BR112012015181B1

BR112012015181B1 - Processo para fabricar uma estrutura de pavimento de compósito, e, estrutura de pavimento de compósito

Info

Publication number: BR112012015181B1
Application number: BR112012015181-9A
Authority: BR
Inventors: Steven Hicks; David K. Bower; William Handlos
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2020-03-10
Also published as: KR101486124B1; CA2785025A1; EP2516345A1; EP2516746A4; BR112012015223B8; CN102770599B; US8710135B2; US20170226703A1; KR20120108024A; BR112012015224A2; KR101395451B1; BR112012015223A2; CA2784986A1; EP2516497B1; CA2785015A1; CN102822419A; EP2516745A4; US9631088B2; PL2516497T3; KR101488071B1

Abstract

"processo para fabricar uma estrutura de pavimento de compósito, estrutura de pavimento de compósito,e, sistema para produção de agregado de vidro com revestimento de base" um processo para a produção de uma estrutura de pavimento de compósito, que compreende partículas de agregado de vidro revestidas com base e uma composição aglutinante polimérica e exposto. são também expostos sistemas e métodos para o revestimento com base das partículas de agregado de vidro. em uma modalidade, as partículas de agregado de vidro estão em uma faixa de 0,1 polegadas (0,254 cm) a cerca de 0,5 polegada (1,27 cm) de diâmetro e são expostas a um agente de acoplamento em solução, por exemplo, uma solução de aminossilano aquosa, em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10 partes, em peso, de solução, com base em 100 partes, em peso, de partículas de agregados de vidro, em que a solução aquosa contém de cerca de 0,01 a cerca de 5,0 partes, em peso, de agente de acoplamento, com base em 100 partes, em peso, de solução. após a exposição. a base é deixada reagir e ser ligado com as partículas de agregado de vidro, durante um período de tempo predeterminado, de um modo a que sejam providas as partículas de vidro revestidas com base, por exemplo, partículas de vidro siliadas, que são então secadas. uma vez que o vidro com revestimento de base e a composição de algutinante polimérico sejam misturados, eles são deixados reagir e serem ligados, de um modo a prover uma estrutura de pavimento de compósito.

Description

“PROCESSO PARA FABRICAR UMA ESTRUTURA DE PAVIMENTO DE COMPÓSITO, E, ESTRUTURA DE PAVIMENTO DE COMPÓSITO” [001] Este pedido está sendo depositado em 01 de dezembro de 2010, como um pedido de Patente Internacional PCT, no nome de Reynolds Consumer Products, Inc., uma corporação nacional U.S., e de BASF Corporation, uma corporação nacional U.S., requerentes para a designação de todos os países, exceto os Estados Unidos, e Steven Hicks, um cidadão dos Estados Unidos, e David K. Bower, um cidadão dos Estados Unidos, e William Handlos, um cidadão dos Estados Unidos, requerentes para a designação apenas dos Estados Unidos, e reivindica a prioridade do Pedido de Patente U.S. de N° Serial 61/288.637, depositado em 21 de dezembro de 2009.

Campo Técnico [002] Esta exposição refere-se a estruturas de pavimentação de compósito, e a sistemas e a métodos para a produção de estruturas de pavimentação de compósito, que compreendem um vidro sililado e composições de aglutinante poliméricas.

Fundamentos [003] Vidro de rejeito ou reciclado é provido comumente para usos secundários através de programas de reciclagem difundidos. Um tal uso secundário deste tipo de vidro é como um componente constituinte em estruturas de pavimentação, por exemplo em superfícies de estacionamento. No entanto, a quantidade de vidro reciclado precisa, de um modo típico, estar limitada em muitas estruturas de pavimentação, de um modo a satisfazer os critérios de desempenho mínimos, tais que a resistência ao esmagamento e a resistência flexural. Se a estrutura de pavimento falhar em satisfazer tais critérios, a estrutura de pavimentação pode falhar e apresentar sinais de fissuramento e de formação de lascas. Aperfeiçoamentos nas estruturas de pavimentação, que podem maximizar a incorporação de vidro reciclado, ao mesmo tempo em que satisfazem critérios de desempenho aceitáveis, são desejados.

Sumário [004] Um aspecto desta exposição refere-se a um processo para a produção de uma estrutura de pavimento de compósito, em que partículas de agregado de vidro, em uma faixa de a partir de cerca de 0,1 a um agente de acoplamento, por exemplo, uma solução de aminossilano aquosa, em uma quantidade de cerca de 1 a cerca de 10 partes em peso de solução, com base em 100 partes, em peso, de partículas de agregado de vidro, em que a solução de aminossilano aquosa contém cerca de 0,01 a cerca de 5,0 partes, em peso, de aminossilano, com base em 100 partes, em peso, da solução. Após a exposição, o aminossilano é deixado reagir e ser ligado com as partículas de agregado de vidro, durante um período de tempo predeterminado, de um modo a que sejam providas partículas de vidro revestidas ou sililadas. As partículas de vidro revestidas ou sililadas são então secadas e subsequentemente tornadas disponíveis para a misturação com uma composição de aglutinante polimérica. Uma vez que o vidro sililado e a composição de aglutinante polimérico sejam misturadas, elas são deixadas reagir e são ligadas, de um modo a prover uma estrutura de pavimento de compósito.

