RO127898A0 - Aditiv pentru reciclarea asfaltului şi procedeu de obţinere a acestuia - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un aditiv pentru reciclarea mixturilor asfaltice, şi la un procedeu de obţinere a acestuia. Aditivul conform invenţiei este constituit din a. solvenţii: distilat petrolier naftenic şi/sau semiparafinos C12...C18, esteri ai acizilor graşi cu alcooli inferiori alifatici C1...C3 şi/sau alcooli alifatici sau naftenici C9...C16 sau un amestec al acestora, care asigură omogenizarea liantului din asfaltul reciclat cu cel proaspăt, b. componenţi ai bitumului: ulei mineral C20...C50 - aromatic, semiparafinos şi/sau naftenic, răşini sau precursori de răşini precum acizii rezinici din uleiul de tal, acizii graşi nesaturaţi sau dimeri acizi ai acestora, care să corecteze compoziţia liantului bituminos reciclat, c. modificatori ai bitumului: polimeri şi/sau copolimeri precum SBS, copolimeri de tip acrilat de etil/acrilat de butil şi/sau tiocoli, care îmbunătăţesc caracteristicile de elasticitate, plasticitate şi etanşeizare ale liantului reciclat, şi d. promotori de adezivitate: produşi de condensare ai acizilor graşi sau naftenici cu poliamine alifatice şi/sau hidroxipoliamine alifatice, cu următoarele rapoarte masice între componenţii solvent/ulei mineral mediu şi greu aromatic/ulei mineral mediu şi greu semiparafinos şi/sau naftenic/acizi rezinici, acizi graşi nesaturaţi şi/sau dimeri acizi/modificator al bitumului/promotor de adezivitate: 1...40/0,5...15/0,5...15/0,1...10/0,1...7/0,1...4. Procedeul conform invenţiei constă într-o amestecare mecanică, respectiv, o omogenizare iniţială a amestecului de solvenţi, componenţi ai bitumului şi promotori de adezivitate, urmată de dozarea şi solubilizarea modificatoril

Description

Invenția se refera la un aditiv pentru reciclarea mixturilor asfaltice si la un procedeu de obținere a acestuia.

Reciclarea asfaltul uzat prezintă interes atat din perspectiva protecției mediului cat si din punct de vedere economic avand in vedere creșterea accentuata a prețului țițeiului si implicit a bitumului in ultima vreme. Principalele neajunsuri ale asfaltului uzat se datoreaza deteriorării accentuate a caracteristicilor bitumului din compoziția acestuia. Atfel procedeele utilizate in vederea recitării asfaltului uzat constau in corectarea caracteristicilor bitumului continui de acesta prin adaugarea unor diverse tipuri de compuși chimici.

In brevetul US 7,811,372 se propune un agent de revigorare a asfaltului reciclat cu o vâscozitate de 200 - 60000 cSt la 60 °C. și care să cuprindă 10-90% ulei de palmier și de 90-10% bitum.

Intr-un alt procedeu, [Brevet US 7,357,594] este propusa o compoziție pentru întinerirea asfaltului care cuprinde un liant asfaltos, apă, un agent tensioactiv cationic, un agent de reciclare, și un latex cationic co-aglomerat de cauciuc stirenbutadienic, care include sulf și un agent de vulcanizare. Invenția conține si o metoda de tratament a asfaltului îmbătrânit și si fisurat pentru aplicarea compoziției propuse. O compoziție de etanșeizare si de întinerire a pavajelor de asfalt și beton conține o combinație de ulei de soia, alchil esteri de ulei de soia, și cel puțin una din hidrocarburile terpenice precum d-limonen sau alte terpene. [ Brevet US 7,008,670] Brevetul US 6,659,684 propune o compoziție pentru imbunatatirea caracteristicilor bitumului uzat. Aceasta poate cuprinde un emulgator, un extract de distilat parafinic greu, un extract de distilat naftenic greu și apă.

In toate aceste procedee se urmărește imbunatatirea caracteristicilor bitumului folosit la reciclarea asfaltului.

2012-00455-1 4 -06- 2012

Este cunoscut ca, datorita îmbătrânirii liantului bituminos, procesul de reciclare a asfaltului prezintă următoarele dezavantaje: 1) compoziția chimica a liantului bituminos reciclat se modifica; astfel conținutul in asfaltene creste in dauna uleiurilor minerale si a rășinilor petroliere; 2) principalele caracteristici ale liantului bituminos reciclat (adezivitatea fata de agregate, plasticitatea, elasticitatea, punctul de rupere Fraas, penetrația si punctul de înmuiere) se inrautatesc. Aceste modificări îngreunează omogenizarea mixturii frezate cu mixtura proaspăt adaugata si afecteaza in mod negativ caracteristicile mixturii asfaltice reciclate.

Problema tehnica pe care o rezolva invenția consta in elaborarea unui aditiv care, introdus in bitumul proaspăt ce se adauga in mixtura asfaltoasa, sa imbunatatesca caracteristicile fizico-chimice ale liantului bituminos reciclat folosit in procesul de fabricație a mixturii asfaltice prin reciclarea la cald si la rece a asfaltului.

Aditivul pentru asfalt, conform invenției, elimina dezavantajele menționate prin aceea ca este constituit din: (i) solventi (distilat petrolier naftenic si/sau semiparafinos C12...C18, esteri ai acizilor grași cu alcooli inferiori alifatici C1...C3 si/ sau alcooli alifatici sau naftenici C9...C16, sau amestec al acestora) care asigura omogenizarea liantului din asfaltul reciclat cu cel proaspăt, (ii) componenti ai bitumului (ulei mineral C20....C50 - aromatic, semiparafinos si/sau naftenic, rășini sau precursori de rășini precum acizii rezinici din uleiul de tal, acizii grași nesaturati sau dimeri acizi ai acestora) care sa corecteze compoziția liantului bituminos reciclat, (iii) modificatori ai bitumului (polimeri si/sau copolimeri precum copolimeri SBS, copolimeri de tip acrilat de etil/ acrilat de butii si, sau tiocoli) care sa imbunatateasca caracteristicile de elasticitate- plasticitate- etanseizare ale liantului reciclat, si (iv) promotori de adezivitate (produși de condensare ai acizilor grași sau naftenici cu poliamine alifatice si/sau hidroxi- poliamine alifatice). Raportul masic intre componenti: solvent / ulei mineral mediu si greu aromatic / ulei mineral mediu si greu semiparafinos si, sau naftenic / acizi rezinici, acizi grași nesaturati si, sau dimeri acizi / modificator al bitumului / promotor de adezivitate este de: 1...40 / 0,5...15/ 0,5...15 / 0,1...10 / 0.1...7/0.1...4.

(λ“ 2012-00433-t 4 -06- 2012

Procedeul de obținere a aditivulului pentru reciclarea asfaltului, conform invenției, consta in omogenizarea inițiala a amestecului de solvenți, componenți ai bitumului si promotori de adezivitate, urmata de adaugarea si solubilizarea modificatorilor bitumului prin amestecarea mecanica, la temperaturi de 20-200 °C pe o durata de

0,3-18 h.

Aditivul pentru reciclarea asfaltului se dozeaza in bitumul folosit la prepararea mixturii asfaltice in proporție masica de 0.1 .....30%, la temperatura de 160....220 °C

Se dau doua exemple de realizare a procedeului conform invenției.

Exemplul 1.

Un balon de sticla, echipat cu un sistem de amestecare prin agitare mecanica, sistem de control si reglarea temperaturii si turației, este alimentat cu 145 g solvent hidrocarbonat naftenic (interval de fierbere 220-240 °C), 70 g esteri metilici ai acizilor grași proveniți din ulei de răpită, 95 g ulei aromatic cu inițialul 445 °C la presiunea atmosferica, 65 g ulei semiparafinos cu inițialul 450 °C la presiunea atmosferica, 55 g ulei de tall brut si 22 g produs de condensare a acizilor carboxilici ce provin din uleiul de răpită cu trietilentetraamina ce prezintă un conținut de azot aminic de 3,5%; amestecul obtinut se omogenizează, se adauga 35 polimer de tip SBS, se reglează si se menține temperatura la valoarea de 160 °C timp de 10 ore.

