DE2228451A1 - Mischgut fuer fahrbahndecken und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Karl Kristian Kots ICr/dyer, 626c Viby J., Dänemark

Mischgut für Fahrbahndecken und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes künstliches Mischgut für Fahrbahndecken.

Es ist bekannt, natürliches oder künstliches Mischgut für Fahrbahndecken zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen Abnutzung, der Lichtreflexionseigenschaften und der Griffigkeit der Fahrbahndecken zu verwenden«)

Ein weißes, künstliches· Mischgut mit guten Abnutzungs- und ; Lichtreflexionseigenschaften ist seit einer Anzahl von ^; Jahren auf dem Markt« Es besteht aus Körnern entglasten Glases. Das Material und ein Verfahren zu seiner Herstellung sind in der britischen Patentschrift 897»125 beschrieben. : Das Material wird unter dem eingetragenen Warenzeichen SYNOPAL vertrieben. Obwohl der Gleitwiderstand dieses Mischr gutes ebenso gut oder sogar besser als andere bekannte Materialmischungen ist und daher für den Bau fast aller Arten von Straßen verwendet werden kann, hat es in einigen _; Ländern den vorgeschriebenen Spezifikationen für Materialmischungen für Autobahnen und Straßen mit sogenannten Hochgefahrstellen, zum Beispiel Straßenkreuzungen, insbesondere bezüglich der P.S.V.-Zahl ("Polished Stone Value") nach der britischen Norm 812:1967 nicht entsprochen.

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Schlacken, die "bei Metallgewinnungsverfahren anfallen, insbesondere Hochofenschlacke, sind ein anderes Beispiel eines bekannten Materials für die Verwendung als Mischgutiaaterial für Straßendecken. Obwohl solches Material billig und in nahezu unbegrenzter Menge zur Veifiigung steht, ist seine Verwