DE2146915A1 - Bitumen-polyethylene mixture - for use as road surfacing material - Google Patents
Bitumen-polyethylene mixture - for use as road surfacing materialInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung einer bituminösen, Polyäthylen enthaltenden Mischung und mit der Mischung hergestellter Straßenbelag Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer bituminösen, Polyäthylen enthaltenden Mischung, insbesondere für Bauzwecke, vorzugsweise für Straßenbeläge, und auf einen mit der Mischung hergestellten Straßenbelag.Process for the production of a bituminous, polyethylene containing Mixture and pavement made with the mixture The invention relates on a process for the production of a bituminous, polyethylene-containing mixture, in particular for construction purposes, preferably for road surfaces, and on one with the Mixture produced road surface.
Solche Mischungen sollen möglichst homogen sein, um die günstigen Si;enschaften des dem Bitumen beigemengten Polyäthylens überall gleichmäßig zur Wirkung zu bringen. Diese günstigen Eigenschaften bestehen insbesondere in einer Verbesserung der Iiafteigenschaften sowie der Zähigkeitseigenschaften der Mischung, deren Brechpunkt herabgesetzt und deren Bruchfestigkeit erhöht wird. Ferner ergibt sich durch die hohe Saure-und Laugenbeständigkeit des Polyäthylens eine Verbesserung der chemischen Beständigkeit sowie eine erhöhte Alterungsbe-Ftändigkeit. Such mixtures should be as homogeneous as possible in order to obtain the most favorable The properties of the polyethylene added to the bitumen are uniform everywhere To bring effect. These favorable properties exist in particular in one Improvement of the fluid properties as well as the toughness properties of the mixture, their breaking point is reduced and their breaking strength is increased. Furthermore results The high acid and alkali resistance of polyethylene is an improvement chemical resistance and increased resistance to aging.
Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, ein derartiges Verfahren so zu verbessern, daß das Endprodukt eine möglichst homogene Verteilung des Polyäthylens im Bitumen aufweist Das erfindungsgemäße Verfahren löst diese Auf gabe dadurch, daß das Polyäthylen im Bitumen gelöst, insbesondere verschmolzen wird. Durch die Lösung des Polyäthylens im Bitumen entsteht eine vollkommen homogene Verteilung des Polyäthylens im Bitumen, so daß die Mischung überall die gleichen vorhersagbaren Eigenschaften aufweist, Am einfachsten läßt sich die Lösung des Polyäthylens im Bitumen durch Verschmelzung dieser beiden Substanzen erzielen, Vorzugsweise wird hiebei im Rahmen der Erfindung so vorgegangen, daß das Polyäthylen schmelzflüssigem Bitumen zugesetzt wird0 Die Homogenisierung läßt sich auf diesem Wege leicht erzielen, insbesondere dann, wenn erfindungsgemäß das Polyäthylen in einem eine Temperatur von mindestens 1500C, vorzugsweise 180 - 2900C aufweisenden Bitumen gelöst wird0 Diese Temperaturen liegen oberhalb des Schmelzbereiches von Polyäthylen, so daß das Polyäthylen sicher im Bitumen gelöst wird. Je höher die Temperatur des Bitumens ist, desto leichter ist die Lösung des Polyäthylens im Bitumen zu erzielen und desto leichter fällt die Homogenisierung, zoBo durch Rühren, jedoch ist zu beachten, daß bei Temperaturen um 290°C bereits Krackerscheinungen des Bitumens auftreten könnens Es ist daher zweckmäßig, die Temperatur, auf welche das Bitumen zwecks Durchführung des Lösungsvorganges erwärmt wird, zu senken, um zu vermeiden, daß das Bitumen durch den Lösungsvorgang bzwo die hiebei angewendeten Temperaturen nachteilig beeinflußt wird. In bezug auf die Schonung des Bitumens ist es daher günstiger, wenn im Rahmen der Erfindung das Bitumen nur auf den Schmelzpunkt des verwendeten Polyäthylens, vorzugsweise mindestens 105°C und höchstens 13500, erwärmt wird, und daß das Polyäthylen mechanisch im Bitumen zwecks Lösung verteilt wird. Zwischen 105°C und 13500 liegen im allgemeinen die Schmelzpunkte bzw. Sehmelzbereiche der verschiedenen Polyäthylensorten, wobei bei ca. The invention now sets itself the task of such a method to improve so that the end product has a homogeneous distribution of the polyethylene in the bitumen The method according to the invention solves this Gabe by the fact that the polyethylene is dissolved in the