198956. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kéntartalmú aszfaltkeverékek előállítására
3 HU 198956 B 4 Mivel az aszfaltkeverékben a kéntartalom az aszfalt stabilitását és ezzel arányosan a deformáció ellenállóképességét növeli, ezért szabványos mérési módszerként a Marshall-féle stabilitási vizsgálatot (MSZ 9996) végezzük el. Ezen szabványosított vizsgálat során 4 inch átmérőjű és 2,5 inch magasságú korong alakú próbatesteket készítenek az adott aszfaltanyagból és ezeket a próbatesteket 60 °C-os kondicionált hőmérsékleten a palástjuk mentén összenyomják és mérik az összes nyomáshoz szükséges erőt, amit Marshall-féle stabilitásnak neveznek. A Marshall-féle stabilitás növekszik a találmány szerinti eljárással készített aszfaltok esetében. Az ismert aszfaltkeverékek egyes alkotórészeit az aszfaltkeverőgépekben 150- -180 °C-os hőmérsékleten keverik össze és állítják elő az aszfaltot. A keveréshez szükséges energiát az aszfaltkeverögép biztosítja. A mintegy 150-180 °C-os hőmérséklet a jó összekeverhetóség mellett, ahhoz is szükséges, hogy a burkolatnak elterített aszfaltot megfelelően lehessen tömöríteni, ugyanis az aszfaltkeverék viszkozitása 140 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten a hőmérséklet csökkenésével rohamosan növekszik és 120 °C alatt mór csak igen nagy tömörítőmunkával tömöríthető. Felismertük azt, hogy ha a szilárd halmazállapotú por- és/vagy pikkelyként az aszfaltkeverékbe közvetlen módon az aszfaltgyártási eljárás során adagoljuk, akkor kiküszöbölhető a kén és a bitumen előzetes összekeverése. A találmány szerinti eljárás során a kénnek az aszfaltba való elkeveréséhez szükséges nyiróerőt az aszfaltkeverögép, és az általa mozgásban, keverésben tartott adalékanyag által kifejtett nyiróerő biztosítja, a megfelelő hőmérsékletet pedig a 135-140 °C keverési hőmérsékletre felmelegitett ásványi adalékanyag és a bitumen hőmérséklete biztosítja. Mivel ezen technológiai eljárás megvalósítása gazdaságosabb, energiatakarékosabb aszfaltgyártást tesz lehetővé az ismert eljárásnál, ezért bármely rendszerű aszfaltkeverőgéphez csatlakoztatott kiegészítő berendezésekkel a találmány szerinti eljárás gazdaságosan kivitelezhető. A kén beadagolása az aszfaltkeverögép keveróteknőjébe vagy keverődobjóba a bitumenadagolással egyidőben történik, így a keverés közbeni nyiróerő biztosítja, hogy a keverési hőmérsékleten - célszerűen 120- -135 °C-on - a megolvadó szilárd halmazállapotú kén a bitumenben egyenletesen keveredjen és kémiailag reagáljon. A keverés során a bitumen-kén rendszer vékony filmként vonja be a keverékben lévő szilárd ásványi szemeket és ebből a vékony filmből tárolás közben képes a bitumen 20 tömeg%-át meghaladó kénmennyiség kiülepedni, igy az aszfaltkeverékbe be lehet vinni 20 bitumen tömegX-nól nagyobb kénmennyiséget is. Állás közben ugyan a kén egy kis ítészének átkristályosodása végbemegy az aszfaltkeverékben, de az aszfalt tulajdonságait őszszességében 20 bitumen tőmeg%-nól nagyobb kénmennyiség határozza meg. A műszaki előnyök mellett a találmány szerinti eljárás nagyfokú gazdasági előnyöket is biztosit. Közvetett energiamegtakaritással jár az a tény, hogy a kőolajból készült - sok energiát tartalmazó bitument helyettesíteni lehet pl. a kőolajfinomitókban melléktermékként keletkező porkénnel vagy a kokszolómüvekben hulladékként keletkező ún. pikkelykénnel. A kén tömegegységre vonatkoztatva lényegesen olcsóbb, mint a bitumen. Közvetlen energiamegtakaritóst eredményez az a tény, hogy amíg a hengerelt aszfaltokat - bitumenfajtától függően - 150--180 °C-on, az öntöttaszfaltokat 200-240 °C- on lehet megkeverni, addig a legalább 20 kötőanyag tönieg% ként tartalmazó aszfaltok 120-135 °C-on jól megkeverhetek és elterithetók, ugyanis a kén hozzáadásával az aszfaltkeverék viszkozitása lecsökken és mind a keverés, mind a keverék betömörítése könynyebbé válik. A gyakorlati tapasztalatok szerint 1 t hengerelt aszfalt megkeveréséhez jelenleg mintegy 12,5 ni3 földgáz elégetése szükséges és ez a szükséglet mintegy 30-40%-kal csökken a kénes aszfaltoknál. Az öntöttaszfaltoknál a magasabb hómérsékletkülönbség miatt a megtakarítás még nagyobb. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával a kénes aszfalt környezetkímélőén állítható elő és építhető be. Az aszfaltkeverékbe beépülve viszont a kén a vízzel és a levegővel már nem lép reakcióba, így a kéntartalmú útburkolatok esetleg környezetszennyező volta sem áll fenn. A találmány szerinti eljárást közelebbről a kiviteli példákban ismertetjük: 1. példa A szokásos AB-12 jelű aszfaltfajta átlagosan 6,5% bitumen kötőanyagot tartalmaz. Az ásványi adalékanyagainak 2,0 mm-nél nagyobb szemcséi kizárólag zúzott anyagból állnak, ezenkívül az aszfaltfajta kőlisztet és homokot is tartalmaz. Az AB-12 jelű keveréket a következő komponensekből állítjuk össze (tömeg%-ban): SzB-90 jelű bitumen 6.5 Mészköliszt 8.0 Természetes homok 15.0 Zúzott homok 30.5 NZ 5/12 jelű zúzottkő 40.0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
