Composiciones de la imprimación de emulsión de asfalto y métodos de utilización.

Un proceso para la imprimación asfáltica sobre una superficie granular que comprende las etapas de:

(a) producir una composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica quecomprende entre 30% en peso y 95% en peso de asfalto y 70% en peso de agua, lacomposición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica sin destilados delpetróleo y aditivos básicos o de ácido; donde la composición concentrada de imprimaciónde emulsión asfáltica es estable en forma de emulsión durante un tiempo prolongado;

(b) diluir la composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica en agua paralograr una composición de imprimación de emulsión penetrante que tiene de 50% a 70%de agua y de 30 a 50% de composición de concentrado de emulsión asfáltica; y

(c) pulverizar la composición de imprimación de emulsión penetrante sobre una superficiegranular.

Composiciones de la imprimación de emulsión de asfalto y métodos de utilización [0001] Esta solicitud hace referencia al proceso para la imprimación asfáltica sobre una superficie granular, p.ej., una plataforma de carretera.

US 5.667.577 A describe una emulsión asfáltica de aceite en agua con aditivos estable al almacenamiento que muestra estabilidad de fase a largo plazo que comprende:

(A) agua como una fase continua;

(B) uno o más emulsionantes anfóteros que tienen una formula especificada a continuación;

(C) asfalto, que comprende una fase discontinua dispersada de modo uniforme en dicha emulsión; y

(D) agregado de partículas que no reacciona con (A) , (B) y/o (C) uniformemente distribuido a través de dicha emulsión,

y un método para formar una emulsión asfáltica de aceite en el agua.

FR 28 909 53 reivindica una composición bituminosa que respeta el medio ambiente para las carreteras, que comprende i) 0, 5 a 30% en peso de una emulsión de betún asfáltico a. un surfactante anfótero elegido de los productos de la fórmula (I) o (II) ; b. de 30 a 5% de betún c. agua en cantidad suficiente para conformar la emulsión; ii) de 70 a 99, 5% en peso de agregados; iii) de 0 a 20% en peso, preferentemente entre 1 y 15% del agua total, el surfactante anfótero es cocoamidopropil betaína o cocoamidopropil hidroxisultaína o sal de sodio cocoanfoacetato de sal sódica.

WO 96 304 46 presenta una emulsión de asfalto de aceite en agua que comprende asfalto dispersado al

mismo tiempo que la fase discontinua en una fase continua acuosa, las emulsiones que contienen uno o más emulsionantes aniónicos seleccionados del grupo que consta de compuestos de las fórmulas dadas, incluyendo emulsionantes anfóteros según las fórmulas (IVa) y (IVb) .

GB 21 51 640 hace referencia a látex catiónico que contiene emulsionantes basados en betaína catiónica y anfótera para el tratamiento de emulsiones de betún catiónico.

La aplicación de la composición imprimadora de emulsión asfáltica sobre una superficie granular, como la plataforma de la carretera, puede producir varias ventajas, incluidas la reducción o eliminación del polvo generado por el tráfico sobre la superficie granular.

La imprimación de emulsión de asfalto (AEP, del inglés) consiste en la aplicación de una emulsión de asfalto de baja viscosidad sobre una superficie absorbente, como una base granular, en la preparación para el 30 pavimentado utilizando una capa superior asfáltica. La construcción de carreteras normalmente conlleva la preparación de una superficie que contiene material granular, como arena o grava, para aplicar una capa superior asfáltica. A menudo, el material granular se aplana y compacta para formar una capa uniforme relativamente fina para la pavimentación. La capa superior asfáltica normalmente consta de asfalto y un agregado que se mezcla y aplica sobre la superficie del material granular preparado en la plataforma de la carretera.

Las composiciones de emulsión asfáltica se formulan para penetrar rápidamente en la superficie absorbente para fijar el material granular. Se prefiere que la penetración sea profunda para asegurar que el tráfico no afecte fácilmente a la superficie imprimada durante la pavimentación de carreteras.

Además de reducir el polvo transportado por el aire o por el tráfico sobre la superficie granular de la carretera, la AEP ofrece muchos otros beneficios. La AEP puede impermeabilizar las aéreas tratadas para convertirlas en resistentes a la erosión del agua antes de aplicar la capa superior asfáltica. Lo que podría reducir

o eliminar la necesidad de reparar la superficie granular después de un aguacero. Además, la AEP puede proporcionar una adhesión mejorada entre la base granular y la capa superior asfáltica.

