Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Belagsmaterials. Die bisher gebräuchlichsten Arbeitseisen für die Herstellung hochwertiger bituminöser Belagsmaterialien zur Herstellung dichter hohlraumarmer Decken nach der geschlosse nen Bauweise, der sogenannten Betonbauweise (Teer-, Asphalt-, Teerasphalt- und Asphalt teerbeton), erfordern stationäre oder mobile Mischaggregate, die mit Troeknungs- und Heizvorrichtungen für die mineralischen Zu schlagstoffe, wie Schotter, Splitt, Sand, und einer als Zwangsmischer ausgebildeten Misch vorrichtung, in welcher das heisse Gesteins material, mit oder ohne Fillerzusatz, sei es als Rohfiller oder bituminierter Filler, mit den erforderlichen Mengen der verflüssigten Bindemittel gemischt werden, ausgestattet sind.
Einen Fortschritt in dieser Richtung be deutet ein schon bekanntes Verfahren, das zur Erleichterung der Umhüllung der mine ralischen Zuschlagstoffe durch die Binde mittel in Gegenwart kleiner Mengen von Sal zen von Metallen der zweiten und dritten Gruppe des periodischen Systems mit organi schen Säuren arbeitet, wobei im allgemeinen so vorgegangen wird, dass man das Stein material mit einer mit Säure reagierenden Verbindung eines solchen Metalles, z. B. Kalk hydrat, vorbehandelt und die saure Kompo nente im Bindemittel heiss gelöst-zugibt Zur Erleichterung des Mischvorganges muss dann das Gesteinsmaterial im Mischer selbst vor dem Vermischen mit dem Bindemittel mit Dampf erwärmt werden.
Zur Erreichung des gewünschten Er folges verlangen die geschilderten Verfahren grundsätzlich eine gut abgestimmte Granula tion der Gesteinsmaterialien, insbesondere der feinkörnigen Anteile, sowie eine Erwärmung der Gesteinsmaterialien und infolgedessen mehr oder weniger komplizierte und teure Spezialapparaturen, die Heiz- bzw. Heiz- und Trockenvorrichtungen, sowie Hochleistungs mischer vom Typus der gegenläufigen Zwangsmischer aufweisen.
Grosse Maschinen aggregate für die Trecknung und Erhitzung der Gesteinsmaterialien und ihre Mischung mit den bituminösen Bindemitteln sind nicht sehr beweglich und ihr Transport auf die Baustelle, zufolge der notwendigen Demon tage und Wiederaufstellung, zeitraubend und verhältnismässig kostspielig, so dass sie für die Herstellung verhältnismässig kleiner Men- gen :der Belagsmischungen, die in erheblicher Entfernung vom Standort der Anlage ver braucht werden, nicht wirtschaftlich sind.
Das oben erwähnte Verfahren, das mit Sal zen organischer Säuren arbeitet, gestattet wohl die Anwendung leichterer und daher beweglicherer Apparaturen., so dass sich- auch kleinere Mengen des Belagsmaterials wirt schaftlich herstellen lassen, doch erfordert es immer noch eine Erwärmung des Gesteins materials und kann infolgedessen nicht im kontinuierlichen Betrieb ausgenützt werden.
Gegenstand der varliegenden Erfindung ist nun .ein Verfahren zur Herstellung eines lagerungsbeständigen, kalteinbaufähigen, bi- tuminösen Belagsmaterials durch Umhüllung von Gesteinssplitt mit bituminösen Binde mitteln unter Mitverwendung von die Ober flächenspannung herabsetzenden Mitteln, das die oben genannten Nachteile vermeidet.
Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man zunächst den Splitt ohne Vortroceknung mit den die Oberflächenspannung herab setzenden Mitteln vorbehandelt, dann mit den bituminösen Bindemitteln umhüllt und dem so behandelten Material eine zur Ausfüllung mindestens eines Teils der Hohlräume des Splittgerüstes ausreichende Menge an bitu minösen Mörtelbildnern zusetzt, wobei der ganze Arbeitsgang ohne Erwärmung des Ge steinsmaterials durchgeführt wird.
Als bituminöse Bindemittel kommen z. B. Asphaltbitumina, Strassenteer und Mischun gen derselben in Frage. Charakteristisch ist für dieses Verfahren, dass eine Erwärmung des Gesteinsmaterials in keiner Stufe der Verarbeitung erfolgt. Man kann also die Aufbereitung der Be lagsmasse in einfachen und billigen, jedem Bauunternehmer zur Verfügung stehenden Betonmischern durchführen und mit jeder beliebigen Menge der Mischungskomponenten arbeiten.
Dadurch ergibt sich für die Her stellung von Belagsmaterialien, die lager beständig sind und kalt nach der geschlos senen Bauweise (Betonbauweise) eingebaut werden können, die Mögliehkeit einer weit gehenden Dezentialisation und der wirt schaftlichen Herstellung auch verhältnis mässig kleiner Mengen sowie die Ausfüh rung von Belagsarbeiten auch in solchen Ge genden, wo kleinere Bauvorhaben nach den bisher zur Verfügung stehenden Verfahren wirtschaftlich nicht durchführbar waren.
Die Möglichkeit der weitgehenden Dezen tralisation der Aufbereitung des Mischgutes sowie des Einsatzes des erfindungsgemässeu Verfahrens auch für Bauvorhaben kleineren Umfangs lässt es in der Regel nicht ange bracht scheinen, in jedem einzelnen Fall und für jede Art von Gesteinsmaterial die übliche kontinuierlich abgestufte Granulation der Gesteinsmaterialien, d. h. den prozentualen Anteil der verschiedenen Kornkomponenten (Splitter, Sand), sowie der Füllstoffe im Mi nerealgemisch zum voraus festzulegen und zu bestimmen.
Um daher von der Beschaffenheit der Kornkomponenten sowohl hinsichtlich ihrer Grösse wie auch ihres Charakters (hydro phob oder hydrophil) unabhängig zu sein, wird man sichmit Vorteileiner Erkenntnis bedienen, die im Laufe der letzten Jahre bei Heissmisch verfahren mit Erfolg angewendet worden ist. Man kann zu diesem Zwecke ein Gesteins material aus Splitt einheitlicher Korngrösse, z.
B. der Körnung 2/4 mm, 3/5 mm, 3/6 mm usw. wählen und dessen Hohlräume, nach vollzogener Vorumhüllung, mit einem bitu- menhaltigen, pulverförmigen Gesteinsmehl, d. h. einem sogenannten bituminierten Filler, der aus natürlichem Asphaltkalkgestein be stehen oder synthetisch hergestellt sein kann, weitgehend ausfüllen, d. h. vermörteln.
Durch das- erfindungsgemässe Verfahren wird es erst möglich, eine gleichmässige, gute und auch rasche Vorumhüllung eines nicht erwärmten und nicht getrockneten Gesteins materials mit bituminösem Bindemittel in einem sehr einfachen Mieehgerät, wie z. B. einem gewöhnlichen Betonmischer, zu er halten.
Die Vermischung des vorumhüllten Ge steinsmaterials mit der erforderlichen Menge an pulverförmigen, bituminösen, mörtelbil denden Füllstoffen gestattet eine lange La gerung des Mischgutes und' dessen Kaltein- bau, da bei -dem gewählten Kornaufbau ein starkes Zusammenbacken der Mischgutele- mente, .die praktisch nur eine Punktberührung miteinander 'haben, vermieden, wird,
ander seits bei Anwendung eines erheblichen Druk- kes, wie z. B. des Walzendruckes beim Ein bau des' Mischgutes, .der die. einzelnen Körner umhüllende Bindemittelfilm durchstossen und eine ausreichende Verklebung des Belags mischgutes erreicht wird.
Die Verwendung von nicht erwärmtem und nicht getrocknetem oder nassem. Gesteins- material wird durch die Anwendung bestimm ter Substanzen, die selbst in kleinen Mengen die Oberflächenspannung _ der bituminösen Bindemittel gegenüber den Gesteinsmaterial oberflächen derart beeinflussen, dass das bitu minöse Bindemittel selbst auf die nasse Ober fläche von hydrophilen Gesteinsmaterialien ohne Schwierigkeiten aufzieht und gut haften bleibt und auch nachträglich unter Einwir kung der Witterung (Feuchtigkeit und Nässe)
nicht mehr von der Gesteinsoberfläche abgestossen wird, erleichtert. Derartige Hilfs stoffe zur Verminderung der Oberflächen spannung haben ähnliche chemische Eigen schaften wie die im oben erwähnten Verfah ren verwendeten Salze organischer Säuren. Während aber nach diesem Verfahren minde stens eine der Komponenten der salzbinden den Substanz im bituminösen Bindemittel ge löst und mit dem heissflüssigen Bindemittel dem Mischguteinverleibt wird, erfolgt im vorliegenden neuen Verfahren die Behand lung des Splittmaterials mit dem die Ober flächenspannung herabsetzenden Mittel, das vorzugsweise in flüssiger Form, z.
B. in Steinkohlenteer-Mittelschwerölen, gelöst ist, vor der Umhüllung mit dem bituminösen Bindemittel, wobei man vorteilhafterweise in einem Mischer arbeitet. Das Splittmaterial liegt dann bereits in einer für die Umhüllung durch das Bindemittel günstigen Form vor, und eine Erschwerung des Mischvorganges oder eine Unterbrechung der Kontinuität des Verfahrens braucht infolgedessen nicht be- fürehtet zu werden.
Das in diesem Falle als Lösungsmittel verwendete Steinkohlenteer- Mittelsehweröl übt zudem beim Misehprozess gleichzeitig in der Grenzschicht eine flusende Wirkung auf das bituminöse Bindemittel aus, so dass die Umhüllung des Gesteinsmate rials mit bituminösem Bindemittel w esentlieh erleichtert wird. Ein zusätzliches Flusen des Bindemittels in kleinem Ausmasse ermöglicht es, ferner gewünsohtenfalls auch das Binde mittel in nicht vorerwärmter oder aber nur leicht vorgewärmter Form anzuwenden, so dass in diesem Falle das Belagsmischgut prak tisch kalt aufbereitet werden kann.
Zweckmässig lässt man das die Oberflä chenspannung herabsetzende Mittel auf dem Splittmaterial in situ entstehen, indem man es sich aus zwei Komponenten bilden lässt, die nacheinander, aber vor dem bituminösen Bindemittel zugesetzt werden.
Beispiel: In einen kleinen Betonmischer mit 20 bis 80 t/Min. gibt man nacheinander 142,5 kg Splitt 2/j4 mm (gebrochenes Kies material), 2,5 kg Wasser, 1,4 kg Calcium hydroxyd, pulverig (entspricht 1% des Ge wichtes des Splittmaterials).
0,7 kg Benetzungsmittelkomponente, flüs sig (entspricht 0,5 % des Gewichtes des Ge steinsmaterials, z. B. bestehend aus in Stein kohlenteer-Mittelschweröl gelöstem Tallöl).
7,2 kg destillierter Teer, Viskosität ge messen im Konsistometer bei 80 C: 80 bis 125 Sek., Temperatur 90 bis 100 C.
42 kg Naturasphaltkalkmehl, pulverig. Man erhält ein lagerungsbeständiges, kalteinbaufähiges Belagsmaterial.