ES2972090T3 - Proceso de baja temperatura para la preparación de una composición de mezcla asfáltica - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un proceso para la preparación de una composición de mezcla asfáltica, comprendiendo dicho proceso: (1) proporcionar una composición asfáltica y calentar dicha composición a una temperatura en el intervalo de 150 a 175 °C; (2) proporcionar un material granular y calentar dicho material a una temperatura en el intervalo de 130 a 170 °C; (3) proporcionar uno o más compuestos reactivos termoestables; (4) agregar uno o más compuestos reactivos termoendurecibles proporcionados en (3) a la composición asfáltica obtenida en (1) y homogeneizar la mezcla durante una duración en el intervalo de 2 a 180 s; (5) agregar la mezcla obtenida en (4) al material granular obtenido en (2) y homogeneizar la suspensión durante un período en el rango de 5 a 180 s, en donde la temperatura de la composición de mezcla asfáltica resultante está en el rango de 130 a 155°C. Además, la presente invención se refiere a una composición de mezcla asfáltica obtenida u obtenible mediante dicho proceso y su uso, así como a un proceso para asfaltar a temperaturas de depósito reducidas. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Proceso de baja temperatura para la preparación de una composición de mezcla asfáltica
Campo técnico de la invención
La presente invención se refiere a un proceso de baja temperatura para la preparación de una composición de mezcla asfáltica, una composición de mezcla asfáltica obtenida u obtenible mediante dicho proceso, el uso de la misma y un proceso de asfaltado a temperaturas de disposición reducidas.
Introducción
En general, el asfalto es un material coloidal que contiene diferentes especies moleculares clasificadas en asfaltenos y maltenos. Al ser el asfalto viscoelástico y el termoplástico, sufre variaciones de propiedades en un rango de temperaturas, desde el frío extremo hasta el calor extremo. El asfalto tiende a suavizarse en climas cálidos y a agrietarse en frío extremo. A temperaturas frías, los asfaltos se vuelven frágiles y están sujetos a grietas, mientras que a temperaturas elevadas se ablandan y pierden propiedades físicas.
La adición de un componente reactivo termoestable como aglutinantes, respectivamente, en términos más generales como modificador, permite que las propiedades físicas del asfalto permanezcan más constantes en un rango de temperaturas y/o mejoren las propiedades físicas en el rango de temperatura al que se somete el asfalto.
Tales asfaltos que son modificados por aglutinantes añadidos respectivamente modificadores son conocidos por años en el estado de la técnica. Sin embargo, en la industria del asfalto sigue siendo necesario mejorar los asfaltos. En parte esto se debe a que los asfaltos modificados por polímeros actualmente conocidos tienen varias deficiencias. Estos incluyen la susceptibilidad a, por ejemplo, deformación permanente (ahumado), fatiga flexural, humedad, disminución de la elasticidad en operación a baja temperatura.
WO 01/30911 A1 revela una composición asfáltica que comprende, en peso basado en el peso total de la composición, alrededor de 1 a 8 %, de un MDI polimérico, donde el MDI polimérico tiene una funcionalidad de al menos 2,5. También se refiere a un proceso de preparación de dicha composición asfáltica, utilizando tiempos de reacción inferiores a 2 horas. La formación del producto MDl-asfalto se mide por un aumento en la viscosidad del producto o más preferiblemente por análisis mecánico dinámico (DMA, por sus siglas en inglés).
WO 01/30912 A1 revela una emulsión asfáltica acuosa que comprende, además de asfalto y agua, un poliisocianato emulsionable. También se refiere a una composición agregada que comprende dicha emulsión, y a los procesos para la preparación de dichas composiciones
WO 01/30913 A1 revela una composición asfáltica que comprende, en peso basado en el peso total de la composición, alrededor de 1 a 5 %, de un prepolímero polimérico basado en MDI, donde el MDI polimérico tiene una funcionalidad de al menos 2,5. También se refiere a un proceso de preparación de dicha composición asfáltica.
https://eapa.org/wp-content/uploads/2018/07/EAPA-paper-Warm-MixAsphalt-version-2014-1.pdf "The Use of Warm Mix Asphalt", documento de posición de la EAPA, 1 de enero de 2014, pp 1-23, revela tecnologías de asfalto de mezcla caliente (WMA, por sus siglas en inglés) para producir asfalto a temperaturas ligeramente superiores a 100 °C con propiedades o prestaciones equivalentes a las del HMA convencional.
https://www.faa.gov/documentlibrary/media/advisory_circular/ 150-5370-14A/150_5370_14a_app 1 _partl l_a. pdf: "Hot Mix Asphalt Paving Handbook,<a>C 150/5370-14A, Apéndice 1, Part Il-A", 1 de enero de 2001, pp 1-11, revela las operaciones de plantas de asfalto de mezcla en caliente en el contexto de algunos tipos de plantas de asfalto, a saber: plantas de lotes, plantas de mezcla de tambor de flujo paralelo y plantas de mezcla de tambor de flujo contrario.
http://web.archive.org/web/20071223141536/http://www. in.gov/indot/ files/chapter_03(5).pdf: "OPERACIONES DE INSTALACIONES DE ASFALTO DE MEZCLA EN CALIENTE, capítulo 3", 23 de diciembre de 2007, pp 1-78, da a conocer las operaciones de instalaciones de asfalto de mezcla en caliente en el contexto de las plantas de lotes y de tambor, el efecto del tipo de planta sobre las propiedades del HMA, la mezcla de agregados, la inspección de instalaciones y el control de escala, calibración de la planta y disparo de problemas de la planta.
http://www.astecinc.com/images/file/literature/ Nomad_with_Baghouse.pdf: "Planta de asfalto de mezcla caliente NOMAD(TM)", 1 de enero de 2008, pp 1-5, da a conocer la planta de asfalto de mezcla caliente Nomad ™ que comprende contenedores de alimentación en frío, pantalla de escaldado, tambor de secado, tanque de asfalto líquido, revestimiento de doble eje, baghouse, surge bin y la casa de control.
https://store.asphaltpavement.org/pdfs/ec-101.pdf: "Mejores prácticas de gestión para minimizar las emisiones durante la construcción de HMA; EC-101 4/00", 1 de abril de 2000, pp 1-12, revela las mejores prácticas de gestión para minimizar las emisiones durante la construcción de HMA. En este contexto, se revela que el productor de asfalto de mezcla en caliente (HMA, por sus siglas en inglés) debe ser consciente de que el uso de una temperatura adecuada de almacenamiento, mezcla y compactación para HMA es clave para minimizar las emisiones. Además, se revela que un objetivo importante debe ser minimizar las temperaturas mientras se cumplen las densidades de especificación.
Malcolm D Graham et al.: "Tiempo de mezcla reducido para mezclas de hormigón asfáltico", documento presentado en la 47a reunión anual, 1 de enero de 1968, pp 1-17, revela la reducción del tiempo de mezcla para los mezcladores de concreto asfáltico - en cuyo contexto se menciona que el diseño y la condición de cada planta influyen en los requisitos de tiempo para la distribución adecuada y el recubrimiento asfáltico de partículas de agregado, lo que requiere pruebas planta por planta para calificar para tiempos reducidos.
BECKER Y et al.: "Asfalto de polímero modificado", VISION TECNOLOGICA, INTEVEP, LOS TE-QUES, VE, vol. 9, no 1, 1 de enero de 2001, pp 39-50, revela que la modificación del asfalto con polímeros se considera la mejor opción para mejorar las propiedades del asfalto. Además, se revela que los polímeros aumentan considerablemente el rango de temperatura útil de los aglutinantes. Además, se revela que las posibles limitaciones con los betunes modificados son: (i) aumento de costos, (ii) posibles problemas de compatibilidad y estabilidad, (iii) algunas dificultades pueden surgir en el almacenamiento del betún, (iv) temperaturas de mezcla, y (v) el tiempo que el material se mantiene a temperaturas elevadas antes de su colocación.
Bjarne Bo Jensen et al.: "15 AÑOS DE EXPERIENCIA EN LA ADICIÓN DE POLVO DE POLÍMERO DIRECTAMENTE EN EL MEZCLADOR DE ASFALTO", 5° Congreso Eurasfalto y Eurobitume, 13 a 15 de junio de 2012, Estambul, 15 de junio de 2012, pp 1-8, revela que se ha intentado aumentar la adición de polímeros de un polvo de polímero especial para obtener mejores características de asfalto (mejor resistencia a la ruina y mejores propiedades de fatiga). Los resultados de laboratorio muestran mejores características de aglutinante y ensayos de campo en diferentes tipos de carreteras muestran una mejor funcionalidad del pavimento asfáltico (menos propagación de grietas, mejor resistencia a la ruina). Además, se revela que al agregar el polímero directamente en el mezclador de asfalto es posible modificar incluso pequeñas cantidades de asfalto con diferentes durezas de betún, y no hay necesidad de instalaciones especiales de almacenamiento de asfalto.
HESAMI EBRAHIM et al.: "Estudio de los agentes antidecapantes líquidos a base de aminas mediante la simulación del proceso de producción de plantas asfálticas de mezcla en caliente", MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y CONSTRUCCIÓN, vol. 157, 2017, págs. 1011-1017, revela la simulación de las condiciones de producción de HMA y luego investiga los impactos de dos tipos de agentes antidesprendimiento a base de aminas líquidas en el rendimiento de HMA utilizando las pruebas de relación de resistencia a la tracción (TSR, por sus siglas en inglés) y flexión semicircular (SCB, por sus siglas en inglés). También se revela que los resultados de este estudio indicaron que la efectividad de estos aditivos disminuyó significativamente después de calentarse a largo plazo para la producción de HMA.
