MX2011004784A - Reciclado de pavimentos. - Google Patents

Abstract

Un procedimiento para la fabricación de calles, caminos y otras superficies de transito, en el que se prepara una mezcla, que contiene pavimento triturado, material mineral y/o vidrio, una mezcla de reacción polimérica asi como eventualmente otros aditivos, se aplica sobre un material de base y se endurece. Además, calles, caminos y otras superficies de transito, que se pueden obtener de acuerdo con uno de estos procedimientos.

Description

RECICLADO DE PAVIMENTOS Descripción La presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de calles, caminos y otras superficies de tránsito, en el que se prepara una mezcla que contiene pavimento triturado, material mineral y/o vidrio, una mezcla de reacción polimérica, así como eventualmente otros aditivos, se aplica sobre un material de base y se endurece. Además, la presente invención se refiere a calles, caminos y otras superficies de tránsito, que se pueden obtener por medio de dichos procedimientos.

Otras formas de realización de la presente invención se han de extraer de las reivindicaciones, la descripción y los ejemplos. Se entiende que las características del objeto según la invención previamente mencionado y que se ha de explicar más adelante no sólo se pueden usar en la combinación indicada en cada caso, sino también en otras combinaciones, sin apartarse del marco de la invención.

Las calles se fabrican la mayoría de las veces de asfalto. Para ello, se aplica una mezcla mineral mayormente con bitumen como aglutinante eventualmente en varias capas sobre la base. Además, también se conocen pavimentos con un plástico como aglutinante tal como se describe, por ejemplo, en los documentos DE 19605990 y DE 19651749.

Usualmente, las calles a base de bitumen se deben renovar según la calidad y la carga después de aproximadamente 12 a 18 años, en el caso de capas de cobertura de poros abiertos, incluso después de 6 a 7 años. Para ello, se retira parcial o totalmente el asfalto viejo. El material retirado se puede volver a utilizar eventualmente en pequeñas cantidades con la misma distribución granulométrica hasta preferentemente el 15% en peso. Para ello, el material se debe transportar a una planta mezcladora de asfalto y allí se mezcla a temperaturas de aproximadamente 180 °C con bitumen fresco, así como material mineral. Luego se transporta el asfalto así fabricado nuevamente de la planta mezcladora de asfalto hasta el lugar del montaje. Por medio de este procedimiento se recarga mucho el medio ambiente, en especial por medio del tránsito vehicular necesario, así como el gran consumo de energía en la planta mezcladora de asfalto. Más allá de ello, el asfalto, que no se puede volver a usar y cuyo aglutinante aún contiene una proporción de alquitrán, se debe eliminar como basura especial debido a la toxicidad del alquitrán.

Era objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento para la fabricación de calles, caminos y otras superficies de tránsito que cargue menos el medio ambiente.

El objeto según la invención se resuelve por medio de un procedimiento para la fabricación de calles, caminos y otras superficies de tránsito, en el que se prepara una mezcla que contiene pavimento triturado, material mineral y/o vidrio, una mezcla de reacción polimérica y eventualmente otros aditivos, se aplica sobre un material de base y se endurece.

Usualmente, las calles, caminos y otras superficies de tránsito están estructuradas con varias capas. Ellas presentan al menos una capa de cubierta ligada a la superficie, así como eventualmente otras capas más profundas ligadas y no ligadas. La mayoría de las veces, en el caso de las capas más profundas ligadas se trata de las llamadas capas portantes y, en el caso de las capas más profundas no ligadas, se trata de capas de base formadas por grava y arena gruesa. Como aglutinantes para las capas de cubierta ligadas y las capas portantes se emplean usualmente cemento, plástico o bitumen.

El procedimiento según la invención se refiere en este caso a la preparación de capas ligadas. En este caso, se puede tratar tanto de capas portantes como también de capas de cubierta. Las capas portantes y las capas de cubierta se distinguen principalmente por los diámetros medios del material mineral usado. Con preferencia, el procedimiento según la invención se refiere a la preparación de capas de cubierta. Como material de base se puede usar cualquier material como, por ejemplo, arena, tierra, lodo, hormigón, piedra. Se prefieren materiales de base, capas de base y/o capas portantes.

Por pavimento triturado, se entiende tanto capas de cubierta trituradas o partidas, como también capas portantes trituradas o partidas y capas de grava o arena gruesa trituradas. Con preferencia, en el caso del pavimento triturado se trata de capas ligadas trituradas, en especial de capas de cubierta trituradas. El aglutinante para las capas ligadas trituradas es, con preferencia en este caso, un aglutinante a base de polímeros o a base de bitumen, en especial a base de bitumen. Por medio de esta variante de particular preferencia se aplican tanto las propiedades termoplásticas o viscoelásticas del bitumen como también las propiedades de altas temperaturas del aglutinante polimérico. La distribución granulométrica del pavimento triturado se puede regular en este caso de manera conocida por adaptación de las condiciones de trituración o separación de los tamaños de granos no deseados. También las capas de cubierta a base de asfalto colado se pueden usar según la invención como base para pavimento triturado.

