PL231244B1 - Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu - Google Patents

Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu

Info

Publication number
PL231244B1
PL231244B1 PL414312A PL41431215A PL231244B1 PL 231244 B1 PL231244 B1 PL 231244B1 PL 414312 A PL414312 A PL 414312A PL 41431215 A PL41431215 A PL 41431215A PL 231244 B1 PL231244 B1 PL 231244B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
improvement
asphalt
modifier
imidazoline
rubber
Prior art date
Application number
PL414312A
Other languages
English (en)
Other versions
PL414312A1 (pl
Inventor
Michał Babiak
Jacek Kosno
Halina MITKA
Halina Mitka
Bożena Twardochleb
Kornelia Koenig
Renata Fiszer
Original Assignee
Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Politechnika Poznanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia, Politechnika Poznanska filed Critical Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority to PL414312A priority Critical patent/PL231244B1/pl
Publication of PL414312A1 publication Critical patent/PL414312A1/pl
Publication of PL231244B1 publication Critical patent/PL231244B1/pl

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)

Abstract

Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu polega na tym, że do asfaltu wprowadza się 0,1% - 50,0% odpadów gumowych oraz 0,1% - 50,0% modyfikatora imidazolinowego o składzie: od 0,1% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze według wzorów I i II, gdzie R = CnHmm, n = 15 - 20, m = 31 - 39 oraz do 10,0% amidoamin, do 1,0% alkilotriamin, do 10,0% gliceryny. Całość miesza się przez 10 - 300 minut w temperaturze o 10°C - 200°C wyższej od temperatury mięknienia asfaltu.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu stosowanego przede wszystkim w bitumicznych nawierzchniach drogowych posiadającego zwiększoną odporność na spękanie odbite.
Postępująca degradacja nawierzchni drogowych jest powodowana przez wiele czynników pochodzących zarówno od ruchu pojazdów jak i czynników środowiskowych. Jednym z wielu widocznych efektów degradacji nawierzchni są spękania. Przyczyn powstawania spękań w nawierzchni jest bardzo dużo, zależą od typu konstrukcji nawierzchni, zastosowanych materiałów, warunków obciążenia i czynników klimatycznych. W zależności od przyczyny powstania możemy wyróżnić: spękania niskotemperaturowe, spękania zmęczeniowe oraz spękania odbite. Pierwszy typ spękań powstają wówczas, gdy naprężenia rozciągające powstające w warstwie wskutek skurczu termicznego w warunkach ograniczonej odkształcalności przekroczą wytrzymałość na rozciąganie w danej temperaturze.
Niebezpieczeństwo powstania spękań niskotemperaturowych zależy nie tylko od wartości ujemnej temperatury, ale również wzrasta przy gwałtownych spadkach temperatury, ponieważ w takich warunkach relaksacja naprężeń w warstwie asfaltowej jest ograniczona. Spękania niskotemperaturowe mają postać spękań poprzecznych, powstają w warstwie ścieralnej i mogą przenosić się na niżej położone warstwy. Proces destrukcji może być wówczas potęgowany poprzez wnikanie i zamarzanie wody przez powstałe szczeliny [Bańkowski W.: Uszkodzenia nawierzchni asfaltowych, www.ebuilder.pl; Sochański G.: Remedium na spękania odbite, Infrastruktura 5-6/2015 www.inframedia.pl; Grzybowska W.: Uwagi dotyczące wykonywania geosyntetycznej warstwy pośredniej w naprawach spękań odbitych i wzmocnieniu nawierzchni asfaltowej. XVII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna, Ustroń Jaszowiec, 22-24 kwietnia 2009 r.].
Spękania zmęczeniowe warstw asfaltowych dotyczą dwóch typów konstrukcji nawierzchni: podatnej i półsztywnej (najczęściej w drugim etapie pracy, czyli po zniszczeniu podbudowy ze spoiwem hydraulicznym). W obydwu przypadkach spękania o charakterze zmęczeniowym są generowane przede wszystkim w spodzie warstw asfaltowych spoczywających na warstwie niezwiązanej lub na spękanej podbudowie sztywnej i postępują ku górnym warstwom konstrukcji [Bańkowski W.: Uszkodzenia nawierzchni asfaltowych, www.ebuilder.pl; Sochański G.: Remedium na spękania odbite, Infrastruktura 5-6/2015 www.inframedia.pl; Grzybowska W.: Uwagi dotyczące wykonywania geosyntetycznej warstwy pośredniej w naprawach spękań odbitych i wzmocnieniu nawierzchni asfaltowej, XVII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna, Ustroń Jaszowiec, 22-24 kwietnia 2009 r.].
