DE10331056B4 - asphalt building materials - Google Patents
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Abstract
Asphaltbaustoff, enthaltend veränderliche Volumenanteile aus Bitumen und/oder bitumenhaltigen Bindemitteln auf Mineralölbasis sowie weitere, auch keramische Zuschlagstoffe, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenanteil der Zuschlagstoffe durch einen Anteil eines aufhellenden keramischen Recycling-Zuschlagstoffes ersetzt ist, wobei der Zuschlagstoff aus gebrochener Sanitärkeramik und/oder chemisch-technischer Hartkeramik und/oder Hochspannungskeramik und/oder derartigem Produktionsbruch besteht sowie weiterhin ein Teil des Bitumens oder des bitumenhaltigen Bindemittels durch ein farbloses Bindemittel ersetzt ist.Asphalt building materials, containing changeable Volume fractions of bitumen and / or bituminous binders based on mineral oil as well as further, also ceramic additives, characterized that the volume fraction of the aggregates by a share of a lightening ceramic recycling aggregate is replaced, wherein the aggregate of broken sanitary ware and / or chemical-technical Hard ceramic and / or high-voltage ceramics and / or such a production break consists as well as still a part of the bitumen or bitumen-containing Binder is replaced by a colorless binder.
Description
Die Erfindung betrifft einen auch kaltverarbeitbaren Asphaltbaustoff nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a cold workable asphalt building material according to the preamble of claim 1.
Asphalt besteht nach dem Stand der Technik aus einem vorwiegend technisch hergestellten Gemisch aus Bitumen, bitumenhaltigen Bindemitteln und Gesteins- bzw. Mineralstoffen. Dem Gemisch können je nach Erfordernis weitere Zuschläge bzw. Zusätze beigefügt sein. Beim Mischen von körnigen Mineralstoffen mit Bitumen gehen, basierend auf der Benetzung der Mineralstoffteilchen mit dem zunächst flüssigen Bitumen, beide Stoffe eine grenzflächenaktive Verbindung ein, wobei das Bitumen an den Gesteinsflächen anschließend dauerhaft gebunden ist. Je nach Auswahl und Anteil der zugefügten Komponenten können Asphalte mit unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden. Dabei werden die erreichten Eigenschaften größtenteils durch die verwendeten Mineralstoffe bestimmt, die etwa 85% des Volumens des Asphaltes ausmachen.asphalt consists of the prior art from a predominantly technical prepared mixture of bitumen, bituminous binders and Rocks or minerals. The mixture can be further as needed Supplements or additives enclosed be. When mixing granular minerals with bitumen, based on the wetting of the mineral particles with the initially liquid bitumen, both substances a surface-active Connection, wherein the bitumen at the rock surfaces then permanently is bound. Depending on the selection and proportion of added components can Asphalts are produced with different properties. The achieved properties are mostly due to the used Minerals determines about 85% of the volume of the asphalt turn off.
Als Mineralstoffe werden nach dem Stand der Technik natürliche Mineralstoffe in Form von gebrochenem Felsgestein wie beispielsweise Schotter, Splitt, Brechsand, Edelsplitt, Edelbrechsand, Füller in Form von Gesteinsmehlen oder anderen feinstkörnigen Mineralstoffen der Kornklasse 0/0.09mm ohne Überkorn oder Kies und Sand eingesetzt. Weiterhin ist der Zusatz von künstlichen Mineralstoffen, wie z.B. Hochofenschlacke oder Müllverbrennungsasche bekannt und üblich.When Minerals are natural minerals according to the state of the art in the form of broken rock such as gravel, grit, Crushed sand, chippings, crushed quartz, fillers in the form of rock flour or other fine grained Minerals class 0 / 0.09mm without oversize or gravel and sand used. Furthermore, the addition of artificial minerals, e.g. Blast furnace slag or incinerator ash known and usual.
