SE433941B

SE433941B - Method for producing an asphalt cement

Info

Publication number: SE433941B
Application number: SE8103973A
Authority: SE
Inventors: A P E Tyllgren
Original assignee: Skanska Cementgjuteriet Ab
Priority date: 1981-06-25
Filing date: 1981-06-25
Publication date: 1984-06-25
Also published as: SE8103973L

Abstract

Asphalt cement is made by the mixing together of stoney material and asphalt emulsion and subsequent treatment with an emulsion breaking fluid to break the asphalt emulsion and to precipitate the asphalt on to the stoney material. A basic solution, especially an aqueous solution of calcium hydroxide is used as an emulsion breaking fluid for cationic asphalt emulsions. The emulsion breaking fluid can be spread over the prepared asphalt cement.

Description

8103973-7 10 15 20 25 .30 35 2 emulsionen initieras av olika "störningar", av vilka den viktigaste är att emulsionen vid blandningen med ballast- materialet sammanföres med ett s k "surt" stenmaterial. 8103973-7 10 15 20 25 .30 35 2 the emulsion is initiated by various "disturbances", of which it most important is that the emulsion when mixed with ballast the material is combined with a so-called "acidic" stone material.

Som nämnts har vid hittills använda metoder för fram- ställning av asfaltemulsionsbetong uppstått stora förlus- ter av asfaltmaterial. Detta synes bero på att den full- ständiga brytningen av asfaltemulsionen inte nödvändigt- vis sker omedelbart (och inte heller bör ske omedelbart).As mentioned, in the methods used so far for asphalt emulsion concrete has suffered large losses of asphalt material. This seems to be due to the fact that the constant breaking of the asphalt emulsion is not necessary it happens immediately (nor should it happen immediately).

I ytterlighetsfall kan brytningen av emulsionen vid kända förfaringssätt ta flera veckor i anspråk. l normalfallet bryter 50-90% av asfaltemulsionen (uppskattade siffor) under blandningen av asfaltemulsionen och stenmaterialet och under efterföljande hantering (lagring, transport, utläggning, vältning).In extreme cases, the breaking of the emulsion may be known procedures take several weeks. In the normal case breaks 50-90% of the asphalt emulsion (estimated figures) during the mixing of the asphalt emulsion and the stone material and during subsequent handling (storage, transport, laying, overturning).

De förluster, som man råkat ut för vid kända för- faringssätt,synes ske genom att den återstående obrutna asfaltemulsionen rinner ut ur beläggningen och hamnar vid sidan av vägen. Detta är särskilt påtagligt om sten- materialet är endast svagt surt eller t o m basiskt, findelsfattigt, blött eller om det nytillverkade belägg- ningsmaterialet utsättes för regn omedelbart efter ut- läggning. Resultatet härav blir att omgivningen smutsas ned och att produktionsarbetet försvåras. Den allvarli- gaste följden av denna brist på brytning av emulsionen torde dock vara att asfaltbetongen mister en vital mängd bindemedel, som egentligen är nödvändigt för att den er- hållna beläggningen skall kunna motstå trafikens påkän- ningar.The losses incurred in known losses process, appears to occur by the remaining unbroken the asphalt emulsion flows out of the coating and ends up by the side of the road. This is particularly noticeable if the material is only slightly acidic or even basic, poorly found, wet or if the newly produced coating the material is exposed to rain immediately after laying. The result is that the environment is polluted down and that production work is made more difficult. The serious the main consequence of this lack of breaking of the emulsion however, it should be that the asphalt concrete loses a vital amount binder, which is actually necessary for the the pavement must be able to withstand the stresses of nings.

