Predmet izuma je bitumen z dodanim PMMA/ATH kompozitnim prahom. PMMA/ATH kompozitni prah se po izumu dodaja k bitumnu, ki se ga uporabi v asfaltnih zmeseh, za izboljšanje lastnosti asfaltnih zmesi. Izum sodi v področje asfalterstva. Modificiran bitumen po izumu vsebuje naslednje sestavine v masnih deležih: od 50% do 99,9 % (m/m) veziva, to je bitumna, in od 0,1 do 50 % (m/m) PMMA/ATH kompozitnega prahu. Lastnosti bitumna smo testirali s standardnimi preiskavami, kot so preskus zmehčišča po metodi prstan/kroglica (EN 1427), preskus penetracije (EN 1426) in preskus pretrgališča po Fraassu (EN 12593). Preskusi pri 25 % (m/m) vsebnosti PMMA/ATH kompozitnega prahu v bitumnu so pokazali za 7,4 °C povečano temperaturo zmehčišča po metodi prstan/kroglica (EN 1427) ter za 4 °C zmanjšano temperatura pretrgališča pri preskus pretrgališča po Fraassu (EN 12593) glede na osnovni bitumen. Reološke preiskave pri 60°C so pokazale tudi povečanje t.i. parametra tvorbe kolesnice G*/sin(). Osnovni bitumen je imel vrednost parametra tvorbe kolesnice 1330 Pa, pri 25 % (m/m) vsebnosti PMMA/ATH kompozitnega prahu v bitumen pa je bila izmerjena vrednost parametra tvorbe kolesnice 3650 Pa, kar pomeni skoraj tri krat večjo odpornost na tvorbo kolesnic.
F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka
COBISS.SI-ID: 5121818Z laboratorijskimi preiskavami smo ugotovili, da je PMMA/ATH kompozitni prah uporaben kot dodatek k polnilu. Z visoko trdoto, odpornostjo na večino kemičnih snovi, mehansko in temperaturno odpornostjo PMMA/ATH kompozitni prah izboljša praktično vse izmerjene lastnosti asfaltnih zmesi. Dokazali smo, da je PMMA/ATH kompozitni prah kot dodatek k polnilu povečuje adhezijo med kamnitimi agregati in bitumnom ter s tem poveča togost asfaltne zmesi ter pri sveži asfaltni zmesi poveča odpornost na utrujanje. V laboratoriju smo pripravil predhodno sestavo za asfaltno nosilno plast (AC base 22 B 50/70) in predhodno sestavo za asfaltno obrabno-zaporno plast (AC surf 8 B 50/70), ki izpolnjujeta zahteve slovenskih standardov. Znano je, da tudi z uporabo najnatančnejših simulacij ne moremo natančno napovedati, kako se bo nek nov material obnašal v fazi proizvodnje in vgradnje, zato se je proizvajalec asfalta CGP v juniju 2009 odločil za industrijski preskus novega materiala. Z izvedbo testne proizvodnje asfaltne zmesi in vgradnje asfaltne plasti, ki vsebuje PMMA/ATH kompozitni prah, smo v samo 6 mesecih prešli od ideje do uporabe sekundarne surovine v asfaltu. Dosedanje raziskave so pri asfaltnih plasteh z dodatkom PMMA/ATH kompozitnega prahu pokazale precejšnje izboljšanje mehanskih lastnosti asfaltnih plasti. Po 3 letih od vgradnje testnih asfaltnih plasti lahko že ugotovimo, da je trajnost asfaltne plasti z dodatkom PMMA/ATH kompozitnega prahu vsaj enakovredna trajnosti asfaltne plasti brez tega dodatka. Z nadaljnimi laboratorijskimi preiskavami smo ugotovili, da je PMMA/ATH kompozitni prah uporaben kot dodatek k bitumnu. Tudi pri preiskavah bitumna se je izkazalo, da se podobno, kot pri komercialnih polimernih dodatkih tudi pri dodatku PMMA/ATH kompozitnega prahu precej poveča območje uporabnosti bitumna to je območje med pretrgališčem po Fraassu in zmehčiščem po PK. V nadaljnem bo potrebno ugotoviti, če lahko v končni materiali bilanci PMMA/ATH kompozitni prah obravnavamo kot del bitumna.
F.07 Izboljšanje obstoječega izdelka
COBISS.SI-ID: 5122074Odstranjene asfaltne zmesi (asfaltni rezkanec) se običajno ponovno uporabi kot dodatek novim zmesem po hladnem ali vročem postopku. Najpogostejša je ponovna uporabo starega asfalta po vročem postopku, “mix in plant”. Obstajajo različni postopki dodajanja starega asfalta, ki so odvisni od opremljenosti asfaltnih baz. V Sloveniji se na asfaltnih baza dodaja med sveže materiale od 5% do 30% starega asfalta. Na asfaltni bazi Podutik je bila izvedena poskusna proizvodnja asfaltne zmesi AC 16 surf B 70/100 A4 z dodajanjem 50 % asfaltnega rezkanca in sredstva za pomlajevanje STORBIT. V svež material smo torej dodali do 50% starega asfalta, kar je precej več kot je običajno v Sloveniji. Proizvedena asfaltna zmes je bila vgrajena na poskusnem polju, ki se sestoji iz dveh delov. Na enem delu je vgrajena asfaltna zmes proizvedena z uporabo rezkanca, na drugem delu pa istovrstna asfaltna zmes brez uporabe rezkanca. Asfaltna zmes brez dodatkov je imela ob vgradnji temperaturo okoli 170 °C, zmes pripravljena z rezkancem in dodatkom STORBIT pa okoli 100 °C, dobro pa se je vgrajevala tudi pri 70 °C. Toliko nižja temperatura pomeni tudi toliko manjšo porabo energije pri proizvodnji asfaltnih zmesi ter s tem manjšo emisijo toplogrednih plinov. Pri vgradnji asfaltnih plasti pa to pomeni manjšo emisijo bitumenskih hlapov in par ter s tem manjšo škodljivost za zdravje delavcev pri vgradnji asfaltnih plasti.
F.14 Izboljšanje obstoječih proizvodnih metod in instrumentov oz. proizvodnih procesov
COBISS.SI-ID: 4972314