Como material mineral se puede usar en este caso todo material mineral conocido. En este caso, se trata, por ejemplo, de arena o piedra triturada, llamado material partido, donde la arena dispone de una superficie preponderantemente redonda y presenta cantos de material partido y superficies de rotura. Se emplea con particular preferencia como material mineral un material que está compuesto preponderantemente de material partido.

Como vidrio se emplea preferentemente vidrio triturado o partido. En este caso, el quiebre del vidrio es preferentemente de color para, por ejemplo, poder aplicar marcaciones. El vidrio se puede usar en este caso junto con el material mineral o en lugar del material mineral. Con preferencia, se usa sólo material mineral y ningún vidrio.

Con preferencia especial, la mezcla de pavimento triturado y material mineral y/o vidrio presenta una granulometría como se indica en las disposiciones de la construcción de calles bituminosas y en función de la finalidad de aplicación, por ejemplo, para capas portantes y capas de cubierta, como asfalto mezclado con mastix o asfalto con drenaje. La regulación de la granulometría se puede realizar por regulación de los tamaños de los granos del pavimento utilizando material mineral con una determinada granulometría o ambos. En este caso, el pavimento triturado y el material mineral se pueden mezclar en cualquier proporción de mezcla. Con preferencia, la proporción de pavimento triturado es preferentemente inferior al 95% en peso, con preferencia especial de entre el 5 y el 80% en peso y en especial de entre el 10 y el 70% en peso, respecto del peso total de la mezcla compuesta por pavimento triturado y material mineral.

Por mezcla de reacción polimérica se entiende, en este caso, una mezcla que está en condiciones de reaccionar ante un polímero. Comprenden mezclas que contienen moléculas que pueden reaccionar, por ejemplo, por medio de reacciones de crecimiento de cadenas como la polimerización radicálica o la polimerización iónica ante el polímero, por ejemplo, compuestos ¡nsaturados, moléculas que están en condiciones de participar de reacciones de policondensación como polialcoholes, o moléculas que están en condiciones de participar de reacciones de poliadición como polioles y poliisocianatos o como epóxidos. Las mezclas de reacción poliméricas según la invención son líquidas preferentemente a 40 °C.

Con preferencia, en el caso de la mezcla de reacción polimérica, se trata de una mezcla para preparar una resina epoxi o de un poliuretano. En especial, se trata de una mezcla para preparar un poliuretano, una mezcla de reacción poliuretánica. En este caso, la mezcla de reacción polimérica con preferencia contiene esencialmente ningún solvente.

Con preferencia, los polímeros obtenidos de una mezcla de reacción polimérica son compactos, es decir, prácticamente no contienen poros. Respecto de los polímeros celulares, los polímeros compactos se caracterizan por una mayor estabilidad mecánica. Las burbujas pueden aparecer dentro del polímero y en su mayoría no son críticas. Sin embargo, se deberían minimizar lo más posible. Además, es preferible que los polímeros obtenidos sean hidrofóbicos. Para ello, se reprime una degradación de los materiales sintéticos por medio del agua.

Con preferencia, las mezclas de reacción poliméricas poliméricas presentan compuestos para mejorar la adhesión con el material reciclado, así como el material mineral. En este caso, se trata, por ejemplo, de compuestos de hidroxi- o alcoxiaminosilano de la fórmula general (I) en la que X es, de modo independiente entre sí, OH, CH3, O[CH2]pCH3; Y es [CH2],, [(CH2)rNH(CH2)s]b, [(CH2)rNH(CH2)sNH(CH2)z]b; R, R' son H, [CH2]tCH3; t es 0 - 10 n es 1 - 3; P es 0 - 5; m es 4 - n; r, s, b, z son, de modo independiente entre sí, 1 -10.

En general, el compuesto de alcoxiaminosilano (I) es un compuesto de trihidroxi-, dialcoxi- o trialcoxiaminosilano. Los radicales alcoxi X preferidos son metoxi y etoxi. El grupo amino debe ser un grupo amino reactivo con grupos isocianato, es decir, un grupo amino primario o secundario. Los radicales alquilo R preferidos son hidrógeno, metilo y etilo.

En el caso del compuesto de alcoxiaminosilano (I), se trata preferentemente de un compuesto de trihidroxiaminosilano o de un compuesto de trialcoxiaminosilano, en donde en la fórmula (I) X = OH u O[CH2]pCH3 y p = 0, 1.

Además, con mayor preferencia, en el caso del compuesto de alcoxiaminosilano (I) se trata de un compuesto de alcoxidiaminosilano, en donde en la fórmula (I) Y = [CH2]rNH[CH2]s y r, s son, iguales o diferentes, 1 , 2. Los ejemplos son [CH2]3NH[CH2]2, [CH2]2NH[CH2]2, [CH2]NH[CH2], [CH2]3NH[CH2]3, [CH2CH(CH3)CH2]NH[CH2]2 y [CH2]2NH[CH2]3.

En especial, en el caso del compuesto de alcoxiaminosilano (I) se trata de un compuesto de trialcoxidiaminosilano, en el que en la fórmula (I) X = O[CH2]pCH3 con p = 0, 1 e Y = [CH2]rNH[CH2]s con r, s, igual o diferente, = 1 , 2.