Det har vid kontroll av tidigare års produktioner av s k öppen asfaltemulsionsbetong (AEB Ö) visat sig att för- luster mellan 25 och 50% av tillsatt mängd asfalt ibland uppstått, vilket i sig har medfört omfattande skador h0S vissa beläggningar, särskilt hos slitbanebeläggningar.It has in control of previous years' productions of so-called open asphalt emulsion concrete (AEB Ö) has been shown to luster between 25 and 50% of added amount of asphalt sometimes occurred, which in itself has caused extensive damage h0S certain coatings, especially in tread coatings.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att undan- röja nackdelarna med de kända sätten att bilda asfalt- betong genom sammanblandning av stenmaterial och asfalt- emulsioner. Uppfinningen är baserad på insikten att as- faltemulsionen måste brytas efter den fullständiga sam- 8103973-7 3 manblandningen av stenmaterial och asfaltemulsion, och enligt uppfinningen sker därför en behandling av asfalt- betongen med en emulsionsbrytarvätska, sedan stenmate- rialet och asfaltemulsionen blandats. Som emulsionsbry- 5 tarvätska användes företrädesvis en basisk lösning, sär- skilt en vattenlösning av kalciumhydroxid, om asfaltemul- sionen är katjonisk. Vid anjoniska eller nonjoniska as- faltemulsioner användes lämpliga emulsionsbrytarvätskor för dessa emulsioner. De vanligaste asfaltemulsionerna 10 är emellertid katjoniska, och då är de basiska lösningarna lämpliga. Andra tekniskt lämpliga asfaltemulsionsbrytar- vätskor är lösningar av natriumhydroxid eller kalcium- oxid, men dessa lösningar är både dyrare och i lägre grad lämpliga ur arbetshygienisk synpunkt än vad den billi- 15 ga kalciumhydroxiden är. Kalciumhydroxiden eller släckt kalk har dessutom fördelen av att den är lättillgänglig och arbetshygieniskt och ekologiskt lämpligare, förutom'att den inte påverkar asfaltbetongen i negativt avseende.The present invention has for its object to reveal the disadvantages of the known ways of forming asphalt concrete by mixing stone material and asphalt emulsions. The invention is based on the insight that the field emulsion must be broken after the complete 8103973-7 3 the man mix of stone material and asphalt emulsion, and according to the invention, therefore, a treatment of asphalt the concrete with an emulsion switch liquid, then the material and the asphalt emulsion were mixed. As an emulsion breaker Liquid solution, a basic solution is preferably used, in particular an aqueous solution of calcium hydroxide, if the asphalt emulsion the cation is cationic. In the case of anionic or nonionic as- field emulsions suitable emulsion switch liquids were used for these emulsions. The most common asphalt emulsions 10 are, however, cationic, and then the basic solutions appropriate. Other technically suitable asphalt emulsion switches liquids are solutions of sodium hydroxide or calcium oxide, but these solutions are both more expensive and in lower more suitable from an occupational hygiene point of view than the 15 g of calcium hydroxide is. Calcium hydroxide or quenched lime also has the advantage of being easily accessible and more hygienically and ecologically appropriate, in addition to does not adversely affect the asphalt concrete.

Uppfinningen skiljer sig sålunda från kända meto- 20 der vid framställning av asfaltemulsionsbetong, bl a den metod där cementpulver inblandats i stenmaterialet före tillförseln av asfaltemulsionen. Sådant cementpul- ver har framför allt tillförts för att suga upp vatten från blandningen och stabilisera materialet. Cementpulv- 25 ret utgör härvid närmast en del av stenmaterialet i as- faltbetongen. Enligt uppfinningen skall emulsionsbrytar- vätskan emellertid tillföras efter sammanblandningen eller under de sista stadierna av denna, eftersom man ju först måste säkerställa en noggrann sammanblandning för att få 30 en god täckning av stenmaterialet med asfalt, när emulsio- nen brytes.The invention thus differs from known methods In the production of asphalt emulsion concrete, i.a. the method where cement powder is mixed into the stone material before the application of the asphalt emulsion. Such cement powder ver has mainly been added to absorb water from the mixture and stabilize the material. Cement powder This constitutes almost a part of the stone material in the the concrete. According to the invention, the emulsion switch however, the liquid is added after mixing or during the last stages of this, because you first must ensure a thorough mixing to obtain A good coverage of the stone material with asphalt, when emulsifying nen is broken.

Utan att vara bunden till någon speciell teori synes det som om orsaken till den långsamma brytningen av as- faltemulsionen vid kända förfaringssätt är att de "sura 35 stenytorna“ i ballastmaterialet gradvis isoleras under hinnor av asfalt och att det frigjorda emulsionsvattnet tillsammans med vattenfasen i fortfarande obruten emul- sion anrikas på positiva joner, som ytterligare försvå- rar agglomereringen av resterande suspenderade asfalt. 8103973-7 10 15 20 25 30 4 Under alla omständigheter utspädes den kvarvarande obrut- na emulsionen av frigjort emulsionsvatten, vilket gör att emulsionen får successivt lägre viskositet och får allt större benägenhet att rinna ut ur asfaltbetongmassan el- ler beläggningen, när kända metoder utnyttjas.Without being tied to any particular theory it seems as if the reason for the slow break in the the field emulsion in known processes is that they are "acidic The stone surfaces ”in the ballast material are gradually insulated underneath membranes of asphalt and that the released emulsion water together with the aqueous phase in still unbroken enriched in positive ions, which further impede agglomeration of the remaining suspended asphalt. 8103973-7 10 15 20 25 30 4 In any case, the remaining unbroken the emulsion of liberated emulsion water, which means that the emulsion gradually gets lower viscosity and gets everything greater tendency to run out of the asphalt concrete mass or the coating, when known methods are used.

