PT94032B - Processo de preparacao de betao betuminoso contendo pedacos de arame - Google Patents

Description

USMÓRIA DESCRITIVA · '· invento refere-se a um processo de preparação de uma mistura de betão betuminoso quente moldável. Tal betão é muitas vezes usado para reforçar as margens dos cursos de água e para as superfícies de estrada. Como é bem conhecido, compreende uma mis tura de material de enchimento (tal como areia, cal e/ou pedaços de pedra, por exemplo, com dimensão de 2 mm até 20 mm) e de um betume fundente que, em estado endurecido, liga o material de en chimento em conjunto. Betume deve ser entendido principalmente como uma mistura de hidrocarbonetos com impurezas usiduais, como as obtidas da refinação de carvão ou petróleo, tal como pez ou alcatrão ou asfalto. 0 betume escolhido está adaptado para ser suficientemente duro às temperaturas,às quais o mesmo é exposto durante a utilização, a qual é, em geral, uma temperatura abaixo dos 405C, e adaptado ainda para ser suficientemente líquido à temperatura de mistura, de modo a ser misturável com o material de enchimento durante a mistura, e manter-se suficientemente mole durante o tempo subsequente,após vasamento, de modo que possa ser deformado e compactado para a sua forma final, na qual o mesmo tem de endurecer. Uma temperatura de mistura adequada varia entre 802C e 200^0. Abaixo de 80^0 deixa insuficiente tempo livre entre o vasamento e a compactaçâo, e acima de 2002G o processo é menos económico e menos prático para manuseamento da mistura quente.

Uma mistura de tal betão betuminoso a essa temperatura de mistura é tida em consideração quando se refere aqui a seguir uma mistu ra quente moldável de betão betuminoso.

Para se reforçar o betão betuminoso, é conhecido, por exemplo, da Patente Americana n2. 4 382 988, a introdução na mistura de uma multiplicidade de pedaços de arame de aço adaptados para reforçarem o referido betão betuminoso após a sua solidificação, e misturar os referidos pedaços de arame de aço na mistura.

Há já no mercado elementos de arame de aço, adaptados para o reforço de betão a base de cimento, com a forma de feixes dos tais pedaços de arame de aço os quais são mantidos juntos,nos referidos feixes, por uma substância ligante adaptada para se desintegrar em água,quando misturada num betão à base de cimento húmido. Tais feixes de fios são introduzidos na mistura húmida

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-3ie betão à base de cimento, desintegram-se em pedaços de arame in dividuais por meio da água da mistura e do movimento de mistura, e, por mistura adicional, os pedaços de arame individuais ficam igualmente distribuídos na mistura. Devido à introdução na forma de feixes, evita-se que os arames individuais venham a conglomerar em bolas em vez de ficarem uniformemente distribuídos. Tal processo de mistura e os feixes adaptados à mesma,foram descritos na Patente Americana n². 4 314 853. Tais feixes são agora produzi dos em massa por um processo no qual um certo número de fios é junto e depois colados uns aos outros por aplicação de uma emulsão da cola em água (a qual após secar, reemulsiona-se ou dissolve-se mais tarde de novo no betão à base de cimento) e então os feixes são deixados secar num forno de secagem, e sendo o feixe finalmente cortado transversalmente em' pedaços de feixes curtos, como descrito na Patente Americana n². 4 284 667. Uma cola conhecida para essa utilização é uma cola com cerca de 75% de dispersão de poli(acetato de vinilo) com um agente amaciador e com cerca de 25% de uma cola que é solúvel em água, tal como um poli(álcool de vinilo) ou etileno-acetato de vinilo.