[005] De acordo com o processo acima descrito, uma estrutura de pavimentação, produzida através da aplicação de 0,002 libras (0,000908 g) a cerca de 10 libras (4,54 kg) de aminossilano dispersado em cerca de 19 libras (8,62 kg) a cerca de 190 libras (86,26 kg) de água por 2000 libras (908 kg) de partículas de agregado de vidro podem ser produzidas, que possuem uma resistência ao esmagamento excedendo a 1500 psi (10350 kPa) e uma resistência flexural excedendo a 700 psi (4830 kPa). Isto é possível devido ao fato de que as partículas de agregado de vidro possuem superfícies expostas, que são reagidas com e ligadas a aminossilano. Por sua vez, a composição de aglutinante polimérico é reagida com e ligada a pelo menos algum do aminossilano. Este tipo de ligação é mais forte do que a ligação, em que uma composição de aglutinante polimérico é ligada diretamente a vidro não sililado, em que a resistência ao esmagamento é, de um modo típico, de apenas cerca de 1000 psi (6900 kPa) e a resistência flexural é inferior a 500 psi (3450 kPa). Deste modo, um aumento de 50% na resistência ao esmagamento e na resistência flexural é realizado através da sililação das partículas de agregado de vidro, antes de sua misturação com uma composição de aglutinante polimérico. De um modo adicional, a estrutura de pavimentação exposta pode ser tornada permeável à água ou impermeável à água, através do ajuste da quantidade de aglutinante polimérico, junto com a adição de mais partículas finas, tais que partículas de areia de vidro, produzidas por meio de um triturador de vidro.

[006] É também exposto um sistema para o provimento de partículas de agregado de vidro revestidas, tais que partículas de agregado de vidro sililadas. O sistema inclui um sistema de transporte, construído e disposto de um modo a suportar e a transportar as partículas de agregado de vidro em uma primeira taxa de transporte e um sistema de aplicação, construído e disposto de um modo a expor um agente de acoplamento, por exemplo, uma solução de aminossilano aquosa, às partículas de agregado de vidro presentes no sistema de transporte. Um secador, espaçado a partir do sistema de aplicação e configurado de um modo a direcionar pelo menos um de ar forçado e de calor sobre o agregado de vidro presente sobre o sistema de transporte, são também providos. Com o sistema exposto, a primeira taxa de transporte pode ser ajustada, de um modo tal que o agregado de vidro, presente sobre o sistema de transporte, seja primeiramente exposto ao secador, após um período de tempo predeterminado, seguindo-se a aplicação da solução de aminossilano aquosa às partículas de agregado de vidro.

Breve Descrição dos Desenhos [007] A Figura 1 apresenta um fluxograma de um processo para a produção de uma estrutura de pavimento de compósito, que compreende partículas de agregado de vidro sililado e uma composição de aglutinante polimérico.

[008] A Figura 2 é uma perspectiva esquemática, que mostra um primeiro sistema para o provimento de partículas de agregado de vidro revestidas no processo apresentado na Figura 1.

[009] A Figura 3 é uma perspectiva esquemática, que mostra um segundo sistema para o provimento de partículas de agregado de vidro revestidas no processo apresentado na Figura 1.

[0010] A Figura 4 é uma perspectiva esquemática, que mostra um sistema para a misturação das partículas de agregado de vidro revestidas e da composição de aglutinante polimérico no processo apresentado na Figura 1.

Descrição Detalhada [0011] Esta exposição refere-se a um processo para a produção de uma estrutura de pavimento de compósito, que compreende partículas de agregado de vidro revestidas e uma composição de aglutinante polimérico. Um exemplo de um tal processo é apresentado na Figura 1.

