížení teplot je současně spojeno s významnou výhodou spočívající v tom, že se sníží emise škodlivin.

V případě asfaltu, a to jak válcovaného, tak i litého asfaltu, se kromě toho ukázalo, že zůstane znatelně delší doba do zpracování asfaltu. Překvapivě se ukázalo, že zpracování takového asfaltu je možné za nižších teplot, než tomu bylo dosud. Tento jev se kromě již posaného snížení viskozity připisuje schopnosti parafinu akumulovat skupenské teplo. Na teplotě fázového přechodu parafinu dochází k uvolňování tepla, aniž by toto bylo spojeno s poklesem teploty.

Vynález se dále týká krytu vozovky, který sestává ze spodní pískové/štěrkové vrstvy, na které je uspořádána bitumenózní nosná vrstva, asfaltová vazební vrstva a horní asfaltobetonová vrstva, nazývaná všeobecně asfaltová krycí vrstva. Vynález se ve vztahu k takovému krytu vozovky zabývá technickým problémem dosažení vyšší pevnosti, zejména vyšší odolnosti proti deformaci.

Uvedený problém je vyřešen v podstatě především tím, že bitumen asfaltové krycí vrstvy a/nebo bitumenózní nosná vrstva obsahuje podíl parafinů získaných syntézou podle Fischer-Tropsch (FT-parafiny). Je výhodné, jestliže podíl FT-parafinů činí 0,5 až 10 %, s výhodou 1,5 až 7,5 %, vztaženo k hmotnosti. Také zde se však může vycházet z %-objemových.

I když se to také vždy nepovažuje za potřebné, spadá do rámce vynálezu také případ, že přísadou parafinu je, jak již bylo uvedeno, modifikována horní krycí vrstva, to jest asfaltová krycí vrstva. Ve skutečnosti se dokonce ukázalo, že přísada 1 až 3 % FT-parafinů do asfaltové krycí vrstvy umožňuje dosažení vyšší

pevnosti, zejména zásluhou možnosti vyššího zhutnění. Z nových poznatků dokonce vyplývá, že přísada FT-parafinů do asfaltové krycí vrstvy je, co se týká jednotlivých vrstev krytu vozovky, nejdůležitější.

V uvedené souvislostí se jedná o FT-parafiny s teplotou tavení (bodem tuhnutí) v rozsahu přibližně 68 až 105 °C a s délkou uhlíkového řetězce C30 až C100 nebo dokonce C105. Také v tomto případě platí analogicky výše uvedené vývody, zejména co se také týká oxidovaných parafinů.

Vynález se zabývá také způsobem vytváření krytu vozovky, a to z hlediska dosažení vyšší pevnosti tohoto krytu vozovky.

Podle vynálezu je v tomto směru navrženo, aby se do bitumenózní nosné vrstvy a/nebo asfaltové vazební vrstvy a/nebo asfaltové krycí vrstvy pro stavbu vozovky přidával bítumen s podílem FT-parafinů, přičemž podíl FT-parafinů, vztaženo k podílu bitumenu, činí 0,5 až 10 %, s výhodou 2,5 až 7,5 %, zejména 4 až 5 %. FT-parafiny se k tekutému bitumenu nebo asfaltu přidávají s výhodou v pevné nebo tekuté formě. Je výhodné, jestliže se tyto FT-parafiny přidávají ve formě granulátu, prášku, šupinek nebo tablet. V případě šupinek se jedná o materiál ve formě vloček. Je dále výhodné, jestliže se FT-parafiny přidávají k bitumenu nebo k asfaltu při teplotě bitumenu přibližně 160 až 170 °C.

K takto modifikovanému bitumenu se pak přidávají plniva, jako je kámen, štěrk nebo kamenná drť.·

Jako celek se ukázalo, že takový bitumen má při nižší penetraci vyšší bod měknutí. Penetrace je dokonce poněkud nižší, než by se očekávalo. Nebylo zjištěno separování plniv. Je také výhodné, že takto modifikovaný bitumen lze beze ztráty vlastností • ·

- 8 déle skladovat. Ve srovnání s dosud běžnými bitumeny má takto modifikovaný bitumen vyšší přilnavost k plnivu, a to při přibližně stejném bodu lomu. Odpovídajících zlepšení se pak, jak již bylo uvedeno, dosahuje u asfaltové směsi, která obsahuje takový bitumen. Chování za nízkých teplot se překvapivě nezhorší, protože je převážně dáno použitým základním bitumenem.

