DE1594769C3

DE1594769C3 -

Info

Publication number: DE1594769C3
Application number: DE19511594769
Authority: DE
Inventors: Klaus 6460 Gelnhausen Jourdan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE1594769A1; DE1594769B2

Description

. ..Die Erfindung bezieht sich auf ein.Verfahren .zur Herstellung einer bituminösen Belagmasse für Bauzwecke, beispielsweise für^: Straßendecken, bei welchem ein mit bituminösem- Bindemittel .vorbehandelter Füller mit einem Korndurchmesser bis 0,09 mm mit erhitzten anbituminierten Gesteinsstoffen eines Korndurchmessers von mehr als 0,09 mm vermischt wird. ■ ■ · - ' '

Die Erfindung bezweckt die Herstellung hochwertigen bituminösen Mischgutes, vorwiegend für Verschleißschichten von Straßendecken, und zwar unter Verwendung einer möglichst geringen Menge von bituminösen Bindemitteln; es soll auf diese Weise auch die Leistung der Mischmaschinen gesteigert werden. Es ist deshalb erforderlich das Bindemittel auf Füller und Gestein optimal zu verteilen.

Das Optimum der Straßendeckenverschleißfähigkeit liegt an der unteren Grenze des zur Erhaltung der nötigen Stabilität gerade noch ausreichenden Bindemittelgehaltes. Aus diesem Grunde wird eine mögliehst gleichmäßige Verteilung des Bindemittels und insgesamt eine magere Straßendecke angestrebt. Es soll jeweils die optimale Bedeckungsschicht durch das Bindemittel auf den Gesteins- und Füllerteilchen erzeugt werden.

ίο Bei bekannten Verfahren wird das bituminöse Bindemittel mit Füller und erhitztem Gestein vermischt. Hierfür ist eine lange Mischzeit erforderlich, damit das Gestein eine ausreichende Umhüllung mit Bindemittel erhält.

is Aus der Zeitschrift »Straße und Autobahn«, 1/1953, S. 13, ist bekannt, nach dem Impact-Verfahren bituminierte Füllstoffe, in Säcke abgepackt, zur Mischmaschine zu bringen und dort erhitzten anbituminierten Gesteinsstoffen kalt zuzusetzen. Die

ao Herstellung und der Transport der bituminierten Füllstoffe ist dabei recht aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der Anfangs genannten Art zu schaffen, bei welchem das bestimmte Bindemittel den verschiedenen Korngrößenanteilen angepaßt werden kann und das wenig aufwendig und völlig bei der Mischmaschine durchführbar ist. Die Lösung dieser Aufgabe bei einem Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Belagmasse für Bauzwecke, bei welchem ein mit bituminösem Bindemittel vorbehandelter Füller eines Korndurchmessers bis 0,09 mm mit erhitzten anbituminierten Gesteinsstoffen eines Korndurchmessers von > 0,09 mm vermischt wird, besteht erfindungsgemäß darin, daß in zwei nebeneinander ablaufenden Mischprozessen einmal die Gesteinsstoffe mit dem bituminösen Bindemittel und/oder Teer imprägniert werden und zum anderen in einem stetig arbeitenden Zwangsmischer durch heißes Mischen des Füllers mit Bitumen eine bei der Verarbeitungstemperatur flüssige, pumpfähige Suspension-des Füllers im Bindemittel hergestellt wird und dann die Suspension direkt den imprägnierten Gesteinsstoffen im Verhältnis Suspension zu imprägnierten Gesteinsstoffen von etwa 1:5 bis 1:10 zugeführt und mit ihnen noch heiß vermischt wird. ■ . -■

Vorzugsweise wird das bituminöse Bindemittel und/oder der Teer für die Imprägnierung der Gesteinsstoffe bzw. das Bitumen für die Füller-Bitumen-Suspension auf Korngröße und Material des Füllers

50' und des Gesteins abgestimmt eingesetzt und dabei weist insbesondere das Bindemittel zur Imprägnierung der Gesteinsstoffe eine andere Viskosität auf als das für die. Suspension des Füllers im Bitumen verwendete.

■ Das Mittel zur· Vorimprägnierung des Gesteins kann auf diese Weise der Gesteinsart genau angepaßt werden. Es wird im allgemeinen so gewählt, daß es härter ist als das Bindemittel des Füllers. Beispielsweise wird für die Vorimprägnierung des Gesteins B 65 genommen und für diejenige des Füllers B 300. Durch die unterschiedliche Korngröße können unter Umständen beide Komponenten bei gleicher Temperatur gemischt werden. Sollte sich das Gestein schlecht umhüllen, ein ungenügendes Haftvermögen aufweisen, oder sollte sich der Bindemittelfilm nach längerer Wasserlagerung zurückziehen, was allerdings bei einem relativ harten Bindmittel kaum anzunehmen ist, so kann dieser Mangel durch Zugabe

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eines Haftmittels, durch Verwendung von Teer nötigt, wird erfindungsgemäß durch die Unterteilung statt Bitumen oder durch ein weicheres Bindemittel des Mischens in die zwei parallel laufende Mischais dasjenige für den Füller behoben werden. prozesse, die sich zeitlich überschneiden können, der Das Gestein wird mit dem bituminösen Binde- bituminöse Mörtel (Suspension von Füller und Binde-. mittel und/oder Teer vorzugsweise im Verhältnis 5 mittel) in einem für seine Teilgrößen geeigneten von 100 : 0,7 bis 1,5 vorimprägniert. Mischer in der erforderlichen Intensität und in einem Gemäß besonderer Ausbildung der Herstellung der Vielfachen der normalerweise zur Verfügung stehen-Suspension des Füllers im Bitumen werden etwa 1,5 den Zeit gemischt. .
bis 3 Gewichtsteile Füller mit etwa 1 Gewichtsteil, Im Mörtel sollen alle Fülleranteile enthalten sein, vorzugsweise niedrig-viskosem Bitumen bei etwa io Trotz des überwiegenden Fülleranteiles von vorzugs-200⁰C vermischt. Bei dieser Temperatur werden die weise etwa 1,3 bis 3 Gewichtsteile Füller auf etwa genannten Komponenten gemischt und anschließend 1 Gewichtsteil Bindemittel ist dieser Mörtel doch dem erhitzten Gestein etwa im Verhältnis 1:5 bis noch eine Suspension, d. h. er befindet sich bei der 1:10 beigemischt. Auf diese Weise wird der Füller Verarbeitungstemperatur in flüssiger Phase und ist beim ersten Mischen in längerer Mischzeit. gut mit 15 infolgedessen noch gut verarbeitbar, d. h. er ist noch Bitumen umhüllt. Die Einzelteilchen des Füllers pumpfähig und kann deshalb wie das normale Bindegeben beim anschließenden kurzzeitigen Mischen mittel abgemessen und in den Hauptmischtrog_; einge-(beispielsweise 20 Sek.) mit dem Gestein nur ver- spritzt werden.

hältnismäßig wenig von ihrer ursprünglichen Bi- In diesem .Hauptmischtrog ist nun der Gesteins-

tumenbedeckung ab. ' 20 anteil (Korndurchmesser größer als 0,09 mm) bereits

Um den Füller im Bitumen in Suspension zu brin- vorgemischt (vorimprägniert) worden, und zwar mit

gen, wird für diesen ersten Mischvorgang zwar eine etwa 0,7 bis. 1,5 % Bindemittel, welches durch eine

ziemlich lange Mischzeit erforderlich. .Dies fällt aber eigene Eindüsvorrichtung dem Hauptmischtrog zuerst

wirtschaftlich nicht stark ins Gewicht, da es sich im zugesetzt wurde, und in kurzer Zeit (etwa 20 Sek.) in

Vergleich zur gesamten Belagmasse nur um eine ge- 25 dem feinstkornarmen Gesteinsgemenge verteilt wurde,

ringe Füllermenge von etwa 7 bis 15% handelt. Im dritten Mischprozeß wird dann der vorge-

Andererseits bietet aber die lange Mischzeit Gelegen- mischte bituminöse Mörtel in das vorimprägnierte

heit zu einer gleichmäßigen Verteilung und zu einer Gestein eingerührt. In einer Zeit von beispielsweise

innigen Verbindung des Bitumens mit dem Füller, 20 Sek. ist dieser Vorgang beendet. Der Hauptmisch-

ein Vorteil, der die längere Mischdauer des Füllers 30 trog kann dann entleert werden und steht nun zum

reichlich ausgleicht. Vorimprägnieren der nächsten Gesteinsmenge ,zur

Um außer den normalen Klebkräften des Binde- Verfügung.

mittels auch die molaren Bindungskräfte wirksam Die Einwirkzeit des Bindemittels auf den Füller werden zu lassen, kann eine besondere Füllerart ver- kann zeitlich ziemlich unbegrenzt, sein. Je· nach der wendet werden. Sie soll ähnlich wie beim Trinidad- 35 Größe des Mischgefäßes kann . sie das · 10-.- bis Effekt Füllstoff mit fest gebundenem Wasser in die 30fache anderer Verfahren betragen, wenn der Sus-Füller-Bindemittel-Suspension hineinbringen? in wel- pensions-Mischer ein stetig arbeitender . Zwangscher es sich bei der hohen Mischtemperatur von etwa ' mischer ist und dadurch keine Totzeiten aufweist. 170⁰C mit dem Bindemittel vereinigen kann (vgl. Bi- Im übrigen braucht dieser Zwangsmischer ja nur turnen, Teere, Asphalte, Peche und verwandte Stoffe, 40 etwa Vs bis V10 der Menge der gesamten Belagmasse 1963, S. 293 bis 296). Zu diesem Zweck wird für die aufzunehmen. Zum anderen stellt die Mörtelauf-Herstellung der Suspension von im Bitumen suspen- bereitung keinen Mischprozeß im gewöhnlichen Sinne dierten Füller ein Füller verwendet, der neben dem dar, sondern ist vielmehr ein Durchtränken bzw. Ab-Füller mit einer Korngröße bis 0,09 mm Füllstoff mit sortieren des Füllers durch das Bindemittel. Klümpeiner Korngröße unter 0,02 mm, der auf Grund fest 45 chen können sich in dieser Suspension nicht halten; gebundenen Wassers einen dem Trinidad-Asphalt denn sollte sich wirklich ein Klümpchen bilden, so ähnlichen Effekt gibt, bis etwa zu einem Verhältnis würde es sich, dank der Kapillarwirkung der Zwi-1:1 zugemischt enthält. schenräume und der langen Zeitdauer, mit Binde-Hauptaufgabe der Füllerbehandlung (Mörtelauf- mittel vollsaugen und dann aufplatzen wie ein Lehmbereitung) ist die einwandfreie Umhüllung der Füller- 50 klümpchen im Wasser.

partikel. Dies wird durch den erfindungsgemäß Der bituminöse Mörtel ist als Suspension nicht

durchgeführten getrennten Mischvorgang erreicht. stabil, er wird vielmehr durch ein hochtouriges, heiz-

Feraer wird durch richtige Bindemittelgehaltsabstim- bares Misch-, und Rührwerk, welches auf die Kon-

mung jede Ansammlung ungebundener Bindemittel- sistenz des Mörtels abgestimmt ist, fortwährend um-

nester durch das erfindungsgemäße Verfahren ver- 55 gerührt, damit ein Absetzen der größeren Füllerteil-

mieden. Genauso wie den Feinstteilen das für ihre chen vermieden wird. Es kann nämlich nicht ange-

Materialart und ihre Korngröße am besten geeignete nommen werden, daß sich der Mörtel in kolloidalem

Bindemittel zugemischt werden kann, so wird jeweils Zustand befindet. Hierzu wäre nämlich anstatt einer

auch eine spezifische optimale Mischzeit ermittelt, Teilchengröße von 0,02 bis 0,09 mm Durchmesser des die ihrer — im Hinblick auf die Gesteinsober- 60 normalen Füllers eine Teilchengröße von unter

fläche — relativ viel größeren Oberfläche angemessen 0,001 mm Durchmesser erforderlich,

ist, so daß die Teilchen des Füllers gleichmäßig um- Die Verwendung des heißen Mörtels bringt noch

hüllt werden. den weiteren Vorteil mit sich, daß die Mischgutend-

Während die Mischzeit in einem gebräuchlichen temperatur sich gegenüber dem herkömmlichen Zwangsmischer immer einen Kompromiß darstellt 65 Mischverfahren etwas erhöht. An Stelle des kalten

zwischen der kurzen Zeit, die beispielsweise ein Grob- Füllers wird nämlich der heiße Mörtel zum heißen

korngemenge mit Binder 2/18 benötigt, und der lan- Gestein zugegeben,

gen Mischzeit, die ein füllerreicher Gußasphalt be- Bei der Mischung von 90 Gewichtsteilen Gestein

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von 16O⁰C mit 10 Gewichtsteilen Füller von 2O⁰C gung befindliche Gestein gespritzt, in welchem das ergibt sich eine Mischgutendtemperatur von etwa Gestein ausreichend mit Bitumen B 65 imprägniert 146° C, während die Temperatur etwa 160° C be- ist. Ein Kanal 18 dient als Rücklaufleitung der Füllerträgt, wenn beide Gemischkomponenten mit 160° C Bindemittel-Suspension (des Mörtels). Durch ein zusammengeführt werden. 5 Rohr 19 wird Thermalöl zugeführt, mit dem der Vor-

Die Erfindung soll an Hand der Zeichnung erläu- mischer und die Abmeßorgane von außen aufgeheizt tert werden. In einem Bindemitteltank 1 befindet sich werden.

ein Bitumen B 65, welches in diesem Tank aufgeheizt Zeitlich und mengenmäßig wird beispielsweise in

werden kann, was jedoch für das erfindungsgemäße folgender Weise gearbeitet:

Verfahren nicht unbedingt notwendig ist. Das Bi- io 500 kg Gestein bestehend aus Natur-Quarzsand turnen B 65 dient zur Imprägnierung des erhitzten und Basaltsplitt mit einem Korndurchmesser zwi-Gesteins, welches in den Hauptmischer 2 eingebracht sehen 0,09 und 8 mm wird erhitzt auf etwa 16O⁰C. wird. Das erhitzte Gestein wird in den Hauptmischer 2 geBitumen B 65 aus Bindemitteltank 1 wird in der bracht und dort mit etwa .5 kg Bitumen B 65, Tempe-Abmeßvorrichtung 3 abgemessen und in der abge- 15 ratur etwa 200° C, imprägniert. Die Dauer der Immessenen Menge durch eine Düse 4 auf das im prägnierung beträgt etwa 20 Sek.
Hauptmischer in Bewegung befindliche heiße Gestein Im Füller-Silo 5 befindet sich Füller, der aus

gespritzt. ■ einem Teil handelsüblichen Füllers (Kalksteinmehl

Gleichzeitig, und auch schon vorher beginnend, bis 0,09 mm) und dem anteiligen Absaugfüller der wird aus einem Füller-Silo 5 durch eine Füller- 20 Entstaubungsanlage und einem Teil Montmorillit entschnecke 17 und eine Wiegevorrichtung 6 eine ent- haltenden pulverisierten Ton der Korngröße 0 bis sprechende Füllermenge abgelassen und in den Vor- 0,01 (Füllstoff mit fest gebundenem Wasser) besteht, mischer 7 gebracht. Dieser Vormischer hat eine rotie- Dieser Füller wird in der mit Thermal-Öl beheizten rende Achse 8 mit Wirbelarmen 9 und trägt an Füllerschnecke 17 auf etwa 200° C erhitzt, dann seinem unteren Ende pumpenartig wirkende Schrau- 25 werden etwa 50 kg dieses Füllers in Wiegevorrichbengänge 10. In den Vormischer wird ferner aus tung 6 abgemessen und dem Vormischer 7 zugeführt, einem zweiten Bindemitteltank 11 ein Bitumen B 200 ' Gleichzeitig wird dem Vormischer 25 kg Bitumen eingebracht, das in der Abmeßvofrichtung 12 dosiert B 200 zugeführt. Die Mischdauer im Vormischer 7 wird. In dem Vormischer 7 entsteht eöi Mörtel, der kann beliebig lange dauern. Sie wird zweckmäßig durch die pumpenartige Wirkung der Schrauben 10 30 aber mindestens 180 Sek. betragen., Der im Vorin einem Vorrats- und Abmeßbehälter 13 gedrückt mischer 7 auf diese Weise erzeugte Mörtel wird in wird. Dieser Mörtel wird durch Mischerarme 14 den Behälter 13 gebracht und dann nach vollstänständig in Bewegung gehalten und in demjenigen diger Imprägnierung des im Hauptmischer befind-Augenblick durch öffnen eines Ventils 15 durch liehen Gesteins auf letzteres aufgedüst. Die letzte Düsen 16 auf dem das im Hauptmischer 2 in Bewe- 35 Mischung im Hauptmischer 2 dauert etwa 20 Sek.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Belägmasse für Bauzwecke, insbesondere Straßendecken, bei welchem ein mit bituminösem Bindemittel vorbehandelter Füller eines Korndurchmessers bis 0,09 mm mit erhitzten anbituminierten Gesteinsstoffen eines Korndurchmessers von >0,09mm vermischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei nebeneinander ablaufenden Mischprozessen einmal die Gesteinsstoffe mit dem bituminösen Bindemitel und/oder Teer imprägniert werden und zum anderen in einem stetig arbeitenden Zwangsmischer durch heißes Mischen des Füllers mit Bitumen eine bei der Verarbeitungstemperatur flüssige, pumpfähige Suspension des Füllers im Bindemittel hergestellt wird und dann die Suspension direkt den imprägnierten Gesteinsstoffen im Verhältnis Suspension zu imprägnierten Gesteinsstoffen von etwa 1:5 bis 1:10 zugeführt und mit ihnen noch heiß vermischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bituminöse Bindemittel und/oder Teer zur Imprägnierung der Gesteinsstoffe bzw. das Bitumen für die Suspension auf Korngröße und Material des Gesteins bzw. Füllers abgestimmt eingesetzt werden und dabei insbesondere das Bindemittel für die Gesteinsstoffe eine andere Viskosität aufweist als das für die Suspension verwendete,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesteinsstoffe mit dem bituminösen" Bindemittel und/oder Teer im Verhältnis 100:0,7 bis 1,5 imprägniert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der Suspension des Füllers im Bitumen etwa 1,5 bis 3 Gewichtsteile Füller mit etwa 1 Gewichtsteil Bitumen vermischt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füller verwendet'wird, der neben dem Füller von der Korngröße bis 0,09 mm noch Füllstoff mit einer Korngröße unter 0,2 mm, der auf Grund fest gebundenen Wassers einen.dem Trinidad-Asphalt ähnlichen Effekt gibt, bis zu einem Verhältnis 1:1 zugemischt enthält.