DE19716194C2

DE19716194C2 - Perlite-containing stabilizing additive for asphalt mixtures

Info

Publication number: DE19716194C2
Application number: DE19716194A
Authority: DE
Inventors: Jens Schienke; Guenther Hoops
Original assignee: KIESELGUR und KALKSANDSTEININD
Current assignee: KIESELGUR und KALKSANDSTEININD
Priority date: 1996-05-03
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2001-09-27
Anticipated expiration: 2017-04-19
Also published as: DE19716194A1

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf einen stabilisierenden Zusatz für Asphaltmischungen mit Bitumenüberschuß nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.This invention relates to a stabilizing Additive for asphalt mixtures with bitumen excess after Preamble of claim 1.

Asphaltmischungen enthalten in der Regel grobkörniges, strukturbildendes Material, Füller und Bindemittel, wobei Füller und Bindemittel zusammen einen Mörtel ergeben. Als Bindemittel wird zum Beispiel Bitumen verwendet. Zur Sta bilisierung der Asphaltmischungen mit Bitumenüberschuß wird ein Zusatz hinzugegeben, der in Deutschland nach ge setzlicher Vorgabe einen Anteil von 0,3 bis 1,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung haben muß. Asphalt mixtures usually contain coarse-grained, structure-forming material, filler and binder, whereby The filler and binder together form a mortar. As For example, bitumen is used as a binder. To Sta bilization of asphalt mixtures with bitumen excess an addition is added, which in Germany according to ge legal requirement a share of 0.3 to 1.5 wt .-% based on the total weight of the mixture.

Um eine besonders hohe Festigkeit bei Asphalten zu errei chen, werden Asphaltmischungen mit hohem Splitanteil und einem Bitumenüberschuß verwendet. Insbesondere bei solchen Asphaltmischungen kann leicht eine Entmischung von Bitumen innerhalb der Asphaltmischung auftreten, weshalb bei solchen Asphaltmischungen mit Bitumenüberschuß der stabi lisierende Zusatz besondere Anforderungen erfüllen muß.To achieve a particularly high strength in asphalt Asphalt mixtures with a high proportion of chips and an excess of bitumen used. Especially with such Asphalt mixtures can easily separate bitumen occur within the asphalt mix, which is why at such asphalt mixtures with bitumen excess of the stabi addition must meet special requirements.

Es ist eine Reihe von stabilisierenden Zusätzen bekannt. So wird zum Beispiel Kieselgur als Zusatz verwendet. Sie besitzt jedoch nur eine geringe stabilisierende Wirkung, so daß sie in relativ großer Menge verwendet werden muß, was zu hohen Kosten und eventuell zu einer Überschreitung des gesetzlich vorgegebenen Anteils des Zusatzes in der Asphaltmischung führen kann. Ferner kann gefällte Kiesel säure als stabilisierender Zusatz verwendet werden, jedoch ist auch diese teuer und kann zu Problemen bei der Einhal tung des gesetzlich vorgegebenen Zusatzanteils führen, da gefällte Kieselsäure eine starke Wirksamkeit besitzt und somit aus technischer Sicht der Mindestanteil von 0,3 Gew.-% unterschritten werden müßte. Zellulose als weitere Möglichkeit für einen stabilisierenden Zusatz weist als Nachteil auf, daß sie feuchtigkeitsempfindlich, schwer zu mischen und schwierig zu transportieren ist, weshalb ein Vormischen notwendig ist. Darüber hinaus ist Zellulose von Hand zu dosieren.A number of stabilizing additives are known. For example, diatomaceous earth is used as an additive. she but has only a slight stabilizing effect, so that it has to be used in a relatively large amount resulting in high costs and possibly an overshoot the legally prescribed proportion of the addition in the Asphalt mixture can result. Furthermore, precipitated pebbles acid can be used as a stabilizing additive, however is also expensive and can lead to problems with the Einhal of the legally stipulated additional share, because precipitated silica has a strong effectiveness and thus from a technical point of view the minimum proportion of 0.3% by weight should be undercut. Cellulose as another Possibility for a stabilizing additive indicates Disadvantage that they are sensitive to moisture, difficult to mix and is difficult to transport, which is why a Premixing is necessary. In addition, cellulose is from Hand dosing.

Durch Erhitzen von zerkleinertem glasigem Erdgußgestein unter Aufblähung der Körner erhaltene Perlite kann bei Asphaltmischungen als Füller verwendet werden. So ist aus der DT 26 10 987 A1 bekannt, ein durch Erhitzen erhält liches, geblähtes Perlitgestein, das anschließend auf eine Korngröße kleiner als 0,09 mm vermahlen wurde, als Füller anteil zu verwenden, mit dem Ziel, bei Asphaltfeinbeton eine größere Verschleißfestigkeit zu erlangen und bei Guß asphalt, der Bindemittel in einem hohen Anteil aber nicht im Überschuß aufweist, die Verformbarkeit und damit die Verarbeitbarkeit des Mörtels zu verbessern.By heating crushed glassy earth cast rock Perlite obtained by bloating the grains can Asphalt mixtures can be used as fillers. So that's it the DT 26 10 987 A1 known, one obtained by heating Lich, blown pearlite rock, which then on a Grain size smaller than 0.09 mm was ground as a filler share to be used with the aim of asphalt fine concrete to achieve greater wear resistance and when cast asphalt, but not a large proportion of the binder has in excess, the deformability and thus the Improve the workability of the mortar.

Als ausschließlicher Zusatzstoff weist Perlite in allen Kornfraktionen die Nachteile auf, eine sehr differente Wirksamkeit und darüber hinaus allgemein sehr inhomogene Eigenschaften zu besitzen. So kann Perlite allein zu stark wirken, so daß zum Beispiel die Asphaltmischung vor der Verarbeitung zu fest wird.As an exclusive additive, Perlite shows in all Grain fractions have the disadvantages, a very different one Efficacy and also generally very inhomogeneous Possess properties. So perlite alone can be too strong act so that, for example, the asphalt mix before Processing becomes too tight.

Aus AT-383 609 ist ein bituminöses Bindemittel für Straßenbelagsmaterial bekannt geworden, bei dem die Bitu menmasse mindestens eine feinteilige anorganische Substanz mit hochporöser aufgeblähter, schwammähnlicher Struktur über das ganze Volumen der Bitumenmasse homogen verteilt enthält. Der Anteil der organischen Substanz ist zwischen 2 und 20% der Masse des Bitumens. Als Stabilisierungsmittel für die Bitumenmasse wird ein thermisch expandiertes Perlitematerial als alleiniger Zuschlagstoff vorgeschlagen.AT-383 609 is a bituminous binder for Road surface material became known in which the Bitu at least one finely divided inorganic substance with a highly porous inflated, sponge-like structure over the entire volume of the Contains bitumen mass distributed homogeneously. The proportion of organic matter is between 2 and 20% of the mass of the bitumen. As a stabilizing agent for the bitumen mass proposed a thermally expanded pearlite material as the sole additive.

Aus CS-120 713 ist bekannt, Asphaltprodukte mit einem Füller in einem Anteil von 1 bis 5% aus Perlite zu versehen, wobei mindestens 90% der Perlite eine Korngröße von < 0,3 mm aufweisen sollen.From CS-120 713 is known asphalt products with a filler in a proportion of 1 to 5% of perlite, at least 90% of the perlite having a grain size of <0.3 mm should have.

Aus DE-OS 26 10 987 ist bekannt, Perlite mit verschiedenen anderen Komponenten zu mischen und als besondere Füller einzusetzen. Derartige stabilisierende Zusätze können nur in bestimmten Mischgutzusammensetzungen eingesetzt werden, und die Mischwerke müssen dann mehrere Sorten Füller bevorraten. Außerdem besteht die Gefahr, dass Ent mischungen zwischen dem sehr leichten stabilisierenden Zusatz und dem Kalksteinmehl als Hauptfüllerkomponente auftreten, was zu Schäden in der hergestellten Asphaltstraße führt.DE-OS 26 10 987 discloses perlite with various other components mix and use as a special filler. Such stabilizing additives can can only be used in certain mix compositions, and the mixers then have to store several types of filler. There is also a risk that Ent mixtures between the very light stabilizing additive and the limestone powder occur as the main filler component, causing damage to the manufactured asphalt road leads.

Aus JP-56149459 A ist eine Mischung bekannt, die sich wie folgt zusammensetzt:
A mixture is known from JP-56149459 A, which is composed as follows:

- Dust from the production of ferro-silicone, which essentially consists of non-crystalline Silicon anhydride exists in a grain size of <0.1 microns
- Optional calcium carbide from acetylene production (mainly quenched Lime)
- Asphalt mix out
bitumen
Pieces as structure-building material, such as sand or expanded perlite
Filler, such as fine sand, clay, calcium carbonate or chalk.