Předmětem vynálezu je také způsob vytváření krytu vozovky s použitím podílu starého asfaltu z odstraňovaného starého povrchu vozovky a podílem nového asfaltu, přičemž starý asfalt se nejdříve zahřeje na teplotu nižší než je teplota nového asfaltu a starý asfalt a nový asfalt se pak spolu mísí. Podle vynálezu je v tomto směru navrženo, aby se k novému asfaltu nebo případně ke starému asfaltu přidával FT-parafin. Tímto způsobem se překvapivě dosáhne lepší integrace starého asfaltu, který se přitom zahřívá pouze natolik, aby nedošlo k jeho přechodu do tekutého stavu. Zkapalnění a smísení starého asfaltu s novým asfaltem nastává převážně až po přidání nového asfaltu, a to zásluhou podstatně vyšší teploty tohoto nového asfaltu. Zásluhou toho, že k novému asfaltu se přidává FT-parafin, dosáhne se u nového asfaltu vyšší tekutosti a takto dojde k rovnoměrnějšímu promísení se starým asfaltem a rychlejšímu zaintegrování tohoto starého asfaltu za přiměřené teploty. FT-parafiny se v tomto případě přidávají v množství 0,1 až 0,5 %, v provedeném příkladu v množství přibližně 0,25 %, vztaženo k množství použitého nového asfaltu. Jedná se opět s výhodou o %-hmotnostní.

Příklady

Příklad 1:

Byl vyroben bitumen pro stavbu vozovek B 100 s 2,5, 5 a 7,5

• 44 44 • 4 4 4 * • 4 4 4 4 • 4 4 4 4 4 • · · · •4 44 44 % objem. FT-parafinů. Tyto FT-parafiny byly do bitumenu vmíchány křídlovým míchadlem za teploty 160 °C.

Získaly se přitom následující hodnoty:

» ·· ·· # · • ·· • β · · t · « ··« ·· • · * » • · · * • · · · » « » · • · · · • · · tí

o\o	H
Lf)	M-l		q
v	(0		Ή
	Cl		q
+	f0	O	φ		o
O	(X	«k.	u		«%
o	1	t—1	>1		o	O
i—1	H	O	1—1	1—1	i—1
PQ	t-l	i—1	tn		1	r—1

tí

H

H M-l	q
o\°	(0		•H
Lf)	q		q
+	(0		ω		o
O	1	ΙΓ)	u		K
o	»K	>1		CM	lO
i—1	E-i		i—1		,—1	K
m	tl	cn	Cn		1	i—1

I o

c—I

I tí tí

o\O	•H
ΙΌ	rq
	(0
CN	q
+	rO				O
O	(X	ΙΌ	(0
O	1	V	b		co	LD
i—1	H	Li)	O	Γ	i—1
PQ	t	r-	>	LD	1	i—1

o o

rH

CQ

Lf) 05

Ό

O > co

Lf)

>1	tí
	tí
-q	Ή
o	r—1	>Φ	O
q	tí	q	t—1
b	a	N
φ	• υ <ϋ	'(0 ·	§	O	O
•\|—1	o Λί	i—1		o	0

•Γ-Ι
Ή	>q			V)
-P	0.			to
q				r0
q	φ			rO
a:	u		q	q	'(0
>φ	(0		g	t	b
g	q		o		υ
N	-P	o	Γ—1	Φ	•H
	ω	0		i—1	g
b	q		b	b	q
o	ω	Lf)	o	o	φ
b	a	CN	b	d	-P

stabilita φφ φφ » φ φ φ φ φ · φφφ φφφ φφ φφφφ

XJ υ

Μ >

ο a

Ή +J >ι β

Λί

Ο

Λ

Ο +

>φ

Ό ο

>

Ή β

φ >Ν ο

ι—I

Ρ

CN co

ΜΟ η

CQ

Ο £

:Ο «>ί

4-> 44 ω U

ο\° ο\° • φφ φφ « φ • φφ « · · · φφφ • φ ·> φφ φφ φφ » φ> φ φ

Φ Φ Φ «

Φ Φ Φ « >

• Φ Φ Φ • Φ ΦΦ

ο	ο	ο	ο	ο	ο
ο	ο	ο	ο	ο	ο
ι—1	t—1	1—1	i—4	ι—1	γΗ

m m cn σ ο\° ο\° ο

ο m ,—I ΟΊ ο m σ οο ο\° of ο\° ο\ο

W ο

υ -β

β

+J

β

t>

-Ρ

U

•Η

+J

♦Η

•Η

Ή

•Η

Ή

•Η

ίθ

-Η

Φ

Ό

•Η

τ)