bitumen, in particular fused. The solution of the polyethylene in the bitumen creates a completely homogeneous distribution of the polyethylene in the bitumen, so that the mixture everywhere the same predictable Has properties, the simplest is the solution of the polyethylene in Achieve bitumen by fusing these two substances, preferably hiebei proceeded within the scope of the invention that the polyethylene is molten Bitumen is added 0 The homogenization can easily be achieved in this way, especially if, according to the invention, the polyethylene in a temperature is dissolved by bitumen having at least 1500C, preferably 180-2900C0 These temperatures are above the melting range of polyethylene, so that the polyethylene is safely dissolved in the bitumen. The higher the temperature of the bitumen the easier it is to achieve a solution of the polyethylene in the bitumen and the more Homogenization is easier, for example by stirring, but it should be noted that At temperatures around 290 ° C, cracking of the bitumen can already occur It is therefore advisable to set the temperature to which the bitumen is to be used of the dissolution process is heated, lower in order to avoid that the bitumen through adversely affects the dissolution process or the temperatures used will. In terms of protecting the bitumen, it is therefore more beneficial if in the frame the invention the bitumen only on the melting point of the polyethylene used, preferably at least 105 ° C and at most 13500, is heated, and that the polyethylene is mechanically distributed in the bitumen for the purpose of solution. Between 105 ° C and 13500 in general the melting points or melting ranges of the various types of polyethylene, whereby at approx.
1050C der verhältnismäßig niedrige Schmelzpunkt (Schmelzbereich) von Hochdruckpolyäthylen liegt, bei etwa 13500 der verhältnismäßig hohe Schmelzpunkt (Schmelzbereich) von Niederdruckpolyäthylen. Die mechanische Verteilung des Polyethylens im Bitumen begünstigt den Lösungsvorgang und die HomogenisierungO Diese mechanische Verteilung kann auf verschiedene Weise erzielt werden0 Beispielsweise ist es im Rahmen der erfindung möglich, daß das Bitumen nach Einbringen des Polyäthylens gerührt wird0 Eine andere Iwilöglichkeit besteht erfindungsgemäß darin, daß das Bitumen nach Einbringen des Polyäthylens geknetet wird0 Rühr- bzw. Knetwerke, welche hiefür verwendbar sind, sind bekannt, so daß für das erfindungsgemäße Verfahren keine Sp ez ialkons trukt ionen hinsichtlich der verwendeten Apparate nötig sind0 In jedem Fnll läßt sich eine Steigerung derHomogenisierung schon kurz nach dem Einbringen des Polyäthylens in das Bitumen dadurch erzielen, daß erfindungsgemäß das Polyäthylen mittels einer Strangpresse, die vorzugsweise mehrere Austrittsöffnungen besitzt, dem Bitumen zugeführt wird0 Je mehr Austrittsöffnungen die Strangpresse aufweist, desto feiner wird bereits beim Einbringen das Polyäthylen im Bitumen verteilt und desto leichter läßt sich die Homogenisierung beim anschließenden Rühren, Kneten usw0 erzielen.1050C the relatively low melting point (melting range) of High pressure polyethylene is around 13500 the relatively high melting point (Melting range) of low pressure polyethylene. The mechanical distribution of the polyethylene in the Bitumen promotes the dissolution process and homogenizationO This mechanical Distribution can be achieved in a number of ways0 For example, it is in the In the context of the invention it is possible for the bitumen to be stirred after the polyethylene has been introduced Another possibility, according to the invention, is that the bitumen after introducing the polyethylene, agitators or kneading units are used for this purpose are usable, are known, so that no Sp ez ial constructions with regard to the equipment used are necessary0 in each Fnll, an increase in the homogenization can be seen shortly after the introduction achieve the polyethylene in the bitumen that, according to the invention, the polyethylene by means of an extruder, which preferably has several outlet openings, the bitumen is fed 0 The more outlet openings the extruder has, the more finely the polyethylene is already distributed in the bitumen when it is introduced and the easier it is to homogenize during subsequent stirring and kneading Achieve etc0.