[0012] Em um estágio do processo, o vidro é provido e subsequentemente modificado sob a forma de partículas de agregado de vidro. O vidro pode ser de qualquer tipo e pode ser claro, tingido e/ ou colorido. De um modo preferido, o vidro é um vidro reciclado de rejeito pós- consumidor, de um modo tal que os custos totais e os custos ambientais sejam minimizados. O vidro de rejeito pode ser modificado em uma variedade de modos, tal que no modo descrito nas Publicações de Pedido de Patente U.S. 2009/ 0067924 e 2009/ 0067925 de Kaul, ambas as quais são incorporadas a este, a título referencial. As partículas de agregado de vidro são formadas a partir do vidro, que foi triturado, tratado em tambor, e aquecido até que as suas extremidades estivessem arredondadas e que as impurezas não vidro tivessem sido removidas. Um vidro reciclado adequado é descrito na Patente U.S. 7.041.221 de Arnott, que é incorporada a este, a título referencial. O vidro de rejeito é preparado através do esmagamento do vidro às dimensões desejadas, por exemplo, de 1/16 pol. (0,1587 cm) a cerca de 1 pol. (2,54 cm), de um modo preferido de 1/4 pol. (0,635 pol.) a cerca de pol. (1,27 cm), e de um modo mais preferido de cerca de 3/8 pol. (0,9525 cm). Acredita-se que a redução do diâmetro médio do vidro reduz a formação de lascas do agregado a partir da estrutura de pavimentação do compósito, uma vez instalado. O vidro pode ser triturado usando um triturador de impacto, um moinho de martelos, um triturador de cone e um triturador de rolo. De um modo preferido, o vidro reciclável é triturado usando um triturador de rolo, pois, deste modo, uma melhor absorção de óleo pode ser alcançada.

[0013] Qualquer outra ordem de pré-esmagamento, pré-peneirado, trituração, limpeza e secagem pode ser usada. Em uma modalidade preferida, no entanto, o vidro triturado é primeiramente previamente esmagado e previamente peneirado. Se o vidro estiver limpo, não é requerida uma trituração prévia ou uma peneiração prévia. Se o vidro pré- triturado for previamente peneirado através de uma malha, o que uma incluir uma malha de uma polegada (2,54 cm), uma combinação de peneiras duplas ou triplas ou de pelo menos duas malhas. Uma vez previamente peneirado através da malha, de um modo preferido o vidro é adicionalmente triturado usando um triturador de rolo e, subsequentemente, vidro triturado é secado, após a limpeza, de um modo preferido em uma temperatura de pelo menos 100° F (37,7 °C) ou, de um modo ainda mais preferido, em uma temperatura de pelo menos 350°F (176, 66°C). Subsequentemente, o vidro triturado é peneirado, de um modo preferido pelo menos através de uma peneira de malha 40 ou, de um modo ainda mais preferido através de uma peneira de malha 30, ou ainda mais preferivelmente através de uma peneira de malha 20. Observa-se que o processo de trituração acima descrito pode resultar em cerca de 50 por cento, em peso, de partículas de agregado de vidro e cerca de 50 por cento, em peso, de partículas de areia de vidro. Classes adequadas de vidro estão comercialmente disponíveis de Glass Plus Inc. of Tomahawk, WI.

[0014] Uma vez que o rejeito ou o vidro reciclado tenha sido modificado, de um modo a formar as partículas de agregado, as partículas são então expostas a um agente de acoplamento, em que o agente de acoplamento reage com e se liga ao vidro, de um modo a formar as partículas de agregado de vidro revestidas. Tal como usado neste pedido, a frase “partículas de agregado de vidro revestidas” tem a intenção de descrever as partículas de agregado de vidro, cujas superfícies exteriores foram, pelo menos parcialmente, revestidas por uma substância, que foi quimicamente reagida com, e ligada às superfícies exteriores. Tal como usado neste pedido, a frase “agente de acoplamento” tem a intenção de incluir qualquer substância, que reaja quimicamente e que seja ligada com o vidro e uma composição aglutinante polimérica, de um modo a formar uma ligação mais forte entre o vidro e a composição de aglutinante polimérico, tal que quando comparada a uma ligação direta entre o vidro e a composição de aglutinante polimérico. Os agentes de acoplamento exemplares incluem os silanos com grupos funcionais de hidroxila, tiol, epóxi, e/ ou aminas primárias e secundárias. Um exemplo particularmente útil de um agente de acoplamento é um aminossilano, que irá causar com que as partículas de agregado sejam revestidas com uma base, ou, de um modo mais específico, sililadas ou silanizadas. Observa-se que qualquer grupo funcional silano ou silano irá operar de um modo a revestir ou a sililar as partículas de agregado de vidro. No entanto, o aminossilano é preferido, porque o aminossilano é prontamente solúvel em água, significando que um solvente orgânico não é requerido. Como tal, o uso do aminossilano em uma solução aquosa reduz a despesa total do processo descrito. O concentrado de aminossilano está comercialmente disponível de Momentive Performance Materials de Albany, NY, exemplos dos quais são vendidos como SILQUEST® A-1100 e SILQUEST® A-1120. De um modo a maximizar a sililação das partículas de agregado de vidro, o aminossilano é adicionalmente diluído com água, de um modo a formar uma solução de aminossilano aquosa. De um modo preferido, a solução contém de cerca de 0,01 a cerca de 5,0 partes, em peso, de aminossilano, e de um modo ainda mais preferido contém de cerca de 0,3 partes, em peso, de aminossilano, cada qual baseada em 100 partes em peso de solução. Foi descoberto que o uso de cerca de 0,3, em peso, de SILQUEST® A-1120 resulta em partículas de vidro, que possuem uma resistência de ligação mais alta com uma composição de aglutinante polimérico. Acredita-se, que esta resistência mais alta decorra de que seja formada uma monocamada entre o aminossilano reagido e as partículas de agregado de vidro, preferivelmente a que a formação de camadas múltiplas. Como tal, uma estrutura de pavimento de compósito de desempenho mais alto irá resultar, com partículas de agregado de vidro otimamente sililadas. Quando a concentração de aminossilano está muito baixa, menos das superfícies expostas das partículas de agregado de vidro serão revestidas ou sililadas e a estrutura de pavimento de compósito não será tão forte, pois uma fração maior das superfícies expostas das partículas de agregado de vidro será diretamente ligada à composição de aglutinante polimérica. De um modo inverso, quando a concentração de aminossilano for excessiva, é mais provável que uma maior parte das superfícies expostas das partículas de agregado de vidro revestidas ou sililadas irão formar múltiplas camadas e irão também ser ligadas, uma à outra, preferivelmente do que à composição de aglutinante polimérica e irão, deste modo, formar uma estrutura de pavimento de compósito de resistência reduzida.

