DE69810590T2 - Frostschutzmittel und Verfahren zur Verhinderung von Frost auf Strassenbelag - Google Patents
Frostschutzmittel und Verfahren zur Verhinderung von Frost auf StrassenbelagInfo
- Publication number
- DE69810590T2 DE69810590T2 DE69810590T DE69810590T DE69810590T2 DE 69810590 T2 DE69810590 T2 DE 69810590T2 DE 69810590 T DE69810590 T DE 69810590T DE 69810590 T DE69810590 T DE 69810590T DE 69810590 T2 DE69810590 T2 DE 69810590T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slurry
- water
- salt
- pavement
- antifreeze
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000002528 anti-freeze Effects 0.000 title claims description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 48
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 42
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 25
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 15
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims description 8
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 7
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical group CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 159000000021 acetate salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 17
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract description 16
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 abstract 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 26
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 12
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 12
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 9
- ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N n-ethenylformamide Chemical compound C=CNC=O ZQXSMRAEXCEDJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 108010053481 Antifreeze Proteins Proteins 0.000 description 8
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 6
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 5
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 5
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 5
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 4
- HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N ethyl trimethyl methane Natural products CCC(C)(C)C HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 4
- RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC=C RQAKESSLMFZVMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical group OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007798 antifreeze agent Substances 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N diethylene glycol Chemical compound OCCOCCO MTHSVFCYNBDYFN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 3
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 3
- -1 i.e. Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 3
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 3
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- FUSUHKVFWTUUBE-UHFFFAOYSA-N buten-2-one Chemical compound CC(=O)C=C FUSUHKVFWTUUBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 2
- 229940052303 ethers for general anesthesia Drugs 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- NDAJNMAAXXIADY-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropanimidamide Chemical compound CC(C)C(N)=N NDAJNMAAXXIADY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- CARNFEUGBMWTON-UHFFFAOYSA-N 3-(2-prop-2-enoxyethoxy)prop-1-ene Chemical compound C=CCOCCOCC=C CARNFEUGBMWTON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BXAAQNFGSQKPDZ-UHFFFAOYSA-N 3-[1,2,2-tris(prop-2-enoxy)ethoxy]prop-1-ene Chemical compound C=CCOC(OCC=C)C(OCC=C)OCC=C BXAAQNFGSQKPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XSSOJMFOKGTAFU-UHFFFAOYSA-N 3-[2-(2-prop-2-enoxyethoxy)ethoxy]prop-1-ene Chemical compound C=CCOCCOCCOCC=C XSSOJMFOKGTAFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZEWNANDAGSVPKE-UHFFFAOYSA-N 3-[2-[2-(2-prop-2-enoxyethoxy)ethoxy]ethoxy]prop-1-ene Chemical compound C=CCOCCOCCOCCOCC=C ZEWNANDAGSVPKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYRWKWGEFZTOQI-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxy-2,2-bis(prop-2-enoxymethyl)propan-1-ol Chemical compound C=CCOCC(CO)(COCC=C)COCC=C FYRWKWGEFZTOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 3-prop-2-enoxyprop-1-ene Chemical compound C=CCOCC=C ATVJXMYDOSMEPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N C[CH]O Chemical group C[CH]O GAWIXWVDTYZWAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L Malonate Chemical compound [O-]C(=O)CC([O-])=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N N-Vinyl-2-pyrrolidone Chemical compound C=CN1CCCC1=O WHNWPMSKXPGLAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N [2-[(1-azaniumyl-1-imino-2-methylpropan-2-yl)diazenyl]-2-methylpropanimidoyl]azanium;dichloride Chemical compound Cl.Cl.NC(=N)C(C)(C)N=NC(C)(C)C(N)=N LXEKPEMOWBOYRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- AJCHRUXIDGEWDK-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) butanedioate Chemical compound C=COC(=O)CCC(=O)OC=C AJCHRUXIDGEWDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JZQAAQZDDMEFGZ-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) hexanedioate Chemical compound C=COC(=O)CCCCC(=O)OC=C JZQAAQZDDMEFGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IHTWATXYZJSPOM-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) oxalate Chemical compound C=COC(=O)C(=O)OC=C IHTWATXYZJSPOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWNBTPQVFKSTLC-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl) pentanedioate Chemical compound C=COC(=O)CCCC(=O)OC=C QWNBTPQVFKSTLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N bis(prop-2-enyl) (z)-but-2-enedioate Chemical compound C=CCOC(=O)\C=C/C(=O)OCC=C ZPOLOEWJWXZUSP-WAYWQWQTSA-N 0.000 description 1
- HABAXTXIECRCKH-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) butanedioate Chemical compound C=CCOC(=O)CCC(=O)OCC=C HABAXTXIECRCKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FPODCVUTIPDRTE-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) hexanedioate Chemical compound C=CCOC(=O)CCCCC(=O)OCC=C FPODCVUTIPDRTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BKXRKRANFLFTFU-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) oxalate Chemical compound C=CCOC(=O)C(=O)OCC=C BKXRKRANFLFTFU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L calcium acetate Chemical compound [Ca+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O VSGNNIFQASZAOI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001639 calcium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011092 calcium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229960005147 calcium acetate Drugs 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 150000004966 inorganic peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 1
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 1
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 1
- UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L magnesium acetate Chemical compound [Mg+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O UEGPKNKPLBYCNK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011654 magnesium acetate Substances 0.000 description 1
- 235000011285 magnesium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069446 magnesium acetate Drugs 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N n,n'-methylenebisacrylamide Chemical group C=CC(=O)NCNC(=O)C=C ZIUHHBKFKCYYJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGHYBWBUSLSBBT-UHFFFAOYSA-N n-[4-[acetyl(ethenyl)amino]butyl]-n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)N(C=C)CCCCN(C=C)C(C)=O OGHYBWBUSLSBBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFLLCNIACTZORX-UHFFFAOYSA-N n-[[4-[[acetyl(ethenyl)amino]methyl]cyclohexyl]methyl]-n-ethenylacetamide Chemical compound CC(=O)N(C=C)CC1CCC(CN(C=C)C(C)=O)CC1 JFLLCNIACTZORX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNLUGRYDUHRLOF-UHFFFAOYSA-N n-ethenyl-n-methylacetamide Chemical compound C=CN(C)C(C)=O PNLUGRYDUHRLOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFESGEKAXKKFQT-UHFFFAOYSA-N n-ethenyl-n-methylformamide Chemical compound C=CN(C)C=O OFESGEKAXKKFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N n-prop-2-enylprop-2-en-1-amine Chemical compound C=CCNCC=C DYUWTXWIYMHBQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004967 organic peroxy acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-dien-3-one Chemical class C=CC(=O)C=C UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001228 polyisocyanate Polymers 0.000 description 1
- 239000005056 polyisocyanate Substances 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 229960004109 potassium acetate Drugs 0.000 description 1
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 1
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 238000010526 radical polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000010557 suspension polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- PLCFYBDYBCOLSP-UHFFFAOYSA-N tris(prop-2-enyl) 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)CC(O)(CC(=O)OCC=C)C(=O)OCC=C PLCFYBDYBCOLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRPURDFRFHUDSP-UHFFFAOYSA-N tris(prop-2-enyl) benzene-1,2,4-tricarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=C(C(=O)OCC=C)C(C(=O)OCC=C)=C1 GRPURDFRFHUDSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001567 vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 229960000834 vinyl ether Drugs 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5076—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with masses bonded by inorganic cements
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/18—Materials not provided for elsewhere for application to surfaces to minimize adherence of ice, mist or water thereto; Thawing or antifreeze materials for application to surfaces
- C09K3/185—Thawing materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/76—Use at unusual temperatures, e.g. sub-zero
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frostschutzmaterial, um das Überfrieren des Oberflächenbelags von Straßen, Gehwegen, Parkplätzen usw. zu verhindern. Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verhindern von Frost mit Hilfe des Frostschutzmaterials.
- Es sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, um das Gefrieren von Straßenbelag in kalten und schneereichen Gebieten zu verhindern. Sie verwenden beispielsweise ein Asphaltgemisch mit Salz, d. h. ein salzähnliches Material wie Calciumchlorid, oder mit einem Elastomer, wie Kautschuk. Das erste Verfahren verzögert das Gefrieren durch Senkung des Gefrierpunkts durch das Salz. Es erreicht sein Ziel durch chemische Wirkung. Das zweite verzögert das Gefrieren, da das Elastomer den Straßenbelag flexibel genug macht, um Eis, das auf seiner Oberfläche haftet, durch den Druck der Fahrzeuge zu brechen. Es erreicht sein Ziel durch Brechen des Eises.
- Der Salz enthaltende Straßenbelag wird unwirksam nach ein oder zwei Jahren, weil das Salz ausgelaugt wird. Der Elastomer enthaltende Straßenbelag neigt im Sommer wegen der geringen Verbindungsfestigkeit zum Zerfließen.
- Deshalb ist es wichtig, daß der Straßenbelag die Frostschutzwirkung über einen längeren Zeitraum zeigt und diese nach Verlust wiedergewinnt.
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Frostschutzmittel, welches Zement, Salz und wasserabsorbierendes Harz enthält, wobei das wasserabsorbierende Harz Poly-N-vinylcarboxamid enthält und das Salz ein Acetat ist.
- In einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verhindern des Gefrierens der Straßenbelagoberfläche, wobei das Verfahren das Verstreuen des vorstehend genannten Frostschutzmittels über die Straßenbelagoberfläche in der Form einer Aufschlämmung umfaßt.
- In der Form der Aufschlämmung absorbiert das wasserabsorbierende Harz eine große Menge an Salz und hält das Salz zurück. Die verstreute Aufschlämmung dringt in die Zwischenräume des Straßenbelags, wie Asphaltstraßenbelag, ein und verfestigt sich darin beim Härten des Zements. Das Salz in den erhaltenen Feststoffen verhindert durch Senkung des Gefrierpunkts, daß die Straßenbelagsoberfläche gefriert.
- Die Frostschutzwirkung, die auf diese Weise erzielt wird, hält, obwohl sie allmählich abnimmt, aufgrund der Tatsache, daß das wasserabsorbierende Harz eine große Menge des Salzes absorbiert und zurückhält, lange an. Zusätzlich kann die Frostschutzwirkung durch erneutes Verstreuen desselben Salzes über die Straßenbelagsoberfläche erneuert werden, weil das verstreute Salz durch die wasserabsorbierenden Harze in hoher Dichte zurückgehalten wird.
- In einem weiteren Aspekt ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verhindern von Frost dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung und die Straßenbelagsoberfläche nach dem Verstreuen der Aufschlämmung gerüttelt werden. Das Rütteln bewirkt, daß Bläschen aus dem Straßenbelag heraustreten und daß die Aufschlämmung in die Freiräume eindringt. Auf diese Weise ist es möglich, die Effizienz des Eindringens der Aufschlämmung in größen Mengen in den Straßenbelag zu verbessern.
- Nach der vorstehenden Stufe kann die Oberfläche geräumt werden, um überschüssige Aufschlämmung zu entfernen und eine zweckmäßige Reibung auf der Straßenbelagsoberfläche sicherzustellen.
- Die vorstehend genannten wasserabsorbierenden Harze können ein Polymer sein, welches eine 20%ige wäßrige Lösung von Calciumchlorid bis zum Zehnfachen oder mehr seiner Menge absorbiert und zurückhält. Auf diese Weise kann durch das wasserabsorbierende Harz mehr Salz absorbiert und zurückgehalten werden.
- Das vorstehend genannte Salz ist ein Acetat, das effektiver als Calciumchlorid ist, weil es eine Senkung des Gefrierpunkts um etwa 20ºC bewirkt. Überdies sind Acetate weniger korrodierend gegenüber Eisen und anderen Materialien.
- In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das Verfahren zum Verhindern von Frost dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung und der Straßenbelag nach dem Verstreuen der Aufschlämmung gerüttelt werden. Das Rütteln führt dazu, daß Bläschen aus dem Straßenbelag herausgehen und daß die Aufschlämmung in die gebildeten Freiräume eindringt. Auf diese Weise ist es möglich, die Effizienz des Eindringens der Aufschlämmung in großen Mengen in den Straßenbelag zu verbessern.
- Die beigefügten Zeichnungen dienen dem weiteren Verständnis der Erfindung und stellen einen Teil dieser Beschreibung dar, um die Ausführungsformen der Erfindung zu veranschaulichen und erklären zusammen mit der Beschreibung die Prinzipien der Erfindung.
- Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Frostschutzstraßenbelags zeigt;
- Fig. 2 ist ein Beispiel des Verfahrens zum Herstellen der Aufschlämmung, die in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird;
- Fig. 3 stellt graphisch das Ergebnis des Eisbindungsfestigkeitstests für den erfindungsgemäßen Frostschutzstraßenbelag dar; und
- Fig. 4 stellt das Ergebnis des wiederholten Tests für die Eisbindungsfestigkeit des erfindungsgemäßen Frostschutzstraßenbelags graphisch dar.
- Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Beispiele eingehender beschrieben.
- Erfindungsgemäß enthält das Frostschutzmittel, d. h. das Anti- Frostmittel, Zement, Salze, d. h. Acetat, und wasserabsorbierende Harze, d. h. hygroskopische Kunststoffe, die Poly-N- vinylcarboxamid enthalten. Vor der Verwendung wird es mit Wasser in einem vorgeschriebenen Verhältnis gemischt, um eine Aufschlämmung, d. h. Zementmilch, zu erhalten, und die erhaltene Aufschlämmung wird über die Asphaltbelagsoberfläche verstreut, und man läßt sie in die Zwischenräume des Belags eindringen.
- Fig. 1 ist eine teilweise Querschnittsansicht des Anti- Froststraßenbelags 10, der wie vorstehend beschrieben erhalten wurde.
- Der Asphaltbelag wird durch Mischen von Aggregaten mit einem festgelegten Teilchendurchmesser mit Asphaltbei einer festgelegten Temperatur und durch Überziehen oder Auftragen mit dem gemischten Material gebildet. Eine solche Asphaltoberfläche wird aus. Asphaltzement oder einem Asphaltgemisch 12 gebildet und wirkt als Grundlage für den Anti-Frostbelag:
- In der Aufschlämmung ist das Salz in der Form einer wäßrigen Lösung enthalten, die in einer großen Menge durch die wasserabsorbierenden Harze 14 absorbiert wird. Die wasserabsorbierenden Harze 14, welche das Salz in einer großen Menge halten, dringt in die Zwischenräume in das grobe Asphaltgemisch 12 ein. Gleichzeitig dringt die Zementmilch 16 (die ein Zementwassergemisch ist) auch in die Zwischenräume in das Asphaltgemisch 12 ein.
- Das grobe Asphaltgemisch 12 wird durch Heißmischen von Asphalt, Aggregaten mit einem festgelegten Teilchendurchmesser und einem Füllstoff erhalten, wie dies bei einem groben Asphaltgemisch der Fall ist, das für übliche semiflexible Straßenbeläge eingesetzt wird. Der Straßenbelag 10 wird aus dem groben Asphaltgemisch 12 gebildet, das auf dieselbe Weise wie bei der Bildung von semiflexiblen Straßenbelägen überzogen oder aufgetragen.
- Ein Beispiel des Marshallteststandards für grobe Asphaltgemische als Grundlage für den Anti-Frostbelag ist in Tabelle 1 gezeigt, und ein Beispiel für die Bedingungen des Auftragens ist in Tabelle 2 gezeigt.
- Kriterium Standardwert
- Dichte (g/cm³) 1,90 und darunter
- Stabilität (kgf) 300 und darüber
- Fließwert (1/100 cm) 20 bis 40
- Freiräume in der Gesamtmischung (%) 20 bis 28
- Asphaltmenge (%) 3 bis 4
- Anmerkung: Auf beiden Seiten 50-fach verdichtet. TABELLE 2
- Temperatur 150 ± 10ºC 120 ± 10ºC 70 ± 10ºC
- Anmerkung: Walzen in einer Richtung wird als Eins gezählt. Das Auftragen des Belags sollte vorzugsweise eher mechanisch mit Hilfe eines Asphaltendbehandlungsgeräts als manuell durchgeführt werden, um das ungleichförmige Eindringen der Milch oder der Aufschlämmung, die durch das Abtrennen des Asphaltbelagmaterials bewirkt wird, zu verhindern. Zusätzlich ist es bevorzugt, kein Maschinenöl zu den Glättungswalzen zu geben, um ein Anhaften des Asphaltgemisches zu verhindern. Es ist, auch bevorzugt, die Menge des auf die Glättungswalzen zu sprühenden Wassers zu minimieren.
- Die vorstehend genannte Aufschlämmung oder die Anti- Frostzementmilch kann durch die in Fig. 2 gezeigten Stufen hergestellt werden.
- Eine festgelegte Menge Wasser wird in Stufe 20 abgemessen, und eine festgelegte Menge pulveriges oder granuläres Salz wird in Stufe 21 abgemessen. Das Acetatsalz in diesem Beispiel ist ein Salz, wie Kaliumacetat.
- In Stufe 22 werden Wasser und Salz in einem Mischer während 2 Minuten gemischt. Das erhaltene Gemisch wird mit einer vorbestimmten Menge Zement, der in Stufe 23 abgemessen wurde, unter Einsatz eines Mischers während einiger Minuten in Stufe 24 gemischt. Der Zement in diesem Beispiel ist KM Salvia P, der ein pulveriger Zement vom Typ eines ultraschnell härtenden Zements ist.
- Die Mischungsstufen können für die ursprünglichen wenigen Ansätze oder das erhaltene Gemisch, von dem sich zeigt, daß es in dem Fließtest in Stufe 25 in der Konsistenz variiert, wiederholt werden.
- Eine festgelegte Menge des wasserabsorbierenden Harzes wird in Stufe 26 abgemessen und mit dem Gemisch aus Wasser, Salz und Zement in einem Mischer während 1-2 Minuten in Stufe 27 gemischt.
- Die so erhaltene Aufschlämmung oder Anti-Frostzementmilch hat typische Eigenschaften, wie in Tabelle 3 gezeigt, und ergibt einen Anti-Frostbelag mit typischen Eigenschaften, wie in Tabelle 3 gezeigt. In der Endstufe 28 wird die Aufschlämmung aus dem Mischer entnommen und mit Hilfe einer Mörtelrutsche oder dergleichen über den Belag verstreut. TABELLE 3
- Nach dem Verstreuen werden der Belag und die verstreute Aufschlämmung mit einer Walze oder dergleichen gerüttelt. Dieses Rütteln verursacht, daß Bläschen in dem Belag flotieren und die Aufschlämmung in den Belag eindringt. Auf diese Weise ist es möglich, eine große Menge der Aufschlämmung effizient in den Belag einzubringen.
- Die überschüssige Aufschlämmung wird von der Straßenbelagsoberfläche durch geeignete Verfahren, wie räumen mit einem Gummi, entfernt, und die Oberfläche des Belags wird exponiert. Die Aufschlämmung in dem Straßenbelag verfestigt sich danach, wobei die Oberfläche des Belags rutschig wird.
- Der Zement, das Salz und das Wasser absorbierende Harz in der Aufschlämmung, die in den Straßenbelag eingedrungen ist, verfestigen sich durch die Koagulationswirkung des Zements. Das Salz in dem Feststoff verhindert aufgrund der Senkung des Gefrierpunkts, daß die Straßenbelagsoberfläche gefriert. Deshalb hält die Anti-Frostwirkung über einen langen Zeitraum an.
- Der vollständig behandelte Anti-Frostbelag 10 verliert beim Einsatz allmählich seine Anti-Frostwirkung. Die Wirkung hält jedoch über einen langen Zeitraum an, weil die wasserabsorbierenden Harze das Salz in einer großen Menge absorbieren und zurückhalten. Zusätzlich gewinnt der Anti-Frostbelag seine Anti-Frostwirkung wieder, wenn durch Verstreuen. Salz (derselben Art, die in der Aufschlämmung enthalten ist) wieder zugegeben wird. Das neu verstreute Salz wird durch die wasserabsorbierenden Harze absorbiert und zurückgehalten, so daß die Anti- Frostwirkung wiederhergestellt wird.
- Das Verstreuen der Aufschlämmung sollte vorzugsweise durchgeführt werden, wenn die Außentemperatur 5ºC bis 35ºC und die Straßenbelagstemperatur unter 45ºC ist, da die verstreute Aufschlämmung, wenn das Verstreuen der Aufschlämmung bei einer höheren Temperatur durchgeführt wird, sich so rasch verfestigt, daß sie nicht durchgehend in den Straßenbelag eindringt.
- Obwohl der einzusetzende Straßenbelag nicht notwendigerweise auf groben Asphalt beschränkt ist, ist er vorzugsweise ein üblicher Asphaltbelag, weil dieser erlaubt, die Aufschlämmung in einer großen Menge in die Zwischenräume der Aggregate einzubringen, was zu der lang anhaltenden Anti-Frostwirkung beiträgt. Zusätzlich ist ein grober Asphalt hinsichtlich der Konsistenz oder Beständigkeit gegen Fließen überlegen.
- Je größer die Fähigkeit zum Absorbieren des Salzes ist, um so stärker ist das Wasser absorbierende Harz vorzuziehen. Dieses. Erfordernis wird von jedem beliebigen Polymer erfüllt, das eine 20%ige wäßrige Lösung von Calciumchlorid in der 10-fachen oder höheren Menge seines Gewichts zu absorbieren und zurückzuhalten.
- Die vorstehend genannten Wasser absorbierenden Harze sind hygroskopische Kunststoffe, d. h. Poly-N-vinylcarboxamide, ein vernetztes Homopolymer oder Copolymer von N-Vinylcarboxamiden. Unter ihnen ist ein bevorzugtes Beispiel ein vernetztes Homopolymer von N-Vinylacetamid, das hinsichtlich der Witterungsbeständigkeit überlegen ist. Die Details sind in den veröffentlichten Japanischen Patentanmeldungen Nrn. 3-223304 und 4- 346833 offenbart.
- Ein N-Vinylcarboxamid ist durch die folgende allgemeine Formel dargestellt
- [worin R1 und R2 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe oder zusammen eine C3-C4-Alkylengruppe darstellen].
- N-Vinylacetamid, N-Methyl-N-vinylacetämid, N-Vinylformamid, N- Methyl-N-vinylformamid, N-Vinylpyrrolidon und dergleichen sind spezielle Beispiele, und N-Vinylacetamid ist im Hinblick auf die Witterungsbeständigkeit bevorzugt.
- Vernetzte Produkte, die mit Monomeren polymerisiert sind, die mit N-Vinylcarboxamiden copolymerisierbar sind, können auch innerhalb des Mengenbereichs eingesetzt werden, der die vorstehend genannten Zwecke nicht beeinträchtigt. Als Monomere können Hydroxyethyl(meth)acrylat, Hydroxypropyl(meth)acrylat, Methyl(meth)acrylat, Acrylnitril, Vinylacetat, Methylvinylketon(meth)acrylamid, N-Alkyl-substituiertes (Meth)acrylamid, (Meth)acrylsäure und Salze davon und dergleichen beispielhaft genannt werden, die Monomere werden jedoch innerhalb des Mengenbereichs eingesetzt, der die vorstehend genannten Zwecke nicht beeinträchtigt, vorzugsweise in einer Menge von 30 Gew.- % oder weniger; bezogen auf die Gesamtmenge jedes Monomers (ausgenommen Vernetzungsmittel). Der Einsatz von copolymerisierbaren Monomeren über der vorstehend genannten Menge ist nicht bevorzugt, weil nicht nur die Absorbierbarkeit einer wäßrigen Lösung, die Salze in einer hohen Konzentration enthält, verringert wird, sondern auch die Wärmebeständigkeit, die Lichtbeständigkeit und dergleichen oft verringert werden.
- Das erfindungsgemäße vernetzte N-Vinylcarboxamid sollte auf irgendeine Weise vernetzt und unlöslich gemacht werden. Um es zu Vernetzen werden Verbindungen mit mindestens zwei polymerisierbaren ungesättigten Gruppen in einem Molekül und/oder Verbindungen, die eine chemische Bindung durch Umsetzen mit einer funktionellen Gruppe in einem anderen Monomer, das mit N-Vinylcarboxamid copolymerisierbar ist, gebildet werden können, als Vernetzungsmittel zu dem vorstehend genannten Monomer oder seinem Gemisch für die Copolymerisation und das Vernetzen des Monomers zugegeben.
- Als Vernetzungsmittel, das mindestens zwei polymerisierbare ungesättigte Gruppen in einem Molekül enthält, können Tetraallyloxyethan, Pentaerythritoltetraalkylether, Pentaerythrittriallylether, Trimethylpropantriallylether, Ethylenglycoldiallylether, Diethylenglycoldiallylether, Triethylenglycoldiallylethet, Diallylether, Polyallylether, die von Verbindungen mit mindestens zwei Hydroxygruppen in einem Molekül, wie einem Monosaccharid, Disaccharid, Polysaccharid, Cellulose und dergleichen abgeleitet sind, Polyallylester, die von Verbindungen mit mindestens zwei Carboxygruppen in einem Molekül abgeleitet sind, wie Triällyltrimellitat, Triallylcitrat, Diallyloxalat, Diallylsuccinat, Diallyladipat, Diallylmaleat usw., Verbinduhgen mit mindestens zwei Allylgruppen in einem Molekül, wie Diallylärnin, Triallylisocyanat usw., Verbindungen mit mindestens zwei Vinylestersttukturen in einem Molekül, wie Divinyloxalat, Qivinylmalonat, Divinylsuccinat, Divinylglutarat, Divinyladipat, Trivinylcitrat usw., Bis-(N-vinylcarbonsäureamid)-Verbindungen, wie N,N'-Butylen-bis(N-vinylacetamid), N,N'-Diacetyl-N, N'-divinyl-1, 4-Bisaminomethylcyclohexan, Verbindungen mit mehreren Acrylamidstrukturen oder (Meth)acrylgruppen, wie N,N'-Methylenbisacrylämid, Ethylenglycol-di(meth)acrylat, Diethylenglycol-di(meth)acrylat, Polyethylenglycöl-di(meth)acrylat, Trimethylpröpan-tri(meth)acrylat, Pentaerythritol-tri(meth)acrylat usw., Verbindungen mit mindestens zwei ungesättigten Gruppen in einem Molekül, wie Diviriylbenzol, Divinylether, Aryl(meth)acrylat usw., und jegliches bekannte Vernetzungsmittel eingesetzt werden. Diese Vernetzungsmittel können allein oder als Gemisch eingesetzt werden.
- Es können zum Vernetzen verschiedene Verfahren eingesetzt werden. Beispielsweise wird zuerst ein Präpolymer, das nicht vernetzt ist, hergestellt und dann werden die funktionellen Gruppen in dem Präpolymer umgesetzt, wobei unter Bestrahlung oder Einsatz von Peroxiden und dergleichen chemische Bindungen gebildet werden.
- Die Vernetzungsmittel, die mit funktionellen Gruppen in Monomeren unter Bildung von chemischen Bindungen reagieren können, umfassen in Abhängigkeit von den Arten der funktionellen Gruppen Polyglycidylether, Polyisocyanate, Polyamine, Polyole, Polycarbonsäuren und dergleichen. Die Menge dieser einzusetzenden Vernetzutngsmittel ist aus dem Bereich von 90 : 10 bis 99,999 : 0,001 Gewichtsverhältnis des Monomers (ausgenommen die Vernetzungsmittel) zu den Vernetzungsmitteln im allgemeinen ausgewählt, wobei jedoch Verhältnisse von 99 : 1 bis 99,995 : 0,005 am stärksten bevorzugt sind. Wenn die Menge des Vernetzungsmittels weniger als 0,005 im Gewichtsverhältnis ist, erhöht sich die. Menge der wasserlöslichen Polymere oder hydrophilen Polymere, die nicht vernetzt werden, so daß das Polymer, das nicht wesentlich als wasserlösliches Harz wirken kann, in unerwünschter Weise erhalten wird, während in dem Fall, daß das Vernetzungsmittel in einem Gewichtsverhältnis von mehr als 10 enthalten ist, die Vernetzungsdichte des erhaltenen wasserabsorbierbaren Harzes so hoch wird, daß der Quellungsgrad in unerwünschter Weise abnimmt.
- Wenn das so hergestellte vernetzte N-Vinylcarboxamidharz als Frostschutzmittel hergestellt wird, wird im allgemeinen ein solches mit einem Teilchendurchmesser von 4 mm oder weniger, vorzugsweise 2 mm oder weniger und stärker bevorzugt 1 mm oder weniger im Durchschnitt eingesetzt. Hinsichtlich der Form des Pulvers gibt es keine besondere Einschränkung, es kann kugelförmig oder unregelmäßig sein.
- Das erfindungsgemäße vernetzte Poly(N-viriylacetamid)harz wird nach einer bekannten Lösungspolymerisation in Wasser, einer Umkehrphasensuspensionspolymerisation, einer Sedimentationspolymerisation und dergleichen hergestellt. Polymerisationsinitiatoren, die bei der Herstellung der vorstehend genannten vernetzten (Co)polymere eingesetzt werden, können unter bekannten Peroxiden, organischen oder anorganischen Peroxysäuren oder Salzen davon, Azobisverbindungen, die allein oder in Kombination mit einem Reduktionsmittel, wie vom Redoxtyp, eingesetzt werden können, ausgewählt sein, insbesondere bevorzugt sind Initiatoren vom Azobistyp, wie Azobisisobutyronitril, Azobis(2-amidinopropan)-dibasische Säuresalze und dergleichen. Die Menge der einzusetzenden Polymerisationsinitiatoren, die Polymerisationsinitiationstemperatur und die Reaktionszeit können auch so ausgewählt sein, daß sie einer üblichen Radikalpolymerisationsreaktion unterworfen werden können. Beispielsweise ist die Menge des einzusetzenden Polymerisationsinitiators 5 · 10&supmin;&sup4; bis 5 Mol-%, bezogen auf den (co)polymeren Bestandteil, die Polymerisationsinitiationstemperatur ist -10 bis 80ºC oder dergleichen und die Reaktionszeit ist 0,5 bis 30 Stunden oder dergleichen.
- Als wasserabsorbierendes Harz vom Polyethylenoxidtyp können solche eingesetzt werden, die in JP-A-PD Nr. 7-188643 oder JP- A-PD Nr. 6-32863 offenbart sind.
- Als wasserabsorbierendes Harz vom Polyvinylalkoholtyp kann ein vernetztes Produkt eingesetzt werden, das durch Hydrolysieren eines Homo- oder Copolymers von Vinylacetat und nachfolgendes Vernetzen des erhaltenen Produkts mit Glutaraldehyd erhalten wird.