LUO SANG et al.: "Evaluación del rendimiento del hormigón asfáltico poroso de grado abierto modificado por epoxi", MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y CONSTRUCCIÓN, ELSEVIER (PAÍSES BAJOS), vol. 76, 12 de diciembre de 2014, pp 97-102, revela una nueva mezcla de asfalto poroso de grado abierto que utiliza asfalto epoxi como aglutinante para mejorar la durabilidad de la mezcla. Un tipo de asfalto epoxi que se ha aplicado con éxito en concreto asfáltico de grado denso para pavimentación de cubiertas de puentes fue seleccionado para este estudio. Además, se revela un procedimiento de compactación de la mezcla en especímenes de losa y que se realizaron una serie de pruebas de laboratorio para evaluar el rendimiento de la nueva mezcla, incluyendo la pérdida de Cantabro, permeabilidad, absorción acústica, tracción indirecta, etc. fricción, rigidez y resistencia al cizallamiento, y pruebas de roscado de ruedas. Además, se revela que los resultados mostraron un rendimiento general superior de la mezcla de asfalto poroso de grado abierto modificado epoxi en comparación con las mezclas de asfalto poroso de grado abierto convencionales.
FANG CHANGQING et al.: "Preparación y propiedades del asfalto modificado compuesto de isocianato y nano partículas", MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN Y CONSTRUCCIÓN, ELSEVIER (PAÍSES BAJOS), vol. 119, 13 de mayo de 2016, pp 113-118, revela que las muestras de asfalto modificado con isocianato se obtuvieron mediante la adición de isocianato cuantitativo en el asfalto base. Las muestras de asfalto modificado compuesto de isocianato y nano partículas se produjeron agregando isocianato cuantitativo y tres tipos diferentes de nanopartículas inorgánicas (dióxido de silicio, dióxido de titanio, óxido de zinc) en el asfalto base respectivamente. El asfalto modificado por isocianato, el isocianato y el asfalto modificado compuesto de nanopartículas se caracterizaron por la realización de pruebas físicas, SEM, microscopía de fluorescencia, pruebas TG y FTIR, que demostraron que el rendimiento a alta y baja temperatura del isocianato y nano partículas de asfalto modificado compuesto se había mejorado eficazmente. Se revela además que desde el punto de vista microscópico, la modificación del asfalto base fue muy significativa, y que los resultados también indicaron que la sensibilidad a la temperatura del asfalto compuesto modificado había disminuido. Además, se revela que mientras tanto la estabilidad térmica había mejorado en comparación con el asfalto base y el asfalto modificado con isocianato.
EP 3006525 A1 revela una composición asfáltico-uretano que contiene al menos un componente A) obtenido mediante la adición de un prepolímero de MDI generado por poliolefina en reacción con dos o más grupos hidroxilo, alcohol polihídrico de cadena corta, y un monómero de MDI, un monómero de MDI y un disolvente A; y un componente (B) que incluye asfalto, un catalizador y un disolvente b.
WO 2017/125421 A1 revela un método para producir una composición asfáltica para pavimentos de carreteras, incluyendo un paso de mezcla de asfalto, una resina de poliéster y un agregado a 130 °C o más y 200 °C o menos durante 30 segundos o más, en donde la resina de poliéster es un poliéster que tiene una unidad constituyente derivada de componentes alcohólicos que contiene 65 mol% o más de un aducto de óxido de alquileno de bisfenol A y una unidad constituyente derivada de componentes de ácido carboxílico que contiene 50 mol% o más de al menos uno seleccionado del grupo que consiste en ácido tereftálico y ácido isoftálico y tiene un punto de ablandamiento de 95 °C o más y 130 °C o menos y un valor de grupo hidroxilo de 20 mgKOH/g o más y 50 mgKOH/g o menos, y la resina de poliéster se mezcla en una proporción de 5 partes en masa o más y 50 partes en masa o menos basado en 100 partes en masa del asfalto.
EP 0537638 B1 revela composiciones de betún modificadas por polímeros que contienen de 0,5 a 10 partes en peso de polioctenamer funcionalizado a 100 partes en peso de betún y, opcionalmente, agentes reticulantes caracterizados porque el polioctenamer es predominantemente un trans-polioctenamer y contiene grupos carboxilo, así como grupos derivados de ellos, por ejemplo, ácido maleico.
WO 2018/228840 A1, por su parte, revela una composición asfáltica mejorada que muestra propiedades físicas mejoradas en términos de ser más constante en un rango de temperaturas, dicha composición asfáltica se obtiene mediante un proceso que implica la mezcla de asfalto con un compuesto reactivo termoestable y agitar la mezcla durante al menos 2,5 horas.
La aplicación EP número 19198042,4 revela un proceso para la preparación de una composición de mezcla de asfalto utilizando una secuencia específica de pasos de mezcla cortos en un rango de temperatura de 110 a 200 ° C.
Aunque se han logrado mejoras considerables en las composiciones de asfalto con respecto a sus propiedades físicas, dichas ventajas requieren mayores esfuerzos para reducir el consumo de energía durante la preparación y asfaltado. En vista de ello, sigue siendo necesario proporcionar métodos mejorados para obtener dichos materiales de una manera muy eficaz, en particular en lo que respecta a la eficiencia energética, la viabilidad durante el asfaltado y el rendimiento de la mezcla de asfalto.
Descripción detallada
Por lo tanto, fue objeto de la presente invención proporcionar un proceso de eficiencia energética mejorado para la preparación de una composición de mezcla de asfalto que mostrara propiedades físicas ventajosas y alto rendimiento.
De acuerdo con la presente invención, los términos "asfalto", "betún", "aglutinante de asfalto" y "composición de asfalto" se utilizan de manera equivalente. En general, el asfalto es un material coloidal que contiene diferentes especies moleculares clasificadas en asfaltenos y maltenos.
El asfalto / betún / aglutinante de asfalto / composición de asfalto puede no modificarse o modificarse. Asfalto/betún/aglutinante asfáltico/composición asfáltica no modificada o también llamado betún de grado de pavimentación/asfalto de grado pavimento puede ser, por ejemplo, un grado de penetración (=grado pen) 50-70 o 70-100 (penetración de aguja determinada según DIN EN 1426). Las composiciones asfálticas modificadas pueden ser, por ejemplo, betún modificado por polímeros (PmB). El polímero respectivo podrá seleccionarse del grupo compuesto por elastómeros termoplásticos, látex, polímeros termoplásticos, polímeros termoendurecibles y mezclas de dos o más de ellos. Un elastómero termoplástico puede ser, por ejemplo, elastómero de estireno butadieno (SBE, por sus siglas en inglés), estireno butadieno estireno (SBS, por sus siglas en inglés) o caucho de estireno butadieno (SBR, por sus siglas en inglés). Un ejemplo de betún modificado SBS es un PMB 25/55-55 RC.
Según la presente invención, los términos "pavimento asfáltico regenerado" (también abreviado como RAP, por sus siglas en inglés), "asfalto reciclado", "asfalto regenerado", "material de pavimento asfáltico regenerado" y "mezcla asfáltica regenerada" se utilizan de manera similar para describir un material que también puede describirse como "pavimento reprocesado que contiene asfalto y agregados".
Según la presente invención, el término "material granular" se utiliza de manera similar para describir un componente que también puede describirse como "agregado" o como "agregados". Además, de acuerdo con la presente invención, un material granular o un agregado puede comprender uno o más de grava, arena, relleno y agregados finos. Las realizaciones específicas y/o preferidas adicionales se divulgan en este sentido.
De acuerdo con la presente invención, los términos "composición de mezcla de asfalto" y "mezcla de asfalto" se utilizan para describir una mezcla de agregados / material granular, asfalto recuperado, cualquier tipo de aditivos (por ejemplo, compuestos reactivos termoestables, fibras, rejuvenecedores, modificadores reactivos, etc.), y asfalto / betún / aglutinante asfáltico / composiciones asfálticas (modificadas o no modificadas).
Según la presente invención, el término "asfalto recuperado" o "betún recuperado" o "aglutinante de asfalto recuperado" se utiliza para describir el asfalto / betún que se extrae de las composiciones de mezcla de asfalto. El procedimiento de recuperación respectivo se describe en la sección experimental.
De acuerdo con la presente invención, el término "homogeneizado" o "homogeneización" se utiliza para describir la mezcla de diversos elementos en una mezcla que es el mismo en todo el significado para hacer uniforme en la estructura o la composición a lo largo, por ejemplo, mediante la mezcla.
Por lo tanto, sorprendentemente se ha encontrado que en oposición a la enseñanza del arte anterior, incluso a bajas temperaturas durante el proceso de preparación se puede lograr una modificación del asfalto respectivo con un compuesto reactivo termoendurecible que lleva después de una mezcla intensiva con un material granular como arena o grava a una composición de mezcla de asfalto con propiedades físicas mejoradas del asfalto en términos de siendo más constante en un rango de temperaturas (es decir, el asfalto contenido en tales composiciones de mezcla de asfalto muestra un aumento del intervalo de temperatura útil (UTI, por sus siglas en inglés), una reducción de la adherencia no recuperable a la fluencia (Jnr), una mayor respuesta elástica, un aumento del punto de ablandamiento, así como una disminución de la penetración de la aguja, y por lo tanto proporciona un mejor rendimiento de la composición de la mezcla de asfalto correspondiente en términos de, por ejemplo, resistencia a la oxidación y la fatiga, resistencia a bajas temperaturas y mayor durabilidad de la carretera en un rango de temperatura ampliado). Por lo tanto, es sorprendente que se pueda obtener una composición de mezcla asfáltica que tenga propiedades ventajosas utilizando una secuencia específica de pasos de mezcla comparativamente cortos combinados con un tratamiento a baja temperatura, de manera que no solo permita un ahorro considerable de tiempo y energía durante el proceso de preparación, pero, además, que conduzcan a mezclas de asfalto modificadas que muestren una alta trabajabilidad a temperaturas reducidas de disposición, lo que ofrece ventajas adicionales respecto de las mezclas de asfalto de referencia conocidas en la técnica anterior, por ejemplo, el betún modificado SBS, a saber, i) temperaturas de mezcla de asfalto reducidas que conducen a una reducción de las emisiones de CO<2>ya que los agregados, el asfalto recuperado y los aglutinantes de asfalto se calientan a temperaturas más bajas, (ii) las emisiones reducidas de betún (aerosoles y humos) en el sitio de construcción durante la disposición del asfalto y iii) los períodos de enfriamiento más cortos después del pavimento.