[0015] Quando uma solução de aminossilano aquosa é usada como o agente de acoplamento para revestir as partículas de agregado de vidro, a solução pode ser aplicada em uma razão de cerca de 1 a cerca de 10 partes em peso, de solução, com base em 100 partes, em peso, de partículas de agregado de vidro. De um modo mais preferido, a solução de aminossilano aquosa é aplicada em uma razão de cerca de 5 partes em peso de solução de aminossilano aquosa para 100 partes, em peso, de agregado de vidro. Nesta razão, a alquilação ótima das partículas de agregado de vidro pode ocorrer enquanto que o desperdício da solução é minimizado.

[0016] Existem muitos modos, nos quais as partículas de agregado de vidro podem ser expostas ao agente de acoplamento. Por exemplo, pode ser usado um processo de batelada, em que o agregado e o agente de acoplamento, em uma solução aquosa, são processados em um tambor durante um período de tempo predeterminado, tal que durante cinco minutos. De um modo alternativo, e tal como descrito em mais detalhe posteriormente com relação à Figura 2, um processo contínuo pode ser usado, no qual o agente de acoplamento é pulverizado e/ ou dispersado sobre as partículas de vidro em um sistema de transporte. Em ainda um outro exemplo, descrito em maiores detalhes com relação à Figura 3, um processo contínuo pode ser usado, no qual pode ser usado, no qual as partículas de agregado de vidro são transportadas através de um volume de uma solução aquosa contendo o agente de acoplamento, em que o volume é mantido em um canal, recipiente ou vaso. Aqueles versados na arte irão apreciar que outros métodos para a exposição das partículas de agregado de vidro ao agente de acoplamento, e de um modo mais específico à solução de aminossilano aquosa, pode ser usada, sem que haja afastamento dos conceitos aqui apresentados.

[0017] Uma vez que a solução de aminossilano aquosa entre em contato com as partículas de agregado de vidro, o aminossilano irá começar a reagir e ser ligado com as partículas de agregado de vidro. De um modo a otimizar a sililação do vidro, a solução de aminossilano deveria entrar em contato com as partículas de agregado de vidro, durante um período de tempo predeterminado. De um modo preferido, o período de tempo predeterminado é de cerca de 15 segundos a dois minutos, de um modo tal que uma reação suficiente tenha ocorrido antes do prosseguimento com a secagem das partículas de agregado de vidro agora sililadas.

[0018] Uma vez que a partículas de agregado de vidro tenham sido suficientemente sililadas, as partículas de agregado de vidro sililadas podem ser secadas. A secagem pode ser executada de uma variedade de modos. Por exemplo, as partículas de agregado de vidro sililadas podem ser separadas a partir da solução, por exemplo, através de secagem, e deixadas secar em ar, em condições ambientes. Quando a secagem acelerada for desejada, um soprador pode ser usado, de um modo a dirigir o ar forçado sobre as partículas de agregado de vidro sililadas. Quando até mesmo a secagem acelerada for desejada, um aquecedor pode ser usado para dirigir o ar forçado e/ ou calor sobre as partículas de agregado de vidro sililadas. Quando secado sem calor, o processo e sililação irá continuar durante um período de tempo de até cerca de 24 horas. Como tal, é preferido armazenar as partículas de vidro sililadas durante um período de tempo suficiente para permitir que ocorra uma sililação total, antes do uso das partículas de agregado de vidro em uma estrutura de pavimento de compósito. Quando o calor é usado, de um modo geral cerca de 120°F (48,8°C) a 200°F (93,3 °C), o período de tempo de reação é significativamente encurtado, de um modo a permitir o uso imediato das partículas de agregado de vidro sililadas em uma estrutura de pavimento de compósito. Durante e após este período de tempo, as partículas de agregado de vidro sililadas podem ser armazenadas ou transportadas a uma localização de uso final, tal como um sítio de construção. As partículas podem ser armazenadas em uma variedade de recipientes distintos, tais que superembalagens e tambores. De um modo alternativo, as partículas podem ser mantidas em quantidades em massa maiores, tal que no caso de carros de trilho e tanques.

[0019] Uma vez que as partículas de agregado de vidro sililado tenham sido transportadas a um sítio de uso final, o agregado pode ser misturado com um aglutinante de resina polimérico, de um modo a formar uma estrutura de pavimento de compósito. Uma discussão completa de aglutinantes de resina polimérica, e o seu uso na misturação com agregados, de um modo a formar uma estrutura de pavimentação compósito, é provido no Pedido do Tratado de Cooperação de Patentes PCT/ PCT/ EP210/ 058989, depositado em 24 de junto de 2010, cuja totalidade do mesmo é incorporada a este, a título referencial. Uma outra discussão de tais aglutinantes e de seu uso é provida nas Publicações de Pedido de Patente U.S, 2009/0067924 e na 2009/ 0067295 de Kaul. Outras composições de aglutinante adequadas, para os propósitos da presente invenção, são expostas como “composições elastoméricas no Pedido de Patente Provisório U.S. de Número Serial 61/ 288. 637, cuja exposição do mesmo é incorporada a este, a título referencial.

[0020] Um exemplo de uma composição de aglutinante polimérico é o produto da reação de uma composição de duas partes, que compreende um primeiro componente e um segundo componente. Como tal, deve ser apreciado que o termo dois componentes refere-se a estes componentes. Outros componentes adicionais podem ser usados. A composição de aglutinante pode ser referida na arte como a um sistema 2 K. O primeiro e o segundo componentes são misturados, de um modo a formar o produto da reação da composição de aglutinante. O termo, produto da reação, tal como aqui usado, tem a intenção de abranger todos os estágios de interação e/ ou de reação entre o primeiro e o segundo componentes, incluindo os produtos de reação do primeiro e do segundo componentes, mesmo quando o produto da reação entra em contato com o agregado, de um modo a formar o material compósito. De um modo geral, o produto da reação começa a ser formado quando o primeiro e o segundo componentes entram em contato, um com o outro. Em uma modalidade, o produto da reação é um poliuretano, em que o primeiro componente é um componente de isocianato e o segundo componente é um componente reativo a isocianato.

[0021] Uma vez que a composição de aglutinante polimérico seja misturada com as partículas de agregado de vidro sililadas, a composição de aglutinante polimérico irá reagir e ser ligada com o vidro sililado, de um modo a formar uma estrutura de pavimento de compósito. Embora a composição seja ainda trabalhável, a estrutura de pavimento de compósito pode ser aplicada a uma superfície compactada e subsequentemente em faixas de referência e trabalhada com trolha. Uma vez que a composição de aglutinante polimérico tenha sido inteiramente curada, a estrutura de pavimento de compósito estará pronta para o uso.

[0022] Dois exemplos de uma estrutura de pavimento de compósito foram preparados e testados, em que cada exemplo compreendeu uma composição aglutinante polimérica à base de isocianato e um agregado, 100% da qual eram constituídos por agregado de vidro, tendo um tamanho médio de cerca de *4 pol. (0, 635 cm), em combinação. No primeiro exemplo, partículas de agregado de vidro não revestido/ não sililado foram usadas, enquanto que, no segundo exemplo, foram usadas partículas de agregado de vidro revestidas/sililadas. A Tabela 1 abaixo mostra os constituintes e as propriedades da composição de aglutinante polimérico, tanto no primeiro, como no segundo exemplos.

Tabela 1 [0023] De um modo a preparar as partículas de agregado de vidro revestidas para o segundo exemplo, o vidro foi sililado pelo tombamento das partículas de vidro com uma solução aquosa, que compreende 0,3 %, em peso, de SILQUEST® A-1120, comercialmente disponível de Momentive Performance Products. De um modo a revestir ou sililar o vidro, 5 partes da solução aquosa foram tratados em tambor com 100 partes do vidro, durante cerca de 5 minutos. A solução aquosa foi então drenada e o vidro foi deixado secar. De um modo a formar o material de pavimentação de compósito dos dois exemplos, 4,2 %, em peso, da composição de aglutinante polimérico foram misturados com 95,8%, em peso, de agregado. O primeiro e o segundo exemplos do material de pavimentação de compósito foram deixados curar inteiramente e foram subsequentemente testados. Os resultados dos testes são apresentados na Tabela 2 abaixo.