Ό

ι-1

τ)

Ό

-Ρ

Ό

τ5

g

β

Ο

β

ο

Ο

β

ο

Ο

*Η

Ο

ο

Γ”|

0

φ

b

Π

ο

£

Λ

β

4β

£

Λ

Η

Γ—ι

a

1-1

(0

ίΰ

ο

oj

00

ο

οο

β

Μ*

00

Μ

00

Ό

>

CN

ςτ

Ό

CN

βη

CN

φ

CN

'g’

β •Η

Μ

Ο φ

1—I Ο » Cti >ι

Ο Ο ι—I

V γη tn

LD

Cti β

Ή
i—1 κ.	Lf) κ,	Μ Φ υ >1	Cti		LD
ο	[	ι—1		00	LD
V	ΟΊ	tP 1	C0	CM	η

LD η

ι^-1	ο *>»	(ti τ)	CQ
ο	00	ο	*»
V		>	CQ	ι οο

Lf)

Cti β

τ)

Ο >

1—1	Lf)
		(0	Cti
ο	co	β
V		•Η	Cti

Η >φ β β Λ ν (ti '(ti λ: r-ι

LD o

ο\°

u- O

ο\°

ο\ο §

ο\ο

•Η

4->

co

W

co

-Η

0

1

Ή

β

>Ρ

β

Η

Cti

+J

Η

fa

φ

4-)

Ο

Γ-

β

θ'

Ο

fa

ι—1

Ο

fa

ΟΟ

β

fa

φ

τ)

Φ

Η

Cti

fa

-Η

Η

Ή

υ

ο

υ

fa

Q

>Φ

fa

β

>!

Ή

>1

β

fa

Ή

β

Φ

4->

β

4-)

ρ

β

ρ

β

Φ

S

Ν

φ

ι—1

Φ

>ω

ο

0)

Ο

4-1

υ

Η

φ

4->

β

ί—1

H

ι—1

Φ

ι—1

β

>ω

β

ω

0

Ο

>Ν

Φ

>Φ

τ)

ω

τί

Ό

tn

Ό

φ

Ό

'>1

Ό

β

fa

Ή

β

ο

β

Ο

β

Ο

>

Ο

φ

Lf)

Η

β

Φ

Ν

fa

Ν

fa!

Ν

fa

Cti

fa

W

fa

• · · · · • · · · • · · · · <

- 13 K uvedenému je třeba vysvětlit následující:

Bod změknutí byl stanoven metodou Ring a Kugel podle rakouské normy (ÓNORM) C9214. Penetrace byla stanovena podle ÓNORM C9214. Bod zlomu podle FraasS byl stanoven podle ÓNORM C9213. Termická stabilita byla podle TL-Pmb, díl 1 (1991) měřena při + 180 °C po dobu 72 hodin. Přilnavost byla podle ÓNORM B 3682 zkoumána u následujícího kameniva:

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

Zkouška na zahřátí Rolling Thin Film Oven Test byla provedena podle ASTM D 2872 při 163 °C a změna bodu změknutí byla stanovena podle Ring a Kugel a změna penetrace při 25 °C.

Výsledky ukazují, že přísada FT-parafinu vede ke zvýšení bodu změknutí a snížení penetrace. Přilnavost vůči přísadám různé zrnitosti (0-32), jako je granit, granulit nebo dolomitický vápenec, byla přidáním FT-parafinu zlepšena.

V případě přidávaného FT-parafinu se jednalo o FT-parafin s obvyklým rozložením délek řetězce, získaným syntézou podle Fischer-Tropsch, s maximem při C40 až přibližně C60.

Příklad 2:

Byl vyráběn kryt vozovky, sestávající z krycí vrstvy a asfaltové vazební vrstvy. Asfaltová vrstva obsahovala, vztaženo k bitumenu, 2 až 3 % FT-parafinů s obvyklou délkou řetězce, jak se tyto získají syntézou podle Fischer-Tropsch.

