DE19520689C2

DE19520689C2 - Verfahren zum Herstellen von faserhaltigem Bitumen

Info

Publication number: DE19520689C2
Application number: DE1995120689
Authority: DE
Inventors: Gerhard Matthaei
Original assignee: Matthaei Bauunternehmen & GmbH
Current assignee: Matthaei Bauunternehmen & GmbH
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1999-12-02
Anticipated expiration: 2015-06-08
Also published as: DE19520689A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von faserhaltigem Bitumen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bitumen dient als Bindemittel bei der Herstellung von Asphalt (Gemisch aus Bitumen und Mineralstoffen). Der Bindemittelgehalt wird unter Maßgabe eines bestimmten Hohlraumgehaltes an Probekörpern gewählt, die unter Standardbedingungen im Labor hergestellt werden. Der Bindemittelbedarf wiederum ist einerseits von der Oberfläche der Mineralstoffe abhängig (Benetzung) und andererseits von granulome trischen und morphometrischen Eigenschaften der verwendeten Mineralstoffe.

Unter den Asphaltbauweisen gibt es Mischgutsorten, bei denen das Gemisch aus Bitumen und feinen Mineralstoffen zusätzlich stabilisiert werden muß, um einen Träger für einen Mehrbedarf an Bindemittel zu gewinnen, gleichzeitig aber auch, um die Viskosität des Mörtels zu beeinflussen.

Als ein solches stabilisierendes Mittel werden Faserstoffe eingesetzt. Die Faserstoffe müssen im Asphalt in möglichst homogener Verteilung angeordnet sein.

Das faserhaltige Bitumen wird dabei in der Weise hergestellt, daß zunächst die faserhaltigen Ausgangsstoffe zerkleinert (zerfasert) werden und anschließend die so gewonnenen Fasern in einem separaten Mischvorgang unter das Bindemittel eingerührt werden. Es sind also zwei aufeinanderfolgende Verfahrensschritte notwendig, wobei zusätzlich ein Handhabungsvorgang zum Transport der aus den faserhaltigen Ausgangsmaterialien gewonnenen Fasern zu dem Mischgefäß hinzu kommt (vgl. DE 42 29 078).

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, das die Herstellung von faserhaltigem Bitumen auf einfache und kostengünstige Weise gestattet.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Da das Zerfasern des faserhaltigen Ausgangsmaterials und das Mischen dieser so gewonnenen Fasern mit dem Bitumen zeitgleich, d. h. in demselben Verfahrens schritt durchgeführt wird, entfällt gegenüber der bekannten Vorgehensweise die Notwendigkeit, einen separaten, dem Mischvorgang vorgeschalteten Zerfaserungs schritt vorzusehen. Des weiteren bedarf es keines Handhabungsvorganges, um die aus dem Zerfaserungsprozeß gewonnenen Fasern von der den Zerfaserungsprozeß durchführenden Maschine zu dem Mischgefäß zu transportieren. Somit wird eine erhebliche Zeit- und Kostenersparnis erzielt.

Das faserhaltige Ausgangsmaterial kann unbearbeitet mit dem Bitumen in dem Misch- und Zerfaserungsvorgang gemischt werden. Bei beispielsweise großen Bahnen faserhaltigen Ausgangsmaterials kann es jedoch vorteilhaft sein, dieses Ausgangsmaterial in einem vorgeschalteten Prozeß vorzuzerkleinern.

Als faserhaltiges Ausgangsmaterial kann grundsätzlich jedes denkbare faserhaltige Material verwendet werden. Wird hierzu beispielsweise neuwertiges Fasermaterial eingesetzt, so kann sich hierdurch der Preis für das hergestellte faserhaltige Bitumen beträchtlich erhöhen. Es ist deshalb von Vorteil, wenn als faserhaltiges Ausgangsmaterial faserhaltige Abfallmaterialien, insbesondere der Zellstoff-, Papier- und/oder Textilindustrie verwendet werden. Ebenso ist es möglich, daß einfaches Altpapier und/oder Altkleider als Ausgangsmaterial eingesetzt werden.

Um die Eigenschaften des faserhaltigen Bitumens beeinflussen zu können, kann dem sich bildenden Gemisch aus Fasern und Bitumen wenigstens ein Zuschlagstoff zugegeben werden. Die Zugabe des Zuschlagstoffes kann aber auch nach dem eigentlichen Zerfaserungs- und Mischvorgang erfolgen. Ebenso ist es möglich, das Bitumen und den Zuschlagstoff in einem Vormischvorgang vorzumischen und an schließend dieses Vorgemisch mit den Fasern, die dabei zerfasert werden, zu mischen. Weiterhin kann ein Zuschlagstoff und das faserhaltige Ausgangsmaterial vor dem eigentlichen Zerfaserungs- und Mischvorgang vorgemischt werden.

Als Zuschlagstoffe kann beispielsweise Polymergranulat, vorzugsweise in einem Gewichtsanteilsbereich von 1 bis 25% zugegeben werden. Das Polymergranulat kann dabei natürlicher oder synthetischer Kautschuk sein.

Weiterhin kann der Zuschlagstoff Gummirauhmehl, vorzugsweise in einem Gewichtsanteilsbereich von 8 bis 45% sein. Das Gummirauhmehl kann hierbei aus der Aufbereitung von Altreifen und als Abfallprodukt aus der Herstellung von Neureifen gewonnen werden. Hierdurch ist es nicht mehr notwendig, dem Gemisch Öl zuzufügen, um dessen Viskositätseigenschaften zu verbessern.

Des weiteren kann der Zuschlagstoff grobstückig zerkleinerter Synthesekautschuk, vorzugsweise in einem Gewichtsanteilsbereich von 0,1 bis 25% sein. Dieser Synthesekautschuk kann hierbei beispielsweise aus geraspelten Bierkästen und entleerten Ölflaschen gewonnen werden.

Neben der Einzelzugabe von Zuschlagstoffen besteht natürlich auch die Möglichkeit, mehrere Zuschlagstoffe vor, während oder nach dem Zerfaserungs- und Mischvor gang dem Bitumen, dem Gemisch aus Fasern und Bitumen und/oder dem faserhaltigen Ausgangsmaterial zuzugeben.

Des weiteren besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, daß dem sich bildenden Gemisch aus Fasern und Bitumen Wasser zugegeben wird, um eine faserhaltige Bitumenemulsion zu erhalten.

Der Misch- und Zerfaserungsvorgang kann mit jeder hierfür geeigneten Maschine durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierzu eine Kreiselhomoge nisierungsmaschine verwendet wird, da diese ein besonders gutes Durchmischungs ergebnis zwischen Fasern und Bitumen bei gleichzeitig guter Zerfaserung des faserhaltigen Ausgangsmaterials erzielt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand des beiliegenden Schaubildes erläutert.

Ausgangsstoffe sind faserhaltige Ausgangsmaterialien, die beispielsweise Altpapier und/oder Altkleider sein können und ggf. vorzerkleinert werden sowie. Das z. B. durch eine Sammlung erhaltene faserhaltige Altmaterial kann nun entweder direkt einer Maschine zur Durchführung des Zerfaserungs- und Mischvorganges zugeführt werden oder in einem vorgeschalteten Schritt vorzerkleinert werden. Das vorzerkleinerte, faserhaltige Ausgangsmaterial wird nun wiederum entweder der Maschine zur Durchführung des Misch- und Zerfaserungsvorganges unmittelbar zugeführt oder in einem weiteren vorgeschalteten Schritt mit einem oder mehreren der möglichen Zuschlagstoffe gemischt.

Das Bitumen wird ebenfalls entweder direkt oder über einen vorgeschalteten Mischvorgang, bei dem es mit einem oder mehreren Zuschlagstoffen gemischt wird, dem Misch- und Zerfaserungsvorgang zugeführt.

In jedem der drei vorstehend genannten Fälle wird der Maschine zur Durchführung des Misch- und Zerfaserungsvorganges vor oder kurz nach Inbetriebnahme der Maschine Bitumen zugeführt. Nach Inbetriebnahme der Maschine wird das faser haltige Ausgangsmaterial und das Bitumen so lange gemischt, bis das faserhaltige Ausgangsmaterial vollständig zerfasert ist und gleichmäßig unter das Bitumen gemischt ist. Während der Zerfaserung wird das Ausgangsmaterial in Faserbündel bzw. Einzelfasern aufgelöst.

Während des Misch- und Zerfaserungsvorganges können gleichmäßig faserhaltiges Ausgangsmaterial und/oder Bitumen kontinuierlich nachgeführt werden. Außerdem können während des Zerfaserungs- und Mischvorganges und/oder davor und/oder danach Zuschlagstoffe wie Polymergranulat, Gummirauhmehl usw. zugegeben werden. Nach vollständiger Zerfaserung des Ausgangsmaterials und gleichmäßigem Untermischen unter das Bitumen wird das so erhaltene faserhaltige Bitumen aus der Maschine zur Durchführung des Zerfaserungs- und Mischvorganges abgezogen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von faserhaltigem Bitumen, bei dem durch Zerfaserung eines faserhaltigen Ausgangsmaterials gewonnene Fasern und Bitumen miteinander gemischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerfasern des faserhaltigen Ausgangsmaterials und das Mischen der Fasern mit dem Bitumen zeitgleich durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das faserhaltige Ausgangsmaterial vorzerkleinert dem Misch- und Zerfaserungsvorgang zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als faserhaltiges Ausgangsmaterial faserhaltige Abfallmaterialien, insbesondere der Zellstoff-, Papier- und/oder Textilindustrie verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das faserhaltige Ausgangsmaterial Altpapier und/oder Altkleider und/oder Sisal enthält.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem sich bildenden Gemisch aus Fasern und Bitumen wenigstens ein Zuschlagstoff zugegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem gebildeten Gemisch aus Fasern und Bitumen wenigstens ein Zuschlagstoff zugegeben wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Misch- und Zerfaserungsvorgang das Bitumen mit wenigstens einem Zuschlagstoff vorgemischt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoff Polymer, vorzugsweise in einem Gewichtsanteilsbereich von 1 bis 25% zugegeben wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoff Gummirauhmehl, vorzugsweise in einem Gewichtsanteilsbereich von 8 bis 45% zugegeben wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoff grobstückiger Synthesekautschuk, vorzugsweise in einem Gewichtsanteilsbereich von 0,1 bis 25% zugegeben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuschlagstoff und das faserhaltige Ausgangs material vor der Zugabe vorgemischt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem sich bildenden Gemisch aus Fasern und Bitumen Wasser zugegeben wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Misch- und Zerfaserungsvorgang mittels einer Kreiselhomogenisierungsmaschine durchgeführt wird.