Tabela 2 [0024] Como pode ser prontamente apreciado a partir da visualização dos dados acima, o uso de vidro revestido ou sililado, em vez de vidro bruto em uma estrutura de pavimento de compósito aumenta, de um modo significativo, a resistência ao esmagamento e a resistência flexural, sem comprometer a porosidade e a permeabilidade em uma aplicação de pavimentação permeável. Por exemplo, os dados de testes mostram que a resistência ao esmagamento do material de pavimentação compósito, foi aumentada em cerca de 50% quando partículas de vidro sililado foram usadas, em vez de partículas de agregado de vidro não tratadas. Em aplicações preparadas em campo da estrutura de pavimento de compósito, cada um dos valores acima é prontamente obtenível, enquanto que uma resistência ao esmagamento mínima de pelo menos cerca de 1.300 psi (8970 kPa) pode ser repetidamente alcançada, mesmo com algumas variações nos componentes constituintes do compósito. Pelo menos duas implicações decorrentes do uso da estrutura de pavimentação porosa exposta, usando o vidro revestido são : 1) a espessura da estrutura de pavimento de compósito pode ser reduzida; e 2) a estrutura de pavimento de compósito pode ser usada em aplicações não correntemente adequadas para estruturas de pavimentação à base de agregado de vidro da arte antecedente.

[0025] Com referência à Figura 2, um sistema 100 para a produção de partículas de agregado de vidro revestidas ou sililadas é conhecido. Um aspecto do sistema é a fonte de agregado de vidro 110. A fonte de agregado de vidro 110 destina-se a prover o agregado de vidro 101 em um sistema de transporte 120. Em uma modalidade, a fonte de agregado de vidro 10 pode incluir um triturador de rolo e um aquecedor, de um modo a remover as impurezas não vidro, tal como acima descrito.

[0026] Um outro aspecto do sistema 100 consiste no sistema de transporte 120. O sistema de transporte 120 destina-se ao suporte e ao transporte das partículas de agregado de vidro 101 a partir da fonte de agregado de vidro 110, para a estação de coleta de agregado 150. O sistema de transporte 120 destina-se também ao suporte das partículas de agregado de vidro 01, enquanto elas são revestidas ou sililadas e subsequentemente secadas. Muitos tipos de sistemas de transporte são adequados para este propósito. Na modalidade exemplar apresentada na Figura 2, o sistema de transporte 120 inclui um transportador do tipo correia 122 tendo uma correia, que é permeável à água, de um modo a permitir com que a solução aquosa passe através da correia. Neste exemplo, o sistema de transporte é configurado de um modo a transportar as partículas de agregado de vidro em uma taxa de transporte de a partir de cerca de 1 a 20 toneladas de agregado de vidro por hora, e de um modo ainda mais preferido de 14 toneladas por hora. Aquele versado na arte irá apreciar que muitos outros tipos de sistemas de transporte são adequados para os propósitos acima mencionados.

[0027] Ainda um outro aspecto do sistema 100 consiste no sistema de aplicação 130. O sistema de aplicação 130 destina-se à exposição das partículas de agregado de vidro, presentes no sistema de transporte 120, ao agente de acoplamento, em solução, por exemplo em uma solução de aminossilano aquosa. Muitos tipos de sistemas são adequados para este propósito. No exemplo apresentado na Figura 2, o sistema de aplicação 130 é compreendido por um tanque de solução de aminossilano aquosa e por um pulverizador 134, em comunicação fluida com o tanque 132. Em operação, a solução é bombeada ao pulverizador 134, a partir do tanque 132, e é então pulverizada sobre as partículas de agregado de vidro. De um modo preferido, tal como acima mencionado, cerca de 5 partes em peso de solução, são aplicados para cada 00 partes, em peso, de partículas de agregado. A solução, após a compactação das partículas de agregado de vidro, é drenada através do sistema de transporte 120, onde ela pode ser descartada ou reciclada de volta ao tanque 132. Uma vez que a solução entre em contato com as partículas de agregado de vidro, as partículas se tornam sililadas.

[0028] Um outro aspecto do sistema 100 consiste no secador 140. O secador 140 destina-se à secagem da água a partir do agregado de vidro revestido ou sililado e, quando o calor é usado, acelerar o processo da reação entre as partículas de agregado de vidro e o agente de acoplamento. Muitos tipos de secadores são adequados para este propósito. Na modalidade exemplar apresentada na Figura 1, o secador 140 é um aquecedor a ar forçado, que dirige o ar aquecido sobre as partículas de agregado de vidro. Aquele versado na arte irá apreciar que os queimadores, os aquecedores radiantes e os sopradores sem aquecedores podem ser igualmente usados. De um modo a permitir com que as partículas de agregado de vidro se tornem suficientemente sililadas antes da secagem, o secador 140 é mostrado como estando espaçado a partir do pulverizador em uma distância D. Em combinação com a taxa de transporte ou a velocidade de correia específica do sistema de transporte 120, a distância D é ajustada de um modo tal que as partículas de agregado sejam deixadas reagir com o agente de acoplamento, por exemplo o aminossilano, durante um período de tempo predeterminado, de um modo preferido de cerca de 15 segundos a dois minutos, antes que as partículas sejam secadas.