Die Anforderungen an die Mineralstoffe resultieren aus den unterschiedlichen Beanspruchungen, denen diese Stoffe bei Herstellung, Einbau und unter dem Einfluß von Witterung und Verkehr ausgesetzt sind. Grundsätzlich müssen die verwendeten Mineralstoffe witterungs- und frostbeständig, schlagfest, druckfest und bei einem Heißeinbau hitzebeständig sein. Die Oberfläche der Verschleißschicht, im allgemeinen eine Straßendecke, muß weiterhin einen ausreichenden Widerstand gegen ein Polieren und gegen Abrieb aufweisen. Auch muß zwischen Gestein und Bitumen eine dauerhaft vorhandene, gute Haftung gewährleistet sein.The Requirements for minerals result from the different Stresses caused by these substances during manufacture, installation and under the influence of Weather and traffic are exposed. Basically, the minerals used must be weather and frost resistant, Impact resistant, pressure resistant and heat resistant in a hot installation. The surface the wear layer, in general a road surface, must continue sufficient resistance to polishing and abrasion exhibit. Also has to be between rocks and bitumen ensures lasting, good adhesion be.
Zur Erhöhung der Verkehrssicherheit bei Dunkelheit, Nässe oder schlechter Sicht ist in vielen Fällen eine möglichst helle Oberfläche der Fahrbahn für ein verbessertes Kontrastsehen erwünscht. Weiterhin wird durch eine Aufhellung der Oberfläche eine verminderte Absorption einfallender Sonneneinstrahlung und in Verbindung damit eine verbesserte Standfestigkeit während der warmen Jahreszeit erreicht. Letztendlich erreicht man durch eine aufgehellten Straßendecke eine Energieeinsparung, weil durch die helle Fahrbahndecke die Intensität der Straßenbeleuchtung reduziert werden kann.to increase Traffic safety in the dark, wet or poor visibility in many cases one possible bright surface the roadway for an improved contrast vision desired. Furthermore, by a whitening of the surface a reduced absorption of incident solar radiation and in conjunction with this an improved stability during the warm season reached. Finally, one reaches through one brightened road surface an energy saving, because through the bright road surface the intensity of the street lighting can be reduced.
Für eine aufhellende Wirkung wird nach dem Stand der Technik entweder auf aufhellende Gesteine natürlichen oder künstlichen Ursprungs oder auf Spezialbindemittel in Verbindung mit Farbstoffen zurückgegriffen. Die Verwendung aufhellender Gesteine beeinflußt den Prozeß der Asphaltbereitung, insbesondere der Vorbereitung, des Asphaltmischens und der Nachbereitung im allgemeinen wenig und wird somit gegenwärtig bevorzugt. Jedoch muß auf vergleichsweise kosten- oder herstellungsintensive Edelsplitte, wie Labradorit, Luxovit, gesinterter Flintstein oder synthetisch hergestellte Aufhellungsgesteine wie Synopal zurückgegriffen werden, wodurch aufgehellte Asphalte und Fahrbahndecken vergleichsweise kostenintensiv sind.For a lightening Effect is either brightening on the state of the art Rocks natural or artificial Origin or on special binders in conjunction with dyes resorted. The use of lightening rocks influences the process of asphalt preparation, especially preparation, asphalt mixing and post-processing generally little and thus presently preferred. However, on comparatively costly or production-intensive precious chips, such as labradorite, Luxovit, sintered flint stone or synthetic brightening stones like Synopal used become, whereby lightened asphalts and road surfaces comparatively are expensive.
Bei der Realisierung von Bauvorhaben sind in den letzten Jahren verstärkt ökologische Aspekte in den Mittelpunkt des gesellschaftlichen und politischen Interesses gerückt. Bei der Auswahl eines Baustoffes und Bauverfahrens sind somit grundsätzlich die dabei entstehenden Umweltbelastungen bzw. die erreichten ökologischen Werte, wie beispielsweise das sich unmittelbar über der Asphaltdecke ergebende Mikroklima, zu berücksichtigen und nachteilige Einflüsse, wie zum Beispiel beträchtliche Erwärmungen von Stadtluft während der heißen Jahreszeit möglichst zu vermeiden.at The realization of construction projects has become increasingly ecological in recent years Aspects at the center of social and political Interest. When selecting a building material and construction method are thus basically the resulting environmental pollution or the achieved ecological Values, such as that resulting directly above the asphalt surface Microclimate, to be considered and adverse influences, such as considerable warming of city air during the hot ones Season possible to avoid.
