179834. lajstromszámú szabadalom • Eljárás fokozott tapadóképességű bitumen előállítására útépítési célokra
3 179834 4 tik a bitumenhez kevert aktívszén diszpergálását, ellensúlyozzák az aktív szén hatására bekövetkező viszkozitásnövekedést, gátolják az adalékanyag leülepedését. A tapasztalatok szerint a javasolt aktívszén-mennyiség bekeverése a bitumenbe egyrészt költséges, bonyolult berendezéseket igényel, másrészt alkalmazástechnikailag is hátrányos, mivel a bitumen ismételt felmelegítése különleges rendszabályokat tesz szükségessé. Felismertük azt, hogy a növényolajiparban képződő, az olajos fázisból kiváló foszfatidok — kiváltképpen a leticin -ss már kis mennyiségben alkalmazva is kölcsönhatásba lépnek a bitumenolvadékkal, az alapbitumen tapadási tulajdonságait a különféle kőzetekhez javítják, a bitumennel homogénen összeépülve fejtik ki előnyös hatásukat. A leticin nem hőérzékeny, a bitumenből nem ülepszik ki, egyformán javítja a bitumen statikus és dinamikus tapadási tulajdonságait, hozzájárul az útburkolatok élettartamának növekedéséhez. A találmány tehát fokozott tapadóképességű bitumenek előállítására vonatkozik útépítési célokra, hígított bitumenből vagy útépítési bitumenből kiindulva, amely azzal jellemezhető, hogy a bitumenhez saját súlyára számítva 0,5—5 súly%-nyi mennyiségben lecitint adagolunk a bitumen lágyuláspontja feletti, célszerűen 70 °C körüli hőmérsékleten. A lecitint célszerűen körülbelül fele-fele arányban növényolajjal, például napraforgóolajjal, vagy repceolajjal felhígított, esetleg gázolajjal továbbhígított formában alkalmazzuk. A tapadásjavítóként alkalmazott lecitin felső határa a bitumen súlyára számítva 5—10% körüli érték, 5%, sőt 2—3% feletti mennyiségben bekeverve sem tapasztalható már a tapadás javulása. A kész bitumen hőállósága megfelelő és a vizsgálatok szerint mind a statikus, mind a dinamikus tapadási értékek a kőzetekhez javulnak. A lecitin barna színű, sűrűn folyós, melegítésre folyékonnyá váló anyag, amely 50—55% növényi olajban foszfatidot tartalmaz. A foszfatid a glicerinfoszforsav nitrogéntartalmú bázis (kolin) származékának diacilésztere. A lecitin a növényolaj feldolgozás melléktermékeként képződik és jóllehet értékes anyag, akár takarmányozási, akár emberi táplálkozás szempontjából, tisztítása rendkívül bonyolult. Emiatt a lecitint ipari méretben nem sikerült megfelelő terjedelemben hasznosítani, így tapadásjavító szerként való alkalmazása nem csupán az eddig alkalmazott értékesebb vegyületek helyettesítését, hanem egyben ipari melléktermék hasznosítását is lehetővé teszi. A bitumen és a kőzetszemcsék közötti tapadás javulásában valószínűsíthetően közrehat az a körülmény, hogy a poláros kőzet felületéhez az elektrokémiai kötődés erősebb, ha a tapadásjavító szer molekulája két poláros csoportot vagyis foszfatid esetében hidroxil- és egy amino-csoportot tartalmaz. Különösen előnyösnek tartjuk azt, hogy a találmány szerinti tapadásjavító szert tartalmazó bitumen felhasználható vizes felületen, így útburkolat javítási vagy útfenntartási munkálatoknál anélkül, hogy az elkészült útburkolat minőségét a nedves felület jelenléte hátrányosan befolyásolná. Az alkalmazott lecitin és a bitumen között elkeverés után fázisszétválás nincsen, fajsúlyúk közel azonos, a két anyagkomponens 70 °C körüli hőmérsékleten jól összekeverhető. A találmány szerinti eljárást a következő kiviteli példákban szemléltetjük: 1. példa Az alkalmazott bitumenfajta útépítési SZB 90 vagy hígított bitumen (HB—R 150/300 jelű), amelynek minőségijellemzői a következők (MSZ 3288—74 és 3276—74 szerint): — viszkozitás 30 °C-on 10 mm-es nyíláson 150—300 mp — lobbanáspont (Marcussen szerint) 0 °C legalább 70 C illetve 260 C — lepárlási próba: átdesztilláló párlat tf.%-ban 225 °C 0—3 260 C 1—7 315 C 4—10 360 °C 7—13 — lepárlási maradék: visszamaradt bitumen penetrációja 25 °C 0,1 mm 70—250 duktilitás 25 cC-on legalább 100 lágyuláspont 48—52 °C A lecitint 1 : 1 arányban növényi olajjal elkeverve — a bitumenre számítva — 2—5%-nyi mennyiségben alkalmazzuk. Alkalmazhatjuk akként is, hogy a növényi olajtartalmú lecitint 1 : 1 arányban gázolajjal felhígítjuk. A bitument 70 °C-ra felmelegítjük és súlyára számítva 2 s% lecitint adunk hozzá. Az elegyített bitumeneknél szobahőmérsékleten fázisszétválás nem tapasztalható. A 2% lecitint tartalmazó hígított bitumen jellemzői a következők: — viszkozitás 30 °C-on 250 mp — lobbanáspont (Marcusson szerint) 190 CC lepárlási próba: átdesztilláló párlat °C-ban térfogat%-ban 220 °C 0 225 °C 0,25 260 °C 2,5 315 °C 5,5 360 °C 7,2 A tapadásjavító szert tartalmazó bitument üzemi körülmények mellett bekevertük. A meleg bitumen kiszállítási és felhasználási idejének ismeretében a legszélső igénybevételnek kitéve a bitument 0,1—10% közötti mennyiségű tapadásjavító szer hozzáadása után vizsgáltuk. A tapadásjavító szer beadagolása után a bitument 80 °C-on 6 óra hosszat öregítettük. Az alkalmazott tapadásvizsgálati módszer statikus vizsgálat esetén lényegében abból áll, hogy egy savas, bázikus és egy közel semleges jellegű kőzetet a bitumennel való bevonás után 24 óra hosszat víz alatt tároltuk. Ezután a közeget felforraltuk vagy ráztuk, a dinamikus vizsgálat lefolytatásához a tapadási érték meghatározása szemrevételezéssel pontozásos értékeléssel történt. A vizuális értékelési módszerrel meghatározható, hogy a bitumen az adott szemcseméretű és adott mennyiségű kőzetfajta felületét hány %-ban vonja be maradandóan. Az útépítési bitumen (SZB 90) tapadásvizsgálatához 5—10 mm szemcsefinomságú zalahalápi bazaltot, leány vári mészkövet, hegyeshalmi és dunai kvarckavicsot használtunk. A vizsgálathoz a szennyeződésektől 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
