Verfahren zur Herstellung von Mischgut aus pulverigen bis körnigen Feststoffen und bituminösen Bindemitteln sowie Anwendung des Verfahrens
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung bituminösen Mischgutes, z. B. für den Strassenbau, wird das auf einen geringen Restwassergehalt von etwa 0,5 % getrocknete und meist auf 160 bis 2000 C erhitzte Mineral, vorzugsweise klassiert, über eine Gattierungswaage dem Mischer zugeführt und hier mit bituminösem Bindemittel umhüllt. Voraussetzung für die Umhüllung ist, wie erwähnt, die thermische Vorbehandlung des Minerals, bei der eine Trennung der dem körnigen Gut anhaftenden Feinstpartikel und deren Aufnahme durch den Trocknungsgasstrom erfolgt.
Um den Abgasstrom von seiner Staubbelastung zu befreien und diesen Staub dem Mischgut, in dem er eine wichtige Funktion ausübt, wieder zuführen zu können, sowie eine unzulässige hohe Staubemission zu verhindern, sind oft aufwendige technische Mittel, wie Zyklone, Nasswäscher, Filter usw. in einem solchen Umfange erforderlich, dass eine wirtschaftliche Aufbereitung eines solchen Mischgutes, insbesondere in Wohngegenden, industriellen Ballungszentren, Naturschutzgebieten und dergleichen, für die die Einhaltung noch tragbarer Emissionswerte vorgeschrieben sind, nicht mehr gegeben ist.
Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Mischgut aus pulverigen bis körnigen Feststoffen und bituminösen Bindemitteln, bei dem die Umhüllung von Feststoffen mit bituminösen Bindemitteln ohne die Abscheidung von Feinstpartikeln, d. h. auch ohne ein Auftreten von Staub, erfolgt.
Demgemäss ist Gegenstand der Erfindung: a) ein Verfahren zur Herstellung von Mischgut aus pulverigen bis körnigen Feststoffen und bituminösen Bindemitteln, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man feuchte Feststoffe zusammen mit dem Bindemittel mischt und gleichzeitig oder anschliessend erwärmt, sowie b) die Anwendung des Verfahrens zur Herstellung bituminöser Verkehrsflächenbeläge.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhält man sehr brauchbare Umhüllungen, insbesondere wenn das Verfahren unter starker Wärmezufuhr und/oder unter Verwendung zweckmässig abgestimmter Bindemittel durchgeführt wird. Besonders vorteilhafte Ergebnisse lassen sich allerdings erzielen, wenn man den feuchten Feststoffen noch kleine Mengen Metallsalze zusetzt.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können mineralische oder organische pulverige bis körnige Feststoffe mit bituminösen Bindemitteln auf Erdöl- oder Kohlenbasis, wobei diese Bindemittel gegebenenfalls einen Emulsionscharakter aufweisen können, umhüllt werden.
Es kann insbesondere bituminöses Mischgut, beispielsweise für den Strassenbau, hergestellt werden, ohne dass hierbei die sonst übliche Staubentwicklung, d. h.
ein Austrag der Feinstpartikeln während des Trocknungsprozesses der Feststoffe, stattfindet.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens näher beschrieben.
Nach dem neuen Herstellungsverfahren werden bei gleichzeitigem Zusammenwirken des Bindemittels, einer Wassermenge, die sich auf eine im Mineralgerüst bzw.
an der Feststoffoberfläche vorhandene natürliche Feuchtigkeit beschränken kann, und einer relativ kleinen Menge von Metall-, vorzugsweise Chromsalzen, die mit löslichen Eisensalzen versetzt sein können, die Feststoffpartikeln während des Mischprozesses zunächst das ihnen anhaftende Wasser abstossen, um sich unmittelbar anschliessend mit dem Bindemittel, hervorgerufen durch die Wirkung der Adhäsionskräfte, bei relativ niedrigen Temperaturen zu umhüllen.
Die Aktivierungswirkung, d. h. das Wasser abweisend machen, kann noch verstärkt werden durch das gleichzeitige Aufbringen der sich in einer Lösung eventuell gemeinsam mit den sonstigen Zusätzen befindenden Chromsalze oder dergleichen und des bituminösen Bindemittels, vorzugsweise geringer Schichtstärke, auf die Feststoffoberflächen bei anschliessender oder parallel verlaufender Erwärmung des Feststoffes.
Zur Durchführung dieses Verfahrens, z. B. im Stra ssenbau, bietet sich in der Praxis an, den noch nicht getrockneten mineralischen Feststoffteilchen, die normalerweise einen Feuchtigkeitsgehalt von 3 bis 5 S Wasser aufweisen, in einem Mischer, vorzugsweise über zerstäubungsorgane, gleichzeitig das Bindemittel und die oben genannten Zusätze zuzuführen, so dass eine ausreichende statistische Verteilung dieser Stoffe auf den Oberflächen der Feststoffteilchen gegeben ist. Nach erfolgter Zugabe und Erreichung des gewünschten Mischungszustandes wird das Mischgut - bei diskontinuierlichem Betrieb - über einen Ausgleichsbehälter und eine Abzugsvorrichtung kontinuierlich einem Trockner, vorzugsweise Trommeltrockner, zugeführt und in diesem auf eine Temperatur von über 800, vorzugsweise 1405, erwärmt.
Bereits bei Überschreitung der 80 - Schwelle tritt der Aktivierungsprozess ein, d. h. die Chromsalzlösung verdrängt das den Mineraloberflächen anhaftende und in den Poren eingelagerte Wasser und macht die einzelnen Feststoffteilchen bleibend wasserabweisend. Im Gegensatz zu vielen bekannten Haftmittelzusätzen wird die Wirkung der Chromsalze durch die hohen Temperaturen nicht beeinträchtigt.
Die auf diese Weise vorbereiteten Oberflächen binden durch Aktivierung der Adhäsionskräfte das Bindemittel und bewirken gleichzeitig mit der in der Trommel stattfindenden zusätzlichen Umwälzung des Gutes eine vollkommene Umhüllung der einzelnen Feststoffteilchen.
Wird das bei gleichzeitiger Zuführung von Wärme umhüllte Material anschliessend unter Bewegung auf 60 bzw. unter 600 C abgekühlt, so entsteht ein lagerund rieselfähiges, jedoch bei Aussentemperaturen ab 10¯ C verdichtbares Mischgut.
Das nach dem beschriebenen Verfahren aktivierte Material gestattet überraschenderweise zusätzlich die Lösung interessanter Probleme, von denen in diesem Zusammenhang eines besonders erwähnt werden soll.
Es handelt sich um die Zusammenführung solcherart aktivierter mineralischer Feststoffteilchen, vorzugsweise Sande mit Mineralölen, sonstigen Ölen oder ölhaltigen Substanzen, wobei eine dauernde Bindung zwischen den umhüllten Mineralstoffen und den Ölen entsteht. Durch das Bestreuen mit aktiviertem Sand bzw. Aufschleudern von aktiviertem Sand kann beispielsweise auf dem Wasser schwimmendes Mineralöl dauernd versenkt werden, wie praktische Versuche gezeigt haben. Dies ist beispielsweise bei Tankschiffunfällen von Bedeutung.
Soll die Bindung mineralischer Feststoffteilchen durch eine Emulsion erfolgen, so empfiehlt sich die Umhüllung der Feststoffe durch eine auf Basis von hydrolysierten Proteinverbindungen überstabilisierte alkalische Bitumenemulsion, die durch Metall-, vorzugsweise Chromsalz, aktiviert ist und der Borax und eine wässrige Formaldehydlösung zugesetzt sind.
Durch die Verwendung einer solchen Emulsion werden die sich bei Temperaturen über 250, insbesondere über 400 einstellenden Schwierigkeiten praktisch ausgeschaltet, ohne dass die Mengen der Aktivierungsmittel erhöht werden müssen. Der Zusatz von Borax zu der basischen Chromsalzlösung macht die Emulsion im praktischen Arbeitsbereich temperaturunempfindlich.
