PL230908B1 - Sposób spieniania asfaltu - Google Patents
Sposób spieniania asfaltuInfo
- Publication number
- PL230908B1 PL230908B1 PL423256A PL42325617A PL230908B1 PL 230908 B1 PL230908 B1 PL 230908B1 PL 423256 A PL423256 A PL 423256A PL 42325617 A PL42325617 A PL 42325617A PL 230908 B1 PL230908 B1 PL 230908B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- asphalt
- temperature
- mixture
- weight
- foaming
- Prior art date
Links
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 title claims abstract description 105
- 238000005187 foaming Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 56
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000005056 compaction Methods 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000006260 foam Substances 0.000 abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 9
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 5
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 4
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 2
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000011387 rubberized asphalt concrete Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze pozwalający na obniżenie lepkości asfaltu oraz poprawę zagęszczalności mieszanek mineralno-asfaltowych w obniżonej temperaturze produkcji i zagęszczania. Sposób spieniania asfaltu polega na tym, że do mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze dodaje się wodę w ilości od 250 do 600% wagowo w stosunku do masy suchego materiału i miesza się do momentu uzyskania jednolitej struktury mieszaniny. W dalszej kolejności dodaje się mieszaninę w ilości od 2% do 10% wagowo w stosunku do masy suchego materiału do gorącego asfaltu o temperaturze od 145°C do 180°C i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu. Następnie dodaje się spieniony asfalt do mieszanki mineralnej o temperaturze od 115°C do 140°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem. Dalej mieszankę mineralno-asfaltową kondycjonuje się i zagęszcza w temperaturze 105°C - 130°C korzystnie przez okres do 30 do 120 minut.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób spieniania asfaltu pozwalający na obniżenie lepkości asfaltu oraz poprawa zagęszczalności w obniżonej temperaturze produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych.
Dotychczas znanych jest kilka sposobów spienienia asfaltu. Do najbardziej popularnych należą metody spieniania asfaltu polegające na dodaniu niewielkiej ilości wody o temperaturze pokojowej (ok. 20°C) do gorącego asfaltu. Efektem uwalniającej się pary wodnej jest spienienie asfaltu. Asfalt w postaci rozpylonej jest wprowadzany do mieszalnika mas bitumicznych mechanicznie lub pod ciśnieniem. Wynikiem spienienia asfaltu jest zwiększenie objętości asfaltu oraz zmniejszenie jego lepkości, co pozawala na obniżenie temperatury produkcji i zagęszczania mieszanki mineralno-asfaltowej.
Z chińskiego opisu patentowego nr CN 105060926 znany jest sposób wytwarzania mieszanki mineralno-asfaltowej przez spienienie asfaltu. Sposób obejmuje pięć etapów: podgrzanie asfaltu do wysokiej temperatury, spienienie asfaltu wodą, podgrzanie kruszyw mineralnych do temperatury od 120°C do 130°C, wytworzenie i podgrzanie kruszyw z recyklingu nawierzchni do temperatury od 110°C do 120°C, mieszanie kruszyw mineralnych i kruszyw z recyklingu, dodanie spienionego asfaltu. Spienienie asfaltu następuje w specjalnym urządzeniu. Do urządzenia z gorącym asfaltem o temperaturze od 150°C do 180°C, pompą wysokociśnieniową wtryskuje się wodę w ilości 1,5-2% wagowo w stosunku do masy asfaltu oraz dostarcza się sprężone powietrze. Po czym następuje spienienie asfaltu, który chwilowo zwiększa swoją objętość i zmniejsza lepkość, co pozwala połączyć asfalt z kruszywem w niższej temperaturze.
Znany jest również z chińskiego opisu patentowego nr CN104562896 sposób spieniania asfaltu w specjalnym urządzeniu rozpylającym. Urządzenie składa się z dwóch komór spieniania, cylindra ogrzewanego powietrzem, dyszy do wprowadzania asfaltu, natrysku spienionego asfaltu, rurociągu z wodą i rurociągu z powietrzem. W dolnej części urządzenia umiejscowione są zespoły podgrzewające asfalt, rozpylające wodę oraz jednostki regulujące proces spieniania. Do komory spienienia z gorącym asfaltem dostarczana się jednocześnie woda i sprężone powietrze. Woda w połączeniu z gorącym asfaltem natychmiast paruje i powoduje powstawanie piany asfaltowej o dużej objętości. Następnie spieniony asfalt jest wtłaczany do mieszalnika z kruszywem.
