SK2752001A3

SK2752001A3 - Bitumen and filled resin emulsion for road surfacing emulsion

Info

Publication number: SK2752001A3
Application number: SK275-2001A
Authority: SK
Inventors: Graziella Durand; Eric Godard; Jean-Francois Gal
Original assignee: Colas Sa
Priority date: 1999-07-05
Filing date: 2000-07-05
Publication date: 2001-11-06
Also published as: HUP0104995A2; JP2003504446A; EP1115793A1; PL346420A1; AU6293800A; WO2001002491A1; HUP0104995A3; CZ2001765A3; US6559206B1; FR2796075B1; CA2342713A1; FR2796075A1

Description

Predmetom vynálezu je kompozitná naplnená emulzia na bázi pružného asfaltu a jednej alebo viacej živíc na ochrannú vrstvu povrchu vozovky oproti agresívnym účinkom derivátov benzínu. Vynález je teda možné využívať v rámci civilných a armádnych aplikácií.

Doterajší stav techniky

Na výrobu ochraných vrstiev vozovky sme do dnešného času využívali rozpustné materiály v organických rozpúšťadlách, čo spôsobovalo u takto vyrobenej ochrannej vrstvy zlú odolnosť voči karosénu, organickým olejom a obecne oproti hydrohlíkom. Alebo sú ochranné vrstvy chúlostivé na také látky, ktoré ich poškodzujú. Je teda do značnej miery žiadúce používať materiály, ktoré možno porovnať s povrchom, ktorý sa vyznačuje mimoriadnou chemickou odolnosťou a odolnosťou proti organickým olejom, karosénu a obecne proti hydrouhlíkom, a to najmä pre prípady ochrany vozoviek, priemyselných pôd, parkovísk, servisných garáží, pojezdových letiskových dráh, atď.

Veľká väčšina odborníkom známych emulzií, ktoré boli vyrobené pre tieto účely, sa skladajú z veľkej časti z asfaltu alebo iného akéhokoľvek výrobku pochádzajúceho z oleja, a je známe, že sú toxické. Za toxické výrobky považujeme v rámci tohoto popisu vynálezu také výrobky, ktoré obsahujú kancerogénne látky a vzhľadom k tomu musia byť vybavené klasifikáciou a etiketou, tak ako je to upravené vo Francúzsku platným nariadením.

·· ····

- 2 V súčasnosti sú výrobky na bázi asfaltu a živice zlučované pridaním tretej látky, * ktorá je rozpúšťadlom, ktorého splynovanie po tepelnej aplikácii poškodzuje životné prostredie.

Na druhú stranu, patentový spis EP-231.417 popisuje epoxidovú živicu premiešanú v emulzii asfaltu dokopy so sieťovým prostriedkom, ktorý zabezpečuje zlepšenie odolnosti vo vzťahu k vodným parám a odolnosti oproti kovu. Jedná sa o zlúčeninu, ktorá mení spôsob využitia živice, ktorá je v kašovitej neemulznej forme, takže sa s ňou veľmi zle manipuluje.

Patentová prihláška FR-A-2.366.342 uvádza zlúčeninu s rovnakými nevýhodami.

Podľa EP-695.788 je tiež známa kompozitná emulzia, ktorá zaisťuje mimoriadnu chemickú odolnosť, rovnako ako odolnosť oproti organickým olejom, karosénu a obecne oproti hydrouhlíkom, pričom nepredstavuje žiadnu toxicitu, a to ani pri jej výrobe, ani pri samotnej aplikácii, ani počas celej jej pôsobnosti a zbavuje ostatné látky účinkov ničiť životné prostredie. Táto kompozitná emulzia môže byť aplikovaná v chladnom prostredí na povrch staveniska. Táto emulzia, ktorá je určená na povrchy vozovky alebo ako povrch pre staveniská je vyrobená z prvej emulzie, ktorá pozostáva z pružného asfaltu a z prostriedku na zosietenie, a z druhej emulzie, ktorá pozostáva zo živice. Pružný asfalt a živica sú teda obidve využívané vo forme emulzie vo vode.

Napriek využívaniu takejto kompozitnej emulzie v dlhom časovom období alebo pokiaľ je vystavená vplyvom prostredia (zmena teploty, vlhkosť, ...) a obecnému využívaniu dopravy, nie je optimálne. Postupom času sa vytvárajú odchlipeniny vrstvy vozovky vzhľadom k základu vrátane prasklín. Tieto narušenia podporujú degradáciu celého základu, ktorý je teda ··

• · ·· ···· priamo vystavený vplyvom prostredia. Na druhú stranu, čierna farba vytvorená kompozitnou aplikovanou emulziou vytvára v priebehu času tenký film, najmä potom účinkom ultrafialového slnečného svetla, a to vzhľadom k prítomnosti epoxidovej živice : tento film postupne zosvetľuje, žltne, zakaľuje sa, až sa stane priesvitným. Táto evolúcia v časovom období môže prinášať problémy v rôznych prípadoch.