Ebenso wurde der günstige Einfluss des Zusatzes einer wässrigen Formaldehydlösung in praktischen Versuchen unter Beweis gestellt.
Es wurde weiter gefunden, dass es bei der Herstellung solcher Mischungen, beispielsweise auch bei der Aufbereitung von Schlämmen, zweckmässig ist, der Emulsion, in Abstimmung mit der Plastizität des Bindemittels, Zement in einer von der gewünschten Steifigkeit der Mischung abhängigen Menge zuzugeben.
Mit einer derartigen Emulsion ist es z. B. möglich, einen kalt einbaufähigen Gussasphalt herzustellen, der bisher nicht bekannte Eigenschaften aufweist, so z. B.
ausserordentlich rasches Abbinden selbst bei grossen Einbaustärken und ein für die Praxis unwesentliches Schwinden bei dem Trocknungs- bzw. Erhärtungsprozess.
Besonders vorteilhaft ist es, der Emulsion ein Gemisch aus schnellbindendem Zement und Kalk in einem Verhältnis von huntert Teilen schnellbindendem Zement zu dreissig bis hundert Teilen Kalk zuzugeben. Bei diesem Zusatz sind die Beläge schnell belastbar. Die Eindringtiefen stehen dabei in einem direkten Verhältnis zu der Menge des Bitumens in der Emulsion und der Menge des Kalk-Zement-Gemisches.
Eine weitere positive Beeinflussung der Abbindezeit bei Verwendung von Normalzement anstelle des obengenannten schnellbindenden Zementes kann dadurch erreicht werden, dass dem Zement Eisensulfat (FeSO4. 7 H O) in einem solchen Verhältnis zugesetzt wird, dass die Acidität des Eisensulfats die Alkalität des Zements leicht übersteigt.
Ausserdem kann Bariumsulfid anstelle von Chromsalz als Aktivierungsmittel und anstelle von Zement als hydraulisches Bindemittel verwendet werden. In diesem Falle erfolgt die Reaktion nach der Gleichung BaS + 9 H O = Ba(OH)- 7H-+HS.
Auch dies ist besonders vorteilhaft bei der Herstellung von Schlämmen und kalt einbaufähigem Gussasphalt.
Das erfindungsgemässe Verfahren beschränkt sich selbstverständlich nicht auf die Aufbereitung von bituminösem Mischgut auf Mineralbasis, sondern kann auch ebenso zur Umhüllung anderer Stoffe wie z. B. gebrochener Hartpeche aller Art, Hartpechgranulate, geblähten Polystyrols oder anderer Kunststoffe, Sägemehl und dergleichen, verwendet werden. Derartige Gemische eignen sich hervorragend zur Verwendung als Isoliermaterial und erlauben auch die Herstellung von Formstücken, z. B. Zylinder oder Halbschalen für Rohrisolierungen.
In diesem Zusammenhang soll beispielsweise auf die mit gebrochenen umhüllten Hartpechen gegebenen Möglichkeiten hingewiesen werden.
Umhüllt man Hartpeche, so entsteht ein rieselfähiges, unter Druck und/oder Temperatur ballungsfähiges Mischgut, das, um heisse Rohroberflächen verlegt, interessante Wirkungen aufweist, und zwar die Verflüssigung der Masse in Anstrichsstärke an der heissen Kontaktfläche und Zusammensinterung eines Teiles der weiter entfernt von der heissen Fläche liegenden umhüllten Pechkörnungen unter Aufrechterhaltung eines gewissen Porenanteiles, wodurch eine hervorragend Isolierwirkung entsteht. Ein ähnliches Ergebnis zeigt sich auch ohne Temperatureinwirkung bei Ausübung von Druck, z. B. wenn man in Gräben zu verlegende Rohre in umhüllte Pechkörnungen einbettet und anschliessend durch die Auffüllschüttung belastet.
Diese Spezialemulsionen erlauben das Umhüllen von allen pulverigen bis körnigen Feststoffen durch ihre stark thixotropen Eigenschaften, die bei Ansäuerung der Emulsionen auftreten.