Z polskiego opisu patentowego nr PAT.219042 znany jest sposób spieniania asfaltu, w którym do upłynnionego asfaltu dodaje się syntetyczny wosk fischera tropscha w ilości od 2,0% do 3,5%. Po czym upłynniony asfalt miesza się i poddaje się spienieniu wodą a następnie łączy się z mieszanką mineralną.
Możliwe jest spienianie asfaltu przez dodanie zeolitu. Zeolit dodaje się do mieszalnika z kruszywem, a następnie dodaje się asfalt i miesza się. Ze struktury zeolitu uwalnia się woda zeolitowa, która natychmiast paruje co powoduje spienienie asfaltu. Sposób ten został opisany w publikacji Hurley G., Prowel B., Evaluation of Aspha-Min zeolite for use in warm mix asphalt., National Center for Asphalt Technology, Auburn 2005. Dodatek do asfaltu zeolitu o nazwie handlowej Aspah-Min spowodował wzrost lepkości asfaltu w 135°C o 8%. Wyniki badań opublikowano w artykule Akisetty C., Xiao F., Gandhi T., Amirkhanian S., Estimating correlations between rheological and engineering properties of rubberized asphalt concrete mixtures containing warm mix asphalt additive., Construction and Building Materials, 25 (2), s. 950-956, 2011.
Celem wynalazku jest obniżenie lepkości asfaltu oraz poprawa zagęszczalności w obniżonej temperaturze produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych.
Istotą sposobu spieniania asfaltu, według wynalazku jest to, że do mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze dodaje się wodę w ilości od 250 do 600% wagowo w stosunku do masy suchego materiału i miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze. W dalszej kolejności dodaje się mieszaninę w ilości od 2% do 10% wagowo w stosunku do masy asfaltu do gorącego asfaltu o temperaturze od 145°C do 180°C i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu. Następnie dodaje się spieniony asfalt do mieszanki mineralnej o temperaturze od 115°C do 140°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem. Dalej mieszankę mineralno-asfaltową kondycjonuje się i zagęszcza w temperaturze 105°C-130°C, korzystnie przez okres od 30 do 120 min.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest obniżenie lepkości asfaltu spienionego przez wodę uwalnianą z mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze, co pozwala na poprawę zagęszczalności w obniżonej temperaturze produkcji i zagęszczania mieszanek mineralno-asfaltowych. Stosowanie materiału o dużej powierzchni właściwej oraz o dużej objętości mezoporów, umożliwia wchłonięcie znacznej ilości wody, co wpływa na efektywne spienienie asfaltu przy
PL 230 908 Β1 zmniejszonej ilości dozowanego mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze oraz zmniejszenie kosztu produkcji.
Kolejną zaletą stosowania wynalazku jest sposób uwalniania wody z nasączonego mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze. Nie jest to zjawisko nagłe, a następuje w sposób ciągły trwający do 120 minut. Efektem tego jest poprawa urabialności gotowej mieszanki mineralno-asfaltowej zarówno w czasie produkcji jak i wbudowywania w nawierzchnię.
Przykład 1
Mieszankę mineralno-asfaltową z betonu asfaltowego o maksymalnym o uziarnieniu kruszywa 16 przeznaczoną na warstwę ścieralną - AC 16 W, przygotowywano w laboratorium według składu przedstawionego w tabeli 1.
Tabela 1. Składniki mieszanki mineralno-asfaltowej w pierwszym przykładzie wykonania
| Nazwa składnika mieszanki | Udział masowy składników w mieszance [%] | |
| MM | MMA | |
| Wypełniacz wapienny | 5,0 | 4,7 |
| Amfibolit 0/2 | 35,0 | 33,4 |
| Wapień 2/8 | 25,0 | 23,9 |
| Wapień 8/16 | 35,0 | 33,5 |
| Dolomit 8/12 | 18,0 | 17,2 |
| Asfalt 35/50 | 4,5 |
Gdzie: MM - mieszanka mineralna
MMA - mieszanka mineralno-asfaltowa