Sin estar vinculados por esta teoría, creemos que la excelente trabajabilidad, incluso con altas cantidades de asfalto recuperado, se atribuye al hecho de que el compuesto reactivo termoendurecible, incluso a temperaturas de proceso comparables bajas, retira reactivamente el betún envejecido, procedente del asfalto recuperado, y betún de grado de pavimentación no envejecido sin modificar. Debido al envejecimiento oxidativo, el betún envejecido presenta una mayor densidad de grupos funcionales (generados por la oxidación). Debido a la naturaleza del modificador reactivo, los grupos funcionales accesibles tanto en betún envejecido como en betún no envejecido actúan como grupos de anclaje para la reticulación reactiva y, por lo tanto, para la interconexión química de betún envejecido y no envejecido.
Por lo tanto, la presente invención se refiere a un proceso para la preparación de una composición de mezcla asfáltica, dicho proceso comprende:
(1) proporcionar una composición asfáltica y calentar dicha composición a una temperatura de entre 150 y 175 °C; (2) proporcionar un material granular y calentar dicho material a una temperatura de entre 130 y 170 °C;
(3) proporcionar uno o más compuestos reactivos termoestables;
(4) añadir uno o varios compuestos reactivos termoestables previstos en el apartado 3 a la composición asfáltica obtenida en el apartado 1 y homogeneizar la mezcla durante un período de 2 a 180 s;
(5) añadir la mezcla obtenida en (4) al material granular obtenido en (2) y homogenizar la mezcla durante un período de 5 a 180 s, donde la temperatura de la composición de mezcla de asfalto resultante oscila entre 130 y 155 °C.
Se prefiere que la temperatura de la mezcla homogeneizada obtenida en (5), la composición resultante de la mezcla de asfalto, esté en el rango de 132 a 155 °C, más preferentemente de 135 a 152 °C, más preferentemente de 135 a 150 °C, más preferentemente de 135 a 148 °C, más preferiblemente de 135 a 147 °C, y más preferiblemente de 135 a 145 °C.
Se prefiere que la duración total que comienza con la adición del compuesto reactivo termoestable en (4) hasta la posterior obtención de la mezcla homogeneizada en (5) esté en el rango de 10 s a 7 d, preferiblemente de 10 s a 3 d, más preferiblemente de 15 s a 1 d, más preferiblemente de 15 s a 12 h, más preferiblemente de 20 s a 6 h, más preferiblemente de 20 s a 1 h, más preferiblemente de 25 s a 30 min, más preferiblemente de 25 s a 15 min, más preferiblemente de 30 s a 6 min, más preferiblemente de 30 s a 3 min, más preferiblemente de 35 s a 2 min, más preferiblemente de 35 s a 90 s, más preferiblemente de 40 s a 85 s, más preferiblemente de 45 s a 70 s, y más preferiblemente de 50 s a 60 s.
Se prefiere que después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) se almacene a una temperatura en el rango de 60 a 175 °C, más preferentemente de 70 a 170 °C, más preferentemente de 80 a 168 °C, más preferentemente de 90 a 165 °C, más preferiblemente de 110 a 165 °C, más preferiblemente de 130 a 163 °C, y más preferiblemente de 150 a 160 °C.
Se prefiere que después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) se almacene durante un período de tiempo en el rango de 0 s a 7 d, preferiblemente de 5 s a 3 d, más preferiblemente de 10 s a 1 d, más preferiblemente de 15 s a 12 h, más preferiblemente de 20 s a 6 h, más preferiblemente de 25 s a 1 h, más preferiblemente de 30 s a 30 min, más preferiblemente de 35 s a 15 min, más preferiblemente de 40 s a 6 min, más preferiblemente de 45 s a 3 min, más preferiblemente de 50 s a 2 min, más preferiblemente de 55 s a 90 s, y más preferiblemente de 60 s a 70 s.
Se prefiere que después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) se someta a una mezcla a una velocidad de mezcla igual o inferior a 100 rpm, preferiblemente de 50 rpm o menos, preferiblemente de 25 rpm o menos, preferiblemente de 20 rpm o menos, más preferiblemente de 15 rpm o menos, más preferiblemente de 10 rpm o menos, más preferiblemente de 5 rpm o menos, y más preferiblemente de 3 rpm o menos.
Se prefiere que después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) no esté sujeta a mezcla, donde más preferentemente después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) no esté sujeta a homogeneización.
Alternativamente, se prefiere que la mezcla obtenida en (4) se procese directamente en (5).
Se prefiere que en (1) la composición del asfalto se caliente a una temperatura en el rango de 150 a 172 °C, más preferiblemente de 155 a 172 °C, más preferiblemente de 155 a 170 °C, más preferiblemente de 158 a 170 °C, y más preferiblemente de 160 a 170 °C.
Se prefiere que en (2) el material granular se caliente a una temperatura en el rango de 135 a 170 °C, más preferentemente de 140 a 170 °C, más preferentemente de 145 a 170 °C, más preferentemente de 150 a 170 °C, y más preferiblemente de 155 a 168 °C.
Se prefiere que la homogeneización en (5) se realice a una temperatura en el rango de 135 a 155 °C, preferiblemente de 138 a 155 °C, más preferiblemente de 140 a 155 °C, más preferiblemente de 140 a 152 °C, y más preferiblemente de 145 a 150 °C.
Generalmente, una composición asfáltica utilizada en la presente invención puede ser cualquier asfalto conocido y generalmente cubre cualquier compuesto bituminoso. Puede ser cualquiera de los materiales conocidos como betún o asfalto. En particular, se prefiere en el contexto de la presente invención que el término "asfalto" o "composición asfáltica" tal como se utiliza en el presente documento se refiere a la definición contenida en la norma ASTM D8-02, donde un asfalto se define como un material cementoso de marrón oscuro a negro donde los componentes predominantes son betunes que se producen en la naturaleza o se obtienen en el procesamiento del petróleo.
Se prefiere que la composición del asfalto que figura en (1) tenga una penetración de aguja seleccionada de la lista que consta de 20-30, 30-45, 35-50, 40-60, 50-70, 70-100, 100-150, 160-220, y 250-330 o grados de rendimiento de 52-16, 52 22, 52-28, 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 58-40, 64-16, 64-22, 64-28, 64-34, 64-40, 70-16, 70-22, 70-28, 70 34, 70-40, 76-16, 76-22, 76-28, 76-34, 76-40, más preferiblemente, la composición del asfalto proporcionada en (1) tiene una penetración de aguja seleccionada de la lista que consta de 30-45, 35-50, 40-60, 50-70, 70-100, 100-150, y 160-220 o grados de rendimiento de 52-16, 52-22, 52-28, 52-34, 52-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 58-40, 64-16, 64-22, 64-28, 64-34, 70-16, 70-22, 52-28, 76-16, 76-22, más preferiblemente la composición de asfalto proporcionada en (1) tiene una penetración de aguja seleccionada de la lista que consta de 40-52, 100-70, 70-50, y 100-150 o grados de rendimiento de 52-16, 52-22, 52-28, 60-34, 70-40, 58-16, 58-22, 58-28, 58-34, 64-16, 64-22, 64-28, 70-16, 70-22, 76-16, 76-22, donde preferiblemente la composición asfáltica prevista en (1) tiene una penetración de aguja de 50-70 o 70-100, donde la penetración de la aguja se determina de acuerdo con DIN EN 1426.
En el caso de que la composición asfáltica prevista en el apartado 1 comprenda betún modificado, se prefiere que el betún se modifique utilizando uno o más compuestos seleccionados del grupo formado por modificadores químicos (por ejemplo, compuestos organometálicos, azufre, ácido fosfórico (PA, por sus siglas en inglés), ácido polifosfórico (PPA, por sus siglas en inglés), ácido sulfónico, ácido sulfúrico, anhídridos carboxílicos, ésteres ácidos, peróxido de dibenzoilo, silanos, sulfuros orgánicos e inorgánicos urea), materiales reciclados (por ejemplo, caucho crumb, plásticos), fibras (por ejemplo, lignina, celulosa, fibras de vidrio, silicato de alumino magnesio, poliéster, polipropileno), mejoradores de adherencia (por ejemplo, aminas orgánicas, amidas), asfalto natural (por ejemplo, asfalto de lago Trinidad (TLA, por sus siglas en inglés), gilsonita, asfalto de roca), antioxidantes (por ejemplo, fenoles, compuestos organo-zinc, compuestos organo-plomo), rellenos (por ejemplo, negro de carbono, cal hidratada, cal, cenizas volantes), modificadores de la viscosidad (por ejemplo, aceites de flujo, ceras), polímeros reactivos (por ejemplo, terpolímero aleatorio de etileno, éster acrílico y metacrilato de glicídico, copolímero de estireno-butadieno-estireno injertado con anhídrido maleico) y mezclas de dos o más de estos compuestos.
Se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables en (3) comprendan uno o más compuestos seleccionados del grupo formado por poliisocianatos, resinas epoxi, resinas de formaldehído melaminico y mezclas de dos o más de ellos, preferiblemente del grupo formado por poliisocianatos alifáticos, poliisocianatos aralifáticos, poliisocianatos aromáticos, y mezclas de dos o más de ellos, preferentemente del grupo formado por diisocianatos aromáticos, poliisocianatos aromáticos oligoméricos y mezclas de dos o más de ellos, donde, preferentemente, uno o varios compuestos reactivos termoestables comprenden una mezcla de uno o más diisocianatos aromáticos con uno o más poliisocianatos aromáticos oligoméricos, donde preferiblemente uno o más compuestos reactivos termoestables consisten en una mezcla de uno o más diisocianatos aromáticos con uno o más poliisocianatos aromáticos oligoméricos.