Dadurch können z. B. Mineralgemische auch ohne Sand und Füller umhüllt werden, ohne dass, selbst bei hohen Emulsionsdosierungen, ein Abfliessen der Emulsion zu befürchten ist. Umgekehrt werden die kornabgestuften mineralischen Haufwerke vom feinsten bis zum gröbsten Korn einschliesslich Pulvern wie Eisenoxyd, Kalkstein- oder Quarzfüller, Kalk oder Zement, individuell und vollständig umhüllt, ohne dass während dieses Umhüllungsvorganges die Emulsion bricht, und ohne dass eine Verdünnung der Emulsion mit Wasser erforderlich ist. Das gleiche gilt selbstverständlich auch für organische Stoffe, beispielsweise für die Umhüllung von Holzpulvern.
Es wurde weiter festgestellt, dass man alle klassischen Asphaltgemische einschliesslich Bitukies (Tragschichtmischungen) anstatt heiss zu mischen, bei gleichen Mineral- und Bindemittelmengen durch Verwendung der beschriebenen Emulsionen kalt mischen kann, wobei bei nachträglichem Trocknen, das lediglich durch Sonneneinstrahlung an der Luft oder auch mit Temperaturen bis etwa 1600 erfolgen kann, ein bituminöses Mischgut entsteht, das sich äusserlich von klassischem, heiss gemischtem Mischgut nicht unterscheidet, das aber bisher nicht bekannte Eigenschaften aufweist: die Haftfestigkeit, ganz besonders auch auf sauren Gesteinsarten wie Quarz- oder Siliziumgestein, wird so erheblich verbessert (Riedel-Weber-Test; Note 10), dass das Material ein kalt lagerfähiges und schüttfähiges, aber dennoch bei Temperaturen von 10 bis 300 einbaufähiges Mischgut ist.
Damit werden zwei in der Praxis immer wieder zu verzeichnende Mängel beseitigt, nämlich einmal die schlechte Haftfestigkeit des Bindemittels auf verschiedenen Mineralien, insbesondere quarzhaltigen Mineralien, und zum anderen die Unbrauchbarkeit von heiss gemischtem, aber vor dem Einbau erkaltetem bituminösem Mischgut. Das Mischgut nach dem oben beschriebenen Verfahren bleibt, wie erwähnt, in einem korngetrennten, jedoch verdichtungsfähigen Zustand.
Es wurde weiter ermittelt, dass das mit diesen Emulsionen kalt hergestellte Mischgut für offene oder geschlossene Bauweisen mit oder ohne Zusatz von Zementen, Kalken oder sonstigen Füllstoffen, an der Luft oder durch direkte oder indirekte Erhitzung getrocknet, insofern einen kritischen Zustand durchläuft, als nach Verdampfung von 80-90 % des Wassers sich die Steine bei der Bewegung progressiv enthüllen. Diese Erscheinung verschwindet rasch wieder mit ansteigender Temperatur und fortschreitendem Trocknungsgrad bei gleichzeitiger, weiterer Bewegung des Mischgutes. Ein Trocknen mit oder ohne Erhitzung eines auf der Basis dieser Emulsion hergestellten bituminösen Mischgutes ohne Bewegung des Materials erlaubt ebenfalls die völlige Umhüllung der Feststoffe, sobald über 90 % des Wassers verdampft sind, ohne dass ein Durchlaufen der oben geschilderten kritischen Enthüllungsphase stattfindet.
Wie bereits in vorstehenden Ausführungen erläutert wurde, bedeutet das Verfahren praktisch eine Umkehrung des klassischen Heissmischprozesses, bei dem die in der Trockentrommel getrockneten und erhitzten mi neralischen Feststoffteilchen in einem Mischer mit dem bituminösen Bindemittel vermischt werden. Vielmehr werden nach dem erfindungsgemässen Verfahren im Mischer feuchte Feststoffteilchen zusammen mit dem Bindemittel und den genannten Zusätzen gemischt und durchlaufen anschliessend erst die Trockentrommel. Da hierbei auch die dem Mineral anhaftenden bzw. zugesetzten Feinstpartikeln bereits mit Bindemittel in Berührung gekommen sind, werden sie in der Trockentrommel nicht mehr vom Heissgasstrom mitgerissen und ausgetragen, so dass sich die bisher unvermeidlichen, kostspieligen Entstaubungsanlagen erübrigen.
Dies bedeutet, dass ohne aufwendige Anderungsarbeiten die vorhandenen, nach dem Heissmischverfahren arbeitenden Mischanlagen auf das erfindungsgemässe Verfahren umgestellt werden können. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, dass bei Verwendung von Drehtrommeltrocknern die Trommel mit Schleppketten ausgestattet wird, die einmal die Mineralbewegung fördern und zum andern die Trommel vor Verunreinigungen bewahren.
Zur Wirtschaftlichkeit des Verfahrens, z. B. bei der staublosen Herstellung von Heissasphalt, ist zu bemerken, dass selbst bei der Forderung grösster Haftfestigkeiten nur in geringen Mengen Zusätze benötigt werden.
So genügen z. B. für ein quarzhaltiges, füllerarmes Mineral O/lo mm 125 g basisches Chromsulfat, gelöst in 375 cm3 Wasser, pro Tonne Mischgut. Dieser Zusatz genügt, um eine absolute Wasserunempfindlichkeit des Mischgutes zu erreichen. Für andere Asphalt-Rezepturen bzw. bei speziellen Oberflächenbeschaffenheiten des verwendeten Minerals können auch andere Mengenverhältnisse verwendet werden. In der Regel stellt das angegebene Mengenverhältnis jedoch die obere Grenze der Metallsalzzugabe dar, da höhere Konzentrationen zumindest bei niedrigen Temperaturen zu Ausfällungen führen können.
Process for the production of mixed material from powdery to granular solids and bituminous binders and application of the process
In the known method for the production of bituminous mix, z. B. for road construction, the mineral, dried to a low residual water content of about 0.5% and usually heated to 160 to 2000 C, is preferably classified, fed to the mixer via a weighing scale and encased here with bituminous binder. As mentioned, the prerequisite for the coating is the thermal pretreatment of the mineral, in which the fine particles adhering to the granular material are separated and taken up by the drying gas flow.
In order to free the exhaust gas flow from its dust pollution and to be able to return this dust to the mix in which it performs an important function, as well as to prevent inadmissible high dust emissions, complex technical means such as cyclones, wet scrubbers, filters, etc. are often used It is necessary to such an extent that such a mixed material can be processed economically, particularly in residential areas, industrial conurbations, nature reserves and the like, for which compliance with acceptable emission values is required.
The purpose of the invention is to provide a process for the production of mixed material from powdery to granular solids and bituminous binders, in which the coating of solids with bituminous binders without the deposition of very fine particles, ie. H. even without the occurrence of dust.
Accordingly, the subject matter of the invention is: a) a process for the production of mixed material from powdery to granular solids and bituminous binders, which is characterized in that moist solids are mixed with the binder and heated simultaneously or subsequently, and b) the use of the process for the production of bituminous road surfaces.
The process according to the invention gives very useful casings, especially if the process is carried out with a strong supply of heat and / or using suitably coordinated binders. However, particularly advantageous results can be achieved if small amounts of metal salts are added to the moist solids.
According to the process according to the invention, mineral or organic powdery to granular solids can be coated with bituminous binders based on petroleum or coal, these binders optionally being able to have an emulsion character.
In particular, bituminous mix, for example for road construction, can be produced without the otherwise usual dust formation, i.e. H.
the very fine particles are discharged during the drying process of the solids.
Various exemplary embodiments of the method according to the invention are described in more detail below.
According to the new manufacturing process, with simultaneous interaction of the binding agent, an amount of water that affects one in the mineral structure or
Can limit natural moisture present on the solid surface, and a relatively small amount of metal, preferably chromium salts, which can be mixed with soluble iron salts, the solid particles initially repel the water adhering to them during the mixing process, and then immediately afterwards with the binding agent by the effect of the adhesive forces to encase at relatively low temperatures.
