Modifizierungszusatz für Asphaltmassen sowie Art und Weise der Asphaltherstellung für die Produktion von Mineral-Asphalt-Mischungen mit hohem Schermodul

Der Gegenstand der Erfindung ist der Modifizierungszusatz für Asphaltmassen sowie die Herstellungsweise der Asphaltmassen für die Produktion von Mineral-Asphalt-Mischungen mit hohem Schermodul. Aus der Patentbeschreibung Nr. 363816 ist ein Modi-fikator für die Herstellung der Mineral-Asphalt-Mischung bekannt, der zu 50 bis 70 Gew.% aus ungesättigten Kohlenwasserstoffen C ₅ , zu 30-45 Gewichtsprozent aus einem Stabili-sator - in diesem Falle einer Benzollösung von nichtaromatischen Ring-Kohlenwasserstoffen C ₄ , C ₈ in der Menge bis zu 20 Gewichtsprozent im Verhältnis zum Benzol und zu 0-10 % aus äthanol besteht. Aus dem polnischen Patent Nr. 317685 ist ebenfalls ein flüssiger thermostabiler Modifizierungsmittel für die heiß einzusetzenden Straßen-asphaltmassen bekannt, das aus folgendem besteht: 0,5 bis 20 Gew.-% schwersiedender öle mit der Erstarrungstemperatur von höchstens 1O ⁰ C, 0,05 bis 5 Gew.-% an N,N-Di-(Polyoxyäthylen-)- Alkyloaminen, die in der Alkylkette 12 - 22 Kohlenstoffatome aufweisen und 4 - 15 Oxyäthylengruppen enthalten, weiterhin aus 0,025 bis 5 Gew.-% an thermoplastischem Styrol-Butadien-Styrol-Elastomer sowie bis zu 100 Gew.-% an Alkylamid-Polyaminen und/oder 2-Alkylimidazolen, die in der Alkylkette 12 - 22 Kohlenstoffatome aufweisen. Aus dem Patent Nr. 336806 ist die Herstellungsweise von einem Elastomer-Asphalt-Bindemittel bekannt, das unter anderem ein Styrol-Butadien-Styrol-Elastomer und/oder ein Styrol-Isopren- Styrol-Elastomer in der Menge von 1 bis 8 % enthält. Aus dem Pa-tent Nr. 373932 ist der modifizierte Petroleum-Asphalt bekannt, der 0,5 bis 30 Gew.-% an Fraktion des postpyrolytischen öles enthält, die ein Nebenprodukt der Olefin-Pyrolyse von Benzinen ist und durch den Siedepunkt von mehr als 300 ⁰ C sowie durch die Erwei-chungstemperatur von mehr als 50 ⁰ C gekennzeichnet ist.

Der Einsatz von bekannten Modifikatoren für Asphaltmassen sowie die Herstel-Iungsweisen der Asphaltmassen fallen nach dem Vergleich aller ihrer ziemlich hoher Her-stellungskosten mit ihren durch den Schermodul beschriebenen Festigkeiteigenschaften nicht besonders günstig aus. Außerdem werden während ihrer Verlegung und Bearbei-tung bei höheren Temperaturen toxische und karzinogene Verbindungen von Benzol und seinen Derivaten in die Umwelt ausgeschieden.

Das Ziel der Erfindung ist die Entwicklung eines solchen Modifikators und solcher Herstellungsweise von Asphaltmassen, dass das entwickelte Produkt in Form einer Mineral-Asphalt-Masse sich durch sehr gute mechanische Eigenschaften kennzeichnet, umweltfreundlich ist und keine negativen Auswirkungen auf die direkt an der Produktion und Formung von Mineral- Asphalt-Mischungen arbeitenden Menschen hat.

Das Wesen der Erfindung stellt ein Modifikator in Form einer Mischung von orga-nischen Verbidungen dar, die 50 bis 97 Gew.-% an Zyklopentadien- Oligomeren, 2 bis 3 Gew.-% an Alkenen mit 9-11 Kohlenstoffatomen in einem

Molekül und 1 bis 15 Gew.-% an zyklischen und aromatischen Olefinen enthält, wobei diese letzten die Aussonderungs-rückstände anderer Kohlenwasserstoff- Fraktionen sind. Um Asphaltmassen zu erhalten, die zusammen mit einem Mineralzuschlagstoff Mineral-Asphalt-Massen mit hohem Scher-modul gemäß ZW-WMS 2007 (Heft IBDiM) ergeben, wird der Modifikator mit der o.g. chemischen Zusammensetzung mit einem Asphalt-Bindemittel wie folgt vermischt :

1. In einem Behälter mit flüssiger Asphaltmasse wird der Modifikator in der Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% unter ständigem Rühren und bei der Temperatur von maximal 185 ⁰ C hingefügt.

2. Der Modifikator wird sukzessiv in der Menge von 0,1 bis 15 Gew.-% während des Umpumpens der flüssiger Asphaltmasse von einem Behälter in einen anderen und/ oder einen Tankwagen hingefügt; während des Umpupens wird intensiv gemischt, die Temperatur darf maximal 185 ⁰ C betragen.

In beiden diesen Fällen ist die Mischung innerhalb von mindestens 15 Minuten in einem flüssigen Zustand zu halten.

BEISPIEL 1

In einem Behälter mit flüssiger Asphaltschmelze werden 0,2 Gew.-% Modifikator mit 70 Gew.-% an Zyklopentadien-Oligomeren, 25 Gew.-% an Cg-Cn-Alkenen und 5 Gew.-% an zyklischen und aromatischen Olefinen, die Aussonderungsrückstände anderer Kohlen-wasserstoff-Fraktionen sind, hingefügt. Das Ganze wird 2 Stunden lang bei der Tempe-ratur von 140 ⁰ C gemischt. Der auf solche Art und Weise erhaltene Asphalt besitzt Para-meter, die der Asphaltklasse D 35/50 nach der Norm PN-EN-12591 :2002 entsprechen.

BEISPIEL 2

In einem Behälter mit flüssiger Asphaltschmelze werden 10 Gew.-% Modifikator mit

90 Gew.-% an Zyklopentadien-Oligomeren, 7 Gew.-% an Cg-C-n-Alkenen und 3

Gew.-% an zyklischen und aromatischen Olefinen, die

Aussonderungsrückstände anderer Kohlen-wasserstoff-Fraktionen sind, hingefügt. Das Ganze wird 0,5 Stunde lang bei der Tempe-ratur von 170 ⁰ C gemischt. Der auf solche Art und Weise erhaltene Asphalt besitzt Para-meter, die der Asphaltklasse D 250/330 nach der Norm PN-EN-12591 :2002 entsprechen.