177076. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bitumentartalmú építőipari kötőanyag előállítására
5 177076 6 adódik a bitumen hőmérséklettől függő tulajdonságainak már említett kedvező javulása. További előny adódik abból, hogy a találmány szerinti eljárásnál készült bitumenes kötőanyag lúgos vagy savas kémhatású kőzetéhez igen jól tapad. Ez a tulajdonság sóhidak képződésével függhet össze. Ezek az úgynevezett határfelületi vegyületek a szokásos adhéziós kötésen felül járulékos kémiai tapadást hoznak létre a kőzet és a kötőanyag között. A bitumen-poliolefin-keverék magas hőmérsékleten, keverés közben végzett homogenizálása során fellépő kémiai reakció a poliolefin és a bitumen között annál gyorsabban zajlik le, minél magasabb a keverésnél alkalmazott hőmérséklet. Előnyös, ha 260 és 310 °C közötti hőmérsékleten homogenizálunk, különösen előnyös pedig a 290 °C hőmérsékleten való homogenizálás. Az utóbbi hőmérsékleten, vagyis 290° C-on 30:70 polietilén-bitumen keverési súlyaránynál a kívánt reakció körülbelül 20 perc alatt lezajlik. 50 :50 keverési súlyarány esetén a reakció körülbelül 40 percet vesz igénybe. Az eljárás foganatosítása a reakció sebessége és a viszkozitás szempontjából igen előnyösnek bizonyult, ha a bitumenhez - a molekulák lebomlása közben végbemenő homogenizáláshoz - a bitumen mennyiségére számítva 30 és 100súly% közötti arányban poliolefint adagolunk. Alacsonyabb keverési hőmérsékletnél útburkoló anyag előállítása esetén - a kötőanyagot több óra hosszat kell homogenizálni. A találmány szerinti eljárás lefolytatása során a homogenizálandó illetve degradálandó poliolefin-bitumen keverék viszkozitása többször változik. Először viszonylag alacsony a viszkozitási érték, ami gyakorlatilag a bitumen kezdeti viszkozitásának felel meg. Ebben a fázisban a poliolefin - polietilén és/vagy polipropilén - még nem olvad meg, hanem kisebb részecskék alakjában a bitumenben úszik. Fokozatosan fellép azonban a poliolefin részecskék megolvadása és ezzel egyidejűleg a massza viszkozitásának emelkedése is bekövetkezik. E fázis után a viszkozitás jelentős mértékben csökken, ami a poliolefin molekula lebomlásával magyarázható. Ezután a viszkozitás hosszabb ideig állandó marad, majd minden esetben a poliolefin-bitumen vegyület képződése következtében gyengén növekszik. A találmány szerinti eljárásnál fellépő viszkozitáscsökkenés mérése célszerűen a poliolefinnek és bitumennek a feldolgozása során ismételten mért folyási szám meghatározásából áll. Mivel a találmány szerinti eljárással a bitumen tetszés szerinti mennyiségben keverhető a poliolefinnel, így - az egyszerű és gazdaságos eljárásvitel érdekében - először a fenti megadott bitumenre számított 2 233% felső határhoz közeleső mennyiségó' poliolefint tartalmazó homogenizált kötőanyagmasszát képzünk. majd ezt követően bitumen hozzáadásával a felhasználáshoz szükséges bitumen-poliolefin arányokat beállítjuk. Így - az előirányzott bitumen-poliolefin aránytól függetlenül a homogenizálandó hőkezelés legcélszerűbb kivitelezése érhető el, mivel a homogenizált bitumen-poliolefin massza előállítása után különösebb további kezelés nélkül tárolható, és tárolás, valamint felmelegítés után probléma nélkül alkalmazható. A homogenizálást és a hőkezelési műveletet tehát csak egyszer kell alkalmaznia, ezután a felhasználáshoz szükséges poliolefm-bitumen arány bármely későbbi időpontban bitumen utólagos adagolásával beállítható. Megjegyezzük, hogy a bitumen utólagos hozzáadása nem befolyásolja a keveréknek a szétválással szembeni stabilitását. Különösen homogén kötőanyag állítható elő, ha a már homogenizált bitumen-poliolefin masszához adjuk a további bitument és az így kapott kötőanyagkeveréket a kőzetzúzalékkal illetve a homokkal elkeveijük. A szokásos berendezések alkalmazása esetén a poliolefin és a bitumen együttes hőkezelését az ún. Trinidad-üstben végezzük, és az üstben képződött masszát - célszerűen porlasztással - adagoljuk be a kőzetet és a homokot, valamint a bitument tartalmazó keverőberendezésbe. Ilyen módon a találmány szerinti bitumenes kötőanyag különösebb nehézség nélkül előállítható, a szakterületen szokásosan alkalmazott berendezésekben és a kötőanyag viszkozitáscsökkenése következtében a belőle előállított útburkolóanyag ugyancsak a szokásos kialakítású berendezésekkel feldolgozható. A találmány szerinti kötőanyag felhasználható zúzalékot és/vagy homokot, valamint kötőanyagot tartalmazó építőanyagok előállítására. Ehhez a kötőanyagot és a zúzalékot és/vagy homokot forró állapotban összekeverjük és a keveréket magas de a kötőanyag bomláspont-hőmérséklete alatti hőmérsékletre melegítjük. Ezen műveletek eredményeként igen előnyös tulajdonságú bitumenes kötőanyagot tartalmazó építőanyagot kapunk. Az eljárás az utóbbi esetben úgy is végezhető, hogy adalékanyagként savas jellegű anyagot, így kvarchomokot és/vagy kvarczúzalékot alkalmazunk. A bitumenes kötőanyaggal elkeverendő kőzetet illetve homokot előzetesen 200 280°( -ra előmelegítjük. Az előmelegítésnél a hőmérsékletet úgy állítjuk be, hogy az legalább 10°C-kal a poliolefin bomláspontja alatt legyen. A találmány szerinti bitumenes kötőanyagból így előállított útburkolóanyag igen jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik és különösen a forgalom okozta terhelés miatti benyomódással szemben, megemelt hőmérsékleten is rendkívül ellenállónak mutatkozott. Ez a tulajdonság a bitumenes útburkoló anyagok vizsgálatánál az ún. Marshall-próbával mérhető. A találmány szerinti eljárást közelebbről a 3 -14. példával ismertetjük. Az 1. és 2. példa a technika állásához tartozó ismert eljárást mutatja be, összehasonlítás céljából. 1. példa l-10mmJ-es vékony, átlátszó, szabálytalan alakú lapocskák alakjában polietilén-hulladékot 180 200 °C közötti hőmérsékleten Kotthoff-keverőben a szokásos B 80 minőségű útépítő bitumennel (MSZ 3276) elkeverünk és a keveréket homo-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