The activation effect, i.e. H. Making the water repellent can be reinforced by the simultaneous application of the chromium salts or the like, which may be in a solution together with the other additives, and the bituminous binder, preferably a thin layer, to the solid surfaces with subsequent or parallel heating of the solid.
To carry out this process, e.g. B. in road construction, it is advisable in practice to supply the not yet dried mineral solid particles, which normally have a moisture content of 3 to 5% water, in a mixer, preferably via atomizing devices, at the same time the binder and the above-mentioned additives, so that there is a sufficient statistical distribution of these substances on the surfaces of the solid particles. After the addition has been made and the desired mixing state has been achieved, the mixed material is continuously fed to a dryer, preferably a drum dryer, via an equalizing tank and an extraction device, in the case of discontinuous operation, and heated to a temperature of over 800, preferably 1405.
The activation process starts as soon as the 80 threshold is exceeded. H. the chromium salt solution displaces the water that adheres to the mineral surfaces and is stored in the pores and makes the individual solid particles permanently water-repellent. In contrast to many known adhesive additives, the effect of the chromium salts is not impaired by the high temperatures.
The surfaces prepared in this way bind the binding agent by activating the adhesive forces and, at the same time as the additional circulation of the goods in the drum, completely envelops the individual solid particles.
If the material, which is encased with simultaneous supply of heat, is then cooled to 60 or below 600 C with movement, a storable and free-flowing mixed material is created, but can be compacted at outside temperatures of 10¯ C.
The material activated by the method described surprisingly also allows interesting problems to be solved, one of which should be mentioned in particular in this context.
It is a matter of bringing together solid mineral particles activated in this way, preferably sands with mineral oils, other oils or oily substances, with a permanent bond between the coated minerals and the oils. By sprinkling with activated sand or spinning on activated sand, for example, mineral oil floating on the water can be sunk permanently, as practical tests have shown. This is important, for example, in tanker accidents.
If mineral solid particles are to be bound by an emulsion, it is advisable to coat the solids with an alkaline bitumen emulsion which is over-stabilized on the basis of hydrolyzed protein compounds and which is activated by a metal salt, preferably a chromium salt, and to which borax and an aqueous formaldehyde solution are added.
By using such an emulsion, the difficulties that arise at temperatures above 250, in particular above 400, are practically eliminated without the need to increase the quantities of activating agents. The addition of borax to the basic chromium salt solution makes the emulsion insensitive to temperature in the practical working range.
The beneficial effect of adding an aqueous formaldehyde solution has also been demonstrated in practical tests.
It has also been found that in the production of such mixtures, for example also in the preparation of sludge, it is advisable to add cement to the emulsion, in coordination with the plasticity of the binder, in an amount dependent on the desired stiffness of the mixture.
With such an emulsion it is z. B. possible to produce a cold pourable mastic asphalt that has previously unknown properties, such. B.
extraordinarily fast setting even with large paving thicknesses and a shrinkage during the drying or hardening process that is insignificant in practice.
It is particularly advantageous to add a mixture of quick-setting cement and lime to the emulsion in a ratio of one hundred parts of quick-setting cement to thirty to one hundred parts of lime. With this addition, the coverings can be loaded quickly. The penetration depths are directly related to the amount of bitumen in the emulsion and the amount of lime-cement mixture.
A further positive influence on the setting time when using normal cement instead of the above-mentioned quick-setting cement can be achieved by adding iron sulfate (FeSO4.7 HO) to the cement in such a ratio that the acidity of the iron sulfate slightly exceeds the alkalinity of the cement.
In addition, barium sulfide can be used instead of chromium salt as an activating agent and instead of cement as a hydraulic binder. In this case the reaction takes place according to the equation BaS + 9 HO = Ba (OH) - 7H- + HS.
This is also particularly advantageous when producing sludge and cold-pourable mastic asphalt.
The inventive method is of course not limited to the preparation of mineral-based bituminous mix, but can also be used to coat other substances such as. B. broken hard pitch of all kinds, hard pitch granules, expanded polystyrene or other plastics, sawdust and the like can be used. Such mixtures are ideal for use as insulating material and also allow the production of molded pieces, eg. B. Cylinders or half-shells for pipe insulation.
In this context, reference should be made, for example, to the possibilities given with broken, coated hard pitch.
If hard pitch is wrapped, a free-flowing mix is created which can be compressed under pressure and / or temperature and which, when laid around hot pipe surfaces, has interesting effects, namely the liquefaction of the mass in the thickness of the paint on the hot contact surface and the sintering of a part that is further away from the Coated pitch grains lying on the hot surface while maintaining a certain proportion of pores, which creates an excellent insulating effect. A similar result can also be seen without the action of temperature when applying pressure, e.g. B. if you embed pipes to be laid in trenches in coated pitch grains and then burdened by the filling bed.
These special emulsions allow all powdery to granular solids to be coated due to their strong thixotropic properties, which occur when the emulsions are acidified.
This allows z. B. Mineral mixtures can also be coated without sand and filler, without the risk of the emulsion flowing off, even with high emulsion dosages. Conversely, the grain-graded mineral heaps from the finest to the coarsest grain, including powders such as iron oxide, limestone or quartz filler, lime or cement, are individually and completely encased without the emulsion breaking during this encapsulation process and without the need to dilute the emulsion with water is. The same naturally also applies to organic substances, for example for the coating of wood powders.
It was also found that all classic asphalt mixtures including bitucies (base course mixes) can be mixed cold with the same amounts of mineral and binder by using the emulsions described, instead of being mixed hot, with subsequent drying that is only due to solar radiation in the air or also with Temperatures up to around 1600 can occur, a bituminous mix is created that does not differ externally from classic, hot mixed mix, but which has previously unknown properties: the adhesive strength, especially on acidic rock types such as quartz or silicon rock, becomes so considerable Improved (Riedel-Weber test; grade 10) that the material is a mix that can be stored cold and poured, but can still be installed at temperatures of 10 to 300.
This eliminates two deficiencies that have repeatedly been recorded in practice, namely the poor adhesive strength of the binder on various minerals, especially quartz-containing minerals, and the uselessness of bituminous mixes that are hot mixed but cooled before installation. The mix according to the method described above remains, as mentioned, in a grain-separated, but compactable state.
It was also determined that the mix produced cold with these emulsions for open or closed construction methods with or without the addition of cement, lime or other fillers, dried in the air or through direct or indirect heating, goes through a critical state insofar as after evaporation from 80-90% of the water the stones gradually reveal themselves as they move. This phenomenon quickly disappears with increasing temperature and increasing degree of dryness with simultaneous further movement of the mix. Drying, with or without heating, a bituminous mix produced on the basis of this emulsion without moving the material also allows the solids to be completely enveloped as soon as more than 90% of the water has evaporated without the critical exposure phase described above taking place.
As has already been explained in the preceding explanations, the process is practically a reversal of the classic hot mixing process, in which the mineral solid particles dried and heated in the drying drum are mixed with the bituminous binder in a mixer. Rather, according to the process according to the invention, moist solid particles are mixed in the mixer together with the binder and the additives mentioned and only then pass through the drying drum. Since the fine particles adhering to or added to the mineral have already come into contact with the binder, they are no longer entrained and carried away by the hot gas stream in the drying drum, so that the previously unavoidable, expensive dedusting systems are no longer necessary.
This means that the existing mixing systems operating according to the hot mixing process can be converted to the process according to the invention without complex modification work. It has proven to be advantageous that, when using rotary drum dryers, the drum is equipped with drag chains which, on the one hand, promote mineral movement and, on the other hand, protect the drum from contamination.
For the economy of the process, e.g. B. in the dust-free production of hot asphalt, it should be noted that even when the greatest adhesive strengths are required, only small amounts of additives are required.
So z. B. for a quartz-containing, filler-poor mineral O / lo mm 125 g of basic chromium sulfate, dissolved in 375 cm3 of water, per ton of mix. This additive is sufficient to ensure that the mix is completely insensitive to water. Other proportions can also be used for other asphalt formulations or for special surface properties of the mineral used. As a rule, however, the specified ratio represents the upper limit of the addition of metal salt, since higher concentrations can lead to precipitations, at least at low temperatures.