Verfahren zur Herstellung von Füllstoff für bituminösen Strassenbelag
Es ist schon bekannt, staubfeine, mineralische Füllstoffe, wie Feinmehl, Trockenmehl, gemahlenen Klinker, Zement, Flugasche u. dgl. vor ihrer Verwendung als Füllstoff für die Herstellung bituminöser Strassenbelagarten mit einer Emulsion zu imprägnieren, die zwischen 10-20 O/o Wasserglas neben mindestens einem nichtflüchtigen, bituminösen Kohlenwasserstoff enthält und die Imprägnierung bei Luftzutritt durchzuführen. Dadurch soll eine erhebliche Verbesserung der Qualität der Füllstoffe erzielt werden, wobei die bekannten mechanischen Eigenschaften der bei der Imprägnierung auf der Oberfläche des Füllstoffes niedergeschlagenen Kieselsäure auf Idie imprägnierten Füllstoffe übertragen werden.
Die Verwendung derartiger Füllstoffe wird von den Bau ämtern empfohlen und zum Teil sogar vorgeschrieben. Bei dem aus der schweizerischen Patentschrift Nr. 340 755 bekannten Verfahren zur Herstellung von oberflächenrauh auftrockneeden Strassenbaustoffen unter Zusatz eines mit einer wässrigen Emulsion auf Grundlage mindestens eines Kohlenwasserstoffes vorimprägnierten mineralischen Staubes zu dem bituminösen Belagsmischgut wird zur Imprägnierung des Füllers beispielsweise eine Emulsion aus 3040 Gew. o/o Bitumen und Fluxöl, 0, 3-1 Gew. /o Emulgator, z. B. Tallöl, 10-20 Gew. /o Wasserglas und 49,049,7 Gew. O/o Wasser verwendet.
Diese zur Imprägnierung verwendete Emulsion ist daher eine Emulsion vom Typ tÖl-in-Wasser, d. h. die kontinuierliche Phase besteht aus Wasserglas und Wasser, die diskontinuierliche Phase aus bituminösem Kohlenwasserstoff und einem Verflüssigungsmittel, auch Fluxmittel genannt.
Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens ist der relativ hohe Wassergehalt von z. B. 50 O/o der Emulsion bzw. 5-6 /o des imprägnierten Füllers. Bei Versuchen zur Verbesserung des Verfahrens zur Herstellung eines vorimprägnierten Füllers gemäss Patent Nr. 340 755 gelang es nicht, durch Verminderung des Wassergehaltes zum Ziel zu kommen, weil keine haltbaren Emulsionen entstanden. Der beim bekannten Verfahren nicht vermeidbare hohe Wasseranteil des imprägnierten Materials führt zu Schwierigkeiten bei der Verwendung dieser Stoffe. Insbesondere besteht die Gefahr, dass bei der Heissaufbereitung von Strassenbelagsmassen durch die Zugabe von relativ wasserhaltigem Füller ein Dampfstoss verursacht wird, welcher die feineren Anteile mitreisst.
Sofern die Mischung in einem offenen Mischer durchgeführt wird, ist ausser einer gewissen Belästigung durch die Dampf- und Staubentwicklung keine Betriebsstörung zu befürchten. Offene Mischer werden wegen der Forderung nach möglichst geringer Staubbelästigung immer seltener verwendet.
Wenn jedoch in geschlossenen Mischanlagen gearbeitet wird, besteht die Gefahr, dass der durch den Dampfstoss mitgerissene Füllerstaub Ablagerungen, insbesondere in den automatischen Wiegevorrichtungen verursacht, was zu grossen Betriebsstörungen führt. Ein weiterer Nachteil von Füllermaterial mit relativ hohem Wassergehalt besteht darin, dass zur Verpackung besondere Massnahmen, z. B. Verpakkung in wasserdichten Säcken oder Behältern, erforderlich sind.
Überraschenderweise zeigt es sich, dass diese Nachteile dadurch behoben werden können, dass man gemäss dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Imprägnieren des ,staubfeinen Füllstoffes eine Emulsion verwendet, in welcher das Kohlenwasserstoffgemisch die kontinuierliche Phase darstellt und wobei die disperse Phase der Emulsion aus Wasserglas und Wasser besteht.
Bei Verwendung einer derartigen W'asser-in-Öl- Emulsion ist es möglich, den Wasseranteil der Emulsion erheblich herabzusetzen, und zwar soweit, dass der imprägnierte Füller einerseits ohne Schwierigkeiten in üblicher Weise verpackt werden kann und andererseits keine Schwierigkeiten bei dem Einarbeiten des Füllstoffes in heisse Strassenbaumi- schungen auftreten.
Gleichzeitig erübrigt sich selbstverständlich die Zugabe eines besonderen Emulgators, wie beispielsweise Tallöl. Man kann beispielsweise eine Emulsion verwenden, welche 3045 Gew. O/o hochmolekularen Kohlenwasserstoff, wie beispielsweise Bitumen oder Teer, 20-35Gew.O/o Fluxmittel, wie beispielsweise Kerosin oder Solventnaphtha, 10-25 Gew.O/o wasserlösliches Alkalisilikat, wie Natron- oder Kali-Wasserglas und 10-25 Gew. 6/o Wasser enthält. Dabei kann das Verhältnis der Kohlenwassenstoffkompo- nenten, z. B. Bitumen oder Teer zu Kerosin oder Solventnaphtha vorzugsweise zwischen 65:35 bis 50:50 liegen.
Eine vorzugsweise verwendete Emulsion enthält 35Gew.O/o Bitumen, 25 Gew. /o Kerosin, 20 Gew. /0 Natron-Wasserglas (380 Be) und 20 Gew. O/o Wasser. Eine Emulsion mit noch niedrigerem Gehalt an Wasser enthält beispielsweise 45 Gew. O/o Bitumen, 30 Gew. O/o Kerosin, 12,5 Gew. /o Natron-Wasserglas und 12,5 Gew. /o Wasser. Diese Emulsionen können beispielsweise mit der 20 bis 5-fachen Menge eines staubfeinen Mineralfüllers der oben genannten Art unter Luftzutritt vermischt werden. Das Vermischen kann sowohl bei Normaltemperatur als auch bei erhöhten Temperaturen durchgeführt werden, wenn dies zur Verringerung der Viskosität der Emulsion gewünscht wird.
Process for the production of filler for bituminous pavement
It is already known to use fine, mineral fillers such as fine flour, dry meal, ground clinker, cement, fly ash and the like. Like. To impregnate before using them as a filler for the production of bituminous types of pavement with an emulsion, which contains between 10-20% water glass in addition to at least one non-volatile, bituminous hydrocarbon and to carry out the impregnation when air enters. This is intended to achieve a considerable improvement in the quality of the fillers, the known mechanical properties of the silica deposited on the surface of the filler during impregnation being transferred to the impregnated fillers.
The use of such fillers is recommended by the building authorities and in some cases even prescribed. In the process known from Swiss Patent No. 340 755 for the production of rough surface-drying road building materials with the addition of mineral dust pre-impregnated with an aqueous emulsion based on at least one hydrocarbon to the bituminous paving mix, for example, an emulsion of 3040 wt. O / o bitumen and flux oil, 0.3-1 wt. / o emulsifier, e.g. B. tall oil, 10-20 wt. / O water glass and 49.049.7 wt. O / o water are used.
This emulsion used for impregnation is therefore an emulsion of the oil-in-water type, i. H. the continuous phase consists of water glass and water, the discontinuous phase consists of bituminous hydrocarbon and a liquefying agent, also known as a flux agent.
The disadvantage of this known method is the relatively high water content of z. B. 50 o / o of the emulsion or 5-6 / o of the impregnated filler. In attempts to improve the process for producing a pre-impregnated filler according to patent no. 340 755, it was not possible to achieve the goal by reducing the water content because no durable emulsions were produced. The high water content of the impregnated material, which cannot be avoided in the known process, leads to difficulties in the use of these substances. In particular, there is a risk that the addition of a relatively water-based filler during the hot processing of road paving compounds will cause a burst of steam that will carry away the finer components.
If the mixing is carried out in an open mixer, apart from a certain annoyance due to the generation of steam and dust, no operational disruptions are to be feared. Open mixers are used less and less because of the requirement for the lowest possible dust pollution.
If, however, work is carried out in closed mixing systems, there is a risk that the filler dust entrained by the burst of steam will cause deposits, especially in the automatic weighing devices, which will lead to major operational disruptions. Another disadvantage of filler material with a relatively high water content is that special measures, e.g. B. Packaging in watertight bags or containers.
Surprisingly, it has been found that these disadvantages can be eliminated by using an emulsion in which the hydrocarbon mixture is the continuous phase and the disperse phase of the emulsion of water glass and water is used for impregnating the dusty filler according to the method of the present invention consists.
When using such a water-in-oil emulsion it is possible to reduce the water content of the emulsion considerably, to the extent that the impregnated filler can be packaged in the usual way without difficulty and no difficulties in incorporating the filler occur in hot road construction compounds.
At the same time, of course, there is no need to add a special emulsifier such as tall oil. For example, an emulsion can be used which contains 3045% by weight of high molecular weight hydrocarbons such as bitumen or tar, 20-35% by weight of flux agents such as kerosene or solvent naphtha, 10-25% by weight of water-soluble alkali silicate, such as Contains soda or potassium water glass and 10-25 wt. 6 / o water. The ratio of the carbon components, z. B. bitumen or tar to kerosene or solvent naphtha are preferably between 65:35 and 50:50.
An emulsion preferably used contains 35% by weight bitumen, 25% by weight kerosene, 20% by weight sodium water glass (380 Be) and 20% by weight water. An emulsion with an even lower water content contains, for example, 45% by weight of bitumen, 30% by weight of kerosene, 12.5% by weight of soda waterglass and 12.5% by weight of water. These emulsions can, for example, be mixed with 20 to 5 times the amount of a dusty mineral filler of the above-mentioned type with access to air. Mixing can be carried out both at normal temperature and at elevated temperatures if this is desired to reduce the viscosity of the emulsion.