Spękania odbite zgodnie z ogólną definicją, są uszkodzeniem, którego źródłem są nieciągłości w dolnych warstwach konstrukcji nawierzchni, znajdujące swoje odbicie na powierzchni warstw bitumicznych nawierzchni. Do nieciągłości tych zalicza się: [Bańkowski W.: Uszkodzenia nawierzchni asfaltowych, www.ebuilder.pl; Sochański G.: Remedium na spękania odbite, Infrastruktura 5-6/2015 www.inframedia.pl; Grzybowska W.: Uwagi dotyczące wykonywania geosyntetycznej warstwy pośredniej w naprawach spękań odbitych i wzmocnieniu nawierzchni asfaltowej, XVII Ogólnopolska Konferencja Naukowo-Techniczna, Ustroń Jaszowiec, 22-24 kwietnia 2009 r.].
• spękania sztywnych warstw podbudowy (stabilizacja cementem, chudy beton), • spoiny podłużne lub poprzeczne na połączeniach warstw, zwłaszcza na poszerzeniach jezdni lub połączeniach z ulepszonym poboczem, • szczeliny w istniejących nawierzchniach z betonu cementowego, • samoistne spękania mrozowe w warstwie ścieralnej, przykryte następnie bitumiczną warstwą renowacyjną.
Powstające spękania w nawierzchniach drogowych powodują utratę szczelności nawierzchni (każde pęknięcie powierzchni jezdni umożliwia penetrację wodzie opadowej do wnętrza konstrukcji nawierzchni), osłabienie wiązań między warstwowych. Woda przedostająca się przez pęknięcie w nawierzchni dostaje się do podłoża gruntowego, w którym mogą występować grunty spoiste - wrażliwe na działanie wody i mrozu.
Z punktu widzenia użytkownika, obecność spękań odbitych w nawierzchni powoduje dyskomfort wywołany częstym pogorszeniem równości, tzw. „klawiszowaniem nawierzchni”, a także zmniejszeniem bezpieczeństwa jazdy, w związku z możliwym wyciskaniem pod kołami pojazdu wodnej zawiesiny cząstek mineralnych z dolnych warstw. Drogowcy od dawna poszukiwali metody skutecznej naprawy starych spękanych nawierzchni. W pogoni za szybkim efektem dość powszechnie zaczęto wykonywać zwykłe nakładki asfaltowe, które, jak pokazała praktyka, nie sprawdziły się. W stosunkowo
PL 231 244 Β1 krótkim czasie, często już po pierwszej zimie, na nawierzchni pojawiały się spękania odbite, będące efektem nieciągłości dolnych warstw konstrukcji nawierzchni. Pomimo stosowania różnych rodzajów nakładek o różnej grubości, różnego rodzaju warstw pośrednich z geosyntetyków, różnych rodzajów lepiszcza modyfikowanego polimerami czy asfaltów z dodatkiem granulatu gumowego problem spękań odbitych często powraca. Źle zaprojektowana lub źle wykonana warstwa przynosi więcej szkody niż pożytku i skraca trwałość naprawy.
Z polskiego zgłoszenia P.409543 znane są asfalty zawierające 0,1%-50,0% modyfikatora imidazolinowego o składzie:
- od 0,1% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze:
gdzie R= CnHm, n=15-20, m=31-39
-do 10,0% amidoamin,
- do 1,0% alkilotriamin,
- do 10,0% gliceryny.