Adaptando este processo de mistura com feixes de pedaços de arame ao betão betuminoso, verificou-se que os mesmos feixes de arames do mercado, para utilização em betão a base de cimento, podem ser directamente utilizáveis para betão betuminoso, apesar do facto da mistura do último não incluir água, porque a substân cia ligante, a qual mantém os pedaços de arame juntos, é, ou pode ser tornada adaptável, para fundir também à temperatura de mistura do betão betuminoso e levar os feixes a desintegrarem-se. Quando estes feixes fibrosos são escolhidos para betão betuminoso, não é necessário manter uma reserva separada para betão à base de cimento e betuminoso.

invento é, consequentemente,caracterizado pelo facto de que os pedaços de arame de aço são introduzidos na mistura do betão betuminoso na forma de feixes de tais pedaços de arame de aço, os quais são mantidos juntos nos referidos feixes por meio de uma substância ligante adaptada para se desintegrar na água quando misturada num betão à base de cimento, sendo os referidos feixes

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Y.TDV/pp/2858 também adaptados para se desintegrarem por fusão quando misturados na referida mistura de betão betuminoso quente, e que os referidos feixes são levados a se desintegrarem durante a mistura do referido betão betuminoso.

Por adaptado para se desintegrar por fusão entende-se que a substância ligante, quando misturada na mistura quente moldável de betão betuminoso, perde solidez suficiente para permitir aos feixes de pedaços de arame se desintegrarem em pedaços de arame individuais,por acção do movimento de mistura, sendo esta perda de solidez devida à substância passar totalmente ou parcial mente do estado sólido ao estado fundido. A perda de solidez não ocorre, necessariamente, num ponto de fusão bem definido. Para subs tâncias que são compostas de diferentes moléculas com pontos de fusão diferentes, por exemplo como para resinas sintéticas, a perda de solidez ocorre por amolecimento gradual,através de uma gama de temperaturas de amolecimento. Para estas substâncias, o nível da temperatura de amolecimento é aqui determinada pelo pon to de amolecimento de acordo com o teste de Ring & Bali. E para as substâncias com ponto de fusão bem definido, o amolecimento ocorre à temperatura de fusão. Isto é o que se entende aqui por ponto de amolecimento.

E aconselhável utilizar uma temperatura de mistura que se situe numa gama entre 30 e 50 graus centígrados acima do ponto de amolecimento da substância ligante dos feixes. Se a temperatura de mistura se situa muito acima do ponto de amolecimento, então será observado que a substância ligante funde muito rapida mente antes dos feixes não desintegrados estarem distribuídos uni formemente na mistura, e quando a temperatura de mistura se situa muito pouco acima do ponto de amolecimento, então há o risco de que os feixes não se desintegrem eompletamente. Como a temperatu ra de mistura adequada varia entre 80^0 e 200^0, e como o ponto de amolecimento abaixo de 50^0 é indesejável, de modo a evitar que os feixes comecem a colar uns aos outros,quando expostos ao sol ou em circunstâncias climatéricas quentes, isto quer dizer que o ponto de amolecimento para o ligante se situa na gama entre 50 °C e 170^0.

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Be modo a serem considerados para o reforço de betume betuminoso endurecido, os pedaços de fios de aço terão uma forma essencialmente ablonga, com uma espessura de 0,3 a 1,5 mm, uma razão comprimento-espessura entre 40 e 120 e um comprimento máximo de 120 mm. Bor oblongo quer-se dizer, que o pedaço de arame não é tão curvado ou enrolado, que já não seria possível distinguir uma direcção do comprimento geral na qual o pedaço de fio tem de exercer o seu efeito de consolidação. Em relação a isto, o compri. mento aparente do pedaço de arame, isto é a distância entre ambas as extremidades do pedaço de arame, não tem de ser 0,7 vezes menor do que o comprimento, quando medido ao longo do pedaço de fio A espessura do pedaço de fio, para secçães transversais não circulares, é calculada como o diâmetro do círculo tendo a mesma área.

Um feixe,então compreende um certo número desses pedaços de arame, de preferência,entre 5 e 40. Estes pedaços de fio são man tidos juntos pela substância ligante, não necessariamente devido ao facto de que os pedaços de fio são colados uns aos outros, em que a substância ligante se localiza entre os pedaços de fio, mas também pelo facto de a substância ligante se estabelecer à volta do feixe, na forma de uma manga apertada a volta do feixe ou um ou mais anéis apertados, ou um ou mais filamentos envolven tes. 0 feixe não tem necessariamente de ser um feixe com secção transversal redonda, mas será, de preferência, um feixe plano de fios que estão colados uns aos outros lado a lado. Tais feixes são mais fáceis de se desintegrar durante a mistura.

Para a possibilidade dupla de utilização pretendida, a subs tância ligante, desintegrável por fusão, tem de ser também desin tegrável na água do betão à base de cimento. Isto pode ser obtido usando uma substância que é completamente solúvel em água, as sim como, utilizando uma composição que é apenas parcialmente so lúvel, de tal forma que a parte não solúvel amolece ou emulsiona -se suficientemente para permitir aos pedaços de arame de aço de se separarem com o movimento de mistura. Be preferência, é utili. zado um adesivo à base de poliacetato como atrás mencionado se for adicionado um etileno-acetato de vinilo como componente so70 985

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-6- · lúvel em água, o ponto de amolecimento pode ser adaptado alteran do a razão etileno/acetato de vinilo.

A substância ligante pode ser um polímero ou copolimero que é solúvel em água, de preferência, na forma de um adesivo fundido quente convencional, o qual compreende resinas adicionais, ce ras, amaciadores, estabilizadores e possivelmente uma substância de enchimento. Os adesivos fundidos quentes adequados os que são utilizados para aplicação no estado fundido em papel ou cartão, e destinados a ficarem novamente viscosos quando humedecidos com água, tais como os que são obtidos no mercado e, que, por exemplo, são descritos no livro de D.L, Bateman, Kot melt adhesives Ter ceira Edição, Noyes Data Corporation.

Os feixes de pedaços de arame de aço são despejados em massa na mistura. Eles podem ser adicionados primeiramente e misturados numa mistura seca, antes de adicionar o betume, e este últi mo pode ser então, depois disso,adicionado. Os feixes podem ser também adicionados à mistura quente que contém já o betume fundi do. Em cada um destes casos, os próprios feixes são em primeiro lugar uniformemente distribuídos na mistura sob influência do mo vimento de mistura. E em seguida, ainda durante a mistura adicio nal, a substância ligante amolecerá e/ou fundirá, pelo que os feixes se abrem e desligam nos pedaços de arame separados, que são adicionalmente misturados e vão ser uniformemente distribuídos como pedaços de arame separados.

Claims (3)

1. REIVINDICAÇÕES

   1^. - Processo para a preparação de uma mistura quente de betão betuminoso moldável, compreendendo o passo de introdução numa mistura, para esse betão betuminoso, de uma multiplicidade de pedaços de arame de aço adaptados para reforçarem o referido betão betuminoso após a sua solidificação, e de misturar os referidos pedaços de arame de aço até eles estarem igualmente dis tribuídos na referida mistura quente de betão betuminoso, carac terizado por os pedaços de arame de aço serem introduzidos na forma de feixes dos tais pedaços de arame de aço que são mantidos juntos nos referidos feixes por meio de uma substância ligan te, adaptada para se desagregar em água quando misturada num betão molhado à base de cimento, estando os referidos feixes também adaptados para se desagregarem por fusão quando misturados na referida mistura de betão betuminoso, e por os referidos feixes serem levados a desagregar-se durante a mistura da referida mistura de betão betuminoso.
2. 2-. - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracteriza do por a temperatura da mistura da referida mistura betuminosa se situar na gama entre 802C e 200^0, e numa gama entre 30 e 50 graus centígrados acima do ponto de amolecimento da referida substância ligante.
3. 3^. - Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por os referidos feixes serem despejados a granel na referida mistura.