Eine weitere Möglichkeit, die Ilomogenisierung bereits durch zweckentsprechende Einbringung des Polyäthylens in das Bitumen zu steigern, besteht im Hahmen der Erfindung darin, daß das Polyäthylen dem Bitumen in feinteiliger Form, vorzugsweise in Pulverform, zugesetzt wird0 Je feinteiliger das Pulver ist, desto leichter läßt sich das Polyäthylen im Bitumen auflösen. Noch günstiger ist aber im Rahmen der Erfindung die Einbringung des Polyäthylens in Granulatform in das Bitumen, da das Granulat weniger zum Zusammenbacken als Pulver neigt und daher leichter dosierbar ist0 Außerdem läßt sich Granulat leichter transportieren als Pulver, da letzteres in Säcke verladen oder im Tankwagen transportiert werden muß, wogegen Granulat bloß durch eine Plache abgedeckt zu werden braucht, soferne die Korngröße nicht zu klein ist. Another possibility, the Ilomogenisierung already through appropriate To increase the introduction of the polyethylene into the bitumen is within the scope of the invention in that the polyethylene is the bitumen in finely divided form, preferably in powder form, The more finely divided the powder, the easier it is for the polyethylene to be added dissolve in the bitumen. In the context of the invention, however, the introduction is even more favorable of polyethylene in granulate form into the bitumen, since the granulate is less likely to stick together tends to be a powder and is therefore easier to dose0 In addition, granules are easier to dispense transport as powder, as the latter is loaded in sacks or transported in tank trucks must be, whereas granules only need to be covered by a tarpaulin, as long as the grain size is not too small.
Solches Granulat hat im allgemeinen eine Korngröße zwischen 0,3 und 8,0 mm, jedoch enthalten diese Granulate stets auch einen unvermeidlichen Staubanteil, dessen Korngröße unter 0,3 mm liege, Natürlich soll dieser Staubanteil gewisse Grenzen nicht überschreiten0 Im allgemeinen soll bei einer Siebdauer von 2 Minuten auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 4,2 mm ein Durchfall von höchstens 20 Gewichtsprozent aufscheinen, Dieser Gewichtsanteil steigt progressiv an, je größer die durchschnittliche Korngröße des Granulates ist0 Es können in gleicher Weise Band- wie-Stranggranulate verwendet werden0 Die Aufteilung des zugeführten Polyäthylens in feine Teilchen, insbesondere Pulver oder Granulat, hat aber auch noch den Vorteil, daß diese Teilchen durch einen Luftstrom mitgenommen werden können. Es besteht daher dann im Rahmen der Erfindung die hiöglichkeit, daß das Polyäthylen dem Bitumen mittels eines Luftstromes zugeführt wird, der in oder auf das Bitumen gerichtet ist. Dieser Luftstrom bewirkt eine Qualitätserhöhung des Bitumens, da das Bitumen bei der Enbringung des Polyäthylens zugleich auch geblasen wird0 Es ist daher die Verwendung auch minderer Bitumensorten möglich0 Um eine innige Durchmischung des Bitumens und des Polyäthylens zwecks leichterer Lösung des letzteren im Bitumen zu erzielen, ist das Bitumen zweckmäßig während der Einbringung des Polyäthylens schon in Bewegung zu halten, Dies kann erfindungsgemäß vorzugsweise dadurch verwirklicht werden daß das Bitumen im Querstrom zum Polyäthylenstronl geführt wird; Dieser Querstrom ist vorzugsweise senkrecht auf den Polyäthylenstrom, der zugleich auch ein Luftstrom sein kann, aber auch z0B. von der Austrittsrichtung der Strangpreßdüse gebildet sein kann, gerichtet.Such granules generally have a grain size between 0.3 and 8.0 mm, but these granulates always contain an unavoidable amount of dust, whose grain size is below 0.3 mm, of course, this proportion of dust should Do not exceed certain limits0 In general, with a sieving duration of Diarrhea on a sieve with a mesh size of 4.2 mm for 2 minutes of a maximum of 20 weight percent appear, this weight proportion increases progressively on, the larger the average grain size of the granulate is0 It can be in the same How band-like strand pellets are used0 The distribution of the supplied Polyethylene in fine particles, especially powder or granules, but also has nor the advantage that these particles can be carried along by a stream of air. There is therefore the possibility within the scope of the invention that the polyethylene is fed to the bitumen by means of an air stream that flows into or onto the bitumen is directed. This air flow causes an increase in the quality of the bitumen, since the bitumen is blown at the same time as the polyethylene is brought in It is therefore also possible to use lower types of bitumen0 to ensure thorough mixing bitumen and polyethylene to facilitate the dissolution of the latter in the bitumen to achieve, the bitumen is useful during the introduction of the polyethylene to keep moving, this can preferably be achieved according to the invention will be that the bitumen is led in cross flow to Polyäthylenstronl; This cross flow is preferably perpendicular to the flow of polyethylene, which is also an air flow can be, but also z0B. formed by the exit direction of the extrusion nozzle can be directed.
Eine weitere Qualitätsverbesserung ergibt sich dadurch, daß der das Polyäthylen mitführende Luftstrom im Rahmen der Erfindung erwärmt wird. Dadurch wird vermieden, daß das gegebenenfalls bereits schmelzflüssige Bitumen durch die Polyäthylenzufuhr bzwe die Luftaufblasung so gekühlt wird, daß die Einmischung und Homogenisierung des Polyäthylens bllw, die Durchführung des Homogenisierungsvorganges erschwert wird. Another quality improvement results from the fact that the Polyethylene entrained air stream is heated in the context of the invention. Through this it is avoided that the possibly already molten bitumen through the Polyethylene supply or the air inflation is cooled so that the mixing and Homogenization of the polyethylene bllw, the implementation of the homogenization process is made more difficult.
Es kann aber dieser Heißluftstrom auch bereits zur Durchführung des blischungsvorganges zwischen Bitumen und Polyäthylen herangezogen werden. Hiezu wird im Rahmen der Erfindung so vorgegangen, daß schmelzflüssiges Bitumen, z.ß mittels einer Düse oder mittels eines Schleuderrades, in einem das Polyäthylen f iie ißluft strom eingesprüht wird.But this hot air stream can also already be used to carry out the blending process between bitumen and polyethylene used will. To this end, the procedure within the scope of the invention is that molten Bitumen, e.g. by means of a nozzle or by means of a centrifugal wheel, in a Polyethylene is injected into the hot air stream.
Diese xinsprühung erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise im Gleichstrom zum Polyäthylen, um Absetzungen nach Möglichkeit.zu vermeiden. ;tuch bei dieser Vorgangsweise tritt der zusätzliche Vorteil des Blasens des Bitumens auf.According to the invention, this xinsprühung is preferably carried out in direct current to the polyethylene in order to avoid settling as far as possible. ; cloth with this one In the approach, there is the additional benefit of blowing the bitumen.
Um zu vermeiden, daß bei der ninbringung des Polyäthylens in ein Bitumenbad das Polyäthylen auf letzterem eine Schwimr1jschicht bildet, die die Homogenisierung erschwert, kann im lähmen der erfindung das Polyäthylen unter der Badoberfläche des Bitumens, z.B0 durch einen Luftstrom oder durch Strangpressen, zugeführt werden. Zweckmäßig ist hiebei das Bitumenbad in Bewegung zu halten, z.B. umzurühren. In order to avoid that when the polyethylene is brought into a Bitumen bath, the polyethylene forms a floating layer on the latter, which ensures homogenization difficult, the invention can paralyze the polyethylene under the bath surface of the bitumen, e.g. by air flow or by extrusion. It is advisable to keep the bitumen bath moving, e.g. to stir it.
elbstverständlich sind jedwede Lombinationen der erwähnten Verfahrensschritte möglich. Any combinations of the process steps mentioned are of course possible possible.
Es hat sich herausgestellt, daß mit der erfindungsgemäßen iischung hergestellte Straßenbeläge gegenüber bekannten Belägen wesentliche Vorteile aufweisen. Insbesondere wird der Belag widerstandsfähiger gegen die in der kalten Jahreszeit vorgenommene Salz streuung und auch die Schäden, welche auf die Verwendung von Spikes sowie Ketten an den Fahrzeugreifen zurückzuführen sind, vermindern sich, da ein solcher polyäthylenhältiger Straßenbelag eine erhöhte lfiderstandsfähigkeit gegenüber solchen Beanspruchungen aufweist. Weiters wird die Mineralölbeständigkeit und Saurefestigkeit des Belages erhöht und es wird auch eine erhöhte Widerstandskraft gegen die Einflüsse von Temperaturschwankungen sowie gegenüber Wassereindringen erzielt. In der Folge ergibt sich eine wesentlich erhöhte Lehensdauer des Straßenbelages, So daß dieser wesentlich weniger oft als die bekannten Straßenbeläge erneuert bzw. ausgebessert werden muß. Da sich eine Straßenbelagerneuerung bzw. -ausbesserung, abgesehen von den reinen Baukosten auch durch die notwendigen Verkehrsumleitungen auf benachbarte Straßenstücke nachteilig auswirkt, werden auch bei diesen Straßenstücken Einsparungen erzielt0 Es hat sich herausgestellt, daß Bitumen, Teer und Asphalt durch die Beimischung von Polyäthylen Eigenschaften erhalten, die nicht von vorneherein voraussehbar waren, Insbesondere ergeben sich verbesserte Ligenschaften hinsichtlich der Plastizität, Konsistenz, DehnungsfahWkeit, des Fließwertes, der Elastizität und andere. It has been found that with the mixture according to the invention produced road pavements have significant advantages over known pavements. In particular, the surface becomes more resistant to those in the cold season salt spreading and also the damage caused by the use of spikes as well as chains are due to the vehicle tires, decrease because a Such polyethylene-containing road surface has an increased resistance to oil exhibits such stresses. Furthermore, the mineral oil resistance and acid resistance of the covering increases and there is also an increased resistance to the influences from temperature fluctuations as well as from water penetration. Subsequently there is a significantly increased lease time of the road surface, so that this Renewed or repaired much less often than the known road surfaces must become. Since a road surface renewal or repair, apart from the pure construction costs also through the necessary traffic diversions to neighboring ones Road pieces have a detrimental effect, are also used on these pieces of road Savings achieved0 It has been found that bitumen, tar and asphalt the admixture of polyethylene gives properties that are not inherent in the product were foreseeable, in particular, there are improved properties with regard to the plasticity, consistency, extensibility, flow value, elasticity and other.
Der mit einer mischung der erfindungsgemäßen Art hergestellte Straßenbelag kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß er in an sich bekannter Weise mehrschichtig ausgebildet ist und daß das Polyäthylen in der obersten Schicht des Straßenbelages in einem höheren Prozentsatz vorhanden ist als in der darunterliegenden Schicht bzwO den darunterliegenden Schichten. Vorzugsweise ist das Polyäthylen nur in der obersten Schicht des Straßenbelages vorhanden. Stets liegt also in der obersten Schicht des Straßenbelages, welche eine Verschleißschicht ist, der höchste Prozentsatz der Polyäthylenbeimengung vor, während die darunterliegende Schicht bzwo Schichten weniger Polyäthylen oder gar keines enthalten. Dadurch kann nicht nur an Polyäthylen, dessen Kosten an sich schon nicht hoch sind, gespart werden, sondern es kann auch die Stärke der obersten Straßenbelagschicht herabgesetzt werden Bisher war bei einem dreischichtigen Straßenbelag die oberste Schicht (sogenannte Verschleißschicht) etwa 3 cm stark, die darunterliegende Schicht (sogenannte Binderschicht) etwa 4 cm und die unterste Schicht (sogenannte Tragschicht) etwa 15 bis 18 cm. Das Schichtstärkenverhältnis betrug daher etwa 1:1,3:5,2. The road surface produced with a mixture of the type according to the invention is essentially characterized by the fact that it is multilayered in a manner known per se is formed and that the polyethylene in the top layer of the road surface is present in a higher percentage than in the layer below or the underlying layers. Preferably the polyethylene is only in the The top layer of the road surface is present. So always lies in the top one Layer of road surface that is a wearing course, the highest percentage the polyethylene admixture before, while the underlying layer or layers contain less polyethylene or none at all. As a result, not only can polyethylene, the cost of which is not high in itself, but it can be saved the thickness of the top pavement layer can be reduced three-layer road surface the top layer (so-called wear layer) about 3 cm thick, the underlying layer (so-called binder layer) about 4 cm and the bottom layer (so-called base layer) about 15 to 18 cm. The layer thickness ratio was therefore about 1: 1.3: 5.2.
Erfindungsgemäß ergeben sich nun besondere Vorteile, wenn das Polyäthylen in einer die oberste Schicht bildenden Verschleißschicht vorgesehen ist, deren Stärke sich zu den Stärken einer darunterliegenden Binderschicht und einer Tragschicht zwischen 1:1,8:7 und 1:2,2:9, vorzugsweise etwa wie 1:2:8 verhält. Es kann also die oberste Schicht, welche ja dem größen Verschleiß unterworfen ist, dünner als bisher gemacht werden, ohne daß dies auf die Eigenschaften des Straßenbelages einen nachteiligen Einfluß ausübt. Dadurch kann an Material gespart werden, wodurch die Gets->tbaukogten der Straße gesenkt werden können.According to the invention, there are now particular advantages if the polyethylene is provided in a wearing layer forming the top layer, the thickness of which to the strengths of an underlying binder course and a base course between 1: 1.8: 7 and 1: 2.2: 9, preferably about 1: 2: 8. So it can the top layer, which is subject to great wear and tear, thinner than so far have been made without affecting the properties of the road surface exerts an adverse influence. This can save on material, thereby reducing the Gets-> tbaukogten the street can be lowered.
Im rahmen der erfindung können als Polyäthylen sowohl Hoch- als auch Niederdruckpolyäthylen Verwendung finden. In the context of the invention, both high and polyethylene can be used Find low-pressure polyethylene use.
Der seifige Charakter reinen Polyäthylens kommt infolge des Bitumengehaltes des Straßenbelages nicht zur Geltung, hingegen wird die Bindefähigkeit des Polyäthylens für die Zuschlagstoffe (Sand, Splitt, Steine usw.) des Straßenbelages vorteilhaft ausgenutzt0 Die Zuschlagstoffe werden daher besser eingebunden und es wird auch die Raumdichte des Straßenbelages sowie die Rohdichte der bituminösen WiaSse ebenso wie der Hohlraumgehalt derselben verbessert.The soapy character of pure polyethylene comes from the bitumen content of the road surface does not come into play, however, the binding capacity of the polyethylene advantageous for the aggregates (sand, grit, stones, etc.) of the road surface exploited0 The aggregates are therefore better integrated and it is the density of the road surface and the density of the bituminous WiaSse as well as the void content thereof improves.
Der lösliche Bitumengehalt wird an der Verschleißschicht herabgesetzt. Der Fließwert der Mischung wird ebenso wie ihr Tragwert und die nach Marshall gemessene Stabilität sowie der Verdichtungsgrad verbessert0 Die Erfindung läßt sich auf Verschleißschichten jeder Art, aber gegebenenfalls auch auf die darunterliegenden Binderschichten vorteilhaft anwenden. Bitumengehalt, Raumdichten, Verdichtungsgrade, Porenräume sowie die Korngrößen der Zuschlagstoffe (Füller usw,) müssen den jeweils vorliegenden Gegebenheiten angepaßt werden0 Weiters ist die Erfindung nicht nur für rein bituminöse Mischungen anwendbar, sondern auch für Teer- und Asphaltmischungen.The soluble bitumen content is reduced on the wearing course. The flow value of the mixture is measured as well as its load-bearing capacity and that according to Marshall Stability as well as the degree of compression improved0 The invention can be applied to wear layers of any kind, but possibly also on the underlying binder layers use. Bitumen content, volume densities, degrees of compaction, pore spaces and grain sizes the aggregates (filler, etc.) must be adapted to the prevailing conditions be0 Furthermore, the invention is not only applicable to purely bituminous mixtures, but also for tar and asphalt mixtures.
ds hat sich herausgestellt, daß aber nicht nur die Hafteigenschaften der Straßenbeläge verbessert werden können, sondern auch der Brechpunkt der Mischung herabgesetzt und deren Bruchfestigkeit erhöht werden kann0 Ferner ergibt sich außer einer hohen chemischen Beständigkeit sowie einer erhöhten Alterungsbeständigkeit der Vorteils daß sich die Griffigkeit des Straßenbelages mit der Zeit wesentlich weniger stark ändert als bei bekannten Belägen, so daß die gute Anfangsgriffigkeit auch nach längerem Befahren des Straßenbelages erhalten bleibt. Da die Griffigkeit einer Fahrbahndecke erfahrungsgemäß ein wesentlicher Mitbestimmungsfaktor für die Unfallhäufigkeit ist, kann gesagt werden, daß sich durch die Anwendung der in erfindungsgemäßer Weise hergestellten ltlischung eine Herabsetzung der Unfallziffern ergibt. It has been found that not only the adhesive properties the road surface can be improved, but also the break point of the mixture can be reduced and their breaking strength can be increased high chemical resistance and increased resistance to aging the advantage that the grip of the road surface increases significantly over time changes less than with known rubbers, so that the good initial grip is retained even after long driving on the road surface. Because the grip Experience has shown that a road surface is an essential co-determination factor for the Accident frequency, it can be said that by the application of the invention Wise produced oil results in a reduction in the number of accidents.
Messungen an zwei Asphaltfeinbetonproben mit einem Polyäthylenzusatz folgender Art: Probe 1: 6,1 % Bindemittel 0,5 ',0 Kunststoffzusatz Probe 2: 6,1 °zo Bindemittel 0,35 % Kunststoffzusatz brachten folgende Ergebnisse: 1. Bindemittelgehalte (DIN 1996): Probe 1: 5,9 °Ó Probe 2: 5,9 % Der Kunststoffzusatz wird mit dem zu der Extraktion verwendeten Lösungsmittel (Trichloräthylen) nicht herausgelöst0 2. Sieblinien (Siebsummenrückstände auf Quadratmaschensieben in %en): Probe 1 Probe 2 8 mm 1,0 1,0 5 mm 20,5 21,0 2 mm 54,0 55,5 1 mm 75,0 75,5 0,63 mm 82,5- 83,0 0,2 mm 88,0 88,5 0,09 mm 90,5 90,5 unter 0,09 9,5 9,5 Infolge des Kunststoffzusatzes tritt ein Zusammenbacken der feinen Teile ein; es müssen daher die ermittelten Sieblinien im Sandbereich nicht exakt stimmen. Measurements on two asphalt fine concrete samples with a polyethylene additive of the following kind: Sample 1: 6.1% binder 0.5 ', 0 plastic additive Sample 2: 6.1 ° zo binder 0.35% plastic additive brought the following results: 1. Binder content (DIN 1996): Sample 1: 5.9 ° Ó Sample 2: 5.9% The plastic additive does not work with the solvent used for the extraction (trichlorethylene) extracted0 2nd grading curves (total sieve residues on square mesh sieves in%): Sample 1 Sample 2 8mm 1.0 1.0 5mm 20.5 21.0 2mm 54.0 55.5 1mm 75.0 75.5 0.63mm 82.5- 83.0 0.2 mm 88.0 88.5 0.09 mm 90.5 90.5 below 0.09 9.5 9.5 due to the addition of plastic caking of the fine parts occurs; the determined grading curves must therefore be used not exactly right in the sand area.
3. Marshallteste: Wegen der augenscheinlichen Zähigkeit des Mischgutes wurden zusätzlich zu der in der Norm (DIN 1996) vorgeschriebenen Verdichtungstemperatur von 135-140 Grad Marshallkörper bei 180 Grad Celsius hergestellt, um die Verdichtungswilligkeit in Abhängigkeit von der Temperatur zu überprüfen.3. Marshall tests: Because of the apparent toughness of the mix were in addition to the compression temperature prescribed in the standard (DIN 1996) Made from 135-140 degrees Marshall's body at 180 degrees Celsius in order to ensure that it is willing to compress to check depending on the temperature.
Probe 1: Verdichtungs- Tragwert Fließwert T/F Raumgewicht temperatur °C T in kp F in mm/10 in kg/dm 140 920 31 29,7 2,40 180 1050 33 31,8 2,415 Probe 2: Verdichtungs- Tragwert Fließwert T/F Raumgewicht temperatur OC T in kp F in mm/10 in kg/dm3 140 900 32 28,7 2,40 180 1050 38 27,6 2,41 4 Spezifische Gewichte (Pyknometer): Probe 1 2,47 kg/dm3 3 Probe 2 2,47 kg/dm So Uohlraumgehalte (an den Marshallkörpern errechnet): Probe 1 Normalverdichtung bei 180°C verdichtet 2,8 % 2,2 % Probe 2 Normalverdichtung bei 18000 verdichtet 2,8 % 2,4 Yo 6. Reibunhsbeivertmessung: Es wurde der Reibungsbeiwert an den beiden oben erwähnten Probestücken und an einer Vergleichsprobe, die keinen Kunststoffzusatz aufwies, jeweils vor dem Poliervorgang und nach einem Poliervorgang von einer Stunde Dauer gemessen (beide Proben wiesen eine durch wiederholtes Befahren verursachte Anfangs glätte auf): fteibungsbeiwert Vor dem Polieren Nach dem Polieren Probe 1: 0,36 0,36 Probe 2: 0,36 0,36 Vergleichsprobe: 0,36 0,32 Es zeigt sich, daß der bei den beiden kunststoffhältigen Proben gemessene Reibungsbeiwert trotz des Poliervorganges unverändert blieb, wogegen er bei der nichtlxnststoffhältigen Vergleichsprobe infolge des Poliervorganges merklich absankO Daraus kann geschlossen werden, daß die Griffigkeit von Straßenbelägen, die mit polyäthylenhältigen bituminösen bzw. asphaltösen Mischungen hergestellt wurden, sich nicht oder im Vergleich zu bekannten Straßenbelägen weniger stark mit der Zeit ändert, so daß die gute Anfangsgriffigkeit erhalten bleibt.Sample 1: Compression load-bearing capacity Flow rate T / F volume weight temperature ° C T in kp F in mm / 10 in kg / dm 140 920 31 29.7 2.40 180 1050 33 31.8 2.415 sample 2: Compression load-bearing capacity Flow rate T / F Volume weight temperature OC T in kp F in mm / 10 in kg / dm3 140 900 32 28.7 2.40 180 1050 38 27.6 2.41 4 Specific weights (pycnometer): Sample 1 2.47 kg / dm3 3 Sample 2 2.47 kg / dm So Void content (on the Marshall bodies calculated): Sample 1 normal compression at 180 ° C compressed 2.8% 2.2% Sample 2 normal compression compressed at 18000 2.8% 2.4 Yo 6. Friction value measurement: The coefficient of friction was used on the two above-mentioned specimens and on a comparative sample that does not have any Had plastic additive, in each case before the polishing process and after a polishing process measured over a period of one hour (both samples showed a result of repeated driving initially caused smoothness on): friction coefficient before polishing after polishing Sample 1: 0.36 0.36 Sample 2: 0.36 0.36 Comparative sample: 0.36 0.32 It is found that that the coefficient of friction measured in the two plastic-containing samples despite of the polishing process remained unchanged, whereas it did not change with the non-solvent Comparative sample fell noticeably as a result of the polishing process that the grip of road surfaces made with polyethylene-containing bituminous or asphalt mixtures were produced, not or compared to known road surfaces changes less strongly over time, so that the good initial grip preserved.
