DE1912202A1

DE1912202A1 - Verfahren zum Modifizieren bituminoeser Materialien fuer Strassenbelagmaterialien

Info

Publication number: DE1912202A1
Application number: DE19691912202
Authority: DE
Inventors: Per Thorsen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-03-11
Filing date: 1969-03-11
Publication date: 1970-11-12

Description

"Verfahren zum Modifizieren bituminöser Materialien für Straßenbelagmaterialien" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Modifizieren bituminöser Materialien durch Hinzufügen eines modifizierenden Mittels; es betrifft insbeandere ein Verfahren zum Modifizieren von Asphalt beim Herstellen von Straßenbelagmaterialien.
Die Oberflächenlage von Straßen, Plätzen oder dgl. wird normalerweise mit Hilfe von bituminösen Belägen hergestellt. Dies Beläge enthalten Stein-Material, das mit Hilfe von Bitumen gebunden ist, und zwar entweder durch voneinander getrenntes Vesteilen des Stein- oder Splitt-Naterials und des Asphalts oder durch vor dem Verteilen erfolgendem Mischen des Steinmaterials und des Asphalt3 zu Asphalt-Beton.
Es ist bereits bekannt, das Bindemittel für das Steinmaterial zu modifizieren, damit bestimmte gewünschte Eigenschaften des Straßenbelages erzielt werden. Solche Eigenschaften sind bespielsweise gute Kohäsion und Adhäsion, so daß eine Trennung des Steinmaterials von dem Asphalt verhütet wird.
Weitere gewünschte Eigenschaften sind. hohe Elastizität zum Verhüten des Reißens sowie niedrige Temperaturempfindlichkeit, sodaß ein Erweichen und Entmischen sowie Verlaufen verhindert werden. Die modifizierenden Mittel, z.B. Zuschlagstoffe, welche in dieser Ifinsicht die besten Ergebnisse bringen, haben Gummi in verschiedenen Formen zur Grundlage.
Das Vermischen von Gummi wurde bereits auf viele verschiedene Weisen und in vielen verschiedenen Zuständen des Gummis durchgeführt. So wurde beispiels weise der Asphalt mit nicht vulkanisiertem, ungehärtetem (uncured) Gummi in Form eines Puders, als aufgearbeiteter Gummi (Regenerat) oder dgl. gemischt. In diesen Zuständen verteilt sich der Gummi nicht wesen lich und ausreichend im Asphalt und daher ist die modifizierende Wirkung im Verhältnis zu der Menge des modi fizierenden Zuschlagstoffes relativ gering. Der Gummi wurde auch bereits in Form von Vulkanisat-Pulver zuge führt, es ist jedoch infolge des elastischen Zustandes des Gummis nicht möglich gewesen, auf diese Weise für eine Lösung des Gummis im Asphalt zu sorgen. Aus diesem Grund war der modifizierende Effekt auch bei solchen Mengen von Zuschlagstoff, die aus ökonomischen Gründen akzeptabel waren 7 in diesem Fall niedrig. Zur Erleichterung des Vermischens zwischen Gummi und Asphalt ist des Gummi auch bereits in Form von Lösungen in organis hen Lösungsmitteln ebenfalls mit unbefriedigendem Ergebnis hinzugefügt worden. Es erfolgte auch ein Zumischen in Form von Latex. Dies hat die beste modifizierende Wirkung im Verhältnis zu der hinzugefügten Gummimenge hervorgerufen. Aus diese Ergebnissen kann gechlossse werden, daß die schnellste und genaueste Mischung dann erzielt wird, wenn das modifizierende Mittel dem Asphalt in plastischem Zustand oder plastischer Form zugefügt wird und aus relativ kleinen Molekülen besteht.
Wenn man jedoch kleine Mengen Zuschlagstoff (odifiziermittel) verwendet, ist es notwendig, daß der Zuschlagstoff aus relativ großen Molekülen besteht, wenn eine große modifizierende Wirkung erzielt werden soll. Aus diesem Grunde haben abgebaute Gummimoleküle von Regeneratgummi einen geringeren modifizierenden Effekt als dieselbe Gummiart, die keine degradierten, abgebauten Molekülstrukturen aufweist; deshalb sollte der Gummi im letzten, oben liegenden Straßenbelag vulkanisiert werden, um die beste Wirkung zu erzielen.
ES besteht also einein Kontrast stehende Beziehung zwischen der Forderung nach einer kleinen Molekulargröße und Plastizität des Zuschlagstoffs zur Erleichterung des Mischens auf der einen Seite und der Forderung nach einer großen molekularen Größe und/oder Elastizität zum Erzielen des besten modifizierenden ifekts des Zuschlagstoffs im letzten Oberflächenbelag. Wie es bereits vorstehend ertwähnt wurde, wurden die besten Ergebnisse erzielt, wenn der Zuschlagstoff in Form von Latex hinzugefügt wurde. Latex wird entweder direkt dem Asphalt-Verbund-Mischer zugeführt oder es wird zum Bereiten modifizierten Asphalte benutzt, der durch nicht modifizierten Asphalt bis zum gewünschten Modifizierungseffekt verdünnt wird und schließlich dem Asphalt-Verbund-Micher zugeführt wird.
Es ist daher eine Aufgabe und Zweck dieser Erfindung, ein Verfahren zum Modifizieren bituminöser Materialien, vorzugsweise von Asphalt, für Straßenbeläge zu schaffen, mit dessen hilfe die vorstehend genannten Forderungen erfüllt werden, wobei ein schnelles und genaues Mischen und eine gute Nodifizierungswirkung erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe und auch weitere werden erfüllt durch das Schaffen eines Verfahrens, welches den Verfahrensschritt des Hinzufügens von Gummimaterial zum bituminösen Material umfaßt, ferner ein intensives Durchmischen des Gummimaterials mit dem bituminösen Material, wenn das Gummimaterial sich in niedrig polymerem, flüssigem oder in heibflüssigem Zustand befindet und eine modifizierende Wirkung im wesentlichen fehlt, wobei dem Gummimaterial die modifizierende Wirkung durch Vulkanisation in situ mitgeteilt oder aufgeprägt wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gummimaterial mit dem bituminösen Material in einem monomeren Zustand gemischt und darauf in den niedrig polymeren, flüssigen oder halbflüssigen Zuatand überführt, z.B. durch Polymerisation in situ.
Wenn das Gummi als modifizierendes Mittel benutzt wird, wird es z.B. dem Asphalt in unvulkanisiertem (ungehärtetem) Zustand und in Form einer wachsartigen Masse oder eine sirupartigen Flüssigkeit zugeführt, welche schnell und genau mit dem Asphalt gemischt werden kann, und es wird dann mit Hilfe eines Härters bzw. Vulkanisationsmittels oder Vulkanisations-Beschleunigers, der der Äsphaltmischung zugeführt wird, vulkanisiert. Sowohl das Gummi als auch der Vulkanisations-Beschleuniger können direkt in den Asphalt-Verbund-Mischer gegeben werden.
Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung wird der Asphalt mit Hilfe von BEychloropren (Neopren), zum Beispiel dem von der Firma Du Pont verkauften "Neoprene FC" modifiziert. Der Neopren-Gummi wird dem Asphalt-Verbund-Mischer in nicht vulkanlsiertem ungehärtetem und halbflüssigem Zustand direkt zugeführt.
Die Temperatur der Asphalt-Verbindung sollte noramlerweise bei 150-1600c liegen und es ist gewöhnlich eine Gummimenge von 1 1/2 bis 5 Gew.-% geeignet.
Aufgrund der Tatsache, daß der Gummi in Form von kleinen Molekülen und in plastischem Zustand vorliegt, kann ein leichtes und schnelles Mischen erfolgen. Nach dem Mischer wird der Gummi mit Hilfe eines Vulkanisationsmittels vulkanisiert, der z.B.
aus neun Teilen Zinkoxyd, 13 Teilen Petroleumöl (Typ "Sundex 53"), drei Teilen von Diortho-Tolylguanic din, vier Teilen von Mono-Äthanol-Amin und zwei Teilen von Phenyl-Alpha-Naphtyl-Amin basierend auf 100 Teilen Gummi, besteht, ggfs. ergänzt zu 200 Teilen Gummi. Auch das Vulkanisationsmittel kann direkt dem Asphalt-Mischer zugeführt werden und es ist nicht notwendig, irgendeine spezielle Ausrüstung zum Durchführen des erfindungsgemäß Verfahrens zu benutzen.
Die relativ kleinen Gummimoleküle werden auf die übliche Weise durch Vernetzung verbunden, wenn sie gehärtet bzw. vulkanisiert werden und die modifizierende Wirkung dieser großen Moleküle int, bezogen auf die Menge des modifizierenden Mittels (Zuschlagstoffs), groß.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zum Modifizieren bituminöser Materialien, insbesondere für Straßenbelagmaterialien, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß dem bituminösen Material Gummimatetial hinzugefügt wird, daß ferner ein intensives Mischen des Gummimaterials mit dem bituminösen Material erfolgt, wenn das Gummimaterial in einem niedrig polymeren, flüssigen oder halbflüssigen Zustand vorliegt und ein modifizierender Effekt im wesentlichen fehlt, wobei dem Gummimaterial ein modifizierender Effekt durch Vulkanisiegen in situ mitgeteilt wird.
2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das Gummimaterial zu dem bituminösen Material in einen monomeren Zustand zugefügt wird und daraufhin in den niedrig polymeren, flüssigen oder halbflüssigen Zustand umgewandelt wird.