Predmetom vynálezu je vyriešiť tieto problémy a odstrániť nevýhody kompozitných emulzií, ktorá pozostáva z asfaltu/živice a tvorí ochrannú vrstvu vozoviek oproti agresii derivátov benzínu a ktorá je zložená z prvej emulzie, ktorá pozostáva aspoň z časti zo živice, zmiešanej s druhou emulziou, ktorá pozostáva z pružného asfaltu a sieťového prídavku živice. Tento typ ochrany je tiež nazývaný A.K.

Podľa predmetu vynálezu táto kompozitná emulzia pozostáva tiež z náplne, pričom táto náplň tu môže byť sama alebo je v kombinácii s aspoň jednou z nasledujúcich zložiek, ktoré si definované normou XP P 18-540 :

- plniva

- piesku

- jemného piesku

Kombinácia všetkých uvedených náplní je možná bez akéhokoľvek obmedzenia.

Podľa normy XP P 18-540 sú definované nasledujúce druhy : pre plnivá 0/D : D< 2 mm s aspoň 70 % prevyšujúcimi 0,063 mm pre jemný piesok 0/D : D<(alebo rovno) 1 mm s aspoň 70 % prevyšujúcimi 0,063 mm pre piesok 0/D : 1<D< (alebo rovno) 6,3 mm Kde D je najväčšia veľkosť danej zložky.

• · ·	·· ···;	·· • ·	• • ·
·· · - • ···. ♦ · · • · · ··· ··	5 · · •: : : ·· ·	• · •: : ··	• • ···

V rámci rôzneho uskutočnenia predmetu vynálezu môžu byť nasledujúce prostriedky využité či samostatne alebo v akýchkoľvek technicky možných kombináciách :

- náplň je minerálna

- náplň je kremenná

- pomer náplne je medzi 10 až 90 % hmotnosti v kompozitnej emulzii

- prednostne je pomer náplne medzi 25 a 50 % hmotnosti kompozitnej naplnenej emulzie

- pomer náplne je optima1izovaný na 35 % plus mínus 5 % hmotnosti kompozitnej naplnenej emulzie

- náplň je zabudovaná do emulzie pozostávajúcej z pružného asfaltu

- náplň je zabudovaná do emulzie pozostávajúcej zo živice

- náplň je zabudovaná do kompozitnej emulzie

- kompozitná naplnená emulzia okrem toho pozostáva z pigmentového prípravku

- pigmentový prípravok je farebný výrobok kvapalnej, pevnej alebo kašovitej konzistencie a prednostne má tmavé zafarbenie

- pomer pigmentového prípravku je medzi 0,05 a 2 % hmotnosti, pričom toto percento bolo vyrátané vzhľadom ku kompozitnej naplnenej emulzii bez hmotnosti náplne prípravok je zabudovaný do emluzie pozostávajúcej asfaltu prípravok je zabudovaný do emulzie pozostávajúcej prípravok je zabudovaný do náplne prípravok je zabudovaný do kompozitnej emulzie

- živica je typ epoxidová

- živica je vyberaná či medzi kvapalnými epoxidovými živicami alebo medzi pevnými emulznými epoxidovými živicami

- jedna alebo viacej živíc má známe reologické vlastnosti a tie sú využívané do emulzií so živicou, aby prispôsobili reologické chovanie kompozitnej naplnenej emulzie

- pigmentový z pružného

- pigmentový zo živice

- pigmentový

- pigmentový • · ·· ··· • ·· ·· ···· •· •· * ·· •· ··

• ·

- jedna alebo viacej kvapalných živíc sú spojené do jednej alebo viacej živíc pevných, a sú zabudované do emulzie, ktorá pozostáva zo živice

- jedna alebo viacej pevných emulzných epoxidových živíc sú zabudované do emulzie, ktorá pozostáva zo živice

- sieťový prostriedok je v nadmernom množstve vzhľadom k stechiometrii v emulziách pozostávajúcich z pružného asfaltu

- sieťový prostriedok je pridávaný v pomere 1,7 až 1,1 krát ku stechiometrii.

Počas realizcáie kompozitnej naplnenej emulzie je zosietenie zaistené v prípadoch, kedy je sieťový prostriedok pridaný v stechiometrickom pomere. Časť sieťového prostriedku je pridaná ako neaktívna, aby bolo zaistené zosietenie na zachytenie ostatných prostriedkov kompozitnej naplnenej emulzie.

