DE1235791B

DE1235791B - Use of ceramic bodies as additives for road building materials on a bituminous basis

Info

Publication number: DE1235791B
Application number: DEST19563A
Authority: DE
Inventors: Dr Dr Ludwig Stegmueller; Dipl-Ing Albert Schuhbauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-08-03
Filing date: 1962-08-03
Publication date: 1967-03-02

Description

Verwendung von keramischen Körpern als Zuschlagstoffe für Straßenbaumassen auf bituminöser Grundlage Vor allem seit dem zweiten Weltkrieg wird in zunehmendem Maße die Forderung nach Aufhellung de= Straßenbeläge erhoben, insbesondere wenn es sich um die an sich sehr dunklen Beläge mit bituminösen Bindemitteln handelt. Die Aufhellung der Fahrbahndecken soll vor allem der Verringerung des Beleuchtungsaufwandes dienen und die Verkehrssicherheit während der Dunkelheit erhöhen. Man versuchte bisher, dieser Forderung dadurch zu entsprechen, daß als Zuschlagstoffe bei der Straßenherstellung unter Verwendung bituminöser Bindemittel möglichst helle Gesteine verwendet wurden. Da aber das als Zuschlagstoff verwendete Gestein den verschiedensten Anforderungen, beispielsweise hinsichtlich der Schlagfestigkeit, Witterungsbeständigkeit u. dgl., entsprechen muß, können zahlreiche Gesteine nicht oder nur bei Straßenbelägen mit geringer Verkehrsbeanspruchung verwendet werden, beispielsweise Kalkstein, der seinem Helligkeitswert nach an sich zur Aufhellung der Straßendecken dienen könnte.Use of ceramic bodies as aggregates for road building compounds on a bituminous basis Especially since the second world war it is increasing Dimensions raised the requirement for lightening de = road surfaces, especially if it is actually very dark coverings with bituminous binders. The main purpose of the lightening of the road surface is to reduce the amount of lighting required serve and increase road safety during the dark. One tried so far to meet this requirement in that as additives in the Road construction using bituminous binders as light as possible rocks were used. But since the rock used as an aggregate is very diverse Requirements, for example with regard to impact resistance, weather resistance and the like., must correspond, numerous rocks can not or only in the case of road surfaces be used with light traffic, for example limestone, the its brightness value could in itself serve to brighten the road surface.

Es ist bereits bekannt, zum Zwecke der Herstellung aufgehellter Straßendecken mindestens teilweise als Zuschlagstoff Quarz (Flint) zu verwenden, der bei hohen Termperaturen gebrannt wird, wodurch sich im Gestein Luftbläschen bilden, die zu einer hellweißen Färbung führen. Der durch das Brennen weiß gefärbte Quarz wird sodann gebrochen und in der üblichen Weise als Zuschlagstoff weiterverarbeitet. Zum Brennen geeigneter Quarz steht aber nur in beschränktem Umfang und an bestimmten Stellen zur Verfügung; der durch das Brennen des Quarzes gewonnene Zuschlagstoff ist deshalb, vor allem bei weiterer Entfernung von den Gewinnungsstätten, recht kostspielig. Außerdem läßt sich der Naturquarz nur durch das Brennen verändern, also weiß färben, während seine übrigen Eigenschaften nicht beeinflußt werden können. Ferner tritt durch das Brennen eine Auflockerung der Struktur des Gesteins ein, die zu einer Verminderung der Festigkeit und damit vor allem zu einer Kornzertrümmerung durch den Verkehr und dadurch zu einer vorzeitigen Zerstörung des Straßenbelages führt.It is already known for the purpose of making lightened road surfaces at least partially to use quartz (flint) as an aggregate, which at high Temperatures is burned, whereby air bubbles form in the rock, which to lead to a bright white color. The quartz, which is colored white by the firing, becomes then broken and processed in the usual way as an aggregate. Quartz suitable for firing is only available to a limited extent and in certain cases Provide; the aggregate obtained by burning the quartz is therefore right, especially when the distance from the extraction sites is further away expensive. In addition, the natural quartz can only be changed by firing, thus color it white, while its other properties cannot be influenced. Furthermore, the firing loosens the structure of the rock, which leads to a reduction in strength and thus, above all, to grain fragmentation by the traffic and thereby to a premature destruction of the road surface leads.

Ein anderer bekannter künstlicher Zuschlagstoff zum Aufhellen bituminöser Straßendecken besteht aus Kleinkörpern aus entglasten, zweckmäßig durch Abschrecken gewonnenen Glasmaterialien. Auch mit diesem Verfahren läßt sich aber kein Zuschlagstoff mit strahlend weißer Färbung erzielen. Ferner müssen die Vorrichtungen zur Herstellung dieser Zuschlagstoffe besonders geschaffen werden, weil sie für kein anderes Verfahren gebraucht werden können. Das Herstellungsverfahren selbst ist recht umständlich, da zunächst in bekannter Weise ein glasartiges Material hergestellt, dieses sodann zerkleinert und anschließend wieder auf eine Temperatur erhitzt werden muß, in der die Entglasung eintritt. Beim Wiedererhitzen muß außerdem ein schwer schmelzbares Material wie z. B. Kreide, Sand oder Kies beigefügt werden.Another well-known artificial aggregate for whitening bituminous The road surface consists of small bodies from deglazed, expediently by quenching recovered glass materials. However, no aggregate can be added with this method either with a brilliant white color. Furthermore, the devices for manufacturing These aggregates are specially created because they are not used for any other process can be used. The manufacturing process itself is quite cumbersome, because a vitreous material is first produced in a known manner, this then crushed and then reheated to a temperature in which devitrification occurs. In addition, when reheating must be a difficult to melt Material such as B. chalk, sand or gravel can be added.

Bekannt ist auch die Verwendung von Aluminiumgrieß zum Aufhellen von Asphaltfeinbeton. Die reflektierende Aluminiumgrießschicht wird dabei bei der Herstellung des Straßenbelages auf die Oberfläche aufgestreut. Dieses Verfahren ist aber außerordentlich aufwendig, da die Kosten für den Aluminiumgrieß erheblich höher sind als die Kosten der ganzen Fahrbahndecke selbst.The use of aluminum grit is also known to lighten Asphalt fine concrete. The reflective aluminum grit layer is used during manufacture of the pavement sprinkled on the surface. But this procedure is extraordinary expensive, since the costs for the aluminum powder are considerably higher than the costs the whole road surface itself.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen zur Aufhellung geeigneten Zuschlagstoff zu vermitteln, der ohne großen Aufwand herstellbar ist, mit bereits für andere Zwecke vorhandenen Vorrichtungen hergestellt werden kann und nicht oder nur in untergeordnetem Maße standortgebunden ist.The invention is based on the object of a suitable for lightening To convey aggregate, which can be produced without great effort, with already for other purposes existing devices can be produced and not or is only to a minor extent location-bound.

Dies wird erfindungsgemäß erreicht durch die Verwendung von frostsicheren, grob- oder feinkeramischen Körpern, die aus weißbrennendem Ton in an sich bekannter Weise bei Sintertemperatur gebrannt worden sind, als Zuschlagstoffe für Straßenbaumassen auf bituminöser Grundlage zwecks Aufhellung. Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die grob- oder feinkeramischen Körper zu großen Raumkörpern gebrannt und sodann auf unter 10 mm Korngröße gebrochen worden sind.This is achieved according to the invention through the use of frost-proof, coarse or fine ceramic bodies made of white-burning clay in per se known Way have been fired at sintering temperature, as additives for road construction materials on a bituminous basis for the purpose of lightening. A particularly advantageous embodiment the invention is that the coarse or fine ceramic Bodies fired to form large volumes and then broken down to a grain size of less than 10 mm have been.

Für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten keramischen Körper kann also der weißbrennende Ton mit verschiedenem, je noch den Bedürfnissen gewähltem Kaolinit-Gehalt in an sich bekannter Weise aufbereitet und in Rin-, Zickzack-, Kammer-, Tunnel- oder Drehöfen bei Sintertemperatur zu größeren Ramkörpern gebrannt werden, wie dies auch bei der Herstellung anderer keramischer Gegenstände üblich ist. Für die Herstellung des erfindungsgemäß verwendeten Zuschlagstoffes können also freie Kapazitäten in der keramischen Industrie in sinnvoller Weise ausgenutzt werden.For the production of the ceramic bodies used according to the invention So the white-burning clay can be chosen with different, depending on the needs Kaolinite content prepared in a known manner and divided into ring, zigzag, chamber, Tunnel or rotary kilns are burned to larger ram bodies at sintering temperature, as is customary in the manufacture of other ceramic objects. For the production of the aggregate used according to the invention can therefore be free Capacities in the ceramics industry can be used in a meaningful way.

Da im Gegensatz zu den bekannten, zum Zwecke der Aufhellung dienenden künstlichen Zuschlagstoffen durch die Erhitzung nicht eine Lockerung der Materialstruktur erfolgt, die mit Riß- oder Porenbildung und damit mit einer Beeinträchtigung der Festigkeit verbunden sein kann, sondern zu einer Verdichtung des Materials infolge der Sinterung, ergibt sich in besonders einfacher Weise eine für die dynamische Verkehrsbelastung ausreichende Festikeit und es läßt sich außerdem durch die Wahl entsprechender Rohstoffe oder Brennprogramme nicht nur die Helligkeit der Zuschlagstoffe vorausbestimmen, sondern es ist auch eine Beeinflussung des Rauheitsgrades, der Wasseraufnahmefähigkeit oder -abweisung, der Schlagfestigkeit, der Haftfestigkeit gegenüber dem Bindemittel, der Zähigkeit und der Beständigkeit gegen Witterungs- und chemische Einflüsse möglich. Den maßgeblichen Vorschriften für den Straßenbau kann deshalb ohne weiteres Rechnung getragen werden.As in contrast to the known, for the purpose of brightening Heating artificial aggregates does not loosen the structure of the material takes place with crack or pore formation and thus with an impairment of Strength can be connected, but to a compaction of the material as a result the sintering, results in a particularly simple way for the dynamic Traffic load sufficient firmness and it can also be determined by the choice appropriate raw materials or firing programs not only the brightness of the additives predetermine, but it is also an influence on the degree of roughness, the Water absorption or repellency, impact resistance, adhesive strength to the binder, toughness and resistance to weathering and chemical influences are possible. The relevant regulations for road construction can therefore easily be taken into account.

Statt zunächst zu größeren Raumkörpern gebrannt und sodann auf unter 10 mm liegende Korngröße gebrochen zu werden, kann der weißbrennende Ton vor dem Brennen auch zu beliebig gestalteten Formkörpern gepreßt werden, die ohne nachträgliches Brechen als Aufhellungszuschlag verwendet werden.Instead of first being fired into larger spatial bodies and then under 10 mm lying grain size can be broken, the white burning clay before Firing can also be pressed into any shaped bodies without any subsequent Breaking can be used as a whitening supplement.

Es ist schon seit fast einem Jahrhundert bekannt, bei der Herstellung von Straßendecken mit bituminösen Bindemitteln kleingemahlene Ziegelsteine als Zuschlagstoff beizufügen. Es ist dabei aber nicht vorgeschlagen worden, die Ziegel aus weißbrennendem Ton bei Sintertemperatur herzustellen, also einen zur Aufhellung des Straßenbelages geeigneten keramischen Zuschlagstoff zu schaffen. Die Verwendung kleingebrochener Ziegelsteine hatte vielmehr den Zweck, das als Zuschlagstoff dienende Gestein dort zu ersetzen, wo es nicht oder in unzureichenden Mengen vorkommt, und durch das Brechen der Ziegel hinreichend muhe, unebene und unregelmäßige Oberflächen zu schaffen, damit das bituminöse Bindemittel eine hinreichend feste mechanische Verbindung mit den einzelnen Körnern des Zuschlagstoffes herstellen kann. Es ist auch schon der Vorschlag bekanntgeworden, hartgebrannte Körper aus Lehm, Ton od. dgl. zu brechen und einer Straßenbelagmasse an Stelle von gebrochenem Granit beizumischen, um den Straßenbelag billiger und in Hätte und Farbe einheitlicher zu machen. Eine Aufhellung sollte auch bei diesem Verfahren nicht erreicht werden, da weder die Verwendung weißbrennender Tone zur Herstellung der Zuschlagstoffe vorgeschlagen wurde noch überhaupt an Straßenbeläge mit bituminösen Bindemitteln gedacht war. Besteht das Bindemittel, wie bei dem bekannten Verfahren, aus Zement, so besteht ohnehin kein Bedürfnis nach einer Aufhellung und die Zuschlagstoffe haben im allgemeinen von vornherein eine dunklere Färbung als das Bindemittel.It's been known in the making for almost a century Finely ground bricks from road surfaces with bituminous binders as aggregate to add. However, it has not been suggested that the bricks be made of white-burning To produce clay at sintering temperature, i.e. one to lighten the road surface to create suitable ceramic aggregate. The use of fine-grained The purpose of bricks was rather, the rock that served as aggregate there to replace where it does not exist or in insufficient quantities, and by breaking the brick struggles sufficiently to create uneven and irregular surfaces, so that the bituminous binder has a sufficiently strong mechanical connection can produce the individual grains of the aggregate. It is already that Proposal has become known to break hard-burned bodies made of clay, clay or the like and a paving compound in place of broken granite to add to the To make road surfaces cheaper and more uniform in appearance and color. A lightening should also not be achieved with this method, as neither the use White-burning clays were still proposed for making the aggregates road surfaces with bituminous binders were even thought of. Is it As in the known method, there is no binding agent made of cement anyway In need of lightening and the aggregates generally have from from the outset a darker color than the binding agent.

Bekannt ist es auch schon, bei der Herstellung von Straßenbelägen einem bituminösen Bindemittel von Verunreinigungen freies Kaolin zur VerbesserunVc der Säurebeständigkeit oder Ton zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturänderungen beizufügen. In beiden Fällen handelt es sich aber um feinpulverisiertes Material, das keine Aufhellung des Belages bewirken kann, weil dazu eine gewisse Korngröße erforderlich ist, um ausreichend große Reflexionsflächen an der Straßenoberfläche zu schaffen.It is already known in the production of road surfaces a bituminous binder of impurities-free kaolin for improvement the acid resistance or clay to improve the resistance to Include temperature changes. In both cases, however, it is finely powdered Material that cannot lighten the pavement because it adds a certain amount of Grain size is required to create sufficiently large reflective surfaces on the road surface to accomplish.

Der erfindungsgemäß unter Verwendung keramischerAufhellungs-Zuschlagstoffe hergestellte Straßenbelag kann gegebenenfalls auch nur räumlich abgegrenzte Teile der Straßendecke bilden. Er kann beispielsweise zur Herstellung von Randstreifen dienen oder für Markierungsstreifen verwendet werden, die bisher überwiegend mit Farbauftrag oder aufgeklebten Kunststoff-Folien hergestellt werden, sich deshalb leicht von der Straßenoberfläche ablösen und in periodischen Zeitabständen erneuert werden müssen. Vor Straßenverzweigungen kann der erfindungsgemäß hergestellte Straßenbelag in nebeneinanderliegenden, in die verschiedenen Zweigstraßen übergehenden Teilstreifen verschiedene Helligkeit aufweisen. In allen diesen Fällen ist besonders vorteilhaft, daß die Markierungsstreifen u. dgl. durch den Verkehr laufend gereinigt werden. Um die Kosten und die Verwendung des gebrannten Zuschlagstoffes möglichst gering zu halten, kann ferner zweckmäßig die Verwendung der keramischen Zuschlagstoffe auf die Verschleißschicht der Straßendecke beschränkt werden.The invention using ceramic whitening aggregates The road surface produced can also only be spatially delimited parts the road surface. It can be used, for example, to produce edge strips serve or are used for marking strips, which so far predominantly with Paint application or glued-on plastic films are produced, therefore easily detached from the road surface and renewed at periodic intervals Need to become. The road surface produced according to the invention can be used in front of road branches in side-by-side partial strips that merge into the various branch streets have different brightness. In all of these cases it is particularly advantageous that the marking strips and the like are continuously cleaned by traffic. To keep the costs and use of the burnt aggregate as low as possible to keep, the use of ceramic aggregates can also be expedient limited to the wearing course of the road surface.

Die Herstellung der Straßendecke mit den erfindungsgemäßen Zuschlagstoffen erfolgt im allgemeinen dadurch, daß man je nach dem gewünschten Aufhellungsgrad mehr oder weniger von den grob-und feinkeramischen Körpern in entsprechender Korngröße der übrigen Mineralmasse zugibt und dann mit Bindemittel mischt und auf die Straße einbringt. Man kann auch so vorgehen, daß die erfindungsgemäßen Zuschlagstoffe auf die noch plastische Straßendecke aufgestreut und dann eingewalzt werden. Außerdem kann auf Straßendecken ein thermoplastisches Bindemittel oder Kunstharz aufgespritzt werden und die erfindungsgemäßen Zuschlagstoffe können in dieses Bindemittel eingewalzt werden.The production of the road surface with the additives according to the invention is generally carried out by depending on the desired degree of whitening more or less of the coarse and fine ceramic bodies in the corresponding grain size the remaining mineral mass is added and then mixed with binding agent and on the road brings in. You can also proceed so that the additives according to the invention on the still plastic road surface can be sprinkled and then rolled in. aside from that a thermoplastic binder or synthetic resin can be sprayed onto road surfaces and the additives according to the invention can be rolled into this binder will.

Claims

Claims: 1. Use of frost-proof, coarse or fine ceramic Bodies made from white-burning clay in a manner known per se at sintering temperature have been burned as aggregates for road construction compounds on a bituminous basis for the purpose of brightening.

2. Embodiment according to claim 1, characterized in that that coarse or fine ceramic bodies are used, which are made of white-burning clay Fired to form large volumes and then broken down to a grain size of less than 10 mm are.