Es besteht somit die Aufgabe der Erfindung, einen aufhellenden Asphaltbaustoff anzugeben, bei dem eine deutliche Kostenreduktion bei einem gleichbleibend einfachen Herstellungs- und Einbauprozeß des Asphaltes bzw. der Straßendecke gegenüber dem beschriebenen Stand der Technik ermöglicht werden kann, wobei eine gegenüber bekannten Asphalten deutlich verbesserte Aufhellung zu erreichen ist, der bei einem Minimum an Umweltbelastung verbaut werden kann, wobei die daraus gefertigte Straßendecke zu vorteilhaften ökologischen Werten und Gebrauchseigenschaften führt.It Thus, the object of the invention, a lightening asphalt construction material indicate a significant cost reduction at a consistent cost simple manufacturing and installation process of asphalt or road surface across from the described prior art can be made possible, wherein a across from known asphalts significantly improved lightening to achieve is that can be installed with a minimum of environmental impact, the resulting road surface to advantageous ecological Values and performance characteristics.
Die Aufgabe wird mit einem Asphaltbaustoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Verwendung gemäß Anspruch 7 gelöst, wobei die Unteransprüche zweckmäßige ausgestaltende Merkmale des Hauptanspruches enthalten.The Task is with an asphalt construction material with the features of the claim 1 and with a use according to claim 7 solved, the dependent claims appropriate elaborate Features of the main claim included.
Bei dem erfindungsgemäßen Asphaltbaustoff enthält der Volumenanteil der Mineralstoffe und/oder der sonstigen Zusatzstoffe mindestens teilweise einen Anteil eines, gegebenenfalls mit einem farblosen Bindemittel gebundenen aufhellenden keramischen Zusatzstoffes.at the asphalt building material according to the invention contains the volume fraction of minerals and / or other additives at least partially a portion of, optionally with a colorless Binder bound lightening ceramic additive.
Anstelle des kostenintensiven Edelsplitts oder des zum Zwecke der Aufhellung speziell hergestellten Aufhellungsgesteins wird somit auf keramische Recycling-Materialien zurückgegriffen, die jährlich in beträchtlichen Mengen als Abfall bei Gebäudeabrissen, Reparaturen und dergleichen Prozessen anfallen und somit erheblich billiger als die oben erwähnten mineralischen Bestandteile sind. Derartige Keramiken weisen von vornherein eine weiße, mindestens helle Farbe auf und sind auf einfache Weise in jeder beliebigen Korngröße aufzubereiten.Instead of the costly Edelsplitts or for the purpose of brightening specially prepared whitening rock is thus on kerami recycled materials, which are produced annually in considerable quantities as waste in building tears, repairs and the like processes and thus are considerably cheaper than the above-mentioned mineral constituents. Such ceramics have from the outset a white, at least light color and are easy to prepare in any grain size.
Weiterhin ist erfindungsgemäß mindestens ein Teil des Bitumens bzw. des bitumenhaltigen Bindemittels durch ein farbloses Bindemittel ersetzt, so daß das bekanntlich dunkle bis schwarze Bitumen teilweise durch das farblose Bindemittel verdrängt ist und die Oberflächen-Reflexionseigenschaften der hellen keramischen Bestandteile beibehalten werden.Farther is at least one according to the invention Part of the bitumen or bitumen-containing binder by a colorless binder replaced, so that the known dark to black bitumen is partially displaced by the colorless binder and the surface reflection properties of light ceramic ingredients.
Im einzelnen besteht der keramische Zusatzstoff aus einem dichtgesinterten alumosilikatischen Werkstoff mit einem wahlweise verglasten Scherben in verschiedenen Korngrößen. Derartige Aluminosilikate werden standardmäßig als keramische Werkstoffe eingesetzt, weisen einen hohen Weißgrad auf und sind äußerst korrosionsfest. Die Verglasung, die beispielsweise im Bereich der Sanitärkeramik üblich ist, erhöht die Reflektivität des keramischen Materials und damit des Asphaltbaustoffes.in the individual, the ceramic additive consists of a densely sintered aluminosilicate material with an optionally vitreous shards in different grain sizes. such Aluminosilicates are standard as used ceramic materials, have a high degree of whiteness and are extremely corrosion resistant. The glazing, which is common in the field of sanitary ware, for example, elevated the reflectivity of the ceramic material and thus of the asphalt building material.
Der keramische Zuschlagstoff besteht aus veränderlichen Anteilen aus Siliziumoxiden, Aluminiumoxiden und Kaliumoxiden und weist standardmäßig einen Weißgrad von mehr als 50% auf. Zweckmäßigerweise wird er aus den Abfällen gebrochener Sanitärkeramik und/oder chemisch-technischer Hartkeramik und/oder Hochspannungskeramik gewonnen.Of the ceramic aggregate consists of variable proportions of silicon oxides, Aluminum oxides and potassium oxides and has a standard whiteness of more than 50%. Conveniently, he gets out of the rubbish broken sanitary ware and / or chemical-technical hard ceramics and / or high-voltage ceramics won.
Vorzugsweise wird der Asphaltbaustoff als ein hochreflektierender Asphalt zum Kalteinbau eines hochreflektierenden Straßenbelags verwendet. In vorteilhafter Weise wird er in Form von Dünnschichten beim Neubau von Straßendecken, zur Sanierung von Deckenschäden und/oder zur farblichen Gestaltung von Fahrbahnbereichen aufgetragen und aufgewalzt.Preferably The asphalt building material is used as a highly reflective asphalt Cold installation of a highly reflective road surface used. In an advantageous manner Way it is in the form of thin films in the construction of new road surfaces, for the renovation of ceiling damage and / or applied to the color design of road areas and rolled up.
Der erfindungsgemäße Asphaltbaustoff soll im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. Dabei wird hier beispielhaft von einem keramischen Werkstoff ausgegangen, der unter der Bezeichnung „Vitreous China" bekannt ist. Die Verwendung jeglicher anderer vergleichbarer Keramik ist im Rahmen fachmännischen Handelns jedoch naheliegend und ebenfalls möglich.Of the Asphalt construction material according to the invention will be described in more detail below with reference to an embodiment become. Here is an example of a ceramic material which is known as "Vitreous China" Use of any other comparable ceramics is in the frame expert Acting obvious and also possible.
Mit „Vitreous China" wird ein jährlich in beträchtlichen Mengen anfallender Recyclingrohstoff bezeichnet. Dieses Material ist eine dicht gebrannte Keramik mit einem sehr niedrigen Eisenoxidgehalt, sehr hohem Weißgrad und geringer Porosität. Die Rohstoffe für dieses Porzellan sind besonders reine Kaoline, Quarz und Feldspat, die feinkeramisch aufbereitet und geformt werden. Die Gefügebildung erfolgt durch einen definierten Sinterprozeß bei Brenntemperaturen zwischen 1380 bis 1470°C. Dieses keramische Material wird beispielsweise zur Herstellung von Sanitärporzellan, Hotelporzellan, chemisch-technischen Hartporzellanen und Hochspannungsporzellan verwendet. Dieses Material ist qualitativ hochwertig und weist einen Weißgrad von über 65% bis mehr als 70% auf. Selbige Eigenschaft geht mit einer hohen Festigkeit, einer geringen Wasseraufnahme, hoher Korrosionsbeständigkeit und Frostbeständigkeit des Materials einher. Die chemische Zusammensetzung umfasst bei diesem keramischen Material etwa 70% Siliziumdioxid SiO2, 25% Aluminium-(III)-oxid Al2O3 und 4% Kalium (I)-oxid K2O."Vitreous China" is an annual considerable amount of recycled raw material that is a densely fired ceramic with a very low iron oxide content, very high whiteness and low porosity The structure is formed by a defined sintering process at firing temperatures between 1380 to 1470 ° C. This ceramic material is used, for example, for the production of sanitary porcelain, hotel porcelain, hard-paste ceramic and high-stress porcelain This material is of high quality and has a Whiteness of more than 65% to more than 70% This property is associated with high strength, low water absorption, high corrosion resistance and frost resistance of the material Material about 70% silica SiO 2 , 25% aluminum (III) oxide Al 2 O 3 and 4% potassium (I) oxide K 2 O.