Do mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze o powierzchni właściwej 1312 m2-g·1, powierzchni mezoporów 1198 m2-g·1 i objętości mezoporów 0,9800 cm3-g·1 w ilości 5 g dodano wodę w ilości 600% wagowo w stosunku do masy suchego mezoporowatego materiału krzemionkowego - 30 g, tworząc mieszaninę. Do asfaltu 35/50 w ilości 1000 g, rozgrzanego do temperatury 145°C dodano 2% mieszaniny wagowo w stosunku do masy asfaltu - 20 g. Następnie mieszano do momentu rozpoczęcia efektu spieniania i spieniony asfalt dodano do mieszanki mineralnej rozgrzanej do temperatury 115°C i mieszano przez 60 sekund. Gotowy zarób wstawiono do suszarki rozgrzanej do temperatury zagęszczania 105°C i kondycjonowano przez 30 minut. Następnie wykonano badania zagęszczalności mieszanki mineralno-asfaltowej w prasie żyratorowej. Wyniki badań zagęszczalności wytworzonej mieszanki mineralno-asfaltowej przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2. Wyniki badań zagęszczalności mieszanki mineralno-asfaltowej wytworzonej w pierwszym przykładzie wykonania
| Wyniki badań mieszanki mineralno-asfaltowej | ||
| Właściwości | AC 16 W, Temperatura kruszywa 180°C Temperatura zagęszczania 140°C | AC 16 W z dodatkiem 2% MCM wagowo w stosunku do masy asfaltu |
| Gęstość objętościowa MMA [kg/m3] | 2389 | 2410 |
| Zawartość wolnych przestrzeni [%] | 6,1 | 5,3 |
| Współczynnik zagęszczalności K [-] | 4,045 | 4,005 |
| wskaźnik stabilności mieszanki - MSI [-] | 126,20 | 81,25 |
PL 230 908 Β1
Gdzie:
MCM - mezoporowaty materiał krzemionkowy o uporządkowanej strukturze
MMA - mieszanka mineralno-asfaltowa
AC 16 W - beton asfaltowy przeznaczony na warstwę wiążącą o wymiarze największego kruszywa 16 mm
Na próbkach spienionego asfaltu wykonano badania lepkości w lepkościomierzu Brookfielda w temperaturze 135°C według normy ASTM D 4402, po 30 i po 120 minutach od dodania mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze do asfaltu. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 3.
Tabela 3. Wyniki badań lepkości dynamicznej asfaltu spienionego mezoporowatym materiałem krzemionkowym o uporządkowanej strukturze w pierwszym przykładzie wykonania
| Czas wykonania oznaczenia (mierzony od dodania MCM do asfaltu | Lepkość dynamiczna w 135°C [Pas] | |
| Asfalt 35/50 | Asfalt 35/50 z dodatkiem 2% MCM wagowo w stosunku do masy asfaltu | |
| 30 minut | 0,845 | 0,786 |
| 120 minut | 0,845 | 0,725 |
Gdzie: MCM - mezoporowaty materiał krzemionkowy o uporządkowanej strukturze 5
Przykład 2
Mieszankę mineralno-asfaltową z betonu asfaltowego o maksymalnym uziarnieniu kruszywa 16 przeznaczoną na warstwę ścieralną - AC 16 W, przygotowywano w laboratorium według składu przedstawionego w tabeli 4.
Tabela 4. Składniki mieszanki mineralno-asfaltowej w drugim przykładzie wykonania
| Nazwa składnika mieszanki | Udział masowy składników w mieszance [%] | |
| MM | MMA | |
| Wypełniacz wapienny | 5,0 | 4,7 |
| Amfibolit 0/2 | 35,0 | 33,4 |
| Wapień 2/8 | 25,0 | 23,9 |
| Wapień 8/16 | 35,0 | 33,5 |
| Dolomit 8/12 | 18,0 | 17,2 |
| Asfalt 35/50 | 4,5 |
Gdzie: MM - mieszanka mineralna
MMA - mieszanka mineralno-asfaltowa
Do mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze o powierzchni właściwej 1312 m2-g·1, powierzchni mezoporów 1198 m2-g·1 i objętości mezoporów 0,9800 cm3-g·1 w ilości 40 g dodano wodę w ilości 250% wagowo w stosunku do masy suchego mezoporowatego materiału krzemionkowego - 100 g tworząc mieszaninę. Do asfaltu 35/50 w ilości 1000 g, rozgrzanego do temperatury 180°C dodano 10% mieszaniny wagowo w stosunku do masy asfaltu - 100 g. Następnie mieszano do momentu rozpoczęcia efektu spieniania i spieniony asfalt dodano do mieszanki mineralnej rozgrzanej do temperatury 140°C i mieszano przez 60 sekund. Gotowy zarób wstawiono do suszarki rozgrzanej do temperatury zagęszczania 130°C i kondycjonowano przez 120 minut. Następnie wykonano badania zagęszczalności mieszanki mineralno-asfaltowej w prasie żyratorowej. Wyniki badań zagęszczalności wytworzonej mieszanki mineralno-asfaltowej przedstawiono w tabeli 5.
