PL220480B1 - Modyfikowana mieszanka mineralno-asfaltowa na zimno - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest mieszanka mineralno-asfaltowa na zimo o nieciągłym uziarnieniu stosowana do uszczelniania styków roboczych i rys skurczowych oraz szczelnej i trwałej naprawy ubytków w nawierzchniach drogowych.

Cyklicznym zjawiskiem na drogach są, powracające każdego roku po zimie, dziury i pęknięcia w asfalcie. Stanowią one niemały problem zarówno dla użytkowników dróg - powodując uszkodzenia pojazdów, jak również dla zarządów dróg - powiększając skalę kosztownych remontów. Naprawy dużych ubytków wiążą się z wykorzystaniem specjalistycznego i kosztownego sprzętu, powodując jednocześnie zablokowanie remontowanych fragmentów dróg. Powstają korki uliczne, często ruch odbywa się wahadłowo lub bywa wstrzymywany, a to z kolei spowalnia jazdę i wydłuża podróż. Niezwykle ważna jest szybka naprawa małych ubytków. Pojedyncze dziury można skutecznie „załatać” i zapobiec dalszej ich degradacji oraz powiększaniu przez ciężkie samochody. Naprawa niewielkich dziur nie musi oznaczać długotrwałych remontów, utrudniających ruch samochodów. Zwiększenie natężenia ruchu samochodowego i związana z tym konieczność wykonywania napraw nawierzchni wymusza poszukiwanie coraz to nowych, lepszych i trwalszych materiałów.

Znana jest z opisu patentowego P. 167217 mieszanka mineralno-bitumiczna stosowana do napraw nawierzchni drogowych sposobem na zimno, która składa się z 85-100% m/m kruszywa łamanego zestawionego z 2 lub 3 sąsiednich frakcji grysów np. 2/4 mm, 4/6,3 mm i 6,3/8 mm, otoczonego drogowym asfaltem upłynnionym, w postaci kationowej emulsji, modyfikowanego polimerami, wymieszanego z 0-15% m/m wypełniacza, aktywizowanego tym samym lepiszczem. Sposób polega na tym, że wypełniacz aktywizuje się przez wymieszanie go z wodą w ilości około 0,8 objętości ziaren suchego wypełniacza, a następnie z lepiszczem w ilości około 0,5 objętości ziaren suchego wypełniacza, to jest w proporcjach zapewniających uzyskanie jednolitej ciastowatej konsystencji i jednolitej barwy.

Znana jest z opisu patentowego P. 198859 modyfikowana mieszanka mineralno-asfaltowa oraz sposób wytwarzania modyfikowanej mieszanki mineralno-asfaltowej. Modyfikowana mieszanka mineralno-asfaltowa o nieciągłym uziarnieniu, zawierająca granulat gumowy, przeznaczona jest do stosowania w nawierzchniach drogowych, zwłaszcza jako warstwa przeciwspękaniowa i ścieralna. Mieszanka składa się z asfaltu zwykłego lub asfaltu modyfikowanego, kruszywa mineralnego mającego frakcję grysową i frakcję piaskową oraz granulatu gumowego i charakteryzuje się tym, że zawiera granulat gumowy o uziarnieniu do 10 mm, korzystnie od 1 do 8 mm oraz włókna polimerowe, korzystnie poliestrowe, o temperaturze topnienia nie niższej niż 200°C. Proces produkcji mieszanki polega na tym, że do ogrzanego do temperatury otaczania kruszywa dodaje się korzystnie w sposób ciągły lub porcjami, granulat gumowy i włókno polimerowe, a następnie po wymieszaniu dodaje się lepiszcze i całość miesza się do uzyskania jednorodności.

Z opisu wynalazku CN 1441004 znany jest rodzaj asfaltu, przeznaczonego jako materiał do naprawy uszkodzeń jezdni na zimno. Jest on wytwarzany z użyciem żywicy naftowej C5 lub C9, oleju rozpuszczalnikowego C1-C10, kauczuku styrenowo-butadienowego, oleju naftlenowego, oleju mineralnego RC-10 i asfaltu drogowego. Wynalazek opisuje także sposób wytwarzania materiału do naprawy uszkodzeń jezdni na zimno z fazami przygotowania prepolimeru A, zawierającego ciężki olej oraz żywicę naftową, prepolimeru B z oleju rozpuszczalnikowego i kauczuku styrenowo-butadienowego, prepolimeru C z olejem napędowym lub benzyną lub naftą, termoplastycznym kauczukiem styrenowo-butadienowym, olejem naftenowym. Po czym miesza się te trzy prepolimery z olejem mineralnym RC-10 i dodaje do asfaltu drogowego.

Modyfikowana mieszanka mineralno-asfaltowa na zimno, zawiera podane w ilościach wagowych: kruszywa mineralne składające się z frakcji grysowej i frakcji piaskowej, mączkę wapienną, asfalt drogowy D160/220 o penetracji od 160 jednostek 1/10 mm do 220 jednostek 1/10 mm modyfikowany elastomerem termoplastycznym styren-butadien-styren w ilości od 1 do 3%, asfalt drogowy D 50/70 o penetracji od 50 jednostek 1/10 mm do 70 jednostek 1/10 mm w ilości od 1 do 3%, asfalt przemysłowy izolacyjny PS 95/35 o temperaturze mięknienia wg metody Pierścień i Kula od 80 do 100°C w ilości od 1 do 3%, plastyfikator w ilości 0,01% do 4%, rozpuszczalnik organiczny w ilości od 1% do 4%, żywicę styrenowo-indenową w ilości od 0,01% do 4%, włókna celulozowe w ilości od 0,1 do 2%. Plastykator ma temperaturę wrzenia nie niższą niż 250°C i jest nim korzystnie olej naftenowy. Natomiast temperatura zapłonu rozpuszczalnika organicznego jest nie niższa jak 21°C i nie wyższa jak 35°C. Z kolei żywica styrenowo-indenowa ma temperaturę mięknienia od 50°C do 100°C.

PL 220 480 B1

Modyfikowana mieszanka według wynalazku umożliwia szybki i prosty w aplikacji remont ubytków w nawierzchniach drogowych do 15 cm głębokości, bez konieczności stosowania dodatkowych, specjalistycznych narzędzi. Mieszanka jest gotowa do bezpośredniego użycia bez konieczności podgrzewania i zachowuje wysoką odporność dynamiczną i elastyczność w zakresie temp. od -20°C do 120°C. Mieszanka posiada wysoką adhezję z istniejącym podłożem. Posiada silne i elastyczne wiązania wewnątrz materiałowe, dzięki czemu zachowuje wysoką odporność na starzenie w okresie użytkowania i jest odporna na pękanie podczas eksploatacji, zapewniając wieloletnią bezawaryjną eksploatację naprawianej nawierzchni drogowej. Mieszanka jest także niewrażliwa na szkodliwe działanie soli, a naprawiane w warunkach zimowych ubytki nie ulegają degradacji. Zabezpieczone mieszanką wyrwy w asfalcie są odporne na odkształcenia spowodowane ruchem samochodów, a tuż po aplikacji możliwe jest przywrócenie normalnego ruchu drogowego, przy czym koła pojazdów stale dogęszczają materiał. Mieszanka zapobiega przesiąkaniu wody, co sprawia, że naprawiony ubytek jest zabezpieczony przed rozsadzeniem przez lód w ciągłych cyklach zamarzania i rozmarzania wody.

1. Przykład mieszanki

Składniki	%
Kruszywo grube 5/10	48,462
Kruszywo średnie 2/5	32,619
Frakcja piaskowa 0/2	9,32
Mączka wapienna	2,75
Asfalt D160/220 modyfikowany elastomerem SBS	1,689
Asfalt D 50/70	1,689
Asfalt PS 95/35	1,689
Żywica styrenowo-indenowa	0,07
Plastyfikator naftenowy	0,04
Włókna celulozowe	0,07
rozpuszczalnik	1,595
dodatek adhezyjny	0,007
suma	100

Mieszankę charakteryzuje: krótki czas osiągania pełnej wytrzymałości na obciążenie, wysoka odporność na pękanie w niskich temperaturach, dobra adhezja z podłożem.

Przed zastosowaniem mieszanki mineralno-asfaltowej na zimno, remontowane podłoże należy oczyścić z luźnych fragmentów nawierzchni i innych zanieczyszczeń (np. szczotką lub wybrać szpachelką). Oczyszczone podłoże należy osuszyć palnikiem gazowym. W celu uszczelnienia styku ze starą nawierzchnią, ubytek należy dokładnie zagruntować preparatem i zagruntowany ubytek należy zasypać mieszanką mineralno-asfaltową na zimno. Miejsce zasypanego ubytku należy dokładnie ubijać za pomocą metalowego ubijaka lub innego dostępnego płaskiego przyrządu (zalecane zagęszczanie mechaniczne). Mieszanka mineralno-asfaltowa jest elastyczna, dzięki czemu szczelnie wypełnia wszystkie nieregularne fragmenty naprawianej nawierzchni. Powierzchnia naprawionego ubytku powinna wystawać na wysokość 0,5-1,0 cm ponad pozostałą nawierzchnię. Górną jej warstwę należy posypać piaskiem lub grysem o drobnym uziarnieniu. Dzięki temu naprawiony ubytek jest odporny na klejenie się kół pojazdów.

Naprawione miejsce gotowe jest do użytkowania. Ruch pojazdów można dopuścić bezpośrednio po wykonaniu naprawy nawierzchni.

Claims (4)

1. Modyfikowana mieszanka mineralno-asfaltowa na zimno, zawierająca kruszywa mineralne składające się z frakcji grysowej i frakcji piaskowej, mączkę wapienną, asfalt drogowy D160/220 modyfikowany elastomerem termoplastycznym styren-butadien-styren, asfalt drogowy D 50/70, żywice, plastyfikator, włókna celulozowe, dodatek adhezyjny, rozpuszczalnik organiczny, znamienna tym, że zawiera asfalt drogowy D160/220 o penetracji od 160 jednostek 1/10 mm do 220 jednostek 1/10 mm modyfikowany elastomerem termoplastycznym styren-butadien-styren w ilości od 1 do 3% wagowych, asfalt drogowy D 50/70 o penetracji od 50 jednostek 1/10 mm do 70 jednostek 1/10 mm w ilości od 1 do 3% wagowych, asfalt przemysłowy izolacyjny PS 95/35 o temperaturze mięknienia wg metody Pierścień i Kula od 80 do 100°C w ilości od 1 do 3% wagowych, plastyfikator w ilości 0,01% do 4% wagowych, rozpuszczalnik organiczny w ilości od 1% do 4% wagowych, żywicę styrenowo-indenową w ilości od 0,01% do 4% wagowych, włókna celulozowe w ilości od 0,1 do 2% wagowych.

2. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że plastykator ma temperaturę wrzenia nie niższą niż 250°C i jest nim korzystnie olej naftenowy.

3. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że temperatura zapłonu rozpuszczalnika organicznego jest nie niższa jak 21°C i nie wyższej jak 35°C.

4. Mieszanka według zastrz. 1, znamienna tym, że żywica styrenowo-indenowa ma temperaturę mięknienia od 50°C do 100°C.