-
Unter bituminösen Bindemitteln versteht man nach der derzeitigen
Nomenklatur (Definition gemäß DIN 55946) alle Stoffe, die Bitumen, Teer und/oder
Pech enthalten. Sofern diese bituminösen Bindemittel nicht schon vonNatur aus -
wie beispielsweise beim Naturasphalt - feinste mineralische oder organische Füllstoffe
enthalten, kann man in diese nach verschieden bekannten Verfahren zur Verbesserung
gewünschter Eigenschaften - z. B. Verbesserung des Viskositäts-Temperatur-Verhaltens
- feine, feinste und zu Kolloiden dispergierbare Füller anorganischer oder organischer
Art einmischen. Trotz dieser Beimengungen bezeichnet man die so »angefüllerten«
Bindemittel immer rioch -als bituminöse Bindemittel.
-
Diese füllerhaltigen Bindemittel können nun auf verschiedene Weise
zur Herstellung von bituminösen Erzeugnissen (z. B. bituminösem Mischgut) verwendet
werden.
-
Zur Herstellung von bituminösen Erzeugnissen, d. h. Mischungen von
verschiedenen Mineralien, wie Splitt, Kies oder Sand, auch Füllern mit einem bituminösen
Bindemittel, z. B. als Mischgut für Straßenbauzwecke, sind nach dem Stand der Technik
im wesentlichen vier Verfahren bekannt: 1. Das älteste bekannte Verfahren ist das
Heißmischverfahren. Bei diesem werden die Mineralstoffe vorher getrocknet, entstaubt
und erhitzt und anschließend in speziellen Mischmaschinen mit dem heißflüssigen
bituminösen Bindemittel gemischt. Die beschriebene Prozedur ist sehr umständlich
und aufwendig.
-
2. Ein anderes bekanntes Verfahren besteht darin, daß man dem bituniinösen
füllerhaltigen Bindemittel Netzstoffe oder Emulgatoren zusetzt, wobei man die genannten
Stoffe entweder vorher mit dem Bindemittel mischt und so beispielsweise das bituminöse
Bindemittel unter gleichzeitiger Wasserzugabe in eine Dispersion überführt, oder
aber, daß man diese Stoffe erst während des Mischvorganges mit den Mineralteilen
zugibt. Bituminöse Gemische mit Emulgatoren haben jedoch verarbeitungstechnische
Nachteile und bergen die Gefahr in sich - da der Emulgator in der Mischung verbleibt
- -; daß bei späterem Wasserzutritt eine Reemulgierung eintreten kann und somit
das Bindemittel von neuem erweicht wird, was schließlich zur Auflösung des Mischgutes
führen kann.
-
3. Weiterhin ist bekannt, daß man die umständliche und aufwendige
Prozedur des Heißmischverfahrens ganz oder teilweise umgehen kann, wenn man vorher
das bituminöse füllerhaltige Bindemittel durch Zugabe von Lösungsmitteln (Fluxöle)
in den sogenannten kalt verarbeitungsfähigen Zustand überführt (Kaltteer, Kaltbitumen).
Die Handhabung dieser Bindemittel auf der Baustelle ist jedoch infolge des teilweise
brennbaren und/oder giftigen Charakters dieser Lösungsmittel ständig mit Gefahren
verbunden. Ebenso erfordern diese Bindemittel hinsichtlich der Auswahl des zu umhüllenden
Minerals die Beachtung besonderer Reinheitsvorschriften. Am unangenehmsten macht
sich jedoch beim Einbau der mit solchen Bindemitteln hergestellten Mineralgemische
die Tatsache bemerkbar, daß die nicht kittenden Lösungsmittel bereits bei mäßiger
Wärme das Mischgut immer wieder weich werden lassen.
-
Um den Lösungsmitteln Gelegenheit zum Abdunsten zu geben, ist auch
die Einbaudicke solcher Mischungen auf maximal 2 cm beschränkt, sie scheidet somit
zur
Herstellung von Tragschichten im Straßenbau aus.
-
4. Bekannt istlweiterhin, daß man zur Vermeidung zu hoher Erhitzung
des Ausgangsbindemittels bei der Dispersionsherstellung vorher ein Fluxmittel zugibt
und dieses so angefiuxte füllerhaltige Bindemittel anschließend dispergiert.
-
5. Schließlich sind die Verfahren der bituminösen Schlämme bekannt.
Hierbei werden bei einem genau einzuhaltenden 3 stufigen Mischvorgang bestimmte
Mineralstoffe zunächst mit Wasser zu einem steifen Brei angerührt, in welchem dann
ein bituminöses Bindemittel in warmflüssigem Zustand unter weiterem Mischen allmählich
zugesetzt und schließlich weiteres kaltes Wasser bis zur Erreichung der gewünschten
Dünnflüssigkeit zugemischt wird. Diese Art Bindemittel erlaubt eine Mischung mit
den Mineralstoffen ohne deren vorherige Erwärmung. Die breiartige bis dünnflüssige
Konsistenz solcher Massen stellt jedoch einen technischen Nachteil insofern dar,
als das mit Schlämme hergestellte Mischgut infolge eines Wasserüberschusses nicht.
mehr optimal verdichtet werden kann. Ferner ist die Herstellung dieser Schlämme
insbesondere hinsichtlich ihrer Zusammensetzung auf der Baustelle recht unsicher.