PL 230 908 Β1
Tabela 5. Wyniki badań zagęszczalności mieszanki mineraIno-asfaltowej wytworzonej w drugim przykładzie wykonania
| Wyniki badań mieszanki mineralno-asfaltowej | ||
| Właściwości | AC 16 W, Temperatura kruszywa 180°C Temperatura zagęszczania 140°C | AC 16 W z dodatkiem 2% MCM wagowo w stosunku do masy asfaltu |
| Gęstość objętościowa MMA [kg/ma] | 2389 | 2469 |
| Zawartość wolnych przestrzeni [%] | 6,1 | 3,0 |
| Współczynnik zagęszczalności K [-] | 4,045 | 4,096 |
| Wskaźnik stabilności mieszanki - MSI [-] | 126,20 | 29,30 |
Gdzie: MCM - mezoporowaty materiał krzemionkowy o uporządkowanej strukturze MMA - mieszanka mineralno-asfaltowa
AC 16 W - beton asfaltowy przeznaczony na warstwę wiążącą o wymiarze największego kruszywa 16 mm
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób spieniania asfaltu, znamienny tym, że do mezoporowatego materiału krzemionkowego o uporządkowanej strukturze dodaje się wodę w ilości od 250 do 600% wagowo w stosunku do masy suchego materiału i miesza się do momentu uzyskania mieszaniny o jednolitej strukturze, po czym dodaje się mieszaninę w ilości od 2% do 10% wagowo w stosunku do masy asfaltu do gorącego asfaltu o temperaturze od 145°C do 180°C i miesza się do momentu rozpoczęcia spieniania asfaltu, po czym dodaje się spieniony asfalt do mieszanki mineralnej o temperaturze od 115°C do 140°C i miesza się do uzyskania całkowitego otoczenia kruszywa asfaltem, następnie mieszankę mineralno-asfaltową kondycjonuje się i zagęszcza w temperaturze od 105°Cdo 130°C.
- 2. Sposób według zaostrz. 1 znamienny tym, że mieszankę mineralno-asfaltową kondycjonuje się przez okres do 30 do 120 minut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423256A PL230908B1 (pl) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Sposób spieniania asfaltu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL423256A PL230908B1 (pl) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Sposób spieniania asfaltu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL423256A1 PL423256A1 (pl) | 2018-03-12 |
| PL230908B1 true PL230908B1 (pl) | 2018-12-31 |
Family
ID=61534578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL423256A PL230908B1 (pl) | 2017-10-24 | 2017-10-24 | Sposób spieniania asfaltu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230908B1 (pl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL235884B1 (pl) * | 2019-04-04 | 2020-11-02 | Lubelska Polt | Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu |
-
2017
- 2017-10-24 PL PL423256A patent/PL230908B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL423256A1 (pl) | 2018-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| PL230907B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu | |
| Shi et al. | Studies on some factors affecting CO2 curing of lightweight concrete products | |
| PL230908B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu | |
| Glenn et al. | Moderate strength lightweight concrete from organic aquagel mixtures | |
| PL235885B1 (pl) | Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu | |
| PL235884B1 (pl) | Sposób spieniania lepiszcza asfaltowego z użyciem zeolitu | |
| RU2177926C1 (ru) | Способ производства арболита | |
| RU2379262C1 (ru) | Состав для получения неавтоклавного газобетона и способ его приготовления | |
| PL240572B1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem dodatku mineralnego | |
| CN108314396A (zh) | 蒸压加气混凝土板的生产方法及蒸压加气混凝土板 | |
| PL226802B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych | |
| Cui et al. | Effects of hydrogen peroxide on foam concrete performances | |
| KR100475420B1 (ko) | 분상기포제 및 그의 제조방법과 분상기포제를 이용한 기포콘크리트 | |
| Fawzi et al. | The effect of curing types on compressive strength of high performance concrete | |
| CN111807752A (zh) | 一种商混站专用混凝土增强剂及制备方法 | |
| PL226803B1 (pl) | Sposób wytwarzania mieszanek mineralno-asfaltowych | |
| RU2303014C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие | |
| PL235091B1 (pl) | Sposób wytwarzania betonu asfaltowego i beton asfaltowy | |
| RU2410362C1 (ru) | Сырьевая смесь для получения газобетона неавтоклавного твердения | |
| PL433575A1 (pl) | Sposób spieniania asfaltu z zastosowaniem mineralnego dodatku | |
| RU2237642C1 (ru) | Композиция для ячеистых бетонов неавтоклавного твердения | |
| CN106644624A (zh) | 一种moh半柔性材料室内旋转压实试验方法 | |
| RU2303015C1 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления легких силикатных стеновых материалов для строительных изделий и строительное изделие | |
| RU2337084C1 (ru) | Способ приготовления сырьевой смеси для получения пенобетона | |
| RU2188176C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления гипсобетона |