De acuerdo con la presente invención, se prefiere que los poliisocianatos sean los alifáticos, cicloalifáticos, aralifáticos y más preferiblemente los isocianatos polivalentes aromáticos conocidos en la técnica Tales isocianatos polifuncionales son conocidos y pueden ser producidos por métodos conocidos per se. Los isocianatos polifuncionales también se pueden utilizar en particular como mezclas, por lo que los poliisocianatos en este caso contienen varios isocianatos polifuncionales. De acuerdo con la presente invención, un poliisocianato es un isocianato polifuncional que tiene dos (en adelante, diisocianatos) o más de dos grupos isocianatos por molécula. Además, según la presente invención, el término "poliisocianatos oligoméricos" y más específicamente "poliisocianatos aromáticos oligoméricos" designan isocianatos polifuncionales que tienen tres o más grupos isocianatos por molécula.
En particular, se prefiere según la presente invención que los poliisocianatos se seleccionen del grupo constituido por alquilendiisocianatos con 4 a 12 átomos de carbono en el radical alquileno, tales como 1,12-dodecanodiisocianato, 2-etiltetrametilendiisocianato-1,4,2-metilpentametilendiisocianato-1,5, tetrametilendiisocianato-1,4, y preferentemente hexametilendiisocianato-1,6; diisocianatos cicloalifáticos como el ciclohexano-1,3- y 1,4-diisocianato y cualquier mezcla de estos isómeros, 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianometilciclohexano (IPDI), 2,4- y 2, 6-hexahidrodrotolueno y las mezclas de isómeros correspondientes, 4,4'-, 2,2'- y 2,4'-diclohexilmetano diisocianato y las mezclas de isómeros correspondientes, y preferentemente poliisocianatos aromáticos, tales como 2,4- y 2,6-tolueno, 4- y 2,6-tolueno diisocianato y las mezclas de isómeros correspondientes, 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-difenilmetano diisocianato y las mezclas de isómeros correspondientes, mezclas de 4,4'- y 2,4'-difenilmetano diisocianatos, los poliisocianatos de polifenilpolimetileno, las mezclas de diisocianatos de 4,4'-, 2,4'- y 2,2'-difenilmetano y de poliisocianatos de polifenilpolietileno y las mezclas de diisocianatos de MDI y de tolueno.
Son especialmente adecuados el diisocianato de 2,2'-, 2,4'- y/o 4,4'-difenilmetano, el diisocianato de 1,5-naftileno (NDI), el diisocianato de 2,4- y/o 2,6-tolueno (TDI), el diisocianato de 3,3'-dimetildifenilo, diisocianato de 1,2-difeniletano y/o diisocianato de p-fenileno (PPDI), diisocianato de tri-, tetra-, penta-, hexa-, hepta- y/u octametilo, 2-metilpentametileno-1.5- diisocianato, 2-etilbutileno-1,4-diisocianato, pentametileno-1,5-diisocianato, butileno-1,4-diisocianato, 1-isocianato-3.3.5- trimetil-5-iso-cianometil-ciclohexano (diisocianato de isoforona, IPDI), 1, 4- y/o 1,3-Bis(isocianometil)ciclohexano (HXDI), diisocianato de 1,4-ciclohexano, diisocianato de 1-metil-2,4- y/o -2,6-ciclohexano y diisocianato de 4,4'-, 2,4'- y/o 2,2'-diclohexilmetano.
También se utilizan preferentemente poliisocianatos modificados, es decir, productos obtenidos por la reacción química de poliisocianatos orgánicos y que contengan al menos dos grupos de isocianatos reactivos por molécula. Se mencionan particularmente los poliisocianatos que contienen éster, urea, biuret, alofanato, carbodiimida, grupos de isocianurato, uretdiona, carbamato y/o uretano, a menudo también junto con poliisocianatos no reaccionados.
Según la presente invención, los poliisocianatos contienen preferentemente 2,2'-MDI o 2,4'-MDI o 4,4'-MDI o mezclas de al menos dos de estos isocianatos (también conocidos como difenilmetano monomérico o MMDI) o MDI oligoméricos consistentes en homólogos de mayor núcleo del MDI que tengan al menos 3 núcleos aromáticos y una funcionalidad de al menos 3, o mezclas de dos o más de los diisocianatos de difenilmetano antes mencionados, o MDI bruto obtenido en la preparación del MDI, o preferiblemente mezclas de al menos un homólogo de mayor núcleo del MDI y al menos uno de los derivados de MDI de bajo peso molecular 2,2'-MDI, 2,4'-MDI o 4,4'-MDI (mezcla también se conoce como MDI polimérico). La funcionalidad media de un poliisocianato que contiene MDI polimérico puede variar en el rango de aproximadamente 2,2 a aproximadamente 4, en particular de 2,4 a 3,8 y en particular de 2,6 a 3,0.
Los isocianatos polifuncionales o las mezclas de varios isocianatos polifuncionales basados en MDI son conocidos y están disponibles comercialmente, por ejemplo, a partir de BASF SE. Según la presente invención, uno o más compuestos reactivos termoestables contienen preferentemente al menos 70, especialmente preferentemente al menos 90 y en particular 100 % en peso, basado en el peso total de uno o más compuestos reactivos termoendurecibles, de uno o más isocianatos seleccionados del grupo compuesto por 2,2'-MDI, 2,4'-MDI, 4,4'-MDI y homólogos superiores del MDI. El contenido de homólogos más altos con más de 3 anillos es preferiblemente al menos el 20% en peso, especialmente preferiblemente mayor del 30% a menos del 80% en peso, basado en el peso total de uno o más compuestos reactivos termoestables.
La viscosidad de uno o más compuestos reactivos termoestables utilizados en el proceso inventivo puede variar en un amplio rango. Se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables tengan una viscosidad de 100 a 3000 MPa*s, especialmente preferidos de 100 a 1000 MPa*s, especialmente preferidos de 100 a 600 MPa*s, más especialmente de 200 a 600 MPa*s y especialmente de 400 a 600 MPa*s a 25 °C. La viscosidad de uno o más compuestos reactivos termoestables puede variar dentro de un amplio rango
En el caso de que uno o varios compuestos reactivos termoestables comprendan poliisocianatos alifáticos, se prefiere que los poliisocianatos alifáticos comprendan uno o más compuestos seleccionados del grupo formado por alquilendiisocianatos con 4 a 12 átomos de carbono en el radical de alquileno y mezclas de dos o más de ellos, 1,12-dodecanediioscianato, 2-etiltetrametil lendiisocianato-1,4, 2-metilpentametilendiisocianato-1,5, tetrametil lendiisocianato-1,4, hexametilendiisocianato-1,6, diisocianato de trimetilo, diisocianato de tetrametilo, diisocianato de pentametilo, diisocianato de hexametilo, diisocianato de heptametilo, diisocianato de octametilo, 2-metilpentametileno-1,5-diisocianato, 2-etilbutileno-1,4-diisocianato, pentametileno-1,5-diisocianato, butileno-1,4-diisocianato, preferiblemente del grupo compuesto por diisocianato de trimetilo, diisocianato de tetrametilo, diisocianato de pentametilo, diisocianato de hexametilo, diisocianato de heptametilo, diisocianato de octametilo, 2-metilpentametileno-1,5-diisocianato, 2-etilbutileno-1,4-diisocianato, pentametileno-1,5-diisocianato, butileno-1,4-diisocianato, y mezclas de dos o más de ellos, donde más preferentemente los poliisocianatos alifáticos comprenden hexametilendiisocianato-1,6, donde más preferentemente los poliisocianatos alifáticos consisten en hexametilendiisocianato-1,6.
En el caso en que uno o más compuestos reactivos termoendurecibles comprendan poliisocianatos cicloalifáticos, se prefiere que los poliisocianatos alifáticos comprendan uno o más compuestos cicloalifáticos seleccionados del grupo que consiste en 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-isocianometil-ciclohexano (diisocianato de isoforona, IPDI), 1,4-Bis(isocianometil)ciclohexano y/o 1,3-Bis(isocianometil)ciclohexano (HXDI), 4-Bis(isocianometil)ciclohexano y/o 1,3-Bis(isocianometil)ciclohexano (HXDI), 1,4-ciclohexano diisocianato, 1-metil-2,4- y/o -2,6-ciclohexano diisocianato y 4, 4'-diisocianato de diciclohexilmetano, diisocianato de 2,2'-diclohexilmetano, diisocianato de 2,4'-diclohexilmetano, diisocianato de ciclohexano-1,3-, diisocianato de ciclohexano-1,4-, diisocianato de 2,4- hexahidrodrotolueno, diisocianato de 2,6-hexahidrodrotolueno, diisocianato de 4,4'-diclohexilmetano, diisocianato de 2,2'-diclohexilmetano, diisocianato de 2,4'-diclohexilmetano, y mezclas de dos o más de ellos, preferentemente del grupo formado por 1-isocianato-3,3,5-trimetil-5-iso-cianometil-ciclohexano (diisocianato de isoforona, IPDI), 1,4-bis(isocianometil)ciclohexano y/o 1,3-bis(isocianometil)ciclohexano (HXDI), diisocianato de 1,4-ciclohexano, diisocianato de 1-metil-2,4- y/o -2,6-ciclohexano y 4., 4'-diclohexilmetano diisocianato, 2,2'-diclohexilmetano diisocianato, 2,4'-diclohexilmetano diisocianato, y mezclas de dos o más de ellos.