Normalmente, las composiciones de AEP utilizadas en la actualidad incluyen un destilado de petróleo 45 añadido al asfalto. El destilado de petróleo reduce la viscosidad del asfalto para mejorar la penetración del asfalto en la base granular. Una desventaja de los destilados de petróleo es que se liberan vapores al aire mientras se coloca el material de la AEP. Esto constituye una fuente de contaminación importante y un peligro potencial para la salud de los trabajadores.

Además, las composiciones de AEP anteriores normalmente necesitaban un aditivo básico o de ácido, como el ácido hidroclórico o el hidróxido de sodio, para ajustar el pH de la composición. Estos aditivos pueden contribuir a la corrosión de los equipos, así como a la creación de seguridad del personal o consideraciones medioambientales.

En consecuencia, el objetivo de la presente invención es proporcionar métodos para la imprimación y aplicación de la composición de AEP sobre una superficie, así como una superficie granular que se preparar para la pavimentación empleando una composición de AEP que no necesite el uso de un destilado de petróleo o un aditivo para ajustar el pH de la composición, y que cuente con las propiedades aceptables para penetrar de modo correcto una superficie granular.

Este objetivo se resuelve con el proceso de la reivindicación 1.

Otras ventajas de las composiciones y métodos de la presente invención estarán claros para aquellos expertos en la materia basándose en la descripción detallada de los modos de realización preferentes mostrados a continuación.

Breve descripción de las Figuras [0015] La Fig. 1 es una tabla que muestra la profundidad de penetración de las composiciones imprimadoras de la emulsión de asfalto descritas en la Tabla 3.

La Fig. 2 es una tabla que muestra la profundidad de penetración de las composiciones imprimadoras de la emulsión de asfalto descritas en la Tabla 4 en arena de arcilla roja.

La Fig. 3 es una tabla que muestra la profundidad de penetración de las composiciones imprimadoras de 20 la emulsión de asfalto descritas en la Tabla 4 en base de agregado (AB, por sus siglas en inglés) .

La composición de AEP no contiene ningún aditivo básico o de ácido, como ácido hidroclórico o hidróxido de sodio, utilizado para ajustar el pH de la composición. La composición de AEP comprende asfalto, agua y emulsionante anfótero. Preferentemente, el emulsionante anfótero es una betaína. Si se prefiere, también se puede añadir otro emulsionante a la composición de AEP.

Opcionalmente, la composición de AEP puede incluir un polímero. Preferentemente, el polímero se selecciona de un grupo que consiste en poliisopreno, polinorborneno, polibutadieno, caucho butilo, copolímeros aleatorios de etileno/propileno (EP) , terpolímeros aleatorios de dieno/ propileno/ etileno (EPDM) , copolímeros de estireno-butadieno, copolímeros en bloque de estireno-butadieno-estireno o polímeros acrílicos.

En un modo de realización de la invención, la composición de AEP también incluye un aceite natural de origen vegetal. El aceite natural también puede mejorar la viscosidad de la composición de AEP. En un modo de realización preferente, el aceite natural es d-limoneno. A diferencia de los solventes orgánicos formados de destilados de petróleo, los aceites naturales como el d-limoneno no presentan ni crean peligro a la salud ni al medioambiente.

La composición de AEP se formula como un concentrado que se diluye después con agua para su aplicación sobre una superficie absorbente, como una superficie granular que está preparándose para la pavimentación, para imprimar la superficie. La mezcla de agua/composición de concentrado de AEP presenta buena penetración en la superficie granular. La superficie granular imprimada es resistente a la erosión del agua, genera poco o nada de polvo en el aire o procedente del tráfico sobre la superficie y proporciona una adhesión entre la base granular y el pavimento asfáltico.

Las composiciones de AEP de la presente invención no incluyen ningún destilado de petróleo para ajustar la viscosidad del asfalto o de la emulsión. Además, no existe necesidad de ajustar el pH de la composición de AEP empleando aditivos básicos o de ácido como el ácido hidroclórico o hidróxido de sodio.

Descripción detallada de los modos de realización preferidos [0023] En general, la presente invención hace referencia a una composición de AEP empleando emulsionantes 45 anfóteros. La composición de AEP no contiene solventes orgánicos hechos de destilados de petróleo. Como resultado, la composición de AEP no libera compuestos orgánicos volátiles en el aire que puedan causar problemas en la salud humana o en el medioambiente.

Las composiciones de AEP de la presente invención comprenden asfalto, un... [Seguir leyendo]

1. Un proceso para la imprimación asfáltica sobre una superficie granular que comprende las etapas de:

(a) producir una composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica que comprende entre 30% en peso y 95% en peso de asfalto y 70% en peso de agua, la composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica sin destilados del petróleo y aditivos básicos o de ácido; donde la composición concentrada de imprimación de emulsión asfáltica es estable en forma de emulsión durante un tiempo prolongado;

(b) diluir la composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica en agua para lograr una composición de imprimación de emulsión penetrante que tiene de 50% a 70% 10 de agua y de 30 a 50% de composición de concentrado de emulsión asfáltica; y

(c) pulverizar la composición de imprimación de emulsión penetrante sobre una superficie granular.

2. El proceso de la reivindicación 1, en el que la composición de imprimación de emulsión penetrante se expande a una tasa de entre 3 kg/m2 y 15 kg/m2 sobre la superficie granular.

3. El proceso de la reivindicación 1, que además incluye la etapa de añadir un aceite vegetal natural al agua utilizada para diluir la composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica.

4. El proceso de la reivindicación 3, en el que se añade suficiente aceite vegetal natural al agua para producir una concentración del aceite vegetal natural de entre aproximadamente 2% en peso y 15% en peso del peso total de la composición de imprimación de emulsión penetrante.

5. El proceso de la reivindicación 4, en el que el aceite vegetal natural es d-limoneno.

6. El proceso de la reivindicación 1, que además incluye la etapa de añadir un surfactante al agua utilizada para diluir la composición de concentrado de imprimación de emulsión asfáltica.

7. El proceso de la reivindicación 6, en el que se añade suficiente surfactante al agua para lograr una

concentración de surfactante de entre 0, 01% en peso y 5% en peso del peso total de la composición de 25 imprimación de emulsión penetrante.

8. El proceso de la reivindicación 1, en el que la composición de imprimación de emulsión penetrante se pulveriza sobre la superficie granular a una tasa de 2 kg de asfalto por metro cuadrado.

9. El proceso de la reivindicación 1, en el que el emulsionante anfótero responde a la fórmula I o a la fórmula II:

en las que:

-R2 es un grupo alifático, saturado o insaturado, lineal o ramificado que tiene de 2 a 6 35 átomos de carbono, al menos uno de estos átomos de carbono sustituido, si es necesario, por un grupo hidroxi;

- R3 y R4, idénticos o diferentes, representan un grupo alifático, saturado o insaturado, lineal

o ramificado, que consta de 1 a 4 átomos de carbono;

- R5, idéntico o diferente, es un grupo alifático, saturado o insaturado, lineal o ramificado,

que consta de 1 a 6 átomos de carbono, al menos uno de estos átomos de carbono sustituido, si es necesario, por un grupo hidroxi;

Y-

- es un grupo SO3 o COO -;

- Z, idéntico o diferente, es un grupo SO3-, COO - o OH.

10. El proceso de la reivindicación 9, en el que el emulsionante anfótero es uno de cocoamidopropilbetaína 10 y cocoamidohidropropilsultaína.

11. El proceso de la reivindicación 4, en el que la composición comprende entre 60% y 65% de asfalto.

12. El proceso de la reivindicación 1, en el que la etapa de producir la composición de concentrado de imprimación de emulsión de asfalto comprende los pasos de:

(a) calentar una cantidad de asfalto para reducir la viscosidad del asfalto;

(b) mezclar el emulsionante anfótero con agua para producir una solución de emulsionante anfótero;

(c) mezclar el asfalto calentado y la solución de emulsionante anfótero para producir el concentrado de imprimación de la emulsión de asfalto en el agua.

13. El uso del proceso de la reivindicación 1 para imprimar plataformas de carreteras y preparar la 20 plataforma de la carretera para la pavimentación.