Se fluxeaza 60 g din produsul obtinut cu 1000 g bitum rutier ale cărui caracteristici sunt prezentate in tabelul 1 pe o durata de 16 ore la temperatura de 180 °C, obtinandu-se un bitum ale cărui caracteristici sunt prezentate in tabelul 1.

Exemplul 2

Se fluxeaza 90 g din aditivul obtinut la exemplul 1 cu 1000 g din același bitum rutier la temperatura de 180 °C, obtinandu-se un bitum ale cărui caracteristici sunt prezentate in tabelul 1.

Caracteristicile asfaltului reciclat cu bitum neao'itivat si aditivat in prezenta aditivului preparat conform experiențelor 1 si 2, sunt prezentate in tabelul 2.

ÎV“ 201 2 - 00433-1 4 -06- 2012

Tabel 1. Caracteristicile bitumului fluxat conform exemplelor 1 si 2

Proprietate	Unitate de măsură	Bitum inițial	Exemplul 1	Exemplul 2
Penetrație la 25 °C	0,1 mm	54	59	61
Punct de înmuiere	UC	52	48	46
Punct de inflamabilitate	UC	237	224	219
Solubilitate	%	99.7	99.8	99.8
Viscozitate dinamică la 60 °C	Pa · s	167	152	147
Punct de rupere Fraass a	UC	-13	-15	-15
Viscozitate cinematică la 135 °C	mm7s	326	307	301
Adezivitate	%	88.3	91.5	91.8

TABEL 2. Caracteristicile fizico-mecanice ale asfaltului reciclat cu bitum neaditivat si aditivat

Nr. crt.	Caracteristica	Unitatea de măsură	Material frezat + bitum neaditivat	Material frezat + bitum aditivat conf. exp. 1	Material frezat + bitum aditivat conf. exp. 2
1	Densitate aparenta pe cilindrii Marshall	Kg/m3	1950	2320	2365
2	Absorbție de apa	%	5.3	3.9	3.5
3	Stabilitate Marshall (S)	KN	3.4	5.9	6.6
4	Fluaj (I)	mm	0.5	1.8	2.4
5	Raport (S/l)	KN/mm	6.8	3.3	2.8

CV 2012-00433-1 4 -06- 2012

Claims (2)

1. Aditiv pentru reciclarea asfaltului, caracterizat prin aceea ca este constituit din: (i) solvenți (distilat petrolier naftenic si/sau semiparafinos C12...C18, esteri ai acizilor grași cu alcooli inferiori alifatici C1...C3 si/ sau alcooli alifatici sau naftenici C9...C16, sau amestec al acestora) care asigura omogenizarea liantului din asfaltul reciclat cu cel proaspăt, (ii) componenti ai bitumului (ulei mineral C20....C50 - aromatic, semiparafinos si/sau naftenic, rășini sau precursori de rășini precum acizii rezinici din uleiul de tal, acizii grași nesaturati sau dimeri acizi ai acestora) care sa corecteze compoziția liantului bituminos reciclat, (iii) modificatori ai bitumului (polimeri si/sau copolimeri precum copolimeri SBS, copolimeri de tip acrilat de etil/ acrilat de butii si, sau tiocoli) care sa imbunatateasca caracteristicile de elasticitate- plasticitateetanseizare ale liantului reciclat, si (iv) promotori de adezivitate (produși de condensare ai acizilor grași sau naftenici cu poliamine alifatice si/sau hidroxipoliamine alifatice) la un raport masic intre componenti: solvent / ulei mineral mediu si greu aromatic / ulei mineral mediu si greu semiparafinos si, sau naftenic / acizi rezinici, acizi grași nesaturati si, sau dimeri acizi / modificator al bitumului / promotor de adezivitate este de: 1...40 / 0,5...15/ 0,5...15 / 0,1...10/0.1...7/0.1...4.

2. Procedeu de obținere a aditivului pentru reciclarea asfaltului definit la revendicarea 1 caracterizat prin aceea ca se obține prin amestecare mecanica, respectiv prin omogenizarea inițiala a amestecului de solvenți, componenti ai bitumului si promotori de adezivitate, urmata de dozarea si solubilizarea modificatorilor bitumului prin amestecarea mecanica, la temperaturi de 20...200 °C pe o durata de 0,3...20 h.