En el caso en que uno o más compuestos reactivos termoestables comprendan poliisocianatos aromáticos, se prefiere que los poliisocianatos aromáticos, y preferentemente los diisocianatos aromáticos, comprendan uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en diisocianato de 2,4-tolueno, diisocianato de 2,6-tolueno, diisocianato de 4 4'-diisocianato de difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,2'-difenilmetano, diisocianato de 1,5-naftileno (NDI), diisocianato de 3,3'-dimetildifenilo, diisocianato de 1,2-difeniletano, diisocianato de p-fenileno (PPDI), y mezclas de dos o más de ellos, preferentemente del grupo que consiste en 2, 4-diisocianato de tolueno (2,4-TDI), diisocianato de 2,6-tolueno (2,6-TDI), diisocianato de 4,4'-difenilmetano (4,4'-MDI), diisocianato de 2,4'-difenilmetano (2, 4'-MDI), diisocianato de 2,2'-difenilmetano (2,2'-MDI), MDI bruto obtenido en la preparación de MDI, y mezclas de dos o más de ellos, más preferentemente del grupo que consiste en diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,2'-difenilmetano, y mezclas de dos o más de ellos (las mezclas de los isómeros 4,4'-, 2,4'-y 2,2'-difenilmetano diisocianato también se denominan difenilmetano monomérico o MMDI), donde más preferentemente los poliisocianatos aromáticos, y preferentemente los diisocianatos aromáticos, comprenden una mezcla de diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano y diisocianato de 2,2'-difenilmetano, donde más preferiblemente los poliisocianatos aromáticos, y preferiblemente los diisocianatos aromáticos, consisten en una mezcla de diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano y diisocianato de 2,2'-difenilmetano.
En el caso de que uno o más compuestos reactivos termoestables comprendan poliisocianatos, se prefiere que los poliisocianatos comprendan poliisocianatos modificados, preferiblemente poliisocianatos orgánicos modificados, y más preferiblemente poliisocianatos orgánicos modificados que contengan uno o más éster, urea, biuret, alofanato, carbodiimida, grupos de isocianurato, uretdiona, carbamato y/o uretano.
En el caso de que uno o varios compuestos reactivos termoestables comprendan poliisocianatos aromáticos oligoméricos, se prefiere que los poliisocianatos aromáticos oligoméricos comprendan uno o más compuestos seleccionados del grupo compuesto por poliisocianatos de polifenilpolietileno y poliisocianatos de polifenilpolietileno, y mezclas de dos o más de ellos, preferiblemente del grupo compuesto por uno o más polifenilisocianatos de polietileno, polifenilisocianatos de polietileno, y mezclas de dos o más de ellos, donde preferentemente los poliisocianatos aromáticos comprenden uno o más polifenilisocianatos de polimetileno, donde preferentemente los poliisocianatos aromáticos consisten en uno o más polifenilisocianatos de polimetileno.
En el caso de que uno o va:rios compuestos reactivos termoendurecibles comprendan poliisocianatos aromáticos oligoméricos, se prefiere que los poliisocianatos aromáticos oligoméricos comprendan uno o más oligómeros consistentes en homólogos de núcleo superior de uno o más de diisocianato de 4,4'-difenilmetano, diisocianato de 2,4'-difenilmetano, y diisocianato de 2,2'-difenilmetano, donde los homólogos de mayor núcleo tienen al menos 3 núcleos aromáticos y una funcionalidad de al menos 3.
Cuando uno o varios compuestos reactivos termoendurecibles comprendan uno o varios compuestos seleccionados del grupo formado por poliisocianatos, resinas epoxi, resinas de formaldehído de melamina y mezclas de dos o más de ellos, se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables sea MDI polimérico y la cantidad total de 4,4'-MDI en el MDI polimérico esté en el rango de 26 a 98% en peso basado en 100% en peso de los uno o más compuestos reactivos termoestables, preferiblemente en el rango de 30 a 95% en peso, y más preferiblemente en el rango de 35 a 92% en peso.
Cuando uno o varios compuestos reactivos termoestables comprendan uno o varios compuestos seleccionados del grupo formado por poliisocianatos, resinas epoxi y resinas de formaldehído de melamina, y las mezclas de dos o más de los mismos, se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables sea MDI polimérico y el contenido de 2 anillos de MDI polimérico esté en el rango de 20 a 62%, más preferiblemente en el rango de 26 a 48% en peso, y más preferiblemente en el rango de 26 a 48% basado en 100% en peso del MDI polimérico. en el caso en que uno o más compuestos reactivos termoendurecibles comprenden uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en poliisocianatos, resinas epoxi, resinas de formaldehído de melamina, y mezclas de dos o más de ellos, se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables, y preferiblemente el total de los poliisocianatos contenidos en él, tienen una funcionalidad media de isocianato de 2,1 a 3,5, preferiblemente de 2,3 a 3,2, más preferiblemente de 2,4 a 3, más preferiblemente de 2,5 a 2,9, y más preferiblemente de 2,6 a 2,8.
Se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables tengan un contenido de hierro en el rango de 1 a 100 wppm, preferiblemente de 1 a 80 wppm, más preferiblemente de 1 a 60 wppm, más preferiblemente de 1 a 40 wppm, más preferiblemente de 1 a 20 wppm, más preferiblemente de 1 a 10 wppm, y más preferiblemente de 1 a 5 wppm.
Se prefiere que uno o más compuestos reactivos termoestables muestren una viscosidad en el rango de 100 a 3000 MPa*s, preferiblemente de 100 a 1000 MPa*s, preferiblemente de 100 a 600 MPa*s, preferiblemente de 200 a 600 MPa*s, y más preferiblemente de 400 a 600 MPa*s, donde la viscosidad es la viscosidad medida a 25 °C.
En el caso en que uno o más compuestos reactivos termoendurecibles comprendan una o más resinas epoxídicas, se prefiere que las resinas epoxídicas comprendan uno o más compuestos seleccionados del grupo de resinas epoxídicas aromáticas, resinas epoxídicas cicloalifáticas y mezclas de dos o más de ellas, más preferentemente uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en bisfenol A bisglycidil éter (DGEBA), bisfenol F bisglycidil éter, bisfenol A bisglycidil éter hidrogenado en anillo, bisfenol F bisglycidil éter hidrogenado en anillo, bisfenol S bisglycidyl ether (DGEBS), tetraglycidylmethylenedianiline (TGMDA), epoxy novolaks (los productos de reacción de epiclorhidrina y resinas fenólicas (novolak)), 3,4-epoxycyclohexylmethyl, 3,4-epoxycyclohexanecarboxylate, diglycidyl hexahydrophthalate, y mezclas de dos o más de los mismos, donde más preferentemente las resinas epoxídicas comprenden bisfenol A bisglycidil éter y/o bisfenol F bisglycidil éter, donde más preferentemente las resinas epoxídicas consisten en bisfenol A bisglycidil éter y/o bisfenol F bisglycidil éter.
Cuando uno o varios compuestos reactivos termoestables comprendan una o más resinas de formaldehído de melamina, se prefiere que las resinas de formaldehído de melamina comprendan una mezcla de resina de melamina acuosa con un contenido de resina en el rango de 50 a 70 peso -% basado en 100 peso -% de la mezcla de resina de melamina acuosa, con melamina y formaldehído presentes en la resina en una relación molar de 1:3 a 1:1, preferiblemente de 1:1,3 a 1:2,0, y más preferiblemente de 1:1,5 a 1:1,7.
Además, en el caso en que uno o más compuestos reactivos termoendurecibles comprendan una o más resinas de melamina formaldehído, se prefiere que las resinas de melamina formaldehído contengan de 1 a 10 % en peso de alcoholes polivalentes, más preferentemente de 3 a 6 % en peso de alcoholes polivalentes, más preferiblemente de 3 a 6 % en peso de dioles de C2 a C12, más preferiblemente de 3 a 6 % en peso de uno o más compuestos seleccionados del grupo que consiste en dietilenglicol, propilenglicol, butilenglicol, diol de pentano, diol de hexano y mezclas de dos o más de ellos, y más preferiblemente de 3 a 6 % en peso de dietilenglicol.
Además, en el caso de que uno o varios compuestos reactivos termoestables comprendan una o más resinas de formaldehído de melamina, se prefiere que las resinas de formaldehído de melamina contengan de 0 a 8 % en peso de caprolactama y de 0,5 a 10 % en peso de 2-(2-fenoxitoxi)-etanol y/o polietilenglicol con una masa molecular promedio de 200 a 1500 cada uno basado en 100 % en peso de las resinas de formaldehído de melamina.
Se prefiere que en (4) la mezcla se homogeneice durante un período de tiempo en el rango de 3 a 120 s, preferiblemente de 4 a 90 s, más preferiblemente de 6 a 60 s, más preferiblemente de 8 a 40 s, más preferiblemente de 10 a 30 s, más preferiblemente de 12 a 25 s, y más preferiblemente de 15 a 20 s.
Se prefiere que en (5) la mezcla se homogeneice durante una duración en el rango de 10 a 120 s, preferiblemente de 15 a 100 s, más preferiblemente de 20 a 80 s, más preferiblemente de 30 a 60 s, y más preferiblemente de 40 a 50 s.
Se prefiere que la relación de peso de la cantidad total de uno o más compuestos reactivos termoendurecibles con respecto a la composición asfáltica oscile entre 0,1:99,9 a 25:75, más preferiblemente de 0,3:99,7 a 15:85, más preferiblemente de 0,5:99,5 a 10:90, más preferiblemente de 0,8:99,2 a 7:93, más preferiblemente de 1:99 a 5:95, más preferiblemente de 1,3:98,7 a 4:96, más preferiblemente de 1,5:98,5 a 3,5:96,5, más preferiblemente de 1,8:98,2 a 3,2:96,8, más preferiblemente de 2:98 a 3:97, más preferiblemente de 2,2:97,8 a 2,8:97,2, y más preferiblemente de 2,4:97,6 a 2,6:97,4.
Se prefiere que la relación de peso de la mezcla obtenida en (4) con respecto al material granular obtenido en (2) esté en el rango de 0,5:99,5 a 25:75, más preferiblemente de 1:99 a 20:80, más preferiblemente de 1,5:98,5 a 15:85, más preferiblemente de 2:98 a 10:90, más preferiblemente de 2,5:97,5 a 7:93, más preferiblemente de 3:97 a 5:95, y más preferiblemente de 3,5:96,5 a 4,5:95,5.