- Als wasserabsorbierendes Harz vom Polyacrylamidtyp kann eines eingesetzt werden, das durch Polymerisation eines Acrylamids allein oder eines Gemisches eines Acrylamids und eines beliebigen anderen Monomers, das damit polymerisierbar ist, mit einem Vernetzungsmittel erhalten wird.
- Als mit Acrylamid polymerisierbares Monomer können Comonomefe beispielhaft genannt werden, die ähnlich wie N-Vinylcarbonsäureamid copolymerisierbar sind, wie (Meth)actylsäureester, N-Alkyl-substituiertes-(meth)acrylamid, Vinylketone, (Meth)acrylat und Salze davon.
- Die wasserabsorbierenden Harze vom Polyacrylamidtyp können auch durch ein Verfahren hergestellt werden, das dem Verfahren zur Polymerisation von vernetzten N-Vinylcarbonsäüreamidcopolymeren ähnlich ist.
- Außerdem können hygroskopische Harze vom Polyacrylamidtyp durch ein Polymerisationsverfahren hergestellt werden, das dem Verfahren zur Herstellung eines vernetzten N-Vinylcarbonsäüreamidcopolymers ähnlich ist.
- Das Salz, das in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, umfaßt organische Salze, wie Calciumchlorid und Kaliumchlorid, und organische Salze, wie Kaliumacetat, Calciumacetat und Magnesiumacetat. Unter diesen Beispielen ist Kaliumacetat bevorzugt, weil es eine etwa um 20ºC stärkere Herabsetzung des Gefrierpunkts zeigt als Calciumchlorid. Deshalb zeigt es seine Frostschutzwirkung hauptsächlich bei niedrigen Temperaturen. Überdies ist es gegen Eisen und andere Materialien weniger korrodierend.
- Der Zement, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, kann üblicher Zement sein, wie Portlandzement. Es ist jedoch ein rasch härtender Zement, insbesondere KM Salvia P vom Typ eines ultrarasch härtenden Zements, in dem Fall wünschenswert, wenn es erforderlich ist, den Straßenbelag so schnell wie möglich einzusetzen:
- Im Folgenden wird beispielhaft gezeigt, wie das wasserabsorbierende Harzpulver hergestellt wird und das Gefrieren verhindert wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht durch diese Ausführungsformen beschränkt.
- In einem 1 l Dreihalskolben, der sich in einem Bad befand und mit einer Einlaßleitung für Stickstoff, einem Thermometer und einer Auslaßleitung ausgestattet war, wurden 250 g N-Vinylacetamid, 1,6 g N,N'-Diacetyl-N, N'-Divinyl-1; 4-Bisaminomethylcyclohexan in 750 g entionisiertem Wasser gelöst, und Stickstoff wurde während etwa einer Stunde in das System bei einer Geschwindigkeit von 1,0 l/min. geleitet, um die Luft zu entfernen. Dann wurden 600 mg 2,2'-Azobis(2-amidinopropan)dichloridsalz, das in 10 ml entlüftetem Wasser gelöst war, zugegeben und 12 Stunden in einem wärmeisolierten System stehengelassen. Das erhaltene Gel wurde, nachdem es mit einem Zerkleinerungsgerät geschnitten und 12 Stunden bei 50ºC im Vakuum getrocknet worden war, mechanisch pulverisiert, wobei ein vernetztes Harzpulver mit einem Teilchendurchmesser von 1 mm oder weniger erhalten wurde. 2 g des erhaltenen wasserabsorbierenden Harzes wurden in 1 l entionisiertem Wasser (25ºC) oder in einer physiologischen Salinelösung (25ºC) während 2 Stunden unter Rühren eingetaucht, und dann wurde das gequollene wasserabsorbierende Harz durch Filtration abgetrennt. Die Berechnung des Absorptionsverhältnisses bei Sättigung gemäß der folgenden Formel ergab, daß das Absorptionsverhältnis bei absorbiertem entionisierten Wasser das 30-fache seines Gewichts war und das Absorptionsverhältnis bei der physiologischen Saline das 30-fache ihres Gewichts war.
- Absorptionsverhältnis = (Gewicht des gequollenen wasserabsorbierenden Harzes/Gewicht des hergestellten wasserabsorbierenden Harzes) - 1 TABELLE 4
- Formulierung nach Gewicht
- Drei Aufschlämmungen der Formulierungen A, B und C, die in Tabelle 4 gezeigt sind, wurden durch das unter Bezugnahme von Fig. 2 beschriebene vorstehend genannte Verfahren hergestellt. Die wasserabsorbierenden Harze in jeder Formulierung sind die Harzpulver, die in den vorstehend genannten Herstellungsbeispielen erhalten wurden.
- Jede Aufschlämmung wurde über einen Belag aus grobem Asphalt gestreut, dessen Eigenschaften in Tabelle 3 gezeigt sind. Nach dem Streuen wurde der Belag mit Hilfe einer Walze gerüttelt, so daß die Aufschlämmung in den Belag eindrang. Die verstreute Aufschlämmung wurde wiederholt geräumt, bis keine Bläschen mehr nach dem Walzen flotierten.
- Es zeigte sich, daß die Aufschlämmung die in den Fig. 3 und 4 gezeigte Anti-Frostwirkung im Hinblick auf die Festigkeit der Bindung des Eises auf dem Anti-Frostbelag, sowie auf herkömmlichem Zementbelag, Asphaltmischbelag und semiflexiblem Belag produzierte:
- In Fig. 3 ist die Eisbindungsfestigkeit gegen die Temperatur aufgetragen. Fig. 3 zeigt, daß die Eisbindungsfestigkeit des Anti-Frostbelags 10 gemäß der vorliegenden Erfindung (unabhängig vom Salzgehalt) etwa 1/7, 1/4 bzw. 1/2 bei -5ºC, -10ºC bzw. -15ºC derjenigen von herkömmlichem Zementbelag, Asphaltmischbelag und semiflexiblem Belag war. Die geringe Eisbindungsfestigkeit deutet daraufhin, daß der Eisüberzug auf dem Straßenbelag durch das Gewicht der Fahrzeuge leicht abgelöst wurde.