Vid föreliggande uppfinning undanröjes denna nackdel genom att emulsionsbrytarvätskan inblandas i den nytill- verkade färdigblandade massan eller utsprutas över denna, sedan den lagts ut på avsett ställe, varigenom kvarva- rande joner bindes och varigenom dessa joners repelleran- de verkan upphäves. Så snart detta skett kan de i SUSPQU” sionen fortfarande varande asfaltpartiklarna spontant och momentant förenas med varandra för bildande av en hinna på ballastmaterialets partiklar.In the present invention, this drawback is eliminated by mixing the emulsion switch liquid in the new appeared ready-mixed mass or sprayed over it, after it has been laid out in the intended place, whereby ions are bound and whereby the repellency of these ions the effect is revoked. As soon as this happens, they can in SUSPQU " the asphalt particles were still present spontaneously and momentarily join together to form one membrane on the particles of the ballast material.

Som nämnts ovan,är de vanligaste asfaltemulsionerna katjoniska, och då föredrages en kalciumhydroxidlösning.As mentioned above, the most common are asphalt emulsions cationic, and then a calcium hydroxide solution is preferred.

Företrädesvis användes en mättad lösning. Kalciumhydroxi- den har en löslighet av 1,8 kg per 1000 liter vatten, vilket ger ett pH över ll. En sådan lösning är lätt att framställa och att sprida i den nytillverkade asfaltbe- tongen eller över den utlagda asfaltbetongen. Sprid- ningen kan sålunda ske i asfaltverket sedan blandning- en är färdig eller också ske som en separat åtgärd ome- delbart efter utläggningsanordningen och även under den efterföljande behandlingen av ytan (t ex vid vält- ningen).Preferably a saturated solution is used. Calcium hydroxy- it has a solubility of 1.8 kg per 1000 liters of water, which gives a pH above 11. Such a solution is easy to produce and to spread in the newly manufactured asphalt the ton or over the laid asphalt concrete. Spread- can thus take place in the asphalt plant since the is completed or may also take place as a separate action divisible according to the laying device and also below the subsequent treatment of the surface (eg in the case of ningen).

Vid försök i liten skala har konstaterats, att mycket små mängder "kalkmjölk“ behövs, och det synes som om mängder mellan 0,5 och l liter/m2 skulle vara lämpliga.In small-scale experiments, it has been found that much small amounts of "lime milk" are needed, and it seems as if amounts between 0.5 and 1 liter / m2 would be appropriate.

Den lämpliga mängden beror emellertid på många faktorer t ex kompositionen av ballastens stenmaterial, mängden asfaltbetong per ytenhet m m. Att fastställa den för ett visst ändamål lämpliga mängden emulsionsbrytarvätska är emellertid enkel och kan ske genom enkla försök.However, the appropriate amount depends on many factors eg the composition of the ballast stone material, the amount asphalt concrete per unit area, etc. To determine it for a certain purpose appropriate amount of emulsion switch liquid is, however, simple and can be done by simple experiments.

Claims

........-__.._._....-._. 10 15 20 25 8103975-7 CLAIMS 1. Method of producing an asphalt concrete by mixing stone material and asphalt in the form of an asphalt emulsion, characterized in that the mixture of stone material and asphalt emulsion is treated with an emulsion breaker liquid for mining of the asphalt emulsion and precipitation of the asphalt on the stone material.

2. A method according to claim 1, characterized in that the treatment with the emulsion switch liquid is carried out after the asphalt concrete has been applied at the intended place. "

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the treatment is carried out with a sensitive basic emulsion switch liquid.

4. A method according to claim 3, characterized in that the treatment is carried out with an aqueous solution of sodium hydroxide or calcium oxide or preferably calcium hydroxide.

5. A method according to claim 4, characterized in that the treatment is carried out with a substantially saturated solution of calcium hydroxide.

6. A method according to any one of claims 1-5, characterized in that the asphalt concrete is formed of stone material of such grain size gradation that the asphalt concrete becomes porous for the passage of the emulsion breaker liquid. k ä n n e - 8103973-7 SUMMARY Asphalt concrete is formed by mixing stone material and asphalt emulsion and is then treated with an emulsion switch liquid for breaking the asphalt emulsion and precipitating the asphalt on the stone material. A basic solution, especially an aqueous solution of calcium hydroxide, was used as the emulsion switch liquid for cationic asphalt emulsions. The emulsion switch liquid can be spread over the laid asphalt concrete.