[0029] Com referência à Figura 2, um outro sistema exemplar para o provimento de partículas de agregado de vidro revestidas ou sililadas é conhecido. Várias características do sistema apresentado na Figura 2 são similares àquelas mostradas na Figura 1 e são apresentadas com números similares, quando apropriado. A descrição antes mencionada com relação ao sistema apresentado na Figura 1 é incorporada à descrição do sistema apresentado na Figura 2. Na Figura 2, um sistema 200 é mostrado. A fonte de agregado de vidro 110 e a estação de coleta de agregado de vidro 150 são configuradas de um modo similar àquele mostrado na Figura 1, como o é o secador 140. No entanto, nesta modalidade particular, o secador 140 é um sistema de ar forçado, sem que seja dotado de um elemento de aquecimento. As diferenças mais significativas entre os sistemas 100 e 200 serão agora discutidas.

[0030] Um aspecto do sistema 200 é o de que o sistema de transporte 120 inclui dois transportadores, em vez do único transportador apresentado na Figura 1. Na modalidade exemplar apresentada na Figura 2, um transportador 124 é provido, o qual é construído e configurado de um modo a fornecer o agregado 101 a partir da fonte de agregado 110 ao transportador 120. O transportador 124 destina-se também à exposição das partículas de agregado de vidro ao agente de acoplamento em solução, por exemplo, uma solução de aminossilano aquosa. No entanto, em vez do pulverizador da Figura 1, o sistema de aplicação 130 na Figura 2 é concretizado no transportador 124 em si mesmo. Tal como mostrado, o transportador 124 consiste em um transportador do tipo parafuso, com uma sonda 126 disposta em um canal 128. Ambos o canal 128 e a sonda 126 são dispostos em um ângulo predeterminado α, de um modo tal que o Canal 128 seja orientado para reter um volume de solução contendo o agente de acoplamento, por exemplo uma solução de aminossilano aquosa, ao longo de uma dimensão A. Na modalidade exemplar mostrada, o ângulo α é de cerca de 20 graus a partir da horizontal. Aquele versado na arte irá apreciar que a alteração do ângulo α irá corresponder à alteração do comprimento da dimensão A. Na configuração mostrada, as partículas de agregado de vidro 101, que são transportadas pela sonda 126 a partir da fonte 100, são submersas na solução de um modo total ou parcial, enquanto as partículas estão no interior da dimensão A. À medida que as partículas passam ao longo do canal 128 e ao interior da dimensão B, a solução não mais está presente e as partículas começam a secar por gotejamento, pelo que a solução em excesso é drenada de novo em direção à área de fundo do canal 128, dimensão A. Esta configuração permite muito pouco rejeito da solução, ao mesmo tempo em que provê um alto grau de cobertura da solução sobre as partículas. Tal como no caso do sistema 100, o secador 140 do sistema 200 é espaçado em afastamento a partir da área, em que as partículas são expostas ao aminossilano, em uma distância D, de um modo a permitir um período de tempo suficiente para que as partículas iniciem, de um modo adequado, o processo de revestimento ou de sililação. [0031] Com referência à Figura 4, é mostrado um sistema 300 para a produção de uma estrutura de pavimento de compósito, usando as partículas de agregado de vidro revestidas ou sililadas a partir ou do sistema 100 ou 200. O sistema 300 é inteiramente exposto no PCT/ PCT/ EP 2010/058989, do qual uma breve descrição do qual segue-se aqui. Tal como mostrado, o sistema 300 inclui uma fonte de partículas de agregado de vidro, neste caso uma fonte de partículas de agregado de vidro revestido ou sililado 310. O sistema 300 inclui ainda um recipiente 320, que retém um primeiro componente de uma composição aglutinante polimérica e um recipiente 330 para a retenção de um segundo componente da composição. O primeiro e o segundo componentes são misturados juntos em uma estação de misturação 340, onde um produto de reação é pelo menos parcialmente criado. Na modalidade particular mostrada, o produto da reação é provido ao sistema de misturação 360, através de um aplicador 350, que pode ser um pulverizador, ao mesmo tempo em que as partículas de agregado de vidro sililadas são transportadas ao longo do sistema de misturação 360 através de uma sonda 362, disposta no interior de um canal 364. Uma vez que, tanto o produto da reação, como as partículas de vidro sililado sejam misturadas e transportadas ao interior do sistema de misturação 360, uma estrutura de pavimento de compósito é formada e pode ser então fornecida a uma área de instalação. Quando o aminossilano é usado como o agente de acoplamento, a estrutura de pavimento de compósito irá compreender de cerca de 0,002 libras (0,000908 g) a cerca de 10,0 libras (4,54 kg) de aminossilano por cerca de 2.000 libras (908 kg), e de um modo preferido de cerca de 0,3 libras (0,1362 g) de aminossilano por cerca de 2.000 libras (908 kg) de partículas de agregado de vidro.

