194295. lajstromszámú szabadalom • Útépítési kötőanyag készítmény
1 194.295 2 A találmány tárgya útburkolatok előállítására szolgáló útépítési kötőanyag. A találmány szerinti útépítési kötőanyag másodlagos nyersanyagokból és hulladékokból így propán bitumenből és lágyítóból áll. Közlekedési felületek, különösen utak építésére kötőanyagként világszerte a bitument, az ásványolajfinomítás egyik termékét használják. A bitumen, mint útépítési kötőanyag felváltotta a korábban alkalmazott kőszénkátrányszerű termékeket. Ennek alapja egyrészt az, hogy az ásványolajtartalékok olcsón rendelkezésre álltak, másrészt a bitumen azon tulajdonsága, hogy szélesebb plasztikus tartománya következtében jobban megfelel az erősebbé vált közlekedési teihelésnek. Az ásványolaj árrobbanása és világméretű hiánya szükségessé teszi az ásványolajtól független, alternatív megoldások kutatását. így jelenleg általában bitumen-szurok keverékeket alkalmaznak, a szükséges szurkot pedig kőszénkátrány desztillációjával állítják elő. Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy a kőszénkátrány-szurok ugyancsak korlátozottan áll rendelkezésre, mivel egyéb szénvegyészeti termékek értékes nyersanyaga. Ha a szurok a fő kötőanyagkomponens, akkor a szükséges plasztikus viselkedési tartományt (a lágyuláspont és a töréspont közötti különbséget) csak a szurok költséges termikus módosításával lehet elérni. Egy másik módszer szerint a szükséges plasztikus viselkedési tartomány elérésére finoman porított szent szuszpendálnak a kőszénkátrány-szurokba. Ebben az esetben a szénpor aránya 10%-ig terjedhet. A megoldás hátránya, hogy csak nagyon csekély mértékben oldódik a kőszénkátrány-szurokban és alkalmazásával nem lehet elérni a bitumenfajtákkal szemben támasztott minőségi követelményeket. A bitument helyettesitő termékeknek messzemenően meg kell felelniük ezen követelményeknek, hogy lehetővé váljék a moder útépítési termékek problémamentes feldolgozása és terhelhetősége. Ilyen kötőanyagot ismertet a 30 01 078 számú DE közrebocsájtott találmányi bejelentés, amelyet aprított szén vagy hasonló szén tartalmú nyersanyagok meghatározott, petrol- és szénkémiai eredetű, aromás oldószerekben való eloszlatásával nyernek. A leírás szerint a kívánt penetrációt az illékony alkotók és a nagy molekulájú aromás kátrányfrakciók arányával érik el. Hátránya' az eljárásnak, hogy a kötőanyag előállítása költséges technológiával történik. A fő hátrány ennél a megoldásnál és a többi ismert megoldásnál is az, hogy értékes nyersanyagok szükségesek a kötőanyagok előállításához. Az 1 194 310 számú DD közzétételi irat és a 155 172 számú DD szabadalmi irat alapján kötőanyagok gazdaságos előállításához az ismert útépítési bitumenekhez lágyítóként adagolhatunk széncseppfolyósításban, hamueltávolításkor keletkező maradékokat, így például kátrányolajat, kátrány desztillációs termékeket. Mivel az útépítési bitumen a kőolajdesztilláció egyre értékesebb termékévé válik, a 218 771 számú DD szabadalmi irat szerint már közútakhoz, útburkolatokhoz a propánbitument úgy alkalmazzák hogy olajos lágyítókat adagolnak hozzá. Az irodalmi forrás táblázatosán felsorolja a kedvező keverési arányokat. Az alkalmazható olajok ugyancsak kőolajfeldolgozáskor keletkező termékek, amelyek nem állnak olyan mennyiségben rendelkezésre, hogy fedezzék a közútakhoz, különösen az útépítéshez szükséges kötőanyagok, rétegező anyagok iránt rendkívüli mértékben megnő vekedett igényt. A propánbitumen alkalmazása azonban időközben már nemcsak gazdaságossági, hanem környezetvédelmi szempontból is szükségessé vált. A megoldatlan probléma abból áll, hogy a propán bitumenhez egy másik, kielégítő mennyiségben min dia jelenlévő, gazdaságossági szempontból is kedvezd komponenst alkalmazzanak. A találmány célja, hogy útépítéshez olyan kötőanyagot találjunk, amely gazdaságosan előállítható és alkalmazható és, amely az útépítéshez használt bitumennel ekvivalens tulajdonsággal rendelkezik és amelynél az ásványolaj- illetve kenőolaj előállításból és a kátrány előállításából származó hulladék termékeket a legnagyobb mértékben hasznosítjuk. A találmány műszaki feladata, hogy útépítéshez alkalmazott bitument, szenet és olajat helyettesítő termékekből olyan útépítéshez megfelelő kötőanyagot fejlesszünk ki, amely ezeknek az anyagoknak kedvező tömegszázalékos arányával az útépítéshez alkalmazott bitumennek megfelelő pozitív tulajdonságokkal rendelkezik. A találmány szerinti kötőanyagokat másodlagos nyersanyagokból állítjuk össze, mégpedig főleg olyanokból, amelyeket a szakmai előítélet eddig tulajdonságaik alapján alkalmatlannak tartott közlekedési felületek és utak építésére. A találmány szerinti kötőanyag propánbitumenből és kátrány maradékokból előállított lágyítóból tevődik össze. A két termék kombinációjával közlekedési felületek és utak építésére alkalmas kötőanyagok állíthatók elő. A propánbitumen lágyítójaként 380 C forrási tartományú bitumenes és olajos anyagokat, kő- és barnaszénbázisú kátrányokat, kátrányszurkokat, szurokkátrányokat, lágy kátrányszurkokat, kátrány maradékokat, hézagkitöltő bitumeneket és hézagkitöltő gyantákat alkalmazunk. Ezek alkalmasságukra tekintettel előnyösen koksz-izzításból és kátrány előállításból származó maradékokként alkalmazhatók. Kátránymaradék felhasználásakor az összetétel előnyösen 60-80 tömeg% propánbitumen és 20—40 tömeg%> kátránymaradék. A találmány szerinti útépítési kötőanyag előnye, az eddig ismert kötőanyagokkal szemben, hogy a propánbitumen és a lágyító komponensek arányának változtatásával a kívánt célnak megfelelő, különböző viszkozitású kötőanyagok állíthatók elő. Ezáltal a bitument alkalmazó közlekedési felület — és útburkolatépítés gyakorlatilag minden követelménye és építési módja kielégíthető, A találmány szerinti kötőanyag a következő, az útépítésnél kedvező tulajdonságokkal rendelkezik:- nagy hőállóság, erő hatására csekély alakváltozás széles hőmérséklettartományban,- jó hidegállóság,- flexibilitás: azaz nagy alakváltozási lehetőség repedés képződése nélkül tertielés hatására alacsony hőmérsékleten, a hideg évszakban ahőtágulás nem okoz irreverzibilis repedéseket és terfielés hatására, illetve a legkisebb útalap-hordképesség időszakában nem történik mega húzósziíárdság túllépése, a találmány szerinti kötőanyagnak jó a kopásállósága és a fagy- illetve a vegyi jégmentesítő anyagok hatásával szembeni ellenállóképessége,- jó tapadás a kőzetekhez,- gazdaságosság: az alacsony feldolgozási hőmérséklet következtében az energiafelhasználás kicsi, ezért 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