- In Fig. 4 ist die Eisbindungsfestigkeit gegen die Anzahl der Vereisungstests aufgetragen, die bei -10ºC wiederholt wurden.
- Fig. 4 zeigt, daß die Eisbindungsfestigkeit des erfindungsgemäßen Anti-Frostbelags 10 (unabhängig vom Salzgehalt) dazu neigt, bei wiederholten Vereisungstests allmählich zu steigen. Wenn die Eisbindungsfestigkeit den Maximalwert von etwa 0,25 MPa erreicht hatte, würde der Anti-Frostbelag 10 mit Salz besprüht. Die Eisbindungsfestigkeit sank plötzlich auf etwa 0,1 MPa, was vermutlich auf das Salz zurückzuführen war, das auf der Belagsoberfläche verblieb. Nach wiederholten Vereisungstests erreichte die Eisbindungsfestigkeit allmählich etwa 0,25 MPa. Dies deutet an, daß die Anti-Frostwirkung wieder hergestellt wird, wenn der Belag mit Salz besprüht wird.
- Die Idee der vorliegenden Erfindung kann also auf Frostschutzmittel und auf Verfahren für übliche Asphaltbeläge übertragen werden. Anstelle des gleichzeitigen Verstreuens der Salze und der wasserabsorbierenden Harze über die Straßenbelagsoberfläche können die Salze nach dem Verstreuen des Zements und der wasserabsorbierenden Harze in der Form einer Aufschlämmung gestreut werden.
- Das erfindungsgemäße Frostschutzmittel und das erfindungsgemäße Verfähren bewirken eine lang anhaltende Anti-Frostwirkung, weil das Salz durch die wasserabsorbierenden Harze in dem Straßenbelag in hohen Konzentrationen zurückgehalten wird. Überdies kann die Anti-Frostwirkung wiederhergestellt werden, wenn der Straßenbelag erneut mit dem Salz besprüht wird.
- Es ist für den Fachmann offensichtlich, daß verschiedene Modifikationen und Variationen in den erfindungsgemäßen Materialien und dem Verfahren durchgeführt werden können. Somit soll die vorliegende Erfindung Modifikationen und Variationen dieser Erfindung umfassen, mit der Maßgabe, daß sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente liegen.
Claims (5)
1. Frostschutzmittel für Straßenbelag, welches Zement,
Salze und ein wasserabsorbierendes Harz enthält, wobei das
wasserabsorbierende Harz Poly-N-vinylcarboxamide enthält und
das Salz ein Acetat ist.
2. Frostschutzmittel nach Anspruch 1, wobei das
wasserabsorbierende Harz ein Polymer ist, welches das zehnfache oder
mehr seines Gewichts einer 20%igen Lösung von Calciumchlorid
absorbiert.
3. Verfahren zum Verhindern von Frost auf Straßenbelag,
welches die Stufe umfasst, bei der ein Frostschutzmittel nach
Anspruch 1 oder 2 über den Straßenbelag verstreut wird.
4. Verfahren zum Verhindern von Frost auf Straßenbelag nach
Anspruch 3, welches außerdem die Stufe umfasst, bei der der
Straßenbelag und die Aufschlämmung, nach dem das
Frostschutzmittel in der Form einer Aufschlämmung verstreut worden ist,
gerüttelt werden.
5. Verfahren zum Verhindern von Frost auf Straßenbelag,
welches die folgenden Stufen umfasst:
(1) Verstreuen von Zement und Poly-N-vinylcarboxamiden
in der Form einer Aufschlämmung über den Straßenbelag und
(2) Verstreuen eines Acetatsalzes in der Form eines
Pulvers, einer Aufschlämmung oder einer wäßrigen Lösung über den
Straßenbelag.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10106110A JP2981458B2 (ja) | 1998-04-16 | 1998-04-16 | 凍結抑制材及び舗装面の凍結抑制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69810590D1 DE69810590D1 (de) | 2003-02-13 |
DE69810590T2 true DE69810590T2 (de) | 2003-11-20 |
Family
ID=14425347
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69810590T Expired - Fee Related DE69810590T2 (de) | 1998-04-16 | 1998-10-05 | Frostschutzmittel und Verfahren zur Verhinderung von Frost auf Strassenbelag |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6126850A (de) |
EP (1) | EP0950699B1 (de) |
JP (1) | JP2981458B2 (de) |
AT (1) | ATE230786T1 (de) |
CA (1) | CA2249719C (de) |
DE (1) | DE69810590T2 (de) |
ES (1) | ES2186960T3 (de) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002212906A (ja) * | 2001-01-16 | 2002-07-31 | Gaeart Kumagai Co Ltd | 舗装用処理材及びこれを用いる舗装の処理方法 |
US8021477B2 (en) * | 2004-08-27 | 2011-09-20 | Brown Paul W | Methods of limiting hydroxyl ion concentrations or their effects in concrete pore solutions to interfere with alkali silica reaction |
US20070169671A1 (en) * | 2006-01-23 | 2007-07-26 | Johnston Daniel P | Mold Inhibiting Admixture for a Cementitious Material |
JP4960794B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2012-06-27 | 株式会社ガイアートT・K | 舗装用保水性注入材ならびに舗装体 |
US9150452B2 (en) | 2012-04-19 | 2015-10-06 | Construction Research & Technology, Gmbh | Method for manufacturing a cementitious composition |
US9333685B2 (en) | 2012-04-19 | 2016-05-10 | AkzoNobel Chemicals International B.V. | Apparatus and system for expanding expandable polymeric microspheres |
US10640422B2 (en) | 2013-12-06 | 2020-05-05 | Construction Research & Technology Gmbh | Method of manufacturing cementitious compositions |
CN106644922B (zh) * | 2016-10-28 | 2023-04-07 | 长安大学 | 一种盐化物沥青混合料抑冰效果测试装置及测试方法 |
CN109732759B (zh) * | 2019-03-11 | 2023-03-28 | 岑传论 | 一种陶瓷上用的冰雪画工艺 |
CN111138913A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-05-12 | 河南省公路工程局集团有限公司 | 一种长效路面抗凝冰涂层材料及制备方法 |
CN112521762B (zh) * | 2020-12-03 | 2022-05-24 | 安徽力聚投资集团有限公司 | 一种防冻沥青路面材料及其制备方法 |
CN114249567B (zh) * | 2021-12-06 | 2022-08-09 | 纳思同(无锡)科技发展有限公司 | 一种超高性能混凝土及其制备方法 |