- percentuálny pomer živice v emulzii, ktorá pozostáva zo živice môže dosahovať až 80 % váhy

- percentuálny pomer živice v emulzii, ktorá pozostáva zo živice, je najvýhodnejší medzi 50 % a 80 % váhy

- kompozitná naplnená emulzia je využívaná pre realizáciu povrchu typu tenkého filmu, ktorý je zrealizovaný v jednej alebo viacej vrstvách

- v prípade využitia viacej vrstiev, každá z nových vrstiev nemôže byť aplikovaná skôr, kým sa uskutoční proces sušenia a polymerizácie predošlej vrstvy

- hrúbka jednej vrstvy je medzi 0,1 a 2 mm

- hrúbka jednej vrstvy je najvýhodnejšia medzi 0,5 a 1,2 mm

- kompozitná naplnená emulzia je využívaná v pomere 500 g/m² až kg/m^a

- je využité viacej plnív

- je využité viacej pieskov

- je využité viacej jemného piesku ·· • · • · •: ·· • · ···

Pružným asfaltom mienime takú štruktúru, ktorá pozostáva či z asfaltu samotného, alebo modifikovaného takým spôsobom, že je pridaný polymér, alebo je skvapalnená olejom. Tieto vlastnosti sú zachované, aj keď je tento výrobok zabudovaný v sieťovom prostriedku*

Živicou sú zamýšľané reakcii so sieťovaným trojrozmernej molekulárnej všetky chemické zložky, ktoré pri prostriedkom vedú k získaniu siete. Jedná sa o systémy s dvomi zložkami. Sú vybraté takým spôsobom, aby bol tento systém aktívny pri teplote okolia. Je samozrejmosťou, že povaha sieťovaného prostriedku záleží na povahe použitej živice. Tieto živice sú živice epoxidového typu.

Živice epoxidového typu sú buď kvapalné alebo pevné. Výhoda je, že ide o epoxidové, lineárne živice. Klasickým spôsobom sú získané polykondenzáciou v alkalickom prostredí derivátom bisfenolu A alebo F a epichlórhydrinu. Najvýhodnejšie je namiesto tohoto derivátu použiť diglycyldyléter bisfenolu

A. Epoxidové živice, ktoré sú viacej elastické, môžu byť získané z derivátov polyglykolu. Je však možné použiť, podľa predmetu vynálezu, aj zmes dvoch alebo viacej rôznych epoxidových živíc. Tieto živice s epoxidovou funkciou reagujú s chemickou zlúčeninou, ktorá pozostáva zo sieťového prostriedku s aminofunkciou. Táto reakcia prebieha za okolitej teploty (10°C <t° <60°C).

Stechiometria pre zosieťovaciu reakciu s epoxidovou živicou a zo sieťovým prostriedkom zopovedá vloženiu epoxidovej živice s aktívnym vodíkom sieťového prostriedku.

Kompozitná naplnená emulzia má najlepšie vlastnosti za podmienok okolia, pretože má znížený koeficient tepelnej rozťažnosti. Vykazuje mechanickú odolnosť aj za zvýšenej cestnej prevádzky. Ďalej potom vykazuje nižšiu výrobnú cenu a ···· nízke prevádzkové náklady, Lepšie sa s ňou manipuluje, pretože čas jej polymerizácie je predĺžený, čo nasledovne predlžuje možnosť jej spracovania. V neposlednom rade je nutné spomenúť, že je použitie je ľahké, pričom konečnému užívateľovi stačí zmiešať dva výrobky, alebo tri v prípade, že náplň nebola dodaná predtým do jednej z emulzií. V tomto poslednom prípade sú tieto dve emulzie dostatočne kvapalné, aby bolo umožnené ich samostatné čerpanie.

Predmet vynálezu je nasledovne vysvetlený detailným popisom príkladu využitia kompozitnej naplnenej emulzie a obrázkom 1, ktorý znázorňuje výsledky porovnávacieho testu.

Zrealizujeme úzky ochranný film a umiestnime ho na asfaltový plášť alebo na akýkoľvek iný základ, ktorý je odolný voči chemickým vplyvom. Výrobky, ktoré sú nutné k realizácii takého slabého filmu sú vo forme stierky s tromi zložkami, čo sú dve emulzie a náplň. Kompozitná naplnená emulzia je dosiahnutá zmiešaním prvej emulzie, ktorá pozostáva z pružného asfaltu a zosieťovaného pozostáva zo živice a kompozitnej naplnenej prostriedku, a druhej emulzie, ktorá náplne. Po aplikácii jednej vrstvy emulzie a jej chemickej reakcii (zosietenia), je dosiahnutá jedna ochranná vrstva s hrúbkou 0,1 až 2 mm, tak ako bolo stanovené. Táto ochranná vrstva má zamedziť kontaktu medzi agresívnymi prostriedkami s povrchom vozovky, ktorá je tesne pod touto vrstvou.