[0032] O acima são os princípios exemplares. Muitas modalidades podem ser produzidas.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Processo para fabricar uma estrutura de pavimento de compósito, caracterizado pelo fato de incluir as etapas de: prover as partículas de agregado de vidro formadas a partir do vidro, que foi triturado, tratado em tambor, e aquecido para arredondar suas extremidades e remover as impurezas não vidro em uma faixa de 1/16 polegada (0,158 cm) a polegada (1,27 cm) de diâmetro; prover uma composição de aglutinante polimérico; expor as partículas de agregado de vidro a um agente de acoplamento que aumenta a resistência de ligação entre as partículas de agregado de vidro e a composição de aglutinante polimérico; permitir com que o agente de acoplamento reaja e ligue as partículas de agregado de vidro, durante um período de tempo predeterminado, de um modo a prover as partículas de agregado de vidro revestidas; secar as partículas de agregado de vidro revestidas; misturar as partículas de agregado de vidro revestidas secadas com a composição de aglutinante polimérico; e permitir com que a composição de aglutinante polimérico reaja e seja ligada com as partículas de agregado de vidro revestidas secas, de um modo a prover a estrutura de pavimento de compósito; em que a composição de aglutinante polimérico compreende um primeiro componente que compreende um isocianato polimérico e um segundo componente que compreende um componente reativo a isocianato.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o estágio de exposição das partículas de agregado de vidro a um agente de acoplamento inclui expor as partículas de agregado de vidro a uma solução de aminossilano aquosa, em uma quantidade de 1 a 10 partes em peso de solução, com base em 100 partes em peso de partículas de agregado de vidro, a solução de aminossilano aquosa contendo de 0,01 a 5,0 partes em peso de aminossilano, com base em 100 partes em peso de solução; e o estágio de permitir com que o agente de acoplamento reaja e ligue as partículas de agregado de vidro, de um modo a prover partículas de agregado de vidro revestidas, inclui permitir com que o aminossilano reaja e ligue as partículas de agregado de vidro, de um modo a prover as partículas de agregado de vidro sililadas.

3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o estágio de expor partículas de agregado de vidro a uma solução de aminossilano aquosa inclui expor as partículas de agregado de vidro a uma solução de aminossilano aquosa, em uma quantidade de 5 partes em peso de solução, com base em 100 partes em peso das partículas de agregado de vidro.

4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o estágio de expor as partículas de agregado de vidro a uma solução de aminossilano aquosa inclui expor as partículas de agregado de vidro a uma solução de aminossilano aquosa contendo de 0,3 partes em peso de aminossilano, com base em 100 partes em peso de solução.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de que o estágio de permitir com que o aminossilano reaja e ligue as partículas de agregado de vidro, durante um período de tempo predeterminado, inclui permitir com que o aminossilano reaja e ligue as partículas de agregado de vidro durante pelo menos 15 segundos, antes do estágio de secagem das partículas de agregado de vidro sililadas.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o estágio de fornecer partículas de agregado de vidro inclui fornecer vidro reciclado.

7. Estrutura de pavimento de compósito preparada pelo processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de compreender: partículas de agregado de vidro formadas a partir do vidro, que foi triturado, tratado em tambor, e aquecido para arredondar suas extremidades e remover as impurezas não vidro tendo superfícies expostas e tendo um tamanho em uma faixa de 1/16 polegada (0, 158 cm) a polegada (1,27 cm) de diâmetro, pelo menos algumas das superfícies expostas das partículas de agregado de vidro sendo reagidas com, e ligadas a um agente de acoplamento; e uma composição de aglutinante polimérico sendo reagida com e ligada a pelo menos algum do agente de acoplamento, que foi reagido com e ligado às partículas de agregado de vidro; em que a estrutura de pavimento de compósito possui uma resistência estrutural de pelo menos 1.300 libras por polegada quadrada (91,4 Kg/cm2); e em que a composição de aglutinante polimérico compreende um primeiro componente que compreende um isocianato polimérico e um segundo componente que compreende um componente reativo a isocianato.

8. Estrutura de pavimento de compósito de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o agente de acoplamento é aminossilano.

9. Estrutura de pavimento de compósito de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizada pelo fato de que o compósito compreende 0,002 libras (0,908 kg) a 10 libras (4,54 kg) de aminossilano por 2.000 libras (908 kg) de partículas de agregado de vidro.

10. Estrutura de pavimento de compósito de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizada pelo fato de compreende 0,3 libras (136,2 g) de aminossilano por 2.000 libras (908 kg) de partículas de agregado de vidro.