• · * · · · · · • · · · · ·· · · ·

Zjistilo se znatelné prodloužení možné doby zhutňování bitumenózní nosné vrstvy z dosud běžné 0,5 hodiny na více než 2 hodiny, a to zásluhou zlepšeného tečení v důsledku přísady FTparafinů. Zpracování bylo možné ještě při venkovních teplotách nižších než 3 °C. Zvýšil se také stupeň zhutnění bitumenózní nosné vrstvy, jakož i krycí vrstvy. Například, až dosud jsou běžné stupně zhutnění 97 %. Byl zde dosažen stupeň zhutnění více než 100 %. Dosáhlo se podstatného zvýšení odolnosti a značného potlačení sklonu k vytváření vyjetých kolejí.

Příklad 3:

Byl vyroben litý asfalt s podílem bitumenu 7,5 %. K bitumenu byly přidány FT-parafiny v množství 5 %, vztaženo k hmotnosti bitumenu. Dosáhlo se snížení dosud obvyklé teploty zpracování (míchací teploty) z 250 na 220 °C. Přes snížení teploty zpracování bylo zásluhou přísady FT-parafinů dosaženo zlepšení tekutosti, což vedlo k delší době zpracovatelnosti litého asfaltu. Lze také zásluhou snížení teploty zjistit znatelné snížení hodnot emisí při nanášení litého asfaltu. Jako celek se při zpracování dosáhlo pokrytí větší plochy za časovou jednotku, protože se mohla zpracovat větší množství asfaltu, aniž by se bylo třeba obávat poklesu pod minimálně potřebnou teplotu zpracování.

Příklad 4:

Bylo měřeno vytváření vyjetých kolejí na asfaltu s drtí a mastixem 0/11 S, B 65. Označení 0/11 zde znamená zrnitost drtě v rozsahu 0 až 11 mm. Byly dosaženy výsledky, které jsou uvedeny v následující tabulce, bitumenu (% hmotn.).

Obsah FT-parafinů je vztažen k použitému • · • · »

- 15 • · · · • · · ·

obsah FT-	hloubka kolejí (mm) ,	20.000
parafinů, %	40 °C	50 °C
0	3, 0	5,7
2	1,5	2,7
3	1,2	2,2

Příklad 5:

Byly provedeny srovnávací pokusy s bitumenem B80 s přísadou 0, 1,5, 3,0 a 4,5 % hmotn. FT-parafinů, vztaženo k originálnímu pojivu B80. Byly získány výsledky, které jsou uvedeny v následující tabulce.

obsah FT-parafinů v % hmotn.

poj ivo

B80 + 0 B80+l,5 B80+3,0 B80+4,5

bod změknutí RuK °C	48	52	76	96
penetrace l/10mm	71	48	37	42
bod zlomu podle Fraass °C	' -7,5	-7,5	-6, 5	-7,5
obsah popele %	0,18	0,16	0,15	0,19

duktilita, 25°C cm >100 >100 >100 • ·

měrná hmotnost

25 °C, g/cm³	1,0228	1,0233	1,214	1,216
po termickém namáhání v rotujícím pístu, 165 °C změna hmotnosti %	-0, 05	0, 05	0,1	0,2
bod změknutí RuK,
nárůst °C	3,5	9,5	5,5	0, 5
pokles penetrace
O, Ό	-25, 4	-24,6	-16, 2	-21,4
duktilita
25 °C, cm	>100	>100	90	>100
viskozita
110 °C	2300	2119	1713	1593
130 °C	750	600	50, 4	480
180 °C	95	72	74	64
EVT 100 °C	178 °C	170 °C	166 °C	165 °C

Příklad 6:

Byly provedeny další pokusy s B45, B65 a B80, vždy s 4 nebo % FT-parafinu, opět v %-hmdtn., vztažených na výchozí pojivo.

Přídavně byly pro srovnání zjištěny ještě odpovídající hodnoty

- 17 pro polymerem modifikovaný bitumen (PmB45A) a bitumen B45 s 30 %-hmotn. trinidadského asfaltu. Výsledky jsou uvedeny v následující tabulce.