Se prefiere que el material granular previsto en el apartado 2 comprenda uno o más materiales granulares seleccionados del grupo formado por grava, pavimento asfáltico regenerado, arena y uno o más materiales de relleno, y mezclas de dos o más de ellos, preferiblemente del grupo compuesto por piedra caliza, basanita, diabasa, pavimento asfáltico regenerado y mezclas de dos o más de ellos, y más preferiblemente del grupo compuesto por piedra caliza, basanita, diabasa, pavimento asfáltico regenerado y mezclas de dos o más de ellos.
Se prefiere que la composición asfáltica prevista en (1) comprenda uno o más aditivos, preferiblemente uno o más materiales de fibra y/o uno o más rejuvenecedores. Se prefiere especialmente que la composición asfáltica proporcionada en (1) comprenda fibras de celulosa. De acuerdo con la presente invención, los materiales de fibra, rejuvenecedores y fibras de celulosa se consideran aditivos.
En el caso en que la composición asfáltica proporcionada en (1) comprenda uno o más aditivos, se prefiere que la composición asfáltica proporcionada en (1) comprenda 10 % en peso o menos de uno o más aditivos, basado en 100 % en peso de la composición asfáltica, preferiblemente 5 % en peso o menos, más preferiblemente 3 % en peso o menos, más preferiblemente 2 % en peso o menos, más preferiblemente 1 % en peso o menos, más preferiblemente 0,5 % en peso o menos, y más preferiblemente 0,1 % en peso o menos de uno o más aditivos, basado en 100 % en peso de la composición asfáltica.
Se prefiere que el material granular proporcionado en (2) comprenda de 5 a 100 % en peso de pavimento de asfalto recuperado, basado en 100 % en peso del material granular, donde más preferiblemente el material granular comprende de 10 a 90 % en peso, más preferiblemente de 15 a 80 % en peso, más preferiblemente de 20 a 70 % en peso, más preferiblemente de 25 a 60 % en peso, más preferiblemente de 30 a 50 % en peso, y más preferiblemente de 35 a 45 % en peso de pavimento de asfalto recuperado, basado en 100 % en peso del material granular.
No se aplica ninguna restricción particular al tamaño del grano del material granular previsto en (2). Se prefiere que el material granular proporcionado en (2) muestre un tamaño de grano en el rango de 0,1 a 70 mm, preferiblemente de 0,3 a 50 mm, más preferiblemente de 0,5 a 40 mm, más preferiblemente de 1 a 30 mm, más preferiblemente de 3 a 25 mm, más preferiblemente de 5 a 20 mm, más preferiblemente de 7 a 15 mm, y más preferiblemente de 8 a 11 mm.
Se prefiere que la adición en (4) se logre mediante la inyección de al menos una porción de uno o más compuestos reactivos termoestables en al menos una porción de la composición asfáltica. Se prefiere especialmente que la inyección se logra con la ayuda de una bomba de dosificación.
Se prefiere que la adición en (4) se realice en un tanque receptor, más preferiblemente en un tanque receptor ponderado. En el caso de que la adición en (4) se lleve a cabo en un tanque receptor o en un tanque receptor ponderado, se prefiere que la composición asfáltica obtenida en (1) se añada al tanque receptor o al tanque receptor ponderado antes de añadir uno o más compuestos reactivos termoestables.
Se prefiere que la homogeneización en (4) se logre con la ayuda de uno o más elementos de mezcla dinámicos, más preferentemente con la ayuda de una o varias bombas de circulación y/o mezcladores de alto cizallamiento y/o uno o más agitadores y/o uno o más tornillos, más preferiblemente con la ayuda de uno o más agitadores.
Se prefiere que la homogeneización en (4) se logre con la ayuda de uno o más elementos de mezcla estáticos, más preferiblemente con la ayuda de una o más boquillas y/o mezcladores Sulzer y/o mezcladores kenianos. se prefiere que la homogeneización en (4) se lleve a cabo al menos en parte en una unidad de mezcla, más preferentemente en un recipiente agitado ponderado.
Se prefiere que la homogeneización en (4) se logre mediante la mezcla. En el caso de que la homogeneización en (4) se logre mediante la mezcla, se prefiere que la velocidad de mezcla esté en el rango de 30 a 12.000 rpm, más preferiblemente de 50 a 8.000 rpm, más preferiblemente de 100 a 5.000 rpm, más preferiblemente de 300 a 4.000 rpm, más preferiblemente de 500 a 3.000 rpm, más preferiblemente de 800 a 2.500 rpm, más preferiblemente de 1.000 a 2.000 rpm, más preferiblemente de 1.200 a 1.800 rpm, y más preferiblemente de 1.400 a 1.600 rpm.
Se prefiere que la adición en (5) se logre mediante la inyección de al menos una porción de la mezcla obtenida en (4) en al menos una porción de material granular obtenido en (2). Se prefiere especialmente que la adición en (5) se logre mediante la inyección de al menos una porción de la mezcla obtenida en (4) en al menos una porción de material granular obtenido en (2) con la ayuda de una bomba de dosificación.
Se prefiere que la homogeneización en (5) se logre con la ayuda de uno o más elementos de mezcla dinámicos, más preferentemente con la ayuda de uno o más agitadores y/o uno o más tornillos, más preferentemente con la ayuda de un mezclador obligatorio de doble eje (molino de doble eje).
Se prefiere que la homogeneización en (5) se lleve a cabo en un dispositivo de mezcla. Se prefiere especialmente que el dispositivo de mezcla sea parte de una planta mezcladora de asfalto.
En el caso de que la homogeneización en (5) se lleve a cabo en un dispositivo de mezcla, se prefiere que el material granular obtenido en (2) se añada al dispositivo de mezcla antes de la adición de la mezcla obtenida en (4).
Se prefiere que en (4), la adición y la homogeneización se realicen simultáneamente.
Se prefiere que en (5), la adición y la homogeneización se realicen simultáneamente.
Se prefiere que (4) y/o (5), preferiblemente (4) y (5), se realicen bajo una atmósfera que contenga oxígeno, más preferiblemente bajo una atmósfera que contenga oxígeno en una cantidad de 1 a 21 volumen-%, más preferiblemente de 5 a 21 volumen-%, y más preferiblemente de 10 a 21 volumen-%. Se prefiere especialmente que (4) y/o (5), preferiblemente (4) y (5), se realicen bajo el aire.
Se prefiere que (4) y/o (5), preferiblemente (4) y (5), se lleven a cabo como un proceso por lotes o como un proceso continuo. Se prefiere especialmente que (4) y/o (5), preferiblemente (4) y (5), se lleven a cabo como un proceso continuo.
Además, la presente invención se refiere a una composición de mezcla de asfalto obtenida u obtenible de acuerdo con el proceso de cualquiera de las realizaciones aquí reveladas.
Además, la presente invención se refiere al uso de una composición de mezcla de asfalto de acuerdo con cualquiera de las realizaciones reveladas aquí para aplicaciones de pavimento.
Aún más, la presente invención se refiere a un proceso de asfaltado a temperaturas de disposición reducidas que comprende:
(1) Carga de un vehículo diseñado para el transporte de mezcla asfáltica desde el silo de una planta de mezcla asfáltica con la composición de mezcla asfáltica obtenida de acuerdo con el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 (2) Alimentar la pavimentadora en el sitio de construcción con dicha composición de mezcla de asfalto
(3) disposición del asfalto por la pavimentadora y posterior compactación por un rodillo de carretera donde la temperatura durante la disposición está en el rango de 110 °C a 155 °C.
Generalmente, el transporte de una composición de mezcla de asfalto desde una planta mezcladora de asfalto a un sitio de construcción, el llenado de una pavimentadora y la compactación por un rodillo de carretera se pueden realizar de cualquier manera adecuada y es bien conocido en el estado de la técnica
En general, la temperatura de disposición tiene un gran impacto en la trabajabilidad de la composición de mezcla de asfalto respectiva y la emisión de aerosoles y humos de betún. Generalmente durante la disposición del asfalto, se utilizan composiciones de mezcla de asfalto preparadas a temperaturas superiores a 160 °C. De acuerdo con la presente invención, el término "temperatura reducida de disposición" significa asfaltado a una temperatura de disposición de 155 ° C o menos, con una composición de mezcla de asfalto producida en un rango de temperatura de 130 ° C a 155 ° C.
Se prefiere que la temperatura durante la disposición esté en el rango de 115 a 155 °C, preferiblemente de 120 a 152 °C, más preferiblemente de 125 a 150 °C, más preferiblemente de 125 a 148 °C, más preferiblemente de 130 a 148 °C, y más preferiblemente de 135 a 145 °C.
Se prefiere que la emisión de aerosoles y humos de betún durante el asfaltado oscile entre 0,2 y 10 mg/m3, preferiblemente entre 0,2 y 9 mg/m3, más preferiblemente de 0,2 a 8,5 mg/m3, más preferiblemente de 0,2 a 8,3 mg/m3, más preferiblemente de 0,2 a 8 mg/m3 y más preferiblemente de 0,2 a 7 mg/m3.
La presente invención se ilustra más a fondo con los siguientes ejemplos y ejemplos de referencia.
Sección experimental
Métodos de caracterización
Punto de ablandamiento DIN EN 1427
Dos discos horizontales de betún, fundidos en anillos de latón con hombros, se calientan a una velocidad controlada en un baño líquido, mientras que cada uno soporta una bola de acero. El punto de ablandamiento se reporta como la media de las temperaturas a las que los dos discos se ablandan lo suficiente para permitir que cada bola, envuelta en betún, caiga a una distancia de 25 ± 0,4 mm.
Reómetro de corte dinámico (DSR) DIN EN 14770 - ASTM D7175
Un sistema de prueba de reómetro de cizallamiento dinámico consiste en placas paralelas, un medio para controlar la temperatura de la muestra de prueba, un dispositivo de carga y un sistema de control y adquisición de datos.