W roli modyfikatorów najczęściej stosuje się związki wielkocząsteczkowe, otrzymywane przez modyfikację polimerów naturalnych, na przykład kauczuku, lub uzyskiwane na drodze syntezy związków małocząsteczkowych. W wyniku ich działania korzystnie zmieniają się właściwości reologiczne asfaltu, takie jak: temperatura mięknienia, elastyczność w niskiej temperaturze, wrażliwość termiczna oraz wytrzymałość na odkształcenia pod wpływem działania siły [Stefańczyk B., Mieczkowski P.: Dodatki, katalizatory i emulgatory w mieszankach mineralno-asfaltowych, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 2010, Bagieńska K., Gaweł I.: Badania procesu starzenia asfaltu drogowego, II Konferencja Naukowa Opole-Krynica, 2002, Gaweł I., Bagieńska K., Bachórz J.: Zmiany właściwości, składu i struktury chemicznej asfaltów podczas symulowania starzenia w laboratorium, II Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Techniczna, „Nowoczesne Technologie w Budownictwie Drogowym”, Poznań 2001, s. 318-326, Słowik M.: Wpływ modyfikacji polimerami na właściwości Teologiczne asfaltów drogowych, rozprawa doktorska, Poznań 2001, Stefańczyk B.: Budownictwo ogólne, t.1, Materiały i wyroby budowlane, Arkady, Warszawa 2005, Gaweł I., Jerzykiewicz W., Niczke Ł.: Dodatki zwiększające odporność asfaltów na starzenie, Międzynarodowej Konferencji Technicznej Krynica 2004] Spośród dostępnych substancji tylko niewielką część polimerów termoplastycznych można zastosować do modyfikacji asfaltów [Sybilski D., Szczepaniak Z.: Modyfikacja asfaltu polimerem butadienowo - styrenowym, Prace IBDiM Nr 1/1991, s. 53-68, Warszawa 1991, Judycki J.: Badanie sprężystości asfaltów modyfikowanych elastomerami przy budowie nawierzchni mostowych, Drogownictwo 3/89, Warszawa 1989, Sybilski D.: Polimeroasfalty drogowe. Jakość funkcjonalna. Metoda i kryteria oceny. Studia i materiały, zeszyt 45, IBDiM, Warszawa 1996, Zieliński K., Babiak M.: Analiza możliwości spowolnienia procesów starzeniowych w asfaltach stosowanych do wyrobu materiałów hydroizolacyjnych, Materiały budowlane 06.2013, Zieliński K., Babiak M.: Starzenie asfaltów zawartych w hydroizolacyjnych wyrobach budowlanych”; Trwałość budynków i budowli; Praca zbiorowa pod redakcją Tomasz Błaszczyńskiego; Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne; Wrocław 2012, Zieliński K.: Wpływ starzenia technologicznego asfaltów modyfikowanych kopolimerem styren-butadien-styren (SBS) na ich wybrane cechy techniczne II Konferencja naukowa: „Trwałość i skuteczność napraw obiektów budowlanych” 26-29.11, 2008 r. Sielinko, Zieliński K.: Wpływ zawartości elastomeru SBS w asfalcie na jego zdolność klejenia przed i po starzeniu termicznym, Effect of styrene-butadiene-styrene content on the adhesion properties of bitumen before and after heat aging”- „Canadian Journal of Civil Engineering” 35(5)/08 p 454-560, Zieliński K.: Teoretyczne podstawy doboru asfaltu i SBS w wyrobach hydroizolacyjnych, Materiały budowlane 12/10],
PL 231 244 Β1
Celem wynalazku było opracowanie sposobu wytwarzania modyfikowanego asfaltu do stosowania w bitumicznych nawierzchniach drogowych posiadającego zwiększona odporność na spękanie odbite, a przede wszystkim posiadającego:
• zmniejszoną wrażliwość termiczną (charakteryzowaną wartością indeksu penetracji), • zwiększoną odporności na niskie i wysokie temperatury, • zwiększony przedział plastyczności i zwiększoną elastyczność, • zwiększoną siłą rozciągającą (rejestracja siły w duktylometrze), • zwiększona odporność na spękanie indukowane termicznie i zmęczeniowe, • zwiększoną przyczepność do kruszywa.
Okazało się, że możliwe jest opracowanie sposobu wytwarzania asfaltu charakteryzującego się doskonałą urabialnością oraz zdecydowanie większym zakresem wrażliwości na oddziaływanie temperatur z zastosowaniem modyfikatorów imidazolinowych na bazie tłuszczów zwierzęcych i roślinnych oraz z zastosowaniem odpadów gumowych.
Dodatek modyfikatora na bazie imidazoliny o wysokim stopniu polarności pełni funkcję dodatku zmniejszającego napięcie powierzchniowe mieszaniny olejów i tym samym przyspiesza ich penetrację w głąb warstewki starego bitumu, ujawniając w ten sposób swoje właściwości, jako środka adhezyjnego:
- aktywne azoty pierścienia imidazolinowego, poza rolą surfaktanta, łatwo wchodzą w reakcje chemiczne z tlenem powietrza (wiązanie senipolarne), przeciwdziałając starzeniu utleniającemu,
- poza azotami pierścienia imidazolinowego, szczególnie w podwyższonych temperaturach (powyżej 180°C), rolę inhibitorów utleniania spełniają również wybrane rodniki węglowodorowe olejów roślinnych, posiadające w swoim składzie wiązania podwójne. W tym przypadku neutralizacja tlenu i hamowanie procesów starzenia asfaltu odbywa się poprzez przyłączenie tlenu do podwójnych wiązań łańcucha węglowodorowego i tworzenie grup wodorotlenowych (-OH) i nadtlenkowych (-O-O-).
Dodatek miału gumowego jako modyfikatora prowadzi do korzystnych zmian właściwości Teologicznych asfaltów. W zależności od procentowego dodatku gumy uzyskuję się:
• zwiększoną siłą rozciągającą (rejestracja siły w duktylometrze), • zwiększoną odporności na niskie temperatury, • zwiększoną przyczepność do kruszywa, • zwiększenie temperatury mięknienia asfaltu.
Miał gumowy jest kompatybilny ale trudno miesza się z asfaltami.
Proces mieszania przebiega w wysokich temperaturach i jest czaso- i energochłonny. Dodatek imidazoliny obniża temperatury technologiczne wytworzenia mieszanki oraz skraca czas mieszania.
Okazało się, że asfalt modyfikowany tylko miałem gumowym posiada gorsze parametry, niż asfalt modyfikowany miałem gumowym i modyfikatorem imidazolinowym, oraz że asfalt modyfikowany tylko modyfikatorem imidazolinowym posiada gorsze parametry, niż asfalt modyfikowany miałem gumowym i modyfikatorem imidazolinowym. Uzyskane wyniki wykazują synergiczne współdziałanie miału gumowego z modyfikatorem imidazolinowym.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że do asfaltu wprowadza się 0,1%-50,0% odpadów gumowych oraz 0,1%-50,0% modyfikatora imidazolinowego o składzie:
- od 85,0% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze:
gdzie R= CnHm, n=15-20, m=31-39
-do 10,0% amidoamin,
- do 1,0% aikilotriamin,
- do 10,0% gliceryny.
całość miesza się przez 10-300 minut w temperaturze o 10°C-200°C wyższej od temperatury mięknienia asfaltu.
PL 231 244 Β1
Korzystnie jest, jeśli stosuje się asfalt drogowy.
Korzystnie jest, jeśli stosuje się asfalt utleniony.
Korzystnie jest, jeśli stosuje się miał gumowy.
Korzystnie jest, jeśli stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie kwasu oleinowego.
Korzystnie jest, jeśli stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie oleju rzepakowego. Korzystnie jest, jeśli stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie smalcu.
Korzystnie jest, jeśli stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie kwasu stearynowego.
Wprowadzenie 0,1%-50,0% miału gumowego o temperaturze z zakresu 10°C do 200°C oraz 0,1%-50% modyfikatora imidazolinowego do asfaltów drogowych (na przykład do asfaltu rodzaju 20/30, 35/50, 50/70,160/220 według PN-EN 12591) do utlenionych (na przykład do asfaltu rodzaju 95/35 według PN-EN 13304:2009); do asfaltów przemysłowych (na przykład do asfaltu rodzaju 40/175 według PN-EN 13305), służących do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych powoduje znaczne zwiększenie odporności asfaltu i nawierzchni drogowej na spękania odbite (do 75% w stosunku do asfaltów bez modyfikacji) oraz poprawę podstawowych właściwości Teologicznych i termoplastycznych.
Asfalt modyfikowany miałem gumowym i modyfikatorem imidazolinowym charakteryzuje się znacząco zwiększą odpornością na spękania odbite, oraz lepszymi właściwościami Teologicznymi, takimi jak:
• niższa temperatura łamliwości, badana metodą Fraassa (według PN-EN 12593), • wyższa temperatura mięknienia badana metodą PiK (pierścień i kula - PN-EN 1427), • mniejsza wartość penetracji asfaltu (PN-EN 1426), • większy przedział plastyczności, • większą lepkość dynamiczna w temperaturze 60°C (PN-EN 12596), • zwiększoną siłą rozciągającą w temperaturze 10°C (PN-EN 13589), • zwiększoną przyczepność do kruszywa (PN-EN 12697-11), • zwiększoną odpornością na trwałe deformacje (PN-EN 12697-22), • zwiększonym modułem sztywności (PN-EN 12697-26), • zwiększoną odpornością na pękania niskotemperaturowe (PN-EN 12697-46). Modyfikowany asfalt może być wytwarzany u dotychczasowego wytwórcy asfaltu, a także u wytwórcy mieszanki mineralno-asfaltowej.
Przykłady
W przykładach stosuje się asfalty:
• asfalt 20/30 (według PN-EN 12591) stosowany do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych.
Jego właściwości przedstawia tabela 1.
Tabela 1
Właściwości asfaltu 20/30
Właściwość Jednostka Metoda badania Wartość
Penetracja w 25°C 0,1 mm PN-EN 1426 20-30
Temperatura mięknienia °C PN-EN 1427 55-63
Temperatura łamliwości °C PN-EN 12593 < -15
Temperatura zapłonu °c PN-EN ISO 2592 >240
Penetracja po starzeniu % PN-EN 1426 >55
Zmiana masy po starzeniu % (m/m) PN-EN 12607-1 <0,5
Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu °C PN-EN 1427 <8
Rozpuszczalność % (m/m) PN-EN 12592 2 99,0
• Asfalt 35/50 (według PN-EN 12591) stosowany do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych. Jego właściwości przedstawia tabela 2.
PL 231 244 Β1
Tabela 2 Właściwości asfaltu 35/50
Właściwość Jednostka Metoda badania Wartość
Penetracja w 25°C 0,1 mm PN-EN 1426 35-50
Temperatura mięknienia °C PN-EN 1427 50-58
Temperatura łamliwości °c PN-EN 12593 <-5
Temperatura zapłonu °c PN-EN ISO 2592 >240
Penetracja po starzeniu % PN-EN 1426 >53
Zmiana masy po starzeniu % (m/m) PN-EN 12607-1 <0,5
Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu °C PN-EN 1427 <8
Rozpuszczalność % (m/m) PN-EN 12592 >99,0
• Asfalt 50/70 (według PN-EN 13304:2009) stosowany do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych. Jego właściwości przedstawia tabela 3.
Tabela 3 Właściwości asfaltu 50/70
Właściwość Jednostka Metoda badania Wartość
Penetracja w 25°C 0,1 mm PN-EN 1426 50740
Temperatura mięknienia °C PN-EN 1427 46-54
Temperatura łamliwości °C PN-EN 12593 <-8
Temperatura zapłonu °C PN-EN ISO 2592 >230
Zmiana masy po starzeniu % (m/m) PN-EN 12607-1 <0,5
Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu °C PN-EN 1427 <9
• Asfalt utleniony 95/35 (według PN-EN 13305:2009) stosuje się do naprawy nawierzchni drogowych oraz produkcji różnego rodzaju materiałów izolacyjnych a w szczególności do produkcji pap na wkładkach nie tekturowych o pogrubionej warstwie masy asfaltowej, które charakteryzują się polepszonymi własnościami eksploatacyjnymi.
Jego właściwości przedstawia tabela 4.
PL 231 244 Β1
Tabela 4 Właściwości asfaltu 95/35
Właściwość Jednostka Metoda badania Wartość
Penetracja w 25°C 0,1 mm PN-EN 1426 30-40
Temperatura mięknienia °C PN-EN 1427 90-100
Temperatura łamliwości °C PN-EN 12593 <-12
Temperatura zapłonu °C PN-EN ISO 2592 >250
Zmiana masy po starzeniu % (m/m) PN-EN 12607-1 <0,5
Wzrost temperatury mięknienia po starzeniu °C PN-EN 1427 <11
W przykładach stosuje się modyfikatory zawierające:
• imidazolinę oleinową: imidazolina na bazie kwasu oleinowego - ciecz barwy brązowej, słaby zapach, zasadowość 1,5 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 88%, pH 10,9, temperatura krzepnięcia -21 °C), • imidazolinę rzepakową: imidazoina na bazie oleju rzepakowego - ciecz barwy brązowej, słaby zapach, zasadowość 1,5 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 90%, • imidazolinę smalcową: imidazolina na bazie smalcu - ciało stałe barwy jasnobrązowej, słaby zapach, zasadowość 1,6 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 99%, • imidazolinę stearynową: imidazolina na bazie kwasu stearynowego - ciało stałe barwy jasnobrązowej, słaby zapach, zasadowość 1,5 ml HCI/g, zawartość substancji kationowych około 98%.
W przykładach stosuje się odpady gumowe w postaci miału.