Bol zrealizovaný porovnávací test na porovnanie odolnosti kompozitnej naplnenej emulzie podľa vynálezu a smrekovej či jedľovej olejovej emulzie podľa ochrany A.K. Prvá skupina dosiek z duralumínia Q) bola pokrytá emulziou podľa vynálezu a druhá skupina olejovou smrekovou či jedľovou emulziou. Tieto dosky boli vystavené počas 4 až 48 hodín karosénu, pričom bol nameraný úbytok znázorňuje úbytok hmoty ochrannej vrstvy. Priložený graf tejto hmoty v percentách. Podľa výsledkov je ··

·« ···· ·· • · ·· · možné konštatovať, že emulzia podľa vynálezu má väčšiu ochrannú schopnosť. Krivka E na obrázku 1 znázorňuje krivku emulzie podľa vynálezu a krivka B na rovnakom obrázku znázorňuje krivku emulzie zo smreku či jedle.

Tento príklad tu bol uvedený iba ako príklad a nijako neobmedzuje predmet popisovaného vynálezu. Prezentácia týchto dvoch emulzií a náplne sa bude meniť v závislosti na objeme a finálnom využití takto vyrobenej kompozitnej naplnenej emulzie. Najmä potom sa jedná o prípad pripravenej stierky, ktorá sa bude môcť skladať z akéhokoľvek počtu zložiek a nie z troch, ako to bolo uvedené v jednom z príkladov. Stierka s dvomi zložkami predstavuje asi najlepšie riešenie, pričom náplň bola predtým vložená do jednej z týchto zložiek, ako napríklad do týchto dvoch emulzií. Na druhú stranu viacej plnív alebo jemného piesku alebo piesku iného druhu, napríklad organického alebo minerálneho, eloický alebo prímorský, kremičitý alebo uhlíkatý môžu byť kombinované v rámci druhu použitia alebo zvláštnych výhod.

27^

Claims

• ·· ·· · • ··· • · · • · · • ·· ·· ·· ····

1. Kompozitná emulzia alebo živica pre ochranné vrstvy povrchu vozoviek oproti agresii derivátov benzínu, ktorá pozostáva zo zmesi prvnej emulzie, ktorá je vyrobená z aspoň jednej živice s druhou emulziou, ktorá je vyrobená z pružného asfaltu a sieťového prostriedku živice, vyznačujúca sa tým, že kompozitná emulzia pozostáva okrem iného tiež z náplne, pričom táto náplň môže byť samostatná alebo v kombinácii s aspoň jednou časťou nasledujúcich zložiek, ktoré sú definované normou XP P 18-540 :

- plnivo

- piesok

- jemný piesok
2. Emulzia, podľa patentového nároku 1, vyznačujúca sa tým, že pomer náplne je medzi 10 až 90 % váhy v kompozitnej naplnenej emulzii, pričom najvýhodnejšie je medzi 25 až 50 % jej váhy.
3. Emulzia, podľa patentového nároku 1 alebo 2, vyznačujúca sa tým, že náplň je kremičitá.
4. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že pozostáva tiež z pigmentového prípravku.
5. Emulzia, podľa patentového nároku 4, vyznačujúca sa tým, že pomer pigmentového prípravku je medzi 0,05 až 2 % váhy, pričom percentuálny pomer bol stanovený vzhľadom ku kompozitnej naplnenej emulzii bez váhy náplne.
6. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že náplň je začlenená do emulzie, ktorá pozostáva z pružného asfaltu.
7. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že náplň je začlenená do emulzie, ktorá pozostáva zo živice.
8. Emulzia, podľa jedného z patentových nárokov 1 až 5, vyznačujúca sa tým, že náplň je začlenená do kompozitnej emulzie.
9. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že živica je epoxidového typu a je zvolená medzi kvapalnými epoxidovými živicami a pevnými emulznými epoxidovými živicami.
10. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že sieťový prostriedok je vložený

1,7 až 1,1 krát vzhľadom ku stechiometrii.
11. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že percentuálny pomer živice v emulzii, pozostávajúcej zo živice, môže dosahovať až 80 % váhy.
12. Emulzia, podľa jedného z predchádzajúcich patentových nárokov, vyznačujúca sa tým, že jej využitie je v realizácii slabého filmu v jednej alebo viacej vrstvách, pričom hrúbka jednej vrstvy sa pohybuje medzi 0,1 a 2 mm.

I ·

• ·· ·· ·♦·· ·· ·· • • · · • • ··· • · · •

··· ·· . ·· · · ·· ··· ?V 2^5-2-θσ1