Bei vorgefertigten Schlämmen macht sich schließlich das hohe Transportvolumen unangenehm
bemerkbar, und es sind Absetzungserscheinungen während des Transportes nicht zu
vermeiden, so daß eine teilweise bis vollständige Entmischung der ursprünglich homogenen
Schlämme erfolgt.
-
6. Bekannt sind weiterhin Verfahren zur Verbesserung der technologischen
Eigenschaften hydraulisch gebundener Baustoffe, beispielsweise Zementbeton, durch
Zugabe von geringen Mengen bituminöser Bindemittel. Um das bituminöse Bindemittel
homogen mit dem völlig anders gearteten hydraulischen Bindemittel einmischen zu
können, bedarf es der Überführung des bituminösen Zusatzes in eine meist nur vorübergehende
Suspensions- oder Dispersionsform.
-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, das durch die im Patentanspruch
gekennzeichneten Merkmale beschrieben wird und welches die Nachteile der oben beschriebenen
bereits bekannten Verfahren vermeidet.
-
Mineralische Feinstoffe unterschiedlicher Mahlfeinheit oder Korngröße
werden im Anlieferungszustand ohne Beachtung etwa vorhandener Eigenfeuchtigkeit
in beliebiger Reihenfolge von Hand oder maschinell vorgemischt, wobei Korngrößen
über 0,6 mm nicht Verwendung finden. Sodann wird ein benetzbares bituminöses füllerhaltiges
Bindemittel, beispielsweise aus partiell entwässertem Steinkohlenteer, ohne Erwärmung
zugegeben und von Hand oder maschinell eine homogene Mischung halbfester (stichfester)
Konsistenz hergestellt, die z. B. bei Verwendung von Steinkohlenteer als »Steinkohlenteer-Feinmineralgemisch«
bezeichnet werden kann. Dieses Bindemittel kann dann z. B. in Fässern, Papiersäcken
oder in offener Ladung an den Bauort transportiert werden, wo es unter geringer
Wasserzugabe mit gegebenenfalls anstehendem Mineral vermischt und eingebaut werden
kann. Das Wesen dieses kalt verarbeitungsfähigen Bindemittels ist sein hoher Bestandteil
(mindestens 50 °/e) an Feinstoffen (0,002 bis 0,06 mm), die diesem seine hohe innere
Stabilität verleihen.
-
Beispiele für verfahrensgemäß zu verwendende Gemische von kalt verarbeitungsfähigen
Bindemitteln: a) 30 Gewichtsprozent Traßmehl, 15 Gewichtsprozent Kalksteinmehl,
16 Gewichtsprozent Kalkhydrat, 15 Gewichtsprozent Feinsand, 24 Gewichtsprozent benetzbarer
partiell entwässerter Steinkohlenteer; b) 32 Gewichtsprozent Kalksteinmehl, 8 Gewichtsprozent
Flugasche, 14 Gewichtsprozent Feinsand I, 18 Gewichtsprozent Feinsand II, 28 Gewichtsprozent
benetzbarer partiell entwässerter Steinkohlenteer.
-
Mit Hilfe eines erfindungsgemäß hergestellten Bindemittels ist es
also möglich, 1. aus jedem Mineralstoff in kaltem und feuchtem und auch nicht entstaubtem
Zustand ohne weitere Aufbereitung und ohne spezielle Mischmaschinen ein bituminöses
Mischgut herzustellen; 2. ein Mischgut herzustellen, welches nach seiner gewerblichen
Verwertung nicht redispergiert wird; 3. dieses Mischgut absolut lösungsmittelfrei
herzustellen; 4. die Verdichtung eines mit dem Bindemittel hergestellten bituminösen
Mischgutes ohne Schwierigkeiten zu vollziehen, da eine Überschreitung des optimalen
Wassergehaltes infolge etwas zu hoher Eigenfeuchtigkeit der Mineralstoffe zuzuzüglich
des Wassergehaltes aus dem Bindemittel wegen dessen äußerst geringen Eigenwassergehalts
praktisch ausgeschlossen ist;
5. durch beliebige Weiterverdünnung des Bindemittels
mit kaltem Wasser aus diesem ein verstreichbares und vermischbares Produkt, ähnlich
den bekannten Schlämmen, jedoch ohne spezielle Aufbereitung und ohne spezielle Maschinen
herzustellen; 6. bituminöse Mineralgemische kalt herzustellen, ohne Gütevorschriften
für die Mineralstoffe und ohne jegliche Beschränkung der Einbaudicke; 7. durch den
hohen Gehalt an Feinstoffen (0,002 bis 0,06 mm) auch bei Überdosierung des Bindemittels
Mineralgemische herzustellen, die mit Sicherheit nicht »überfettet« sind. Dadurch
wird ein sogenanntes »Schwitzen« des bituminösen Mischgutes verhindert.
-
Das Bindemittel ist letztlich beliebig lagerfähig.