Ή c

'05

	0 Ρ φ Φ >	sr ra φ	I I 1 ο\ο 1	1 1 1 1 1 Γ— ι ι ω	1 1 1 O 1 vr i	1 1 1 1 i—1 1 1	1 1 1 1 1 1 1 CM 1 i sr ι i
>1						1		I			I		I		1		1
4->						1		1			1		I		1		1
•Η						1		1			1		I		1		1
Ψ4						1		1			1		1		1		1
Ή	4-1	Ή	β	•		1		I			1		1		1		1
υ	ω	Ρ	φ	Ρ		1		I			1		1		1		1
•Η	°Ρ	'φ	Ρ	φ		1		1			1		1		1		1
4->	Ρ	Ρ	φ	a		1		1			1		1		1		1
φ	'Φ	>	β	1		1		1			1		1		1		1
Φ	Ρ	ο	Ρ	Η		1		1			1		1		1		1
ι—I		Ρ	4-1	t		1		1			1		1		1		1
a		φ	•Η			1		1			1		1		1		1
			λ	Ν		1		1			1		1		1		1
.Η		φ		φ	ο\ο	1		1	co	I—1	1		1	σ	1	o	1
+J		ί>	φ	Λ		1	ι	1	Γ0	sr	1	1	1	LO	1		1	1
>Φ						1		1			1		1		1		1
Λ						1		1			1		1		1		1
Ν						1		1			1		1		1		1
Ο						1		1			1		1		1		1
Ρ						1 1		1 1			1 1		1 1		1 1	LO	1 1
	___					1	Lf)	1	Lf)	Lí~)	1		1		1	v	1	Lf)
	ο					1	κ	1			1		1	o	1	o	1
Η	0					1	ο	1	r~~	σ>	1	σ	1	o	1	1—1	1	LO
<3						1 1 1	Γ—	1 1 1	σ	σ	1 1 1	LO	1 1 1	i—1	1 1 1	r—1	1 1 1	Lf)
	ω					1 1 1		1 1 1			1 1 1				1 1 1		1 1 1
	φ					1		1			1				1		1
	(0					1		1			1				1		1
Ρ	Ρ					1		1			1		1		1		1
β	t					1		1			1		1		1		1
Ο						1		1			1		1		1		1
1—1	φ					1		1			1		1		1		1
	ι—1	'_				1		1			1		1		1		1
Ό	Ό	ο				1	CM	1	o		1		1		1		1	i—1
Ο	Ο	ο				1	ι—1	1	1—1	ιο	1	C0	1	σ	1	r-	1	i—1
Λ	CU					1 I	1	1 I	1	ι	1 I	1	1 1	1	1 1		1 1	1
ω						1		1			1		1		1		1
υ						1		1			1		1		1		1
(0		.—.				1		1			1		1		1		1
Ρ	Ρ	β				1		1			1		1		1		1
4-1	Ο	§				1		1			1		1		1		1
ω	Γ—1	ι—1				1		1			1		1		1		1
Ρ	Λ	ν				1		1			1		1		1		1
φ	φ	Ο				1	η	1	m	i—1	1	00	1	Lf)	1	LO	1	co
a	ΓΊ					1 1	m	1 1 I	CD	CM	1 1 \|		1 1 1	CM	1 1 I	<N	1 1 I	00
Ή						1 1		1 1			1 1		1 1		1 1		1 1
4-1						1		1			1		1		1		1
Ρ						1		1			i		1		1		1
Ρ						1		1			1		1		1		1
Ρί						1		1			1		1		1		1
>Φ						1		1			1		1		1		1
β						1		1			1		1		1		1
Ν						1 1	LO	1 1	lf)	tf)	1 1	ο	1 1	o	1 1	LO	1 1	Lf)
τ)	ο					1		1	>*.		1	«κ	1	*.	1		1	s.
ο	0					1	00	1	Γ-	ω	1	τΉ	1	c—1	1	n	1	lf)
Λ	—'					1 1	Lf)	1 I	ΟΟ	σ	1 1	lf)	1 1	σ	1 J	σ	1 I
						1 1		1		,	1 1		1		1		1
						1		1	P	Ρ	1		1	P	1	P	1
						1		1	Φ	Φ	1		1	Φ	1	φ	1
						1 I		1	a	I	1 \|		1	a I	1 I	cu	1
						1 I		1 1		1 ΕΗ	1 1		1	1 H	1 1	1 H	i 1
						1 I		1 1	Cm	tl	1 I		1	ÍM	1 I	Cm	1 I
						1 I		i	o\o	ο\°	1 1		1	o\o	1 1	o\o	1 1
						1		1		LO	1		1		1	LO	1
						1		1	+	+	1		1	+	1	+	1
						1	Lf)	1	LO	tf)	1	Lf)	1	LO	1	LO	1	o
						1		1		šT	1	LO	1	LO	1	LO	1	00
						1	ra	1	ω	ra	1	ra	1	ω	1	CQ	1	ra

