198956. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kéntartalmú aszfaltkeverékek előállítására
1 HU 198956 Ti 2 Az aszfaltburkolatok legelterjedtebb kötőanyaga a bitument adalékanyagaik különböző zúzott és osztályozott kövek (zúzottkő, zúzalék, zúzott és természetes homok, mészkőliszt), esetleg alkalmas helyi kavicsos homokok. A bitumennel, mint kötőanyaggal összekevert adalékanyagot nevezzük aszfaltnak. Az adalékanyag adja a réteg teherhordó kővázát, a kisebb szemek a habarcsszerű kitöltést. Az egyes szemeket a bitumen vékonyan bevonva összeragasztja és összeköti (dr. Nemesdy Ervin: Utak és autópályák pályaszerkezete MK. 1971. 95. oldal). Az aszfalttulajdonságok javítása pl. a stabilitás növelése és a deformációkészség csökkentése adalékanyagok alkalmazásával valósítható meg. Az egyik ismert adalékanyag az elemi kén, amely egyrészt kémiailag javítja a bitumen tulajdonságát, másrészt az aszfaltkeverékben a bitumen egy részét helyettesíteni képes. Ismeretes az, hogy az elemi kén olvadáspontja feletti 120 °C hőmérsékleten összekeverhető folyékony bitumennel. 180 °C körüli hőmérsékleten a bitument tömegére számítva 5-10 százaléknyi kénnel elegyítve dehidrogénezó reakció játszódik le és nagymennyiségű - az emberi egészségre és a környezetre káros - kénhidrogén szabadul fel (Bitumen zsebkönyv MK. 1961. 43. old.). Ez az aljórás emiatt a nyitott rendszerű aszfaltkeverő gépeknél nem alkalmazható. A bitument ennél alacsonyabb, mintegy 120-150 °C-on keveredik össze kénnel, ugyanis ez esetben a bitumen és a két nem dehidratációs, hanem addíciós reakció formájában lép kölcsönhatásba, kénhidrogén vagy kén-dioxid nem képződik. Ezen hőmérséklethatárok között az összekeverés mér elvégezhető, mivel a kén olvadáspontja 120 °C. Az ilyen módon kezelt kénes bitumennel lehet aszfaltkeveréket készíteni. Ez esetben a szilárd halmazállapotú, vagy 120 °C-on előzetesen megolvasztott kén bekeverése 120- -150 °C-os bitumenbe megfelelő nyiróeró (keverő teljesítmény) alkalmazása mellett lehetséges, és ezáltal egy folyékony halmazállapotú bitumen-kén keverék jön létre. A folyékony bitumen-kén rendszernek azonban a viszonylag könnyű összekeverhetóség mellett hátrányai vannak, így- a bitumenbe csak max. mintegy 15-20 tömegX kénmennyiség vihető be előzetesen, mert a bitumen csak saját tömegének mintegy 15-20%-át kitevő kén mennyiségével képes kémiailag reagálni. Ennél nagyobb menynyiség alkalmazásakor finom diszperzió formájában a kén kiülepszik a keverőtartályba, vagy a csővezetékek falára, eltömi a vezetékrendszereket és lehetetlenné teszi a folyamatos munkát;- 20 tömegX-nál kevesebb kén bekeverése esetében is néhány órán belül a bitumentárolóban a kén kiülepszik a bitumenből, ugyanis a kén sűrűsége 1,92/cm3, ami lényegesen nagyobb a bitumen 1,02 g/cm^-es sűrűségénél és az összekevert, de fel nem használt kötőanyag-keverék csak állandó keverés és cirkuláltatás mellett használható fel. A találmány célkitűzése olyan kéntartalmú aszfalt előállítása, amelynél az előbbiekben ismertetett hátrányok elmaradnak, sőt lehetővé válik az eddigi max. 20 tömegX ként tartalmazó bitumennel szemben a bitumen tömegére számítva 50 tömegX-ig terjedő kénmennyiség bevitele az aszfaltkeverékbe. A találmány szerinti eljárás kéntartalmú aszfaltkeverékek elóállitáséra azzal jellemezhető, hogy 4-8 tX bitumen és 96-92 tX szilárd ásványi adalékanyag keverékéhez - a bitumen tömegére számítva - 20-50 tX elemi ként, célszerűen por és/vagy pikkelyként adagolunk 120-135 °C közötti hőmérsékleten és a megolvadó ként a bitumen és adalékanyag keverékében egyenletesen eloszlatjuk mechanikai keverés közben. A keveréshez aszfaltkeverőgépet alkalmazunk. A szilárd ásványi adalékanyag a mészkőliszt, természetes homok, zúzott homok vagy zúzott kő ill. ezek keveréke lehet. Az aszfaltkeverőgép - amelyben a találmány szerinti eljárás kivitelezhető - egy kán tárolóból, a kén továbbítására szállítócsigából, keverőtek nőből vagy keveródobból áll, amelyhez egy elszivóberendezés van csatlakoztatva. A találmány szerinti eljárás eredményeként olyan kéntartalmú aszfaltkeverék képződik, amelynek 120 °C felett lényegesen kisebb belső stabilitása van, ezért könnyen elteríthető burkolatot képez, amelyet kisebb energiával lehet tömöríteni. A bitumen-kén rendszerben 120 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten - ahol a kén önmagában már szilárd halmazállapotú - még egy viszonylag kis viszkozitású keverék jön létre, amely aszfaltburkolatként jól és könynyen tömöríthető a hagyományos aszfalttömörító gépekkel. Egy 4 cm tömör vastag hagyományos aszfaltbeton réteget általában 120 °C-on 7-8 hengerjórattal lehet tömöríteni. addig a 30X ként tartalmazó bitumennel megkevert 4 cm-es kénes aszfaltot 5-6 hengerjárattal a szabványos 97X-os tömörségűre lehet bedolgozni. 90 °C-os aszfalt hőmérsékletnél az ismert aszfalt kopórétegek a szokásos tómőrítőgépekkel már nem tömöríthetók 97%-os értékre, ugyanakkor a kénes aszfalt ezen a hőmérsékleten még 7-8 hengerjárattal tömöríthető. Ezen hőmérsékletnél alacsonyabb értékeken már nagymértékben nő a kénes aszfalt viszkozitása és ellenállása a tömörítéssel szemben, és 60 °C-on már nagyobb stabilitást mutat, mint a hagyományos aszfalt. Külön növeli még a kénes aszfaltkeverék stabilitását a kénnek a kikristályosodása a keverék bői is, ami a keverék elkészülte és lehűlése után kb. 5-6 nappal indul meg. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