Dla porównania modyfikowane asfalty otrzymane w przykładach poddaje się laboratoryjnemu starzeniu asfaltów metodą RTFOT (Rolling Thin Film Oven Test) (PN-EN 12607-1, Asfalty i lepiszcza asfaltowe - Oznaczanie odporności na starzenie pod wpływem ciepła i powietrza) oraz PAV (PN-EN 14769 Asfalty i lepiszcza asfaltowe. Przyśpieszone starzenie długoterminowe/kondycjonowanie w komorze starzenia ciśnieniowego (PAV).
Przykład 1
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 20/30 o temperaturze 180°C oraz 3,54 g modyfikatora imidazolinowego zawierającego:
• 70% imidazoliny I na bazie kwasu oleinowego, w której R= C17H33, • 23% imidazoliny II na bazie kwasu oleinowego, w której R=: C17H33, • 2% diamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR oraz 4% monoamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R= C17H33) • 1% dietylenotriaminy, oraz 62,39 g miału gumowego o temperaturze 80°C, całość miesza się w temperaturze 120°C przez 25 minut.
Wykonuje się analizę otrzymanego produktu. Wykonuje się pomiary:
• Pomiar temperatury mięknienia metodą PiK (pierścienia i kuli PN-EN 1426), • Pomiar penetracji (PN-EN 1426 - parametry badania: czas 5 sekund, temperatura 25°C, masa igły 100 g), • Badanie właściwości niskotemperaturowych - oznaczenie temperatury łamliwości metodą Frassa, • Pomiar lepkości dynamicznej z wykorzystaniem urządzenia DSR (w temperaturze 60°C), • Test rozciągania z rejestracja siły (PN-EN 13589 - parametry badania 10°C).
PL 231 244 Β1
Uzyskane wyniki przedstawia tabela 5.
Tabela 5
Wyniki badań dla przykładu 1
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Poprawa 0 5%* Poprawa 0 18%*
Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 25%* Poprawa 0 33 %*
Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Poprawa 0 29%* Poprawa 0 31 %*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa^s) PN-EN 12596 Poprawa 0 41 %* Poprawa 0 47%*
Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 21 %* Poprawa 0 40%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 20/30
Przykład 2
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 35/50 o temperaturze 200°C oraz 7,14 g modyfikatora o składzie jak w przykładzie 1 oraz 162,31 g miału gumowego o temperaturze 80°C, całość miesza się w temperaturze 220°C przez 150 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 6.
Tabela 6
Wyniki badań dla przykładu 2
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (eC) PN-EN 1427 Poprawa 0 6%* Poprawa 017%*
Penetracja w 25eC (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 22%* Poprawa 0 27%*
Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Poprawa 0 24%* Poprawa 0 26%*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) w PN-EN12596 Poprawa 0 30%* Poprawa 0 33%*
fest rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 9%* Poprawa 0 33%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 35/50 po starzeniu.
Przykład 3
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 50/70 o temperaturze 220°C oraz 10,82 g modyfikatora na bazie imidazoliny rzepakowej zawierającej:
• 40% imidazoliny I, w której R =Ci6-isH3i-39, • 45% imidazoliny II, w której R=Ci6-2oH3i-39, • 2,5% diamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR oraz 2% monoamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R= C16-18H31-39), • 0,5% dietylenotriaminy, • 10% gliceryny, oraz 120,27 g miału gumowego o temperaturze 80°C. Całość miesza się w temperaturze 150°C przez 105 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 7.
PL 231 244 Β1
Tabela 7
Wyniki badań dla przykładu 3
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Poprawa o 4%* Poprawa o 15%*
Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Poprawa o 22%* Poprawa o 26%*
Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Poprawa o 23%* Poprawa o 25%*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Paxs) PN-EN 12596 Poprawa o 25%* Poprawa o 28%*
Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa o 8%* Poprawa o 35%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 50/70
Przykład 4
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 20/30 o temperaturze 200°C oraz 18,42 g modyfikatora na bazie imidazoliny smalcowej, zawierającej:
• 40% imidazoliny I w której R=Ci6-2oH3i-39, • 45% imidazoliny II w której R=Ci6-2oH3i-39, • 2,5% diamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH-COR oraz 2% monoamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R= C16-20H31-39), • 0,5% dietylenotriaminy, • 10% gliceryny, oraz 40,94 g miału gumowego o temperaturze 80°C, całość miesza się w temperaturze 115°C przez 40 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 8.
Tabela 8
Wyniki badań dla przykładu 4
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Poprawa o 9%* Poprawa o 26%*
Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Poprawa o 25%* Poprawa o 31 %*
Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Poprawa o 15%* Poprawa o 19%*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Poprawa o 13%* Poprawa o 17%*
Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa o 10%* Poprawa o 35%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 20/30
Przykład 5
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 35/50 o temperaturze 220°C oraz 7,14 g modyfikatora o składzie jak w przykładzie 4, oraz 89,29 g miału gumowego o temperaturze 80°C, całość miesza się w temperaturze 220°C przez 50 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 9.
PL 231 244 Β1
Tabela 9
Wyniki badań dla przykładu 5
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (CC) PN-EN 1427 Poprawa 0 5%* Poprawa 0 13%*
Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 30%* Poprawa 0 35%*
Temperatura łamliwości (aC) PN-EN 12593 Poprawa 0 15%* Poprawa 0 17%*
Lepkość dynamiczna 60°C (Pa*s) PN-EN 12596 Poprawa 013%* Poprawa 015%*
Test rozciągania rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 5%* Poprawa 0 36%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 35/50
Przykład 6
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 160/220 o temperaturze 215°C oraz 22,34 g modyfikatora na bazie imidazoliny stearynowej o składzie: 70% imidazoliny I, w której R=Ci/H35,19% imidazoliny II, w której R=Ci7H35 2% diamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NHC2H4NH-COR oraz 8% monoamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R= C17H35 1% dietylenotriaminy, oraz 19,59 g miału gumowego o temperaturze 80°C, całość miesza się w temperaturze 115°C przez 65 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 10.
Tabela 10
Wyniki badań dla przykładu 6
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (°C) PŃ-EN 1427 Poprawa 0 22%* Poprawa 0 25%*
Penetracja w 25’C (mm) PN-EN 1426 Poprawa 0 32%* Poprawa 0 37%*
Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Poprawa 0 21 %* Poprawa 0 24%*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Paxs) PN-EN 12596 Poprawa 0 22%* Poprawa 0 25%*
Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa 0 25%* Poprawa 0 45%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 160/220
Przykład 7
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 50/70 o temperaturze 125°C oraz 22,34 g modyfikatora na bazie imidazoliny stearynowej o składzie: 70% imidazoliny i w której R-C17H35, 19% imidazoliny II, w której R=Ci7H35 2% diamidoaminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4NH-COR oraz 8% monoamido- aminy o wzorze ROC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R= C17H35 1% dietylenotriaminy, oraz 19,59 g miału gumowego o temperaturze 80°C, całość miesza się w temperaturze 145°C przez 60 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 11.
PL 231 244 Β1
Tabela 11
Wyniki badań dla przykładu 7
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt + modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Poprawa o 10%* Poprawa o 20%*
Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Poprawa o 21%* Poprawa o 31 %*
Temperatura łamliwości (°C) PN-EN 12593 Poprawa o 11 %* Poprawa o 21 %*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Paxs) PN-EN 12596 Poprawa o 9%’ Poprawa o 19%*
Temperatura mięknienia (’C) PN-EN 1427 Poprawa o 14%* Poprawa o 24%*
Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa o 9%* Poprawa o 29%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 50/70
Przykład 8
W kolbie o pojemności 500 cm3 umieszcza się 350 g asfaltu 50/70 o temperaturze 120°C oraz 10,82 g modyfikatora na bazie imidazoliny rzepakowej zawierającej: 40% imidazoliny I, w której R=Ci6-i8H3i-39, 45% imidazoliny II, w której R=Ci6-2oH3i-39, 2,5% diamidoaminy o wzorze ROC-NHC2H4-NH-C2H4-NH-COR oraz 2% monoamidoaminy o wzorze RQC-NH-C2H4-NH-C2H4-NH2, gdzie R = C16-18H31-39), 0,5% dietylenotriaminy, 10% gliceryny, oraz 120,27 g miału gumowego o temperaturze 80°C. Całość miesza się w temperaturze 150°C przez 105 minut. Uzyskane wyniki przedstawia tabela 12.
Tabela 12
Wyniki badań dla przykładu 8
Badane właściwości Zmiana parametru asfalt * modyfikator Zmiana parametru asfalt + modyfikator + miał gumowy
Temperatura mięknienia (°C) PN-EN 1427 Poprawa o 3%* Poprawa o 13%*
Penetracja w 25°C (mm) PN-EN 1426 Poprawa o 11%* Poprawa o 21%*
Temperatura łamliwości (DC) PN-EN 12593 Poprawa o 19%* Poprawa o 26%*
Lepkość dynamiczna w 60°C (Paxs) PN-EN 12596 Poprawa o 13%* Poprawa o 24%*
Temperatura mięknienia (’C) PN-EN 1427 Poprawa o 15%* Poprawa o 20%*
Test rozciągania z rejestracja siły (N) PN-EN 13589 Poprawa o 5%* Poprawa o 33%*
* poprawa w stosunku do wyjściowego asfaltu 50/70

Claims (8)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu, znamienny tym, że do asfaltu wprowadza się 0,1%-50,0% odpadów gumowych oraz 0,1%-50,0% modyfikatora imidazolinowego o składzie:
    - od 85,0% do 100,0% imidazolin I i II w proporcji masowej 1:3 do 3:1 o strukturze:
    gdzie R= CnHm, n=15-20, m=31-39
    -do 10,0% amidoamin,
    -do 1,0% alkilotriamin,
    - do 10,0% gliceryny, całość miesza się przez 10-300 minut w temperaturze o 10°C-200°C wyższej od temperatury mięknienia asfaltu.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się asfalt drogowy.
  3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się asfalt utleniony.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się miał gumowy.
  5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się modyfikator imidazolinowy na ba- zie kwasu oleinowego.
  6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie oleju rzepakowego.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie smalcu.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się modyfikator imidazolinowy na bazie kwasu stearynowego.
PL414312A 2015-10-08 2015-10-08 Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu PL231244B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL414312A PL231244B1 (pl) 2015-10-08 2015-10-08 Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL414312A PL231244B1 (pl) 2015-10-08 2015-10-08 Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL414312A1 PL414312A1 (pl) 2017-04-10
PL231244B1 true PL231244B1 (pl) 2019-02-28

Family

ID=58463569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL414312A PL231244B1 (pl) 2015-10-08 2015-10-08 Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL231244B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL414312A1 (pl) 2017-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sobhi et al. The effects of Gilsonite and Sasobit on the mechanical properties and durability of asphalt mixtures
Behiry Laboratory evaluation of resistance to moisture damage in asphalt mixtures
Jin et al. Resurface of rubber modified asphalt mixture with stress absorbing membrane interlayer: From laboratory to field application
Ameri et al. Moisture susceptibility evaluation of asphalt mixtures containing Evonik, Zycotherm and hydrated lime
US7713345B2 (en) Polyphosphate modifier for warm asphalt applications
Nazirizad et al. Evaluation of the effects of anti-stripping agents on the performance of asphalt mixtures
Park et al. Performance evaluation of a high durability asphalt binder and a high durability asphalt mixture for bridge deck pavements
CN103319905A (zh) 包括增粘剂的用于温拌应用的沥青改性剂
US20100331459A1 (en) Asphalt enhancing additive
RU2743756C1 (ru) Стабильные битумные эмульсии, способы их формирования и композитные структуры, сформированные из этих эмульсий
Mohammed et al. Assessment of traditional asphalt mixture performance using natural asphalt from sulfur springs
KR101511236B1 (ko) 인도네시아 부톤 천연 아스팔트를 이용한 저비용 및 친환경 구스 아스팔트 포장용 아스팔트 바인더 조성물 및 그 제조방법
Aman et al. Effects of anti-stripping additives on moisture sensitivity of warm porous asphalt mixtures
Xie et al. The Effectiviness of Warm Mix Asphalt (WMA) Additives Affected by The Type of Aggregate Binder
PL231244B1 (pl) Sposób wytwarzania modyfikowanego asfaltu
Muniandy et al. Effects of filler type and particle size on permanent deformation of Stone Mastic Asphalt (SMA) mixtures
PL231249B1 (pl) Modyfikowany asfalt
US20160017149A1 (en) Process for the production of polymer modified bitumen using nitrogen rich polycyclic aromatic hydrocarbon
Al-Shabani et al. Investigate the effect of using reclaimed asphalt pavement rap and polymer-modified bitumen on the moisture damage of hot mix asphalt
Remišová Improvement in properties of bitumen using selected additives
US9624351B2 (en) Method of making sulfur extended asphalt modified with crumb rubber
Haritonovs Evaluation of polyaminoamide as a surfactant additive in hot mix asphalt
Chang et al. Evaluation of engineering properties of rock-modified asphalt concrete
Sarsam Effect of nano materials (Silica Fumes and Hydrated lime) on rheological and physical properties of asphalt cement
RU2521634C1 (ru) Гидроизоляционная полимербитумная эмульсионная мастика