Die Gesamtmischung enthält: 3 bis 8% Bitumen, 85 bis 93,5% Körnung und 0,1 bis 10% Füller. Diese Mischung wird hergestellt mit einem Zusatz von 0,1 bis 10% der Substanzen 1 und 2, wobei das Mischungsverhältnis 1 : 9 bis 9 : 1 betragen kann.The total mix contains: 3 to 8% bitumen, 85 to 93.5% grain and 0.1 to 10% Ink pen. This mixture is made with an addition of 0.1 to 10% of the substances 1 and 2, where the mixing ratio can be 1: 9 to 9: 1.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen stabilisierenden Zusatz für einen Bitumenüberschuß enthaltende Asphaltmischung zur Verfügung zu stellen, der eine Ent mischung verhindert und obige Nachteile des Standes der Technik beseitigt, insbesondere eine gute Wirksamkeit besitzt und preisgünstig und gut zu verarbeiten ist.The invention has for its object a stabilizing additive for To provide asphalt mix containing excess bitumen, which ent Prevents mixing and eliminates the above disadvantages of the prior art, in particular has a good effectiveness and is inexpensive and easy to process.

Diese Aufgabe wird durch einen gattungsgemäßen stabilisierenden Zusatz gelöst, der Per lite der Type 0/1 zu einem Anteil von 20 bis 90 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Zusatzes und Zellulose oder Mineralien in Pulver-, Staub- oder Grießform enthält. This object is achieved by a generic stabilizing additive, the Per lite type 0/1 in a proportion of 20 to 90 wt .-% based on the total weight of the additive and cellulose or minerals in powder, dust or semolina form.

Die Aufbereitung von Perlitgestein ist zwar bekannt, soll jedoch in kurzen Zügen angedeutet werden. Zunächst wird Vulkanstein im Tagebau gewonnen, gebrochen und getrocknet. Anschließend wird es gesiebt. Je nach Wunsch der Körnung des Perlitmaterials erfolgt eine Erhitzung und damit Blä hung der gewünschten Fraktion. Für verschiedene Anwendun gen erfolgt auch ein anschließendes Mahlen, Beschichten oder Mischen des geblähten Perlites.The processing of perlite rock is known, should however, be briefly hinted at. First of all Volcanic stone mined, broken and dried. Then it is sieved. Depending on the grain size the pearlite material heats up and blows hung the desired fraction. For various applications Subsequent grinding, coating is also carried out or mixing the puffed perlite.

Der Erfindung liegt Perlite 0/1 zugrunde. Zur Herstellung von Perlite 0/1 wird nach dem Trocknen aus dem zerklei nerten Gestein eine Fraktion von < 0,6 mm abgesiebt. Vor zugsweise wird eine Fraktion von 0,15 bis 0,6 mm ausge siebt. Diese Fraktion wird dann gebläht, wodurch man die Perlite 0/1 erhält. Sie ist charakterisiert durch eine Korngröße < 2 mm und einem Schüttgewicht von 60 bis 100 kg/m³.The invention is based on Perlite 0/1. To produce Perlite 0/1, a fraction of <0.6 mm is sieved out of the crushed rock after drying. Before preferably a fraction of 0.15 to 0.6 mm is sieved out. This fraction is then inflated to give perlite 0/1. It is characterized by a grain size <2 mm and a bulk density of 60 to 100 kg / m ³ .

Wenn im folgenden von Perlite die Rede ist, ist daher die se Perlitentype gemeint.So when Perlite is mentioned in the following, it is Perlite type meant.

Während der erfindungsgemäße stabilisierende Zusatz die Vorteile von Perlite hinsichtlich einer stabilisierenden Funktion liefert, weist er nicht die Nachteile auf, die Perlite als alleiniger Zusatzstoff mit sich bringt. Für den erfindungsgemäßen Einsatz von Perlite als stabilisie rendem Zusatz bei Asphaltmischungen mit Bitumenüberschuß, bei denen die Gefahr einer Entmischung aufgrund des Bitu menüberschusses besonders groß ist, ist die Eigenschaft von Perlite, eine hohe Stabilisierungswirkung zu besitzen, besonders vorteilhaft. Die oben beschriebenen Nachteile von Perlite hingegen werden durch den gemäß der Erfindung vorgesehenen Mineralien- oder Zelluloseanteil des Zusatzes von mindestens 10%, wobei die Zellulose oder Mineralien in Pulver-, Staub- oder Grießform vorliegen, beseitigt. Die ser Zuschlag übt auf die Stabilisierungs- und auch auf grund ihrer feinen Form auf die inhomogenen Eigenschaften von Perlite eine regulierende Wirkung aus.During the stabilizing additive according to the invention Advantages of Perlite in terms of a stabilizing Function, it does not have the disadvantages that Perlite as the sole additive. For the use of perlite according to the invention as a stabilizer addition in asphalt mixtures with bitumen excess, where there is a risk of segregation due to the Bitu excess is particularly large is the property of Perlite to have a high stabilizing effect, particularly advantageous. The disadvantages described above Perlite, on the other hand, are made by the according to the invention intended mineral or cellulose portion of the additive of at least 10%, the cellulose or minerals in Powder, dust or powder form are removed. The This supplement exercises on the stabilization and also on due to their fine shape on the inhomogeneous properties from Perlite a regulating effect.