• 9

9

ΓΟ I ι—I

ΓΌ I

Γ' ι rιη I r-~

LO

Μ¹ σ>

Γ •šT rι σ ι—ι

I

C0

I

Ο I LO ιΌ I SP

CO I rd Γ0 I CM

LC	1	ο	1	ο	ι	ο
S.	1	·«.	1		ι	*·»
η	1	Ο) ·	1	00	ι	•ιη
00	1 1 1	σ	1 1 1	ιη	ι 1 ι	m
Μ	1	Μ	1		ι	τ!
ίϋ	1	(0	1		ι	<ΰ
Λ	1	a	1		ι	Ό
ι	1	I	1		I	-Η
Η	I	Εη	1		1	β
Ů4	I 1	a	1 1		1 1	Ή β
ο\°	1	0\°	1		1	Η
	1	ΙΟ	1	m	1
+	1	+	1		1	+
Ο	1	Ο	1	ρη	1	m
00	1	00	1	g	1	ΊΤ
PQ	1	CQ	1	σ	1	CQ

V zásadě se přitom získaly následující obecné poznatky.

FT-parafin lze do bitumenu homogenně vmíchat za teploty 150 °C. Přechod z pevného do kapalného stavu, definovaný bodem změknutí RuK, se přidaným FT-parafinem velmi výrazně zvýší. Jestliže body změknutí výchozího bitumenu leží v rozsahu mezi 50 a 60 °C, stoupnou přísadou 4 %-hmotn. FT-parafinu na 85 až 95 °C. Ve srovnání s tím poklesne penetrace jen v menším rozsahu. Dojde ke zvýšení viskozity o dva stupně pojivá (z B80 na B45). Chování za nízkých teplot se změní při zkoušení bodu lomu podle FraaB jen velmi nepatrně a posune se maximálně o jeden stupeň pojivá.

Z uvedeného vyplývá značné zvětšení rozpětí plasticity. Dále lze zjistit, že změny jsou tím výraznější, čím měkčí výchozí pojivo bylo zvoleno.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata vynálezu, zejména co se týká zhotovování krytu vozovky, bude dále objasněna na příkladech jeho provedení, které jsou popsány na základě připojených výkresů, které schematicky znázorňují:

- na obr. 1 schematický řez krytem vozovky;

- na obr. 2 schematické vyobrazení výroby asfaltu;

- na obr. 3 schematický řez dalším krytem vozovky;

- na obr. 4 schematické vyobrazení zhotovování krytu vozovky ze směsi starého a nového asfaltu.

• β · · • · • •ftft

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn kryt 1 vozovky, který sestává z horní asfalto-betonové vrstvy, kterou lze také označit jako asfaltovou krycí vrstvu 2, dále ze střední bitumenózní nosné vrstvy 3 a spodní ochranné vrstvy 4 proti mrazu. Tato ochranná vrstva 4 proti mrazu sestává ze směsi písku a štěrku a má výšku hl přibližně 40 cm. Nad ní se nacházející bitumenózní nosná vrstva 3 má výšku h2 6 až 20 cm a asfaltová krycí vrstva 2 má výšku h3 přibližně 2 až 4 cm.

Bitumenózní nosná vrstva 3 je zhotovena z bitumenu, který obsahuje přibližně 5 %-hmotn. FT-parafinů. FT-parafin má bod tání přibližně 100 °C a získá se syntézou podle Fischer-Tropsch.

Bitumenózní nosná vrstva 3 s uvedeným složením má podstatně vyšší odolnost. Protože odolnost bitumenózní nosné vrstvy 3 rozhoduje o deformování krytu 1 vozovky, zejména vytváření kolejí, dosáhne se takto jako celek podstatně vyšší životnosti.

Na obr. 2 je schematicky znázorněna nádoba 5 pro výrobu směsi pro bitumenózní nosnou vrstvu 3. Nádoba 5 se může vyhřívat topným zařízením 6.

Násypkami 7, 8 a 9 se do nádoby 5 přidávají přísady, jako je štěrk a písek 10 nebo jiné kamenivo různé zrnitosti, bitumen 11 a FT-parafiny. 12'. Tyto složky se navzájem promísí schematicky znázorněným míchadlem, které sestává z navzájem protiběžných hřídelů 13, 14. Z nádoby 5 se může takto připravená hmota vypouštět výpustí 15. Míchání probíhá za teploty přibližně 160

C.

• · * · • » « * · 0 0 «0 ♦ · 0 · • 9 00

9

- 22 Směs sestává z přibližně 95 % kameniva a z 5 % bitumenu. Kromě toho obsahuje ještě 5 % FT-parafinu, vztaženo k 5 % podílu bitumenu.

Místo pojmu FT-parafin se současně používá také označení tvrdý vosk nebo tvrdý parafin. V rámci vynálezu se vychází z parafinu získaného syntézou podle Fischer-Tropsch, který se také označuje jako makrokrystalický parafin. Jedná se s výhodou o uhlovodíky s dlouhými řetězci o délkách v rozsahu C30 až C80, C90 nebo C100.

Na obr. 3 je znázorněn kryt 13 vozovky, který sestává z asfaltové krycí vrstvy 2, pod ní se nacházející asfaltové vazební vrstvy 14, bitumenózní nosné vrstvy 3 a spodní ochranné vrstvy 4 proti mrazu.

Zatímco asfaltová krycí vrstva 2, bitumenózní nosná vrstva 3 a ochranná vrstva 4 proti mrazu mají strukturu, která již byla popsána v souvislosti s obr. 1, má asfaltová vazební vrstva 14 výšku h4 4 až 8 cm.

Na obr. 4 je schematicky znázorněno odstraňování starého povrchu 18 vozovky, při kterém se získává starý asfalt 15, a vytváření nového povrchu 16 vozovky s podílem nového asfaltu 17 a starého asfaltu 15.

Starý povrch 18 vozovky ' se nejdříve zahřeje, ve znázorněném příkladu provedení plameny hořáků 19. Zařízení obsahuje další nádoby 20, 21, ve kterých se připravuje nový asfalt 17. Tento nový asfalt 17 má obvykle teplotu v rozsahu 200 až 250 °C.

Ohřívání starého povrchu 18 vozovky se může provádět také odpadním teplem z ohřevu nového asfaltu 17.

♦ 99

- 23 ·· ·· ·· ·9 » · 9 · 9 9 9 · 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 ·· 9999 ·· 99

Starý povrch 18 vozovky se následně odstraní frézou 22, získají se přitom úlomky starého asfaltu 15. Tento starý asfalt 15 se zavádí do mísícího zařízení 23, do kterého se zavádí také nový asfalt 17. Kromě toho se může nový asfalt 17' přidávat ještě za mísícím zařízením 23.

Přidává se dále FT-parafin, a to buď již do nového asfaltu 17 v nádobě 20 nebo pomocí vlastního dávkovacího zařízení 24, které ústí do mísícího zařízení 23. Z výsledného asfaltu 25 se pak na podkladu vytváří nový povrch 16 vozovky.

Znaky vynálezu patrné z předchozího popisu, výkresů a nároků mohou být pro provádění vynálezu významné jak jednotlivě, tak i v libovolné kombinaci. Všechny popsané znaky jsou pro vynález podstatné. Mezi znaky vynálezu náleží také v plném rozsahu obsah příslušné prioritní přihlášky.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

Bitumen v y z n parafinu parafin) nebo asfalt a č u j í získaného pro vytváření krytu (1, 13) vozovky, c i se tím, že obsahuje podíl syntézou podle Fischer-Tropsch (FTBitumen podle nároku 1 nebo vyznačující se činí 0,5 až 10 %.

zejména podle tohoto nároku, tím, že podíl FT-parafinu
3. Bitumen podle některého nebo více z předchozích nároků nebo zejména podle těchto nároků, vyznačující se tím, že FT-parafin má teplotu tavení (bod tuhnutí) v rozsahu přibližně 68 až 105 °C.
4. Bitumen podle některého nebo více z předchozích nároků nebo zejména podle těchto nároků, vyznačující se tím, že FT-parafin je nejméně zčásti tvořen oxidovaným FT-parafinem.
5. Kryt (1) vozovky, který sestává ze spodní pískové/štěrkové vrstvy (4), na které je uspořádána bitumenózní nosná vrstva (3) a horní asfaltobetonová nebo krycí vrstva (2), vyznač ujíc í se tím, že bitumen nebo bitumenózní nosná vrstva (3) obsahuje podíl parafinu získaného syntézou podle Fischer-Tropsch (FT-parafin).

náhradní strana -

- 25 6. Kryt (1) vozovky podle nároku 5 nebo zejména podle tohoto nároku, vyznačující se tím, že podíl FTparafinu činí 0,5 až 10 %, vztaženo k bitumenu.