Im Rahmen von Gebäudesanierungen, beim Abbruch von Gebäuden, Modernisierungen von Bädern und vergleichbaren Vorgängen wird gebrauchtes Sanitärporzellan, z.B. Waschbecken, Toilettenbecken, Urinale, Bidets aussortiert und auf Deponien gelagert. Hotelporzellan, chemisch-technische Hartporzellane und Hochspannungsporzellane erfahren gegenwärtig am Ende ihrer Nutzungsdauer keine Verwendung und gelangen ebenfalls auf Deponien. Gegenwärtig besteht nach dem bekannten Stand der Technik keine substituierende Anwendungsmöglichkeit für dieses hochwertige Material.in the Framework of building renovations, when demolishing buildings, Modernizations of bathrooms and comparable processes becomes used sanitary porcelain, e.g. Washbasins, toilet bowls, urinals, bidets sorted out and stored in landfills. Hotel porcelain, chemical-technical hard porcelains and high voltage porcelains are currently experiencing the end of their useful life no use and also landfill. Currently exists according to the known state of the art no substituting application for this high quality material.
Oben genanntes Recyclingmaterial läßt sich in verschiedenen Kornfraktionen aufbereiten, wobei die entsprechenden Korngrößen und Sieblinien gemäß ZTV Asphalt – StB 94 realisiert werden können.Above called recycled material can be in prepare different grain fractions, with the corresponding Grain sizes and Grading lines according to ZTV Asphalt - StB 94 can be realized.
Als Bindemittel wird ein farbloses Bindemittel mit bitumenähnlichen Eigenschaften eingesetzt, so dass ein sehr heller hochreflektierender Straßenbelag entsteht. Das Asphaltmaterial wird entsprechend dieser Ausführungsform z.B. als eine dünne Schicht in der Größenordnung von etwa 5mm Schichtdicke Kalteinbau eingesetzt. Bei einer derartigen Anwendung ist die Korngröße des keramischen Zuschlags auf eine Größtgrenze von 3mm beschränkt.When Binder becomes a colorless binder with bitumen-like Properties used, giving a very bright highly reflective road surface arises. The asphalt material according to this embodiment is e.g. as a thin one Layer in the order of magnitude used by about 5mm layer thickness cold insertion. In such a Application is the grain size of the ceramic Surcharge on a maximum limit limited by 3mm.
Der Kalteinbau von Dünnschichten ist äußerst wirtschaftlich und eignet sich besonders für großflächige Schichten im Neubau und bei der Sanierung von Deckenschäden sowie zur nachträglichen farblichen Gestaltung von Fahrbahnbegrenzungen. Dabei kann die Nutzungsdauer des Asphalts wesentlich verlängert werden.Of the Cold incorporation of thin films is extremely economical and is particularly suitable for large-scale layers in new buildings and in the renovation of ceiling damage and for subsequent color Design of lane boundaries. Here, the useful life of the asphalt substantially extended become.
Die Verwendung des Recyclingmaterials Vitreous China ermöglicht im Vergleich zu den derzeit gebräuchlichen Methoden der Aufhellung, insbesondere einem Einsatz von Edelsplitten aus Labradorit oder Luxovit, gesintertem Flintstein oder Synopal, einen höheren Weißgrad der gefertigten Asphalte und unterstützt damit die Vorteile der Aufhellung der Straßendecke in höherem Maße. Der keramische Zuschlagstoff besitzt grundsätzlich eine definierte stoffliche Zusammensetzung. Dementsprechend treten Materialschwankungen, wie sie bei natürlichen Mineralstoffen vorkommen, nicht auf. Das keramische Material erfüllt alle grundsätzlichen Material- und technischen Anforderungen als Asphaltzuschlagstoff. Weiterhin sind mit dem Einsatz des recycelten Porzellans wirtschaftliche Vorteile verbunden, und es wird ein Beitrag zur Einsparung natürlicher und nicht erneuerbarer Ressourcen geleistet. Ein weiterer Vorteil ist die sich einstellende Drainwirkung mit optimaler Ableitung von Feuchte sowie das sich ergebende Schallsabsorptionsvermögen.The use of the recycled material Vitreous China allows, in comparison to the currently used methods of whitening, in particular a use of noble reams of Labradorite or Luxovit, sintered flint stone or Synopal, egg The higher whiteness of the asphalt produced, and thus more fully supports the benefits of brightening the pavement. The ceramic additive basically has a defined material composition. Accordingly, material fluctuations, such as those occurring in natural minerals, do not occur. The ceramic material fulfills all fundamental material and technical requirements as asphalt aggregate. Furthermore, the use of recycled porcelain provides economic benefits and contributes to the conservation of natural and non-renewable resources. Another advantage is the self-adjusting drainage with optimum moisture removal as well as the resulting sound absorption capacity.
Die erreichte Aufhellung des Straßenbelags erhöht die Standfestigkeit des Belages beträchtlich. Durch die verstärkte Reflexion bei Sonneneinstrahlung ist bei Einsatz des erfindungsgemäßen Asphaltbaustoffes eine Reduzierung der Oberflächentemperatur um bis zu 5 bis 10°C zu verzeichnen. Dementsprechend erhöht sich der Widerstand gegen Spurrinnen- und Waschbrettbildung in Kreuzungsbereichen von Straßen in hohem Maße. Durch die Absenkung der Deckenoberflächentemperatur kann der Verbund zwischen Deck- und Bindeschicht erhalten werden, da bei geringeren Asphalttempe raturen eine höhere Schubspannungsaufnahmefähigkeit gegeben ist. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Temperaturabsenkung bei langzeitiger Sonneneinstrahlung ist die Verbesserung des Stadtklimas durch reduzierte Emissionen von Wärmestrahlung aus dem Straßenbelag.The achieved lightening of the road surface increases the stability of the covering considerably. By the reinforced one Reflection in sunlight is when using the Asphaltbaustoffes invention a reduction of the surface temperature up to 5 to 10 ° C to record. Accordingly, the resistance increases Ridge and washboard formation in intersections of roads in high Dimensions. By lowering the ceiling surface temperature, the composite can be obtained between the top and tie layer, since at lower Asphalt temperatures are higher Shear stress receptivity given is. Another advantageous aspect of the temperature reduction in long-term sunlight is the improvement of the urban climate through reduced emissions of heat radiation from the road surface.
Der höhere Weißgrad des eingesetzten keramischen Materials führt wie dargelegt zu einer verstärkten Reflexion des Lichtes auf der Fahrbahnoberfläche, so dass dunkle Hindernisse auf der Fahrbahn besonders bei Nacht besser zu erkennen sind. Damit wird die Verkehrssicherheit durch verbesserte Reflexion erhöht und Unfällen vorgebeugt. Mit Hilfe heller Deckschichten können weiterhin optimale Verkehrsführungen für Sonder- und Abbiegespuren ermöglicht werden. Kreuzungsbereiche, Radwege, besondere Gefahrenstellen und dergleichen können durch die helle Farbgebung hervorgehoben werden. Für den Fahrer entsteht damit eine Signalwirkung und seine Aufmerksamkeit wird aktiviert.Of the higher whiteness of the ceramic material used leads, as stated, to a increased Reflection of the light on the road surface, leaving dark obstacles can be seen better on the road, especially at night. This will be Increased traffic safety through improved reflection and prevented accidents. With the help of bright coatings can Continue optimal traffic guidance for special and turn lanes allows become. Junction areas, bike paths, special danger spots and like that be highlighted by the bright coloring. For the driver thus creates a signal effect and his attention is activated.
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