Barrido de temperatura DIN EN 14770
Esta prueba tiene el objetivo de medir el complejo módulo de cizallamiento y el ángulo de fase de los aglutinantes de asfalto. La prueba consiste en presionar una muestra de ensayo de 8 o 25 mm de diámetro entre placas metálicas paralelas a una frecuencia y temperatura definidas. Una de las placas paralelas está oscilada con respecto a la otra a, en este caso, 1,59 Hz y amplitudes de deflexión angular. Las amplitudes requeridas deben seleccionarse de modo que la prueba esté dentro de la región de comportamiento lineal. Esto se repite a los 30, 40, 50, 60, 70, 80 y 90 °C.
Prueba de Recuperación de Esfuerzos Múltiples (MSCRT) DIN EN 16659 - ASTM D7405
Este método de ensayo se utiliza para determinar la presencia de respuesta elástica en un aglutinante asfáltico bajo fluencia por cizallamiento y recuperarse a dos niveles de tensión (0,1 y 3,2 kPa) y a una temperatura especificada (60 °C). Esta prueba utiliza la DSR para cargar un 25 mm a una tensión constante durante 1 s, y luego permite recuperarse durante 9 s. Diez ciclos de fluencia y recuperación se ejecutan a una tensión de fluencia de 0,100 kPa seguidos de diez ciclos a una tensión de fluencia de 3,200 kPa.
Medición de emisiones de betún (aerosoles y humos) Método 6305-1
Los aerosoles y los humos durante la disposición del asfalto se determinaron según el método IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) 6305-1. El límite de determinación es de 0,2 mg/m3.
Recuperación de aglutinante asfáltico a partir de composiciones de mezcla asfáltica (asfalto recuperado)
Con la ayuda de un analizador de asfalto, se mezclan alrededor de 3 kg de composición de mezcla de asfalto con tricloetileno. Los agregados se separan del aglutinante asfáltico en un proceso que dura unos 60 min. Después de realizar el procedimiento, se obtiene una solución de aproximadamente 600 ml de tricloreteno y betún. A continuación, la solución se destila sumergiendo parcialmente el matraz de destilación giratorio del evaporador rotatorio en un baño de aceite calentado, mientras que la solución se somete a un vacío parcial y un flujo de aire. Este proceso tiene dos fases. La fase 1 tarda 60 min, se realiza a 90 grados Celsius, bajo 40 kPa de presión y una velocidad de rotación de 75 rpm. La fase 2 se realiza a 160 grados bajo 2 kPa y una velocidad de rotación de 75 rpm. Dependiendo del tipo de aglutinante asfáltico y del contenido de aglutinante asfáltico de la mezcla asfáltica, se recuperan entre 100-150 g de aglutinante asfáltico para luego ser sometido a pruebas según sea necesario.
Ejemplo 1. Preparación de una composición de mezcla de asfalto en una planta mezcladora de asfalto a bajas temperaturas de mezcla (asfalto: Modificado con AS20)
Una planta mezcladora de asfalto por lotes fue equipada con un sistema de dosificación personalizado (línea de dosificación calentable, bomba dosificadora) que permite la dosificación de un compuesto reactivo termoestable al equilibrio de asfalto (recipiente agitado) de la planta mezcladora de asfalto. Además, la balanza de asfalto estaba equipada con un agitador que se acciona cuando i) se dosifica un compuesto reactivo termoestable y ii) se alcanza un nivel mínimo de llenado de 20 kg de asfalto. La cantidad y velocidad de la dosificación de aditivos, así como de la mezcla, se controlan a través del sistema de control de proceso de la planta mezcladora de asfalto.
Se produjeron aproximadamente 1000 t de una composición de mezcla de asfalto donde el asfalto fue modificado con diisocianato de difenilmetano polimérico que tiene una funcionalidad promedio de isocianato de 2,7 (designado en lo siguiente como "AS20"). El tamaño del lote es de 4 toneladas. La curva granulométrica de la mezcla asfáltica fue una CA 22 BS. La distribución del tamaño de grano obtenida para la mezcla asfáltica producida se da en la Tabla 1. La mezcla de asfalto está compuesta por un 50 % de asfalto recuperado (agregados asfalto) y un 50 % de material virgen. El contenido total de asfalto en la mezcla de asfalto y áridos fue de 4,7 % peso, es decir, 188 kg de asfalto por lote de 4 toneladas. 108 kg de asfalto de 188 kg proceden de asfalto recuperado y los 80 kg restantes se derivan de la adición de asfalto pen 70/100 no modificado (grado de pavimentación) (penetración de aguja de 7-10 mm según DIN EN 1426). La cantidad empleada de compuesto reactivo termoestable As20 fue de 3,76 kg, es decir, el 2,0 % en peso se refirió a la cantidad total de asfalto empleado (es decir, asfalto procedente de asfalto recuperado asfalto pen 70/100 no modificado añadido (grado de pavimentación).
El material granular virgen y el asfalto recuperado se precalentaron por separado y posteriormente se mezclaron durante 6 s (premezcla). La potencia de calentamiento y el tiempo de mezcla se ajustaron de tal manera que se puede alcanzar una temperatura de 140-155 °C de la composición final de la mezcla de asfalto. 80 kg de asfalto pen 70/100 no modificado (grado de pavimentación) se precalentó a una temperatura de 165-175 °C y peso en el recipiente de agitación (=equilibrio asfáltico). A continuación, se añaden 3,76 kg de AS20 al asfalto en agitación (1500 rpm) y la mezcla resultante se agita más, donde la velocidad de dosificación se establece entre 0,1 y 2,0 y el tiempo de agitación adicional se establece en 10 s (ver Tabla 3). El asfalto modificado resultante junto con el material premezclado (mezcla de agregados vírgenes y asfalto recuperado con una temperatura de <170 °C) se añadieron a la unidad de mezcla (mezclador obligatorio de doble eje) y la mezcla resultante se mezcla más, donde la duración total de la mezcla posterior es de 20 s (véase la tabla 3). Se determinó que la temperatura de la composición final de la mezcla de asfalto resultante en esta etapa del proceso era de 145-150 °C (ver Tabla 3). Posteriormente, la composición de la mezcla de asfalto fue liberada al silo donde puede ser cargada en un camión o almacenada durante varias horas. La mezcla se utiliza para pavimentos de carretera.
Ejemplo 2. Disposición de asfalto a 135-145 °C (asfalto: modificado con As20)
La composición de mezcla de asfalto producida del ejemplo 1 se empleó para pavimento de carreteras (capa de aglutinante, AC 22 BS). El pavimento se realizó con una pavimentadora Vogele Super 1800-3i. La temperatura de la composición de la mezcla de asfalto durante la disposición fue de 135 °C a 145 °C (ver Tabla 6). Se determinó que las emisiones de betún (aerosoles y humos) durante la disposición eran: 1,03 mg/m3, 1,30 mg/m3, y 6,67 mg/m3 (véase el cuadro 6). Además, las muestras de la composición de la mezcla de asfalto se tomaron directamente en la pavimentadora. Posteriormente, el aglutinante asfáltico fue extraído de las muestras de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente y sometido a varios métodos de caracterización. Los resultados se proporcionan en la tabla 4.
Ejemplo comparativo 1. Preparación de una composición de mezcla de asfalto en una planta mezcladora de asfalto a temperaturas de mezcla típicas (asfalto: Modificado con SBS, es decir, con PMB 25/55-55 RC)
Una planta mezcladora de asfalto por lotes fue equipada con un sistema de dosificación personalizado (línea de dosificación calentable, bomba dosificadora) que permite la dosificación de un compuesto reactivo termoestable al equilibrio de asfalto (recipiente agitado) de la planta mezcladora de asfalto. Además, la balanza de asfalto estaba equipada con un agitador que se acciona cuando i) se dosifica un compuesto reactivo termoestable y ii) se alcanza un nivel mínimo de llenado de 20 kg de asfalto. La cantidad y velocidad de la dosificación de aditivos, así como de la mezcla, se controlan a través del sistema de control de proceso de la planta mezcladora de asfalto. Para el ejemplo comparativo 1, no se dosificó un compuesto reactivo termoestable.
Se produjeron aproximadamente 805 t de una composición de mezcla asfáltica donde la composición de mezcla asfáltica contenía 2,1 % de peso de betún modificado SBS (PMB 25/55-55 RC). El tamaño del lote es de 4 toneladas. La curva granulométrica de la mezcla asfáltica fue una CA 22 BS. La distribución del tamaño de grano obtenida para la mezcla asfáltica producida se da en la Tabla 2. La mezcla de asfalto está compuesta por un 50 % de asfalto recuperado (agregados asfalto) y un 50 % de material virgen. El contenido total de asfalto en la mezcla de asfalto y áridos fue de 4,8 % peso, es decir, 192 kg de asfalto por lote de 4 toneladas. 108 kg de asfalto de 192 kg proceden de asfalto recuperado y los 84 kg restantes se derivan de la adición de un PMB 25/55-55 RC (betún modificado SBS con un punto de ablandamiento de 62,6 °C). El material granular virgen y el asfalto recuperado se precalentaron por separado y posteriormente se mezclaron durante 6 s (premezcla). La potencia de calentamiento y el tiempo de mezcla se ajustaron de tal manera que se puede alcanzar una temperatura de 160-175 °C de la composición final de la mezcla de asfalto. 84 kg PMB 25/55-55 RC se precalentó a una temperatura de 165-175 °C y peso en el equilibrio de asfalto. El asfalto junto con el material premezclado (mezcla de áridos vírgenes y asfalto recuperado con una temperatura de <200 °C) se añadieron a la unidad de mezcla (mezclador obligatorio de doble eje) y la mezcla resultante se mezcló más, donde la duración total de la mezcla posterior es de 18 s. La temperatura de la composición final de la mezcla de asfalto resultante en esta etapa del proceso se determinó que era de 165-175 °C (véase la tabla 3). Posteriormente, la composición de la mezcla de asfalto fue liberada al silo donde puede ser cargada en un camión o almacenada durante varias horas. La mezcla se utiliza para pavimentos de carretera.
