DE1288497B - Bituminoese Bau- und Isoliermassen - Google Patents

Bituminoese Bau- und Isoliermassen

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DE1288497B
DE1288497B DEV30104A DEV0030104A DE1288497B DE 1288497 B DE1288497 B DE 1288497B DE V30104 A DEV30104 A DE V30104A DE V0030104 A DEV0030104 A DE V0030104A DE 1288497 B DE1288497 B DE 1288497B
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Germany
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bauxite
washed
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Wargalla Gerhard
Dr Hans
Plaetschke
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Vereinigte Aluminium Werke AG
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Description

1 2
Die Erfindung betrifft bituminöse Bau- und Isolier- körnigen anorganischen Füllstoff und gegebenenfalls massen aus Bicumen, feinkörnigen anorganischen weiteren Zuschlagstoffen, dadurch gekennzeichnet, Füllern und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen, daß diese als feinkörnigen anorganischen Füllstoff wie Sand oder zerbrochenem Gestein. einen gewaschenen oder einen vorher mit einer
Solche Massen finden beispielsweise Anwendung im 5 anorganischen Säure auf einen pH-Wert von 5 bis 9 in bituminösen Straßen- und Wasserbau, im Bauten- der Wärme eingestellten und anschließend gewaschenen schutz, in der Isoliertechnik und in der Dachpappen- Bauxitrückstand, mit einem wasserlöslichen Alkaliindustrie, gehalt unter l°/0, enthalten.
In den technischen Vorschriften und Richtlinien
für den Bau z. B. bituminöser Fahrbahndecken gilt io
für Füller folgendes: Füller sind Mineralstoffe, die Füllstoffherstellung aus Bauxitrückständen
durch das 0,09-mm-Maschensieb hindurchgehen. Sie durch Wasserwaschung
sollen aus gesundem Gestein bestehen und dürfen
keine organischen und quellfähigen Bestandteile ent- Die im Klärprozeß des Bayer-Verfahrens anfallenden halten. Bei Verwendung von Steinmehl sind die 15 Bauxitrückstände werden mit einem langsam laufen-Anteile, die auf dem 0,09-mm-Maschensieb zurück- den Trommelfilter filtriert und so intensiv mit heißem bleiben, dem Sand hinzuzurechnen. Wasser gewaschen, daß der Gehalt an wasserlöslichem
Die Aufgabe des "Füllers besteht in erster Linie Alkali <0,6% beträgt. Der feuchte Filterkuchen darin, das Bindemittel zu stabilisieren, und zwar wird einem Trockenofen zugeführt, in dem einevollsowohl gegen Einwirkung hoher Temperaturen als ao kommene Trocknung möglich ist. Vorzugsweise wurde auch gegen mechanische Beanspruchungen. Diese ein Etagentrockner eingesetzt. Während des Trocknens Stabilisierung beruht auf der spezifischen Oberfläche koaguliert der Filterkuchen und muß daher anschliedes Füllers und auf seinem Hohlraumgehalt bei ßend einem Mahlprozeß unterworfen werden. Hierbei dichtestem Packvolumen. Hiernach unterscheidet man entsteht eine Auflockerung, so daß die Bauxitrückschwache, mittlere und starke Füller. 25 stände wieder in der ursprünglichen feinkörnigen
Es wurden nun Versuche durchgeführt, um die Form vorliegen. Eignung von Bauxitrückständen für den bituminösen
Straßenbau zu prüfen. Es war zu erwarten, daß Bauxit- Füllstoffherstellung
rückstände, die aus anorganischen mineralischen aus Bauxitrückständen durch Neutralisation des
Stoffen bestehen und durch einen Mahlprozeß in 30 Alkalis mittels Schwefelsäure
Füllerfeinheit gebracht werden, sich zur Stabilisierung
eines bituminösen Bindemittels eignen können. Bei Die im Klärprozeß des Bayer-Verfahrens anfallenden angestellten Untersuchungen wurde zwar gefun- den, feuchten Bauxitrückstände werden in einem den, daß diese Rückstände die bituminösen Massen Behälter unter Rühren mit Schwefelsäure versetzt, stabilisieren, daß jedoch bei Wassereinwirkung auf die 35 bis der pH-Wert 9 erreicht ist. Dabei wird in der Hitze Gemische eine Quellung des bituminösen Mörtels bei 80 bis 95° C gearbeitet. Nach Einstellung des auftrat und die hergestellten Straßendecken wieder pH-Wertes wird die Suspension einem Filter zugeführt, zerfielen. filtriert und mit heißem Wasser nachgewaschen. Der
Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Bauxit- Gehalt an wasserlöslichem Na2O soll danach unter rückstände Tonerdemineralien enthalten. Das ver- 40 0,6 °/0 sein.
mutete Quellvermögen der einzelnen Füllerkörner Bei Einstellung des pH-Wertes 7 bzw. 5 wird die
schien eine Verwendung als Füller für den bituminösen spezifische Oberfläche im fertigen Füller größer. Nach Straßenbau auszuschließen. dem Waschen wird der Filterkuchen getrocknet und
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß eine gemahlen.
Quellung der bituminösen Massen unterbleibt, wenn 45 Auf diese Weise läßt sich ein Füller gewinnen, der das bituminöse Bindemittel mit feinkörnigen Bauxit- sämtlichen an ihn gestellten Ansprüchen genügt und rückständen versetzt wird, die einen besonderen einen stärkeren Füller darstellt als die üblichen Stein-Wasch- oder Neutralisationsprozeß durchlaufen mehle. Es können damit die oben angegebenen techhaben, im Verlauf dessen der Gehalt der Rückstände nischen Vorschriften für den Bau bituminöser Fahran wasserlöslichem Alkali unter 1%» vorzugsweise so bahndecken ohne weiteres eingehalten werden. Auch auf 0,6 % oder weniger, gesenkt wird. eignen sich die mit dem effindungsgemäßen Füller her-
Gegenstand der Erfindung sind demnach bituminöse gestellten bituminösen Massen für die ebenfalls oben Bau- und Isoliermassen aus Bitumen und einem fein- erläuterten weiteren Verwendungszwecke.
Die Vorteile, die bei der Herstellung bituminöser Massen durch den Zusatz von aufbereiteten Bauxitrückständen erhalten werden, sind durch folgende Teste belegt:
1. Wasseraufnahme an bituminösen Mörteln,
2. Kornverteilung und spezifische Oberfläche aufbereiteter Bauxitrückstände,
3. Eigenschaften von Straßenbaumassen, die an Probekörpern nach dem Marshall-Verfahren ermittelt wurden (DIN 1996, Neufassung Prüfverfahren 1960, U 59).
R . . . 1 , . . 6g bis ein homogener Mörtel entsteht. Nach Abkühlung
Beispieiei B1 s 4 wird ^ Masse mij. destilliertem Wasser überschichtet
Gewogene Mengen Füller und Straßenbaubitumen und die Wasseraufnahme nach 3, 7 und 28 Tagen be-
werden in einer Abdampfschale bei 1500C gemischt, stimmt. Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle 1.
Tabelle 1
Wasseraufnahme
Beispiel Füller
Nr.		 Füller
(g)		 Bitumen
(B)		 Wa
Ge
3
Tagen		 sseraufi
wichtsp
nach
7
Tagen		 nähme
rozent
28
Tagen
Vergleichs
beispiel		 1 40 20 3,70 16,1 22,0
1 2 40 20 0,31 0,72 0,95
2 3 40 20 0,30 0,45 0,99
3 4 30 20 0,25 0,44 0,73
4 5 20 20 0,42 0,60 1,06
Vergleichs
beispiel		 6 40 20 0,22 0,30 0,95
Tabelle 3 zeigt die Vorteile, die in derartigen Fällen bei Bau- und Isoliermassen nach der Erfindung erhalten werden.
Tabelle 3
Bindemittel-Füller-Zugaben und Hohlraumgehalte, Stabilitäten der Prüfkörper
Kornfeinheit und spezifische Oberfläche
Für die in Tabelle 1 genannten aufbereiteten Bauxitrückstände wurden die Kornfeinheit und die spezifische Oberfläche ermittelt. Die Werte sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt.
Tabelle 2
Füller
Nr.		 % Rückstand
aus dem
0,090-mm-Sieb		 % Rückstand
aus dem
O,O63-mm-Sieb		 Oberfläche cms/g
nachBlaine
1
2
3
4
5
6		 22,0
18,0
22,5
20,0
21,1
18,0		 34,2
25,0
30,0
28,0
27,7
21,5		 8 790
14 230
15 350
17 900
24 800
8 500
35
40
45
Aus Tabelle 2 ergibt sich, daß die Kornfeinheit und damit die spezifische Oberfläche durch die Art des Vorbehandlungsprozesses gesteuert werden können.
Eigenschaften von Straßenbaumassen
In bituminösen Straßenbaumassen ist es in der Praxis häufig schwierig, die in den Vorschriften geforderten Bitumenmengen unterzubringen, weil einesteils eine Mindestmenge an Bindemitteln nicht unterschritten werden darf (vgl. TVbit 3/64, Ziff. 32.412 — 5,8 Gewichtsprozent Bindemittel), andernteils der Hohlraumgehalt nach TVbit 3/64 Ziff. 30.4 mindestens 1 Volumprozent am verdichteten Marshall-Körper betragen muß.
IO Zusammensetzung der Mischung
Art der Komponenten
Gewichts·
Prozent
20
Erläuterungen:
Füller Nr. 1 Bauxitrückstände, ungewaschen, 1,5 bis 3,0° 0 wasserlösliches Alkali.
Füller Nr. 2 Bauxitrückstände, wassergewaschen, 0,6% wasserlösliches Alkali.
Füller Nr. 3 Bauxitrückstände mit Schwefelsäure neutralisiert auf PH-Wert 9, 0,5% wasserlösliches Alkali.
Füller Nr. 4 Bauxitrückstände mit Schwefelsäure neutralisiert auf pH-Wert 7, 0,5% wasserlösliches Alkali.
Füller Nr. 5 Bauxitrückstände mit Schwefelsäure neutralisiert auf pH-Wert 5, 0,3 % wasserlösliches Alkali.
Füller Nr. 6 Kalksteinmehl.
5,6*)
8,4
86,0***)
Straßenbaubitumen B 80
Kalksteinmehl
Basaltsplitt und Basaltbrechsand 0/12 mm ...
Straßenbaubitumen B 80
Bauxitrückstand nach
Füller Nr. 3 Tabelle 1..
Basaltsplitt
Straßenbaubitumen B 80
Bauxitrückstand nach
Füller Nr. 4 Tabelle 1..
Basaltsplitt
Hohlraum
gehalt
Volumprozent
1,1**)
1,1
1,1
Marshall-Stabilität
kp
890
820
910
*) Vorgeschrieben: nach TVbit 3/64 — Ziff. 32.412 mindestens: Gewichtsprozent 5,8.
**) Vorgeschrieben: nach TVbit 3/64 — Ziff. 30.4 mindestens: Volumprozent 1, höchstens: Volumprozent 5.
***) Kornzusammensetzung nach TVbit 3/64 — Tafel XII.
Es ist zu erkennen, daß in Gemischen, die mit Hilfe aufbereiteter Bauxitrückstände hergestellt wurden, eine höhere Bitumenmenge schadlos eingearbeitet werden kann.
Die erfindungsgemäßen Bau- und Isoliermassen, die diese aufbereiteten Bauxitrückstände enthalten, haben eine rötliche bis dunkelbraune Farbe gegenüber der tiefschwarzen Färbung üblicher Straßenbaugemische. Beobachtungen an Straßenversuchsstrecken, die mit den beanspruchten Massen hergestellt wurden, haben ergeben, daß dieser Farbton bei Straßenoberflächen eine günstigere Lichtremission ergibt. Im Hinblick auf die Verkehrssicherheit erweisen sich die erfindungsgemäßen Baumassen als technisch fortschrittlich.
Auch kann man die beanspruchten Baumassen zur Herstellung rotbrauner Gußasphalte verwenden, die im Hochbau als Fußbodenbelag Verwendung finden. In diesem Fall erhält man einerseits eine Ersparnis an teuren Rotpigmenten, andererseits eine gute Eindruckfestigkeit auf Grund der hohen Stabilität der erfindungsgemäßen bituminösen Massen.
Die Zusammensetzung der Bau- und Isoliermassen ist sehr variabel, weil nicht nur die Bitumen- und Füllermengen den jeweiligen Verwendungszwecken angepaßt werden können, sondern auch die Eigenschaften des Füllers selbst (Kornfeinheit, Kornverteilung, spezifische Oberfläche) steuerbar sind.

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Bituminöse Bau- und Isoliermassen aus Bitumen und einem feinkörnigen anorganischen Füllstoff und gegebenenfalls weiteren Zuschlagstoffen,
dadurch gekennzeichnet, daß diese als feinkörnigen, anorganischen Füllstoff einen mit heißem Wasser gewaschenen oder einen vorher mit einer anorganischen Säure in der Wärme behandelten, auf einen pH-Wert von 5 bis 9 eingestellten und anschließend gewaschenen Bauxitrückstand mit einem Gehalt an wasserlöslichem Alkali unter 1 % enthalten.
2. Bituminöse Bau- und Isoliermassen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als feinkörnigen anorganischen Füllstoff einen vorher mit einer anorganischen Säure in der Wärme behandelten, auf einen pH-Wert von 5 eingestellten und anschließend gewaschenen Bauxitrückstand mit einem Gehalt an wasserlöslichem Alkali unter 1% enthalten.
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DE568112C (de) * 1929-06-10 1933-01-14 Aluminiumerz Bergbau Verfahren zur Herstellung eines bituminoesen Baustoffes, insbesondere fuer Strassenbauzwecke

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