7. Kryt (1) vozovky podle některého z předchozích nároků 5 až
6 nebo zejména podle těchto nároků, vyznačuj ící se tím, že krycí vrstva (2) obsahuje podíl FTparafinu.
8. Kryt (1) vozovky podle některého z předchozích nároků 5 až 6 nebo zejména podle těchto nároků, přičemž tento kryt (1) vozovky obsahuje vazební vrstvu (14) , vyznačující se tím, že vazební vrstva (14) obsahuje podíl FT-parafinu.
9. Kryt (1) vozovky podle některého z předchozích nároků 5 až

8 nebo zejména podle těchto nároků, vyznačuj ící se tím, že podíl FT-parafinu v krycí vrstvě činí 0,5 až 10 %, vztaženo k bitumenu.
10. Kryt (1) vozovky podle některého z předchozích nároků 5 až

9 nebo zejména podle těchto nároků, vyznačuj ící se tím, že FT-parafin má teplotu tavení (bod tuhnutí) v rozsahu přibližně 68 až 105 °C.
11. Kryt (1) vozovky podle některého z předchozích nároků 5 až 10 nebo zejména· podle těchto nároků, vyznačující se tím, že FT-parafin je nejméně zčásti tvořen oxidovaným FT-parafinem.

- náhradní strana • · ·* ·· • · ♦ ♦ • · · • · · • · · • 9 · · · φ

- 26 9 · · ·

9 · · · » · · · ·

9 9 · ·

99 99
12. Způsob vytváření krytu (1) vozovky, vyznačující se tím, že pro vytváření bitumenózní nosné vrstvy (3) pro stavbu vozovky se k asfaltu obsahujícímu bitumen přidává parafin získaný syntézou podle Fischer-Tropsch (FTparafin) , přičemž podíl FT-parafinu, vztaženo k podílu bitumenu, činí 0,5 až 10 %, s výhodou 2,5 až 7,5 %, vztaženo k bitumenu.
13. Způsob podle nároku 12 nebo zejména podle tohoto nároku, vyznačující se tím, že pro vytváření krycí vrstvy (2) pro stavbu vozovky se k asfaltu obsahujícímu bitumen přidává FT-parafin v množství 0,5 až 5 %, vztaženo k bitumenu.
14. Způsob podle některého z nároků 12 nebo 13, přičemž vozovka obsahuje vazební vrstvu (14), vyznačující se tím, že pro vytváření vazební vrstvy (14) pro stavbu vozovky se k asfaltu obsahujícímu bitumen přidává FTparafin v množství 0,5 až 5 %, vztaženo k bitumenu.

15. Způsob podle některého z nároků 12 až 14 nebo zejména podle těchto nároků, v y z načuj ící s e t í m, že FT- parafin se ke kapalnému bitumenu přidává v pevné formě. 16. Způsob podle některého z nároků 12 až 15 nebo zejména podle těchto nároků, v y z : načuj ící s e t í m, že FT- parafin se přidává ve formě granulátu, prášku, šupinek nebo

tablet nebo v kapalné formě.

- náhradní strana

- 27 17. Způsob podle některého z nároků 12 až 16 nebo zejména podle těchto nároků, vyznačující se tím, že FTparafin je nejméně zčásti tvořen oxidovaným FT-parafinem.
18. Použití litého asfaltu s přísadou FT-parafinu pro zpevněné plochy, kryty mostů a mastix a asfaltové vrstvy všeho druhu.
19. Způsob vytváření krytu vozovky s použitím podílu starého asfaltu (15) z odstraňovaného starého povrchu (18) vozovky a podílem nového asfaltu (17, 17'), přičemž starý asfalt (15) se nejdříve zahřeje na teplotu nižší než je teplota nového asfaltu (17, 17') a starý asfalt (15) a nový asfalt (17, 17') se pak spolu mísí, vyznačující se tím, že k novému asfaltu (17, 17') nebo případně ke starému asfaltu (15) se přidává FT-parafin.
20. Způsob podle nároku 19 nebo zejména podle tohoto nároku, vyznačující se tím, že FT-parafin se přidává v množství 0,1 až 0,5 %, vztaženo k množství použitého nového asfaltu (17, 17').