Ein Perliteanteil von 70 bis 90 Gew.-% kann besonders gün stig sein.A pearlite content of 70 to 90% by weight can be particularly fine be steady.

Als Mineralien können Perlitestaub, Kieselgur, Kalkstein mehl, Gips, Flugasche und Kieselsäure verwendet werden. Es sind aber auch andere Mineralien bei dem erfindungsgemäßen Zusatz verwendbar.Minerals can be pearlite dust, diatomaceous earth, limestone flour, plaster, fly ash and silica can be used. It but are also other minerals in the invention Additive can be used.

Insbesondere kann der erfindungsgemäße Zusatz in einem An teil von 0,3 bis 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Asphaltmischung verwendet werden. Die Verwendung des Zusatzes innerhalb dieses unteren Bereichs der gesetzlich vorgegebenen Werte ist aufgrund der hohen Stabilisierungs wirkung von Perlite möglich.In particular, the additive according to the invention can be in one type Part of 0.3 to 0.5 wt .-% based on the total weight the asphalt mix can be used. The use of the Addition within this lower area of the law given values is due to the high stabilization Perlite effect possible.

Der erfindungsgemäße Zusatz kann zum Beispiel eingesetzt werden bei hochfestem Split-Mastix-Asphalt und bei Drän asphalt, der das Hindurchtreten von Wasser und somit des sen Abfließen zum Beispiel von einer Straße ermöglicht.The additive according to the invention can be used, for example are used for high-strength split mastic asphalt and for drainage asphalt, the passage of water and thus the drainage from a street, for example.

Im folgenden werden vier Beispiele für stabilisierende Zu sätze gemäß dieser Erfindung angegeben, wobei die Prozent angaben Gewichtsprozentangaben sind und "Perlite 0/1" die Typenbezeichnung für Perlite mit einer Korngröße von kleiner oder gleich 2 mm ist:
90% Perlite 0/1 und 10% Perlitestaub;
80% Perlite 0/1 und 20% Kieselgur;
90% Perlite 0/1, 7% Kalksteinmehl und 3% Kieselgur;
70% Perlite 0/1, 10% Kieselgur, 10% Kalksteinmehl und 10% Perlitestaub. The following are four examples of stabilizing additives according to this invention, the percentages being percentages by weight and "Perlite 0/1" being the type designation for Perlite with a grain size of less than or equal to 2 mm:
90% Perlite 0/1 and 10% Perlite dust;
80% Perlite 0/1 and 20% diatomaceous earth;
90% Perlite 0/1, 7% limestone powder and 3% diatomaceous earth;
70% Perlite 0/1, 10% diatomaceous earth, 10% limestone powder and 10% perlite dust.

Diese Beispielmischungen des stabilisierenden Zusatzes sind für einen Zusatzanteil von 0,3 Gew.-% bis 0,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Asphaltmischung bestimmt. Um die gesetzliche Vorgabe von 0,3 Gew.-% bis 1,5 Gew.-% Zusatzstoff innerhalb des oberen Vorgabebereichs zu erfül len, ist es möglich, den Perliteanteil entsprechend zu senken und die Anteile der anderen Stoffe, zum Beispiel von Kieselgur, zu erhöhen und damit deren Eigenschaften in den Vordergrund zu bringen.These example mixtures of the stabilizing additive are for an additional proportion of 0.3% to 0.5% by weight determined based on the total weight of the asphalt mixture. To meet the legal requirements of 0.3% to 1.5% by weight Additive to be met within the upper specification range len, it is possible to adjust the pearlite proportion accordingly lower and the proportions of other substances, for example of diatomaceous earth, and thus increase their properties to bring the foreground.

Claims

1. Stabilizing additive for asphalt mixtures with bitumen excess, which also have coarse-grained, structure-forming material, filler and binder, where the additive is present in a proportion of 0.3 to 1.5% by weight, based on the total weight of the mixture, characterized in that the additive contains 0/1 perlite in a proportion of 20 to 90% by weight, based on the total weight of the additive, and minerals in powder, dust or powder form.

2. Additive according to claim 1, characterized in that the Perlite content 70 to 90 wt .-% based on the total weight of the additive.

3. Additive according to one of the preceding claims, marked characterized by an addition of cellulose

4. Additive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the minerals from the group of Raw perlite, expanded perlite dust, Kiegelgur, lime stone powder, gypsum, fly ash and silica selected are.

5. Additive according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it contains 0.3 to 0.5% by weight based on the total weight of the mixture is applied.

6. Additive according to one of the preceding claims, characterized characterized that he use on split mastic asphalt det.

7. Additive according to one of the preceding claims, characterized characterized that it is used in drainage asphalt.