Ejemplo comparativo 2. Disposición de asfalto a 160-170 °C (asfalto: Modificado con SBS, PMB 25/55-55 RC)
La composición de mezcla de asfalto producida del ejemplo comparativo 1 se empleó para pavimento de carretera (capa de aglutinante, AC 22 BS). El pavimento se realizó con una pavimentadora Vogele Super 1800-3i. La temperatura de la composición de la mezcla de asfalto durante la disposición fue de 160 °C a 170 °C (ver Tabla 6). Se determinó que las emisiones de betún (aerosoles y humos) durante la disposición eran: 2,81 mg/m3, 3,07 mg/m3, y 10,38 mg/m3 (véase la tabla 6). Además, las muestras de la composición de la mezcla de asfalto se tomaron directamente en la pavimentadora. Posteriormente, el aglutinante asfáltico fue extraído de las muestras de acuerdo con el procedimiento descrito anteriormente y sometido a varios métodos de caracterización. Los resultados se proporcionan en la tabla 4.
Ejemplo comparativo 3. Preparación de una composición de mezcla de asfalto en una planta mezcladora de asfalto a temperaturas típicas de mezcla (asfalto: Sin modificación, asfalto grado de pavimentación)
Una planta mezcladora de asfalto por lotes fue equipada con un sistema de dosificación personalizado (línea de dosificación calentable, bomba dosificadora) que permite la dosificación de un compuesto reactivo termoestable al equilibrio de asfalto (recipiente agitado) de la planta mezcladora de asfalto. Además, la balanza de asfalto estaba equipada con un agitador que se acciona cuando i) se dosifica un compuesto reactivo termoestable y ii) se alcanza un nivel mínimo de llenado de 20 kg de asfalto. La cantidad y velocidad de la dosificación de aditivos, así como de la mezcla, se controlan a través del sistema de control de proceso de la planta mezcladora de asfalto. Para el ejemplo comparativo 3, no se dosificó un compuesto reactivo termoestable. Se produjeron 7 t de una composición de mezcla asfáltica donde la composición de mezcla asfáltica contenía un 2,1 % en peso de asfalto no modificado (grado de pavimentación) (grado pen 70/100, es decir, una penetración de aguja de 7-10 mm según DIN EN 1426). El tamaño del lote es de 3,5 toneladas. La curva granulométrica de la mezcla asfáltica fue una CA 22 BS. La mezcla de asfalto está compuesta por un 50 % de asfalto recuperado (agregados asfalto) y un 50 % de material virgen. El contenido total de asfalto en la mezcla de asfalto y áridos fue de 4,8 % peso, es decir, 168 kg de asfalto por lote de 3,5 toneladas. 94,5 kg de asfalto de 168 kg proceden de asfalto recuperado y los 73,5 kg restantes se derivan de la adición de asfalto pen 70/100 no modificado (grado pavimento).
El material granular virgen y el asfalto recuperado se precalentaron por separado y posteriormente se mezclaron durante 6 s. La potencia de calentamiento y el tiempo de mezcla se ajustaron de tal manera que se puede lograr una temperatura de 160-175 °C de la composición final de la mezcla de asfalto. 73,5 kg de asfalto pen 70/100 no modificad (grado de pavimentación) se precalentó a una temperatura de 165-175 °C y peso en el equilibrio asfáltico. El asfalto junto con el material premezclado (mezcla de áridos vírgenes y asfalto recuperado con una temperatura de <200 °C) se añadieron a la unidad de mezcla (mezclador obligatorio de doble eje) y la mezcla resultante se mezcló más, donde la duración total de la mezcla posterior es de 20 s. La temperatura de la composición final de la mezcla de asfalto resultante en esta etapa del proceso se determinó que era de 161 °C (véase la tabla 3). Posteriormente, la composición de la mezcla de asfalto se liberó al silo que se descargó poco después para tomar muestras de la mezcla de asfalto. El aglutinante asfáltico de las muestras respectivas fue extraído según el procedimiento descrito en el capítulo 3. El asfalto recuperado fue sometido a varios métodos de caracterización. Los resultados se proporcionan en la tabla 4.
T l 1. An li i l m ii n l m zl f l r r rir l m l 1.
T l 2.An li i l m ii n l m z l f l r r rir l m l m r iv 1.
Tabla 3.Parámetros de la lanta de mezcla de asfalto de las com osiciones de mezcla de asfalto.
Tabla 4.Características de las muestras de asfalto recuperadas de las composiciones de mezcla de asfalto y propiedades de las muestras Marshall preparadas a partir de las respectivas composiciones de mezcla de asfalto.
(*) punto de reblandecimiento del asfalto sin modificar (grado de pavimentación): 46,6 °C
(**) Punto de ablandamiento de PMB 25/55-55 RC: 62,6 °C
Tabla 5.Viscosidad dinámica de aglutinantes asfálticos no modificados, modificados por AS20 (2 % en peso de As20 referido a la masa de betún total modificados por SBS.
Tabla 6.Emisiones de betún aerosoles humos durante la dis osición de asfalto
Sorprendentemente, se descubrió que una composición de mezcla de asfalto preparada de acuerdo con la invención, incluso con un contenido de 50 % de peso de asfalto recuperado, todavía puede procesarse bien durante el pavimento, donde la temperatura de la mezcla de asfalto en el proceso de pavimentación está en el rango de 110-155 °C. Al comparar las características de los aglutinantes asfálticos recuperados en la Tabla 4, la modificación del aglutinante asfáltico con AS20 funcionó bien: En comparación con la variante no modificada, el punto de ablandamiento y la recuperación a 3,2 kPa se incrementan, el ángulo de fase y el cumplimiento de fluencia no recuperable (J<nr>) disminuyen. Además, las características de rendimiento de los aglutinantes modificados por SBS y AS20 están en un nivel similar.
Como se puede ver en la Tabla 5, la modificación AS20 de los aglutinantes asfálticos generalmente aumenta la viscosidad del aglutinante no modificado, sin embargo, en una medida mucho menor que una modificación SBS. Esto explica la excelente trabajabilidad de las composiciones de mezcla de asfalto que contienen aglutinante modificado por AS20 a temperaturas entre 130 °C y 155 °C en comparación con las mezclas de asfalto que contienen aglutinante modificado por SBS a estas temperaturas. Se sabe que las mezclas de asfalto modificadas SBS no pueden procesarse adecuadamente a temperaturas tan bajas. Esto también se refleja en el ejemplo de la Tabla 5: La viscosidad del betún modificado con polímero es casi el doble de alta a 135 °C que para el betún modificado con AS20.
Claims (13)
1. Un proceso para la preparación de una composición de mezcla asfáltica, dicho proceso comprende:
(1) proporcionar una composición asfáltica y calentar dicha composición a una temperatura en el rango de entre 150 y 175 °C;
(2) proporcionar un material granular y calentar dicho material a una temperatura en el rango de entre 130 y 170 °C; donde el material granular proporcionado en (2) comprende de 5 a 100 % en peso del pavimento asfáltico recuperado (3) proporcionar uno o más compuestos reactivos termoestables donde el uno o más compuestos reactivos termoestables es un poliisocianato y donde la relación de peso de la cantidad total de uno o más compuestos reactivos termoestables con respecto a la composición asfáltica está en el rango de entre 0,1:99,9 a 25:75
(4) añadir el uno o varios compuestos reactivos termoestables previstos en (3) a la composición asfáltica obtenida en (1) y homogeneizar la mezcla durante un período en el rango de entre 2 y 180 s;
(5) añadir la mezcla obtenida en (4) al material granular obtenido en (2) y homogenizar la mezcla durante un período de tiempo en el rango de de 5 a 180 s, donde la temperatura de
la composición resultante de la mezcla de asfalto está en el rango de entre 130 y 155 °C y donde la relación de peso de la mezcla obtenida en (4) y el material granular obtenido en (2) está en el rango de entre 0,5:99,5 a 25:75.
2. El proceso de la reivindicación 1, donde después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) se almacena a una temperatura en el rango de entre 130 y 160 °C.
3. El proceso de la reivindicación 1 o 2, donde después de (4) y antes de (5) la mezcla obtenida en (4) está sujeta a una mezcla a una velocidad de mezcla de 100 rpm o menos.
4. El proceso de la reivindicación 1, donde la mezcla obtenida en (4) se procesa directamente en (5).
5. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el material granular proporcionado en (2) comprende uno o más materiales granulares seleccionados del grupo que consiste en grava, pavimento asfáltico recuperado, arena, uno o más materiales de relleno, y mezclas de dos o más de los mismos.
6. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el material zeolítico proporcionado en (1) comprende uno 0 más aditivos.
7. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, donde el material granular proporcionado en (2) muestra un tamaño de grano en el rango de entre 0,1 y 70 mm.
8. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde (4) y/o (5) se llevan a cabo bajo una atmósfera que contiene oxígeno.
9. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde (4) y/o (5) se llevan a cabo como un proceso por lotes o como un proceso continuo.
10. Una composición de mezcla de asfalto obtenida u obtenible de acuerdo con el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Uso de una composición de mezcla de asfalto de conformidad con la reivindicación 10 para aplicaciones de pavimento.
12. Un proceso de asfaltado a temperaturas reducidas de disposición que comprende,
(1) Carga de un vehículo diseñado para el transporte de mezclas de asfalto desde el silo de una planta mezcladora de asfalto con la composición de mezclas de asfalto obtenida de acuerdo con el proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9
(2) Alimentar la pavimentadora en el sitio de construcción con dicha composición de mezcla de asfalto
(3) Disposición del asfalto por la pavimentadora y posterior compactación por un rodillo de carretera
donde la temperatura durante la disposición está en el rango de entre 110 °C y 155 °C.
13. El proceso de conformidad con la reivindicación 12, donde la suma de aerosoles y humos de betún durante el asfaltado es inferior a 10 mg/m3.
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