An Untersuchungen von Straßendecken hat sich herausgestellt, daß bei in herkömmlicher weise ausgebildeten Strassendecken der durchschnittliche Verschleiß innerhalb des WinterhalbJahres zufolge des Einflusses von Salzstreuung, Spikereifen usw, 2 bis 3 mm, höchstens 5 bis 8 mm betrug, Bisher bedingte dieser Verschleiß eine abnehmende Griffigkeit des Straßenbelages, wobei im allgemeinen die Tendenz beobachtet werden konnte, daß Straßendecken, die zur Glättebildung neigten, eine lange Lebensdauer aufwiesen Offenbar war dies durch Überschüsse an Bindemittel in Verbindung mit niedrigem ohlraumgehalt bedingt. Verschleiß und Griffigkeit liefen daher bisher gegenläufig. Daher neigten viele Decken mit guter Griffigkeit zu übermäßigem Verschleiß infolge zu geringen Bindemittelanteils in Verbindung mit hohem Hohlraumgehalt. Bei in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Straßendecken wird nun diese grundsätzlich gegenläufige Tendenz von Griffigkeit und Verschleißverhalten der bituminösen bzw. asphaltösen Fahrbahndecken fast zur Gänze ausgeschaltet, so daß die gute i.nfangsgriffigkeit trotz geringen Verschleisses erhalten bleibt, Es besteht im Rahmen der Erfindung auch die ttöglichkeit, daß Polyäthylen durch Zusatz chemischer Substanzen, beispielsweise von Natriumbikarbonat, in aufgeschäumter Form in das Bitumen einzubringen0 Bei der Herstellung des Straßenbelages wird zunächst die Mischung aus Bitumen und Polyäthylen in einer der oben beschriebenen Weisen hergestellt. Diese Mischung wird dann mit den gewünschten Zuschlagstoffen (Füllern usw.) versetzt und an der Baustelle oder, falls gewünscht, schon im Werk, auf die gewünschte Verarbeitungstemperatur gebracht, die erheblich niedriger liegen kann als die zur Erzielung der homogenen Mischung nötige Temperatur. Es hat sich gezeigt, daß das verwendete Bitumen (Asphalt,Teer) durch den Zusatz des Kunststoffes nicht wesentlich einbauunwilliger wird. Investigations of road surfaces have shown that in the case of conventionally designed road surfaces, the average wear within the winter half year due to the influence of salt spreading, spiked tires etc, 2 to 3 mm, at most 5 to 8 mm, so far this caused wear a decreasing grip of the road surface, the tendency in general it could be observed that road surfaces, which tended to be slippery, a exhibited long service life Apparently this was due to excess binder in Connection with low voids content is conditional. Wear and grip ran therefore so far in opposite directions. As a result, many grippy blankets tended to be excessive Wear due to insufficient binder content in connection with high voids content. In the case of road surfaces produced in accordance with the invention, this is now fundamentally opposite tendency of grip and wear behavior of the bituminous resp. asphalt road surfaces almost completely turned off, so that the good initial grip is retained despite little wear, It is within the scope of the invention also the possibility that polyethylene by adding chemical substances, for example of sodium bicarbonate, to be introduced into the bitumen in foamed form Production of the road surface is initially a mixture of bitumen and polyethylene manufactured in one of the ways described above. This mixture is then made with the desired aggregates (fillers, etc.) are added and at the construction site or, if desired, brought to the desired processing temperature in the factory, which can be considerably lower than that required to achieve the homogeneous mixture necessary temperature. It has been shown that the bitumen used (asphalt, tar) the addition of the plastic does not make it much less willing to install.
Patentansprüche: Patent claims:
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