Los compuestos de alcoxiaminosilano (I) de especial preferencia son 3-trietoxisililpropilamina, N-(3-trihidroxisililpropil)etilendiamina, N-(3-tr¡metoxisililpropil)etilendiamina y N-(3-metildimetoximetilsilil-2- metilpropil)etilendiamina.

En este caso, los compuestos para mejorar la adhesión están contenidos en general en la mezcla de reacción polimérica en una concentración del 0,01 al 10% en peso, con preferencia del 0,1 al 1 % en peso, respecto del peso total de la mezcla de reacción polimérica. En este caso, el compuesto para mejorar la adhesión también puede haber reaccionado en la mezcla de reacción con otros componentes de la mezcla de reacción polimérica, por ejemplo, a través de un grupo OH eventualmente presente.

Por una mezcla para preparar una resina epoxi se entienden en el marco de esta invención mezclas que contienen compuestos que contienen grupos epóxido, y endurecedores apropiados. En este caso, las mezclas están en condiciones de formar resinas epoxi a partir de los compuestos que contienen grupos epóxido a través de estos grupos epóxido por poliadición con endurecedores apropiados. En este caso, en el marco de la invención, se habla de una mezcla para preparar una resina epoxi cuando la producción de la reacción respecto de los grupos epóxido empleados para preparar la resina epoxi es preferentemente inferior al 90%, con preferencia especial inferior al 75% y en especial inferior al 50%.

Como compuestos que contienen grupos epóxido, se emplean preferentemente compuestos que presentan al menos dos grupos epóxido y que son líquidos a temperatura ambiente. En este caso, también se pueden emplear mezclas de distintos compuestos que contienen grupos epóxido. Con preferencia, estos compuestos son hidrofóbicos o las mezclas contienen al menos un compuesto que contiene grupos epóxido que es hidrofóbico. Estos compuestos hidrofóbicos se obtienen, por ejemplo, por reacción de condensación de bisfenol A o bisfenol F con epiclorhidrina. Estos compuestos se pueden emplear solos o como mezclas.

En una forma de realización, se emplean mezclas de los compuestos hidrofóbicos antes mencionados, que contienen grupos epóxido, con compuestos hidrofílicos autoemulsionables, que contienen grupos epóxido. En este caso, se obtienen estos compuestos hidrofílicos por introducción de grupos hidrofílicos en la cadena principal del compuesto que contiene grupos epóxido. Estos compuestos y los procedimientos para su preparación se divulgan por ejemplo en los documentos JP-A-7-206982 y JP-A-7-304853.

Como endurecedores sirven compuestos que catalizan la homopolimerización de los compuestos que contienen grupos epóxido, o que reaccionan de modo covalente con los grupos epóxido o los grupos hidroxilo secundarios tales como poliaminas, poliaminoamidas, cetiminas, anhídridos de ácido carboxílico y aducios de melamina, urea, fenol y formaldehído. Con preferencia, se emplean cetiminas, asequibles por reacción de un compuesto con grupo amino primario o secundario, como dietilentriamina, trietilentetramina, propilendiamina o xililendiamina con un compuesto carbonilo como acetona, metiletilcetona o isobutilmetilcetona, compuestos alifáticos, alicíclicos y aromáticos de poliamina y poliamida. Se prefieren en especial como endurecedores cetiminas o mezclas tolerables que contienen cetiminas.

La relación de grupos reactivos en el endurecedor a grupos epóxido es preferentemente de 0,7:1 a 1 ,5:1 , con preferencia especial de 1 ,1 :1 a 1 ,4:1.

Además, en la preparación de las resinas epoxi se pueden añadir, además de los compuestos que contienen grupos epóxido, y los endurecedores empleados, otros aditivos como disolventes, diluyentes reactivos, rellenos y pigmentos. Estos aditivos son conocidos por el especialista.

Por una mezcla de reacción poliuretánica se entiende una mezcla de compuestos con grupos isocianato y compuestos con grupos reactivos con isocianatos, en donde la producción de la reacción respecto de los grupos isocianato empleados para preparar la mezcla de reacción poliuretánica es preferentemente inferior al 90%, con preferencia especial inferior al 75% y en especial inferior al 50%. En este caso, los compuestos con grupos reactivos con isocianatos comprenden tanto compuestos de alto peso molecular como polieter-y poliesteroles como también compuestos de bajo peso molecular como, por ejemplo, glicerina, glicol y también agua. Si la producción de la reacción respecto del grupo isocianato es mayor al 90%, a continuación se hablará de un poliuretano. En este caso, una mezcla de reacción poliuretánica también puede contener otras mezclas de reacción para preparar polímeros. Como otras mezclas de reacción para preparar polímeros se pueden emplear, por ejemplo, mezclas de reacción para preparar epóxidos, acrilatos o resinas de poliéster. La proporción de otras mezclas de reacción para preparar polímeros es en este caso preferentemente inferior al 50% en peso, respecto del peso total de la mezcla de reacción poliuretánica. Con preferencia, la mezcla de reacción poliuretánica no contiene otras mezclas de reacción para preparar polímeros.

En el caso de la mezcla de reacción poliuretánica se puede tratar de los así llamados sistemas endurecedores con humedad. Ellos comprenden prepolímeros de isocianato que forman por adición de agua o por humedad con formación de grupos urea en primera línea poliuretanos o poliureas.

Con preferencia, se emplean para preparar la mezcla de reacción poliuretánica los llamados sistemas de dos componentes. Para ello, se mezclan un componente de isocianato, que contiene los grupos compuestos isocianato, y un componente de poliol, que contiene los compuestos con grupos reactivos con isocianatos en tales proporciones de cantidad que el índice de isocianato está en el rango de 40 a 300, con preferencia de 60 a 200 y con preferencia especial de 80 a 150.

En este caso, por índice de isocianato en el marco de la presente invención se entiende la relación estequiométrica de grupos isocianato a grupos reactivos con isocianato, multiplicada por 100. Por grupos reactivos con isocianato se entienden, en este caso, todos los grupos reactivos con isocianato contenidos en la mezcla de reacción, incluyendo propelentes químicos, pero no el grupo isocianato en sí.

La mezcla de reacción poliuretánica se obtiene preferentemente por mezcla de a) isocianatos con b) compuestos de alto peso molecular con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos a isocianato, así como eventualmente c) prolongadores de cadena y/o reticulantes, d) catalizadores y e) otros aditivos. Como componentes a) y b), así como eventualmente c) a e) se emplean aquellos compuestos que llevan a una mezcla de reacción poliuretánica hidrofóbica y a un poliuretano hidrofóbico.

Como isocianatos a) se pueden emplear en principio todos los isocianatos líquidos a temperatura ambiente con al menos dos grupos isocianato. Se emplean con preferencia isocianatos aromáticos, con preferencia especial isómeros del toluilendiisocianato (TDI) y del difenilmetandiisocianato (MDI), en especial mezclas de MDI y polifenilenpolimetilenpoliisocianato (Roh-MDI). Los isocianatos también pueden estar modificados, por ejemplo, por incorporación de grupos isocianurato y grupos carbodiimida y en especial por incorporación de grupos uretano. Los últimos compuestos mencionados es preparan por reacción de isocianatos con una cantidad inferior de compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno activos y usualmente se denominan prepolímeros de NCO. Su contenido de NCO está la mayoría de las veces en el rango de entre el 2 y el 32% en peso. Con preferencia, los isocianatos a) contienen MDI crudo, con lo cual se eleva la estabilidad del poliuretano obtenido.

En aplicaciones del procedimiento según la invención, en las que se logra una alta estabilidad del color, se prefiere usar mezclas que contienen isocianatos alifáticos e isocianatos aromáticos. Se emplean con especial preferencia isocianatos exclusivamente alifáticos. En una forma de realización especial, se puede emplear una capa superior de poliuretano a base de un isocianato alifático para proteger la capa de cubierta a base de isocianato aromático del amarilleo. En este caso, la capa superior también puede contener material mineral. Los representantes preferidos de isocianatos alifáticos son diisocianato de hexametileno (HDI) y diisocianato de isoforona (IPDI). Debido a la alta volatilidad de los isocianatos alifáticos, se emplean la mayoría de las veces en forma de sus productos de reacción, en especial como biuretes, alofanatos, uretoniminas o isocianuratos.

También se pueden usar los isocianatos a) en forma de sus prepolímeros.

Para ello, se hacen reaccionar los isocianatos a) de manera conocida en exceso con compuestos reactivos con isocianato, por ejemplo, con los compuestos de alto peso molecular enumerados en b) con al menos 2 grupos reactivos a isocianato, en prepolímeros.

Como compuestos de alto peso molecular con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos a isocianato se emplean preferentemente compuestos que presentan como grupo reactivo a isocianato grupos hidroxilo o grupos amino. Los grupos amino como grupos reactivos a isocianatos llevan a la formación de grupos urea que, a su vez, se endurecen en un poliuretano preponderantemente frágil pero que presenta una muy buena resistencia a hidrólisis y productos químicos. Con preferencia, se emplean alcoholes polifuncionales como compuestos de alto peso molecular con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos a isocianato, ya que ellos por lo general reaccionar más lentamente que los compuestos con grupos amino y permiten así tiempos de procesamiento más largos. Más allá de ello, al utilizar alcoholes polivalentes con masas moleculares correspondientemente altas, por ejemplo, mayores de 1500 g/mol, se obtiene un material relativamente elástico.

Como alcoholes polifuncionales de alto peso molecular se pueden emplear, por ejemplo, poliéteres o poliésteres. Junto con los compuestos mencionados, se pueden emplear otros compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos a grupos isocianato.

Debido a su alta resistencia a la hidrólisis, se prefieren polieteralcoholes que compuestos de alto peso molecular con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos a isocianato. Se preparan de acuerdo con procedimientos usuales y conocidos, mayormente por acumulación de óxidos de alquileno en sustancias de partida con función H. Los polieteralcoholes utilizados tienen preferentemente una funcionalidad de al menos 2 y un índice de hidroxilo de al menos 10 mg de KOH/g, con preferencia de al menos 15 mg de KOH/g, en especial en el rango de 20 a 600 mg de KOH/g. Su preparación se realiza por vías usuales por reacción de sustancias de partida al menos difuncionales con óxidos de alquileno. Como sustancias de partida se pueden emplear preferentemente alcoholes con al menos dos grupos hidroxilo en la molécula, por ejemplo, propilenglicol, monoetilenglicol, dietilenglicol, dipropilenglicol, tripropilenglicol. Las sustancias de partida más funcionales pueden ser preferentemente glicerina, trimetilolpropano, pentaeritritol, sorbitol y sacarosa. Como óxidos de alquileno se emplean preferentemente óxido de etileno y óxido de propileno, en especial óxido de propileno.

Con preferencia, las mezclas de reacción según la invención contienen compuestos con grupos hidrofóbicos. En este caso, se trata con especial preferencia de compuestos con funcionalidad hidroxilo con grupos hidrofóbicos. Estos grupos hidrofóbicos tienen grupos hidrocarbonados preferentemente con más de 6, con preferencia especial más de 8 y menos de 200 y en especial más de 10 y menos de 100 átomos de carbono. Los compuestos con grupos hidrofóbicos pueden emplear como componente separado o como parte integrante uno de los componentes a) a e) para preparar la mezcla de reacción. Con preferencia, en el caso de los compuestos hidrofóbicos con funcionalidad hidroxilo se trata de compuestos que responden a la definición de los compuestos de alto peso molecular con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos a isocianatos. En este caso, el componente b) puede contener compuestos hidrofóbicos con funcionalidad hidroxilo o estar compuesto preferentemente por él.

Como compuesto hidrofóbico con funcionalidad hidroxilo se emplea preferentemente un compuesto químico graso con funcionalidad hidroxilo, un poliol químico graso.

Se conoce una serie de compuestos químicos grasos con funcionalidad hidroxilo que se pueden usar. Los ejemplos son aceite de ricino, aceites modificados con grupos hidroxilo tales como aceite de granos de uva, aceite de comino negro, aceite de pepitas de calabaza, aceite de semillas de borraja, aceite de soja, aceite de germen de trigo, aceite de colza, aceite de girasol, aceite de maní, aceite de carozo de damasco, aceite de pistachos, aceite de almendra, aceite de oliva, aceite de nueces de macadamia, aceite de palta, aceite de espino amarillo, aceite de sésamo, aceite de avellana, aceite de onagra, aceite de rosa salvaje, aceite de cáñamo, aceite de cártamo, aceite de nuez, ésteres de ácidos grasos modificados con grupos hidroxilo a base de ácido miristoleico, ácido palmitoleico, ácido oleico, ácido vaccénico, ácido petrosélico, ácido gadoleico, ácido erucásico, ácido nervónico, ácido linólico, ácido linolénico, ácido estearidónico, ácido araquidónico, ácido timnodónico, ácido clupanodónico, ácido cervónico. En este caso, se emplean con preferencia el aceite de ricino y sus productos de reacción con óxidos de alquileno o resinas de cetona-formaldehído. Los últimos compuestos mencionados son comercializados, por ejemplo, por Bayer AG bajo el nombre Desmophen 1 150.

Otro grupo empleado con preferencia de polioles químicos grasos se puede obtener por apertura del anillo de ésteres de ácidos grasos epoxidados con simultánea reacción con alcoholes y eventualmente posteriores reacciones de transesterificación. La incorporación de los grupos hidroxilo en aceites y grasas se realiza en lo principal por epoxidación del enlace doble olefínico contenido en estos productos, seguido de la reacción de los grupos epóxido formados con un alcohol mono- o polivalente. En este caso, del anillo epoxi se obtiene un grupo hidroxilo o en caso de alcoholes polifuncionales, una estructura con una mayor cantidad de grupos OH. Como los aceites y las grasas son en su mayoría ésteres de glicerina, en las reacciones antes mencionadas discurren también reacciones paralelas de transesterificación. Los compuestos así obtenidos tienen preferentemente un peso molecular en el rango de entre 500 y 1500 g/mol. Estos productos son ofrecidos, por ejemplo, por la empresa Henkel.

En una forma de realización de especial preferencia del procedimiento según la invención, los compuestos de alto peso molecular con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos a isocianato contienen al menos un poliol químico graso y al menos una resina hidrocarbonada aromática modificada con fenol, en especial una resina de indeno-cumarona. Las mezclas de reacción poliuretánicas a base de este componente b) presentan una hidrofobia tal que en principio incluso pueden endurecer bajo agua, o bien, es posible la incorporación en caso de lluvia.

Como resinas hidrocarbonadas aromáticas modificadas con fenol con un grupo fenol en posición terminal se usan preferentemente resinas de indeno-cumarona modificadas con fenol, con preferencia especial mezclas técnicas de resinas hidrocarbonadas aromáticas. Estos productos son usuales en comercios y son ofrecidos, por ejemplo, por la empresa Rütgers VFT AG bajo el nombre comercial de NOVARES®.

Las resinas hidrocarbonadas aromáticas modificadas con fenol, en especial las resinas de indeno-cumarona modificadas con fenol, presentan en su mayoría un contenido de OH de entre el 0,5 y el 5,0% en peso.

Con preferencia, el poliol químico graso y la resina hidrocarbonada aromática modificada con fenol, en especial la resina de indeno-cumarona se emplea en una relación en peso de 100:1 a 100:50.

En la preparación de una mezcla de reacción poliuretánica según la invención, se puede usar un prolongador de cadena c). Sin embargo, en este caso, se puede prescindir del prolongador de cadena c). Para modificar las propiedades mecánicas, por ejemplo, la dureza, la adición de prolongadores de cadena, reticulantes o eventualmente también mezclas de ellos se puede mostrar ventajosa.

Si se emplean prolongadores de cadena y/o reticulantes c) de bajo peso molecular, en la preparación de poliuretanos se pueden usar prolongadores de cadena conocidos. Son preferentemente compuestos de bajo peso molecular con grupos reactivos a isocianatos con un peso molecular de 62 a 400 g/mol, por ejemplo, glicerina, trimetilolpropano, derivados conocidos de glicol, butanodiol y diaminas. Otros prolongadores de cadena y/o reticulantes de bajo peso molecular posibles se indican, por ejemplo, en "Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane", Cari Hanser Verlag, 3. Auflage 1993, Kapitel 3.2 y 3.3.2.

Los poliuretanos empleados se pueden preparar en principio sin la presencia de catalizadores d). Para mejorar el endurecimiento, se pueden usar catalizadores d). Como catalizadores d) se deben seleccionar preferentemente aquellos que producen un tiempo de reacción lo más largo posible. De esta manera, es posible que la mezcla de reacción poliuretánica permanezca líquida largo tiempo. Estos catalizadores son conocidos por el especialista. En principio, es posible, tal como se describió, trabajar absolutamente sin catalizador.

A la mezcla de reacción poliuretánica se pueden adicionar otros componentes usuales, por ejemplo, aditivos usuales e). Ellos comprenden, por ejemplo, rellenos usuales. Con preferencia, como rellenos se usan los rellenos orgánicos e inorgánicos, reforzadores y agentes de carga usuales en sí conocidos. En particular, se han de mencionar, a modo de ejemplo: rellenos inorgánicos tales como minerales silicáticos, por ejemplo, silicatos estratificados tales como antigorita, serpentina, hornablenda, anfibolos, crisotilo, óxidos metálicos tales como caolín, óxidos de aluminio, óxidos de titanio y óxidos de hierro, sales metálicas tales como tiza, espato pesado y pigmentos inorgánicos tales como sulfuro de cadmio, sulfuro de zinc, así como vidrio. Se usan con preferencia caolín (China Clay), silicato de aluminio y coprecipitados de sulfato de bario y silicato de aluminio, así como minerales fibrosos naturales y sintéticos como wolastonita, fibras de metal y en especial de vidrio de distinta longitud que eventualmente pueden estar encoladas. Como rellenos orgánicos se tienen en cuenta, por ejemplo: hollín, melamina, colofonia, resinas de ciclopentadienilo y polimerizados de injerto, así como fibras de celulosa, fibras de poliamida, poliacrilnitrilo, poliuretano, poliéster a base de ésteres de ácidos dicarboxílico aromáticos y/o alifáticos y en especial fibras de carbono.

Si se emplean los rellenos inorgánicos antes mencionados como aditivos e), ellos presentan preferentemente otra composición de minerales que el material mineral y no se tienen en cuenta en la determinación de la granulometría del material mineral.

Los rellenos inorgánicos y orgánicos se pueden usar solos o como mezclas o están contenidos en la mezcla de reacción preferentemente en cantidades del 0,5 al 50% en peso, con preferencia especial del 1 al 40% en peso, respecto del peso de los componentes a) a e).

Además, la mezcla de reacción poliuretánica deberá contener agentes de secado, por ejemplo, zeolitas. Ellas se añaden preferentemente antes de la preparación de la mezcla de reacción según la invención a los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos a isocianato o bien al componente que contiene los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno b) reactivos al isocianato. Por adición de los agentes de secado, se evita la acumulación de agua en los componentes o la mezcla de reacción, con lo cual se impide la formación de poliuretano esponjado. Como aditivos para la adsorción de agua, se usan preferentemente aluminosilicatos, seleccionados del grupo de los aluminosilicatos de sodio, aluminosilicatos de potasio, aluminosilicatos de calcio, aluminosilicatos de cesio, aluminosilicatos de bario, aluminosilicatos de magnesio, aluminosilicatos de estroncio, aluminofosfatos de sodio, aluminofosfatos de potasio, aluminofosfatos de calcio y mezclas de ellos. Se prefieren en especial las mezclas de aluminosilicatos de sodio, potasio y calcio en aceite de ricino como sustancia de soporte.

Para mejorar la estabilidad a largo plazo de las capas de cubierta según la invención, también es ventajoso añadir agentes contra el ataque de seres vivos pequeños. Además, la adición de estabilizantes UV es ventajosa para evitar una fragilidad de los cuerpos moldeados. Estos aditivos son conocidos y se indican, por ejemplo, en "Kunststoffhandbuch, Band 7, Polyurethane", Cari Hanser Verlag, 3. Auflage 1993, Kapitel 3.4.

La adición de los componentes c), d) y e) se realiza preferentemente a los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato. Esta mezcla se denomina en la técnica a menudo como componente de poliol.

La combinación de los isocianatos con los compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos con grupos isocianato se deberá realizar en tal relación que preferentemente haya un exceso estequiométrico de grupos isocianato.

En una forma de realización preferida de la invención, se emplean mezclas de reacción poliuretánicas que llevan a poliuretanos hidrofóbicos, esencialmente compactos. Como poliuretano compacto se denomina un poliuretano que está esencialmente libre de inclusiones gaseosas. Con preferencia, la densidad de un poliuretano compacto es mayor que 0,8 g/cm3, con preferencia especial mayor que 0,9 g/cm3 y en especial mayor que 1 ,0 g/cm3.

Como otros aditivos se pueden emplear, por ejemplo, materiales que impiden el escurrimiento del aglutinante del material mineral. Como tales aditivos se pueden añadir, por ejemplo, fibras orgánicas como fibras de celulosa. Además, también se pueden añadir polímeros que también ya se emplean hoy en día en los sistemas utilizados a base de bitumen. Sobre todo, son neopreno, copolímeros de bloque de estireno-butadieno-estireno o sus mezclas, así como también todas las demás gomas conocidas y sus mezclas. Los aditivos se pueden añadir tanto directamente a la mezcla mineral en forma de polvo o granulado, o dispersar también en uno de los componentes poliuretánicos.

La preparación de mezclas según la invención que contienen pavimento triturado, material mineral y una mezcla de reacción polimérica, así como eventualmente otros aditivos, no está limitada. De esta manera, la preparación se puede llevar a cabo, por ejemplo, en mezcladoras en las que se incorporan el pavimento triturado y el material mineral y se incorporan los componentes de partida para preparar la mezcla de reacción poliuretánica, por ejemplo, por pulverización. Los aditivos que eventualmente se añadirán se agregan en este caso preferentemente en el momento apropiado a la mezcla. De esta manera, pueden estar disueltos o dispersos, por ejemplo, en uno de los componentes de la mezcla de reacción, por ejemplo, uno de los componentes a) a e), y se pueden añadir junto con ellos a la mezcla. Asimismo, los aditivos también se pueden añadir a la mezcla por separado. A modo de ejemplo, las fibras celulósicas se pueden añadir en un punto tal que estén presentes distribuidos homogéneamente en la mezcla para preparar capas de cubierta, pero que no se destruyan por medio del proceso de mezcla. En este caso, la mezcla según la invención se puede preparar, por ejemplo, según el procedimiento descrito en el documento DE 19632638. Asimismo es posible, por ejemplo, preparar primero la mezcla de reacción poliuretánica y luego mezclarla con el material mineral y eventualmente los demás aditivos. Eventualmente, se puede mezclar en otra forma de realización el material mineral primero con algunos componentes de la mezcla de reacción, por ejemplo, con los componentes b) y, en caso de existir, c) a e), y después añadir los componentes faltantes, por ejemplo, el componente a) en una mezcladora. La preparación de la mezcla según la invención, que contiene pavimento triturado, se puede realizar de forma móvil en el sitio de incorporación. No es necesario un transporte a una planta central.

Las mezclas de reacción poliuretánicas hidrofóbicas utilizadas con preferencia se caracterizan por una maleabilidad particularmente buena. De esta manera, estas mezclas de reacción poliuretánicas y los poliuretanos asequibles a partir de ellas presentan una adherencia particularmente buena. Debido a la hidrofobia del sistema, el endurecimiento de la mezcla de reacción poliuretánica se realiza de forma prácticamente compacta a pesar de la presencia del agua, por ejemplo, la lluvia.

Al aplicar la mezcla según la invención sobre el material de base, no es necesario que el material de base esté seco. Sorprendentemente, también se puede obtener con la presencia de material de base seco una buena adherencia entre la capa portadora o la capa de cubierta y el material de base.

La mezcla según la invención contiene, en este caso, preferentemente entre el 1 y el 20% en peso, con preferencia especial entre el 2 y el 15% en peso y en especial entre el 4 y el 10% en peso de mezcla de reacción polimérica, respecto del peso total de la mezcla según la invención que contiene pavimento triturado, material mineral y una mezcla de reacción polimérica, así como eventualmente otros aditivos.

La unión entre material mineral y aglutinante según la invención es muy firme. Además, en especial al usar compuestos con funcionalidad hidroxilo con grupos hidrofóbicos, no se produce prácticamente ninguna degradación hidrolítica de los poliuretanos y, así, una durabilidad muy prolongada de las capas de cubierta fabricadas de acuerdo con el procedimiento según la invención. Las capas de cubierta según la invención son particularmente portadoras y, así, apropiadas para todas las calles, caminos y superficies de tránsito, en especial para pistas de aterrizaje y calles de mayor carga de la clase V a I, en especial Ill a I y pistas de aterrizaje, en donde en el caso de calles de la clase V se trata de calles paralelas de servicio, en el caso de calles de la clase I, de autopistas y calles rápidas. En este caso, como material mineral se emplean preferentemente los materiales recomendados para la clase pertinente.

En especial en caso de usar mezclas de reacción hidrofóbicas, se produce sorprendentemente una menor formación de daños por congelamiento. Otra ventaja de las capas de cubierta según la invención es el bajo gasto en reparaciones. De esta manera, es suficiente con preparar la mezcla para fabricar una capa de cubierta in situ en pequeñas cantidades sin calentamiento y aplicarla sobre el lugar dañado y obturar. Más allá de ello, las propiedades mecánicas de las capas de cubierta según la invención no se modifican con el paso de los años.

Otra ventaja de las capas de cubierta según la invención es una mejorada resistencia al deslizamiento por humedad, en especial con capas de cubierta con alto porcentaje de poliuretano respecto de capas de cubierta con alta proporción bituminosa.

Con preferencia, la mezcla que contiene pavimento triturado, material mineral y una mezcla de reacción polimérica, así como eventualmente otros aditivos, se compacta después de aplicarla sobre un material de base. La intensidad de la compactación se rige en este caso según la aplicación deseada. De esta manera, por ejemplo, para la preparación de asfalto con drenaje que permite que corra la humedad, sólo se compacta poco, para la preparación de asfalto recargable, se compacta más. La compactación necesaria se rige también según la composición de la piedra.

Con preferencia, el procedimiento según la invención se emplea para el saneamiento de calles. En este caso, el pavimento triturado se obtiene preferentemente de forma directa en el lugar de aplicación por retiro con fresado de la calle que requiere de saneamiento. Con preferencia, el material obtenido por fresado se parte, se tritura y/o se tamiza para obtener una granulometría preferida. Este material reciclado se mezcla con aglutinantes y otro material mineral y preferentemente se incorpora in situ nuevamente como capa portadora o capa de cubierta en la calle. Para ello, se trata previamente la base correspondiente preferentemente con sistemas de mediadores convencionales de la adherencia, por ejemplo, con pegamentos para pulverizar a base de poliuretano. Esto sirve para mejorar aún más la adherencia entre las capas y compensar las tensiones que se producen por fuerte carga, por ejemplo, por tránsito de carga pesada o distintos coeficientes de expansión térmica entre la base y la capa portadora o la capa de cubierta. La incorporación se realiza en este caso con un equipo usual en la construcción de calles. Aquí, el equipo empleado para la incorporación presenta preferentemente un revestimiento antiadherente o se retículo con un agente separador, preferentemente de base biológica. Con preferencia, la capa de cubierta incorporada se rocía luego con material mineral de grano fino (por ejemplo, arena) para seguir mejorando las buenas propiedades de antideslizamiento en humedad.

Frente al procedimiento convencional en el que el nuevo asfalto sólo se obtiene en plantas estacionarias de asfalto, se puede ahorrar tiempo y energía por medio del procedimiento según la invención eliminando el transporte de camiones necesario de otro modo. Más allá de ello, los caminos, calles y superficies de tránsito se caracterizan por una muy alta durabilidad, en especial con ciclos de congelamiento-descongelamiento, gran elasticidad y una extraordinaria resistencia. Así, las capas de cubierta según la invención combinan las propiedades positivas de las capas de cubierta a base de bitumen con capas de cubierta a base de mezclas de reacción poliméricas, como poliuretanos o epóxidos.

A continuación, se clarifica la invención en el marco del ejemplo: Mezcla de reacción poliuretánica 1 : 100 partes en peso del componente de poliol del sistema elastano 6551/101 y 50 partes en peso de IsoPMDI 92140, una preparación con diisocianato de difenilmetano (MDI) se mezclaron entre sí. 10 partes en peso de la mezcla de reacción poliuretánica 1 se mezclan con 90 partes en peso de una mezcla de 90 partes en peso de mezcla de minerales (tamaño de grano 2/5, Piesberger) y 10 partes en peso de un material reciclado estándar a base de bitumen partido de una capa de cubierta de asfalto en una unidad mezcladora, se vierten en un molde de 100 x 100 x 100 mm, se compactan con 8,5 N/mm2 y se endurecen.

La resistencia a la compresión de la muestra preparada se determinó después de un almacenamiento de más de 24 horas y es de 7,0 N/mm2. Este valor muestra que es posible fabricar capas de cubierta de tal material.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES Procedimiento para preparar calles, caminos y otras superficies de tránsito, caracterizado porque se prepara una mezcla, que contiene pavimento triturado, material mineral y/o vidrio, una mezcla de reacción polimérica y eventualmente otros aditivos, se aplica sobre un material de base y se endurece. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 , caracterizado porque la mezcla de reacción polimérica es una mezcla para preparar una resina epoxi o un poliuretano. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque la mezcla de reacción polimérica contiene un compuesto para mejorar la adherencia. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 a 3, caracterizado porque la mezcla de reacción polimérica se puede obtener por mezcla de: a) isocianatos con b) compuestos con al menos dos átomos de hidrógeno reactivos al isocianato, así como eventualmente c) prolongadores de cadena y/o reticulantes, d) catalizadores y e) otros aditivos. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la proporción de la mezcla de reacción polimérica en la mezcla que contiene pavimento triturado, material mineral y/o vidrio, una mezcla de reacción polimérica y eventualmente otros aditivos, es del 1 al 20% en peso, respecto del peso total de la mezcla. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la proporción de pavimento triturado es inferior al 95% en peso, respecto del peso total de la mezcla de pavimento triturado y material mineral. Capas de cubierta o capas portantes para calles, caminos y otras superficies de tránsito, caracterizadas porque se pueden obtener seg procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5.