CN114292624B (zh) * | 2021-12-20 | 2024-03-19 | 煤炭科学技术研究院有限公司 | 一种固态融雪剂及其制备方法、使用方法和应用 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3389118A (en) * | 1962-12-03 | 1968-06-18 | Gordon Building Materials Inc | Paint composition |
US4148938A (en) * | 1975-01-27 | 1979-04-10 | Hansen Charles N | Protecting pavement materials against the effects of freezing and thawing of water or brine solutions |
US4094805A (en) * | 1976-09-23 | 1978-06-13 | Charles Nyberg Hansen | Protecting pavement or concrete materials against the effects of the destructive action of freezing and thawing of water and or brine solutions |
FR2467232A1 (fr) * | 1979-10-11 | 1981-04-17 | Robert Dubois | Procede pour empecher la formation de verglas sur les routes et composition pour sa mise en oeuvre |
US4585486A (en) * | 1983-07-22 | 1986-04-29 | Hazama-Gumi, Ltd. | Process for placing cement composition having high strength |
JPS6339304A (ja) * | 1986-08-05 | 1988-02-19 | ニチエ−吉田株式会社 | 作業現場で水のいらないモルタルの製造法 |
JPS63130691A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Nichias Corp | 充填剤 |
JPH02133357A (ja) * | 1988-11-14 | 1990-05-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 軽量セメント建材の製造方法 |
DE69132801T2 (de) * | 1990-09-03 | 2002-08-22 | Showa Denko K.K., Tokio/Tokyo | Flüssigkeitsabsorbierendes Mittel |
JP3032269B2 (ja) * | 1990-10-12 | 2000-04-10 | 電気化学工業株式会社 | セメント組成物 |
JP2858396B2 (ja) * | 1995-01-27 | 1999-02-17 | ショーボンド建設株式会社 | 氷結抑制舗装材 |
GB2313124B (en) * | 1996-05-14 | 2000-02-23 | Sanyo Chemical Ind Ltd | Water-absorbent or water-retention material |
US5891225A (en) * | 1998-01-23 | 1999-04-06 | Tetra Technologies Inc | Method for applying halide brines to surfaces |
-
1998
- 1998-04-16 JP JP10106110A patent/JP2981458B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-05 DE DE69810590T patent/DE69810590T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-05 ES ES98118744T patent/ES2186960T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-05 EP EP98118744A patent/EP0950699B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-10-05 AT AT98118744T patent/ATE230786T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-10-06 CA CA002249719A patent/CA2249719C/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-10-06 US US09/166,794 patent/US6126850A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6126850A (en) | 2000-10-03 |
EP0950699A1 (de) | 1999-10-20 |
EP0950699B1 (de) | 2003-01-08 |
JPH11302624A (ja) | 1999-11-02 |
CA2249719C (en) | 2004-09-21 |
ATE230786T1 (de) | 2003-01-15 |
JP2981458B2 (ja) | 1999-11-22 |
ES2186960T3 (es) | 2003-05-16 |
CA2249719A1 (en) | 1999-10-16 |
DE69810590D1 (de) | 2003-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69810590T2 (de) | Frostschutzmittel und Verfahren zur Verhinderung von Frost auf Strassenbelag | |
DE69118248T2 (de) | Verfahren zur Umwandlung von feinen Teilchen aus superabsorbierenden Polymeren in grossen Teilchen | |
DE3503458C2 (de) | ||
DE69131406T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von flüssigkeitsstabilem Aggregat | |
DE69132801T2 (de) | Flüssigkeitsabsorbierendes Mittel | |
WO2009156229A2 (de) | Zeitverzögerte superabsorbierende polymere | |
EP0530768A1 (de) | Zusatzmittelkombination zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit von wasserhaltigen Baustoffgemischen | |
EP1763546A1 (de) | Wasserlösliche sulfogruppenhaltige copolymere, varfahren zu deren herstellung und ihre verwendung | |
DE1669962A1 (de) | Dichtungsmassen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69509707T2 (de) | Feststoffdispersionen von wasserlöslichen Polymerteilchen in einer Wachsmatrix enthaltende Blöcke und ihre Verwendung als Flockungsmittel | |
DE68916316T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von feinkörnigem Eis und trockenem Clathrat-Wasser zur Herstellung von Beton/Mörtel, Verfahren zur Herstellung von Beton/Mörtel unter Verwendung von feinkörnigem Eis oder trockenem Clathrat-Wasser und daraus hergestellte Beton/Mörtel-Produkte. | |
DE2063476B2 (de) | Verfahren zum vernetzen von polymerisaten von acrylamid | |
DE2757876C2 (de) | Mittel zur verfestigung von bodenformationen | |
WO2004087603A1 (de) | Verwendung einer vernetzten polymerzusammensetzung als wassseraufnehmende komponente in dichtungs- und absorptionsmaterialien sowie als betonzusatz | |
DE4124338A1 (de) | Durch wasser aufquellbare dichtungsmassen | |
DE2030217C3 (de) | Verfahren zum Verfestigen von Boden, insbesondere zum Herstellen behelfsmäßiger Straßendecken | |
DE2160612A1 (de) | Verfahren zur herstellung von kunstharz-beton | |
DE1253629B (de) | Verfahren zur Herstellung von Ausbesserung von Strassendccken | |
WO2014072130A1 (de) | Superabsorber für kabelanwendungen | |
DE68922631T2 (de) | Wasserlösliche polymerisierbare Acrylmaterialien, deren Polymere und Verfahren zu deren Herstellung. | |
AT241513B (de) | Verfahren zur Herstellung von Fahrbahndecken von Straßen, Flugplatzrollbahnen u. dgl. | |
DE2108811B2 (de) | Verfahren zur Agglomeration von feinzerteiltem Material | |
AT243703B (de) | Verfahren zur Verbesserung und Vorrichtung von Böden, Bodenformationen, Bauwerken, Bauelementen und Baustoffen | |
DE1933885A1 (de) | Als Leckdichtungsmittel und bzw. oder Waermeaustauschmedium geeignetes Mittel | |
DE3620145A1 (de) | Waessrige polymerdispersion und verfahren zu ihrer herstellung sowie verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |