Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Strassenbaumasse Vor allem seit dem zweiten Weltkrieg wird in zu nehmendem Masse die Forderung nach Aufhellung der Strassenbeläge erhoben, insbesondere wenn es sich um die an sich sehr dunklen Beläge mit bituminösen Binde mitteln handelt. Die Aufhellung der Fahrbahndecken soll vor allem der Verringerung des Beleuchtungsauf wandes dienen und die Verkehrssicherheit während der Dunkelheit erhöhen. Man versuchte bisher, dieser For derung dadurch zu entsprechen, dass als Zuschlagstoffe bei der Strassenherstellung unter Verwendung bituminö ser Bindemittel möglichst helle Steine verwendet wur den.
Da aber das als Zuschlagstoff verwendete Gestein den verschiedensten Anforderungen, beispielsweise hin sichtlich der Schlagfestigkeit, Witterungsbeständigkeit und dergleichen, entsprechen muss, können zahlreiche Gesteine nicht oder nur bei Strassenbelägen mit geringer Verkehrsbeanspruchung verwendet werden, beispiels weise Kalkstein, der seinem Helligkeitswert nach an sich zur Aufhellung der Strassendecken dienen könnte.
Es ist bereits bekannt, zum Zwecke der Herstellung aufgehellter Strassendecken mindestens teilweise als Zu schlagstoff Quarz (Flint) zu verwenden, der bei hohen Temperaturen 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 geeigne ter Quarz steht aber nur in beschränktem Umfang und an bestimmten Stellen zur Verfügung, der durch das Brennen des Quarzes gewonnene Zuschlagstoff ist des halb, vor allem bei weiterer Entfernung von den Ge winnungsstätten, 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 Bren nen eine Auflockerung der Struktur des Gesteins ein, die zu einer Verminderung der Festigkeit und damit vor allem zu einer Kornzertrümmerung durch den Ver kehr und dadurch zu einer vorzeitigen Zerstörung des Strassenbelages führt. Ein anderer bekannter künstlicher Zuschlagstoff zum Aufhellen bituminöser Strassendecken besteht aus Klein körpern aus entglasten, zweckmässig durch Abschrek- ken gewonnenen Glasmaterialien. Auch mit diesem Verfahren lässt sich aber kein Zuschlagstoff mit strah- lendweisser Färbung erzielen.
Ferner müssen die Vorrich tungen 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 Tempera tur erhitzt werden muss, in der die Entglasung eintritt. Beim Wiedererhitzen muss ausserdem ein schwer schmelz bares Material, wie z. B. Kreide, Sand oder Kies, bei gefügt werden.
Bekannt ist auch die Verwendung von Aluminium griess zum Aufhellen von Asphaltfeinbeton. Die reflek tierende Aluminiumgriessschicht wird dabei bei der Her stellung des Strassenbelages auf die Oberfläche aufge streut. Dieses Verfahren ist aber ausserordentlich auf wendig, da die Kosten für den Aluminiumgriess erheb lich höher sind als die Kosten der ganzen Fahrbahn decke selbst.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver fahren zur Herstellung einer aufgehellten bituminösen Strassenbaumasse zu vermitteln, wobei der zur Auf hellung verwendete Zuschlagstoff ohne grossen Aufwand herstellbar ist, mit bereits für andere Zwecke vorhan denen Vorrichtungen hergestellt werden kann und nicht oder nur in untergeordnetem Masse standortgebunden ist.
Dies wird bei einem Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Strassenbaumasse erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass zwecks Aufhellung frostsichere, grob- oder feinkeramische Körper, die aus weissbrennen dem Ton bei Sintertemperatur gebrannt worden sind, als Zuschlagstoff beigemischt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass grob- oder feinkeramische Körper aus weiss- brennendem Ton zu grossen Raumkörpern gebrannt und sodann auf unter 10 mm Korngrösse gebrochen werden.
Für die Herstellung der keramischen Körper kann also der weissbrennende Ton mit verschiedenem, je nach den Bedürfnissen gewähltem Kaolinitgehalt in an sich bekannter Weise aufbereitet und in Ring-, Zick zack-, Kammer-, Tunnel- oder Drehöfen bei Sinter temperatur zu grösseren Raumkörpern gebrannt werden, wie dies auch bei der Herstellung anderer keramischer Gegenstände üblich ist. Für die Herstellung des nach dem erfindungsgemässen Verfahren zu verwendenden Zuschlagstoffes können also freie Kapazitäten in der keramischen Industrie - in sinnvoller Weise ausgenutzt werden.
Da im Gegensatz zu den bekannten, zum Zwecke der Aufhellung dienenden künstlichen Zuschlagstoffen durch die Erhitzung nicht eine Lockerung der Material struktur erfolgt, die mit Riss- oder Porenbildung und damit mit einer Beeinträchtigung der Festigkeit verbun den sein kann, sondern eine Verdichtung des Materials infolge der Sinterung,
ergibt sich in besonders einfacher Weise eine für die dynamische Verkehrsbelastung aus reichende Festigkeit und es lässt sich ausserdem durch die Wahl entsprechender Rohstoffe oder Brennpro- gramme nicht nur die Helligkeit der Zuschlagstoffe vorausbestimmen, sondern es ist auch eine Beeinflussung des Rauhheitsgrades, der Wasseraufnahmefähigkeit oder -abweisung, der Schlagfestigkeit, der Haftfestigkeit ge genüber dem Bindemittel, .
der Zähigkeit und der Be ständigkeit gegen Witterungs- und chemische Einflüsse möglich. Den massgeblichen Vorschriften für den Stra ssenbau kann deshalb ohne weiteres Rechnung getragen werden.
Statt zunächst zu grösseren Raumkörpern gebrannt und sodann auf unter 10 mm liegende Korngrösse ge brochen zu werden, kann der weissbrennendes Ton vor dem Brennen auch zu beliebig gestalteten Formkörpern gepresst werden, die ohne nachträgliches Brechen als Aufhellungs-Zuschlag verwendet werden.
Es ist schon seit fast einem Jahrhundert bekannt, bei der Herstellung von Strassendecken mit bituminösen Bindemitteln kleingemahlene Ziegelsteine als Zuschlag- stoff beizufügen. Es ist daboi aber nicht vorgeschlagen worden, die Ziegel aus weissbrennendem Ton bei Sinter temperatur herzustellen, also einen zur Aufhellung des Strassenbelages geeigneten keramischen Zuschlagstoff zu schaffen.
Die Verwendung kleingebrochener Ziegelsteine hatte vielmehr den Zweck, das als Zuschlagstoff die nende Gestein dort zu ersetzen, wo es nicht oder in unzureichenden Mengen vorkommt, und durch das Bre chen der Ziegel hinreichend raune, unebene und unregel mässige Oberflächen zu schaffen, damit das bituminöse Bindemittel eine hinreichend feste mechanische Ver bindung mit den einzelnen Körnern des Zuschlagstoffes herstellen kann.
Es ist auch schon der Vorschlag be kanntgeworden, hartgebrannte Körper aus Lehm, Ton oder dergleichen zu brechen und einer Strassenbelag- masse anstelle von gebrochenem Granit beizumischen, um den Strassenbelag billiger und in Härte 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 wurden noch über haupt an Strassenbeläge mit bituminösen Bindemitteln gedacht war.
Besteht das Bindemittel, wie bei dem be kannten Verfahren, aus Zement, so besteht ohnehin kein Bedürfnis nach einer Aufhellung, und die Zu schlagstoffe haben im allgemeinen von vornherein eine dunklere Färbung als das Bindemittel.
Bekannt ist es auch schon, bei der Herstellung von Strassenbelägen einem bituminösen Bindemittel von Ver unreinigungen freies Kaolin zur Verbesserung der Säure beständigkeit oder Ton zur Verbesserung der Wider standsfähigkeit gegen Temperaturänderungen beizufü gen. In beiden Fällen handelt es sich aber um fein pulverisiertes Material, das keine Aufhellung des Be lages bewirken kann, weil dazu eine gewisse Korngrösse erforderlich ist, um ausreichend grosse Reflexionsflächen an der Strassenoberfläche zu schaffen.
Der erfindungsgemäss unter Verwendung kerami scher Aufhellungszuschlagstoffe hergestellte Strassenbe4 lag kann gegebenenfalls .auch nur räumlich abgegrenzte Teile der Strassendecke bilden. Er kann beispielsweise zur Herstellung von Randstreifen dienen oder für Mar kierungsstreifen verwendet werden, die bisher überwie gend mit Farbauftrag oder aufgeklebten Kunststoff- Folien hergestellt werden, sich deshalb leicht von der Strassenoberfläche ablösen und in periodischen Zeitab ständen erneuert werden müssen.
Vor Strassenverzweigungen kann der erfindungsge mäss hergestellte Strassembelag in nebeneinanderliegen- den, in die verschiedenen Zweigstrassen übergehenden Teilstreifen verschiedene Helligkeit aufweisen. In allen diesen Fällen ist besonders vorteilhaft, dass die Mar kierungsstreifen und dergleichen durch den Verkehr lau fend gereinigt werden. Um die Kosten und die Verwen dung des gebrannten Zuschlagstoffes möglichst gering zu halten, kann ferner zweckmässig die Verwendung der keramischen Zuschlagstoffe auf die Verschleissschicht der Strassendecke beschränkt werden.
Process for the production of a bituminous road construction compound Especially since the Second World War, the demand for lightening the road surface has been increasing, especially when it is a question of the very dark surface with bituminous binding agents. The main purpose of the lightening of the road surface is to reduce the amount of lighting required and to increase road safety in the dark. Attempts have been made to date to meet this requirement by using the lightest possible stones as aggregates in road construction using bituminous binders.
However, since the rock used as aggregate has to meet a wide variety of requirements, for example with regard to impact resistance, weather resistance and the like, numerous rocks cannot be used or can only be used on road surfaces with low traffic loads, for example limestone, which, according to its brightness value, is used for brightening the road surface could serve.
It is already known that for the purpose of producing lightened road surfaces, at least in part, quartz (flint) can be used as an additive, which is burned at high temperatures, which causes air bubbles to form in the rock, which lead to a bright white color. The quartz, which is colored white by the firing, is then broken up and processed further as an aggregate in the usual way. However, quartz suitable for burning is only available to a limited extent and in certain places, the aggregate obtained by burning the quartz is therefore quite expensive, especially when it is further away from the extraction sites. In addition, natural quartz can only be changed by firing, i.e. it can be colored 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 traffic and thus to premature destruction of the road surface. Another known artificial aggregate for lightening bituminous road surfaces consists of small bodies made of degassed glass materials, expediently obtained by quenching. However, even with this method, no aggregate with a brilliant white color can be achieved.
Furthermore, the devices for the production of these aggregates must be specially created because they cannot be used for any other process. The manufacturing process itself is quite cumbersome, since a vitreous material is first manufactured in a known manner, this must then be comminuted and then reheated to a temperature at which devitrification occurs. When reheating, a material that is difficult to melt, such as B. chalk, sand or gravel to be added.
The use of aluminum grit is also known to lighten fine asphalt concrete. The reflective aluminum grit layer is scattered on the surface during the manufacture of the road surface. However, this process is extremely time-consuming, as the cost of the aluminum grit is considerably higher than the cost of the entire road surface itself.
The invention has for its object to provide a process for the production of a lightened bituminous road construction compound, the aggregate used for lightening can be produced without great effort, with devices already in existence for other purposes and can be made and not or only to a minor extent is location-bound.
In a method for producing a bituminous road construction compound, this is achieved according to the invention in that, for the purpose of lightening, frost-proof, coarse or fine ceramic bodies, which have been fired from the clay at sintering temperature, are added as an additive.
A particularly advantageous embodiment of the invention consists in the fact that coarse or fine ceramic bodies made of white-burning clay are fired to form large spatial bodies and then broken down to a grain size of less than 10 mm.
For the production of the ceramic body, the white-firing clay with different kaolinite content selected depending on the needs can be prepared in a known manner and fired in ring, zigzag, chamber, tunnel or rotary kilns at sintering temperature to form larger volumes as is customary in the manufacture of other ceramic objects. For the production of the aggregate to be used according to the method according to the invention, free capacities in the ceramic industry can therefore be used in a meaningful way.
Since, in contrast to the known artificial additives used for the purpose of lightening, the heating does not loosen the material structure, which can be associated with cracking or pore formation and thus with impairment of strength, but rather a compression of the material as a result of the Sintering,
This results in a particularly simple strength that is sufficient for the dynamic traffic load and, in addition, by choosing the appropriate raw materials or firing programs, not only can the brightness of the additives be determined in advance, but the degree of roughness, the water absorption capacity or water repellency can also be influenced , the impact strength, the adhesive strength against the binder,.
the toughness and resistance to weathering and chemical influences possible. The relevant regulations for road construction can therefore easily be taken into account.
Instead of first being fired into larger volumes and then broken down to a grain size of less than 10 mm, the white-burning clay can also be pressed into any shape before firing, which can be used as a whitening supplement without subsequent breaking.
It has been known for almost a century to add finely ground bricks as an aggregate to the production of road surfaces with bituminous binding agents. However, it has not been suggested to manufacture the bricks from white-burning clay at sintering temperature, i.e. to create a ceramic aggregate suitable for lightening the road surface.
Rather, the purpose of using chipped bricks was to replace the aggregate of the rock where it does not occur or in insufficient quantities, and by breaking the bricks to create sufficiently rough, uneven and irregular surfaces to use the bituminous binding agent can produce a sufficiently strong mechanical connection with the individual grains of the aggregate.
The suggestion has also become known to break hard-burned bodies made of loam, clay or the like and to mix it with a paving compound instead of broken granite in order to make the paving cheaper and more uniform in hardness and color. A lightening should not be achieved with this method either, since neither the use of white-burning clays for the production of the aggregates was proposed nor was even thought of road pavements with bituminous binders.
If the binder, as in the known method, consists of cement, there is no need for lightening anyway, and the additives generally have a darker color than the binder from the outset.
It is also known that in the production of road surfaces a bituminous binder of Ver impurities-free kaolin to improve the acid resistance or clay to improve the resistance to temperature changes zuufü conditions. In both cases, however, it is a finely powdered material, which is not Can bring about lightening of the lining because a certain grain size is required to create sufficiently large reflective surfaces on the road surface.
The road surface produced according to the invention using ceramic whitening aggregates can, if necessary, also form only spatially delimited parts of the road surface. It can be used, for example, for the production of edge strips or for marking strips that are so far predominantly made with paint or glued-on plastic films, therefore easily detach themselves from the road surface and have to be renewed at periodic intervals.
In front of road branches, the rhinestone pavement produced according to the invention can have different brightness in partial strips lying next to one another and merging into the various branch roads. In all of these cases it is particularly advantageous that the marking strips and the like are continuously cleaned by traffic. In order to keep the costs and the use of the burnt aggregate as low as possible, the use of the ceramic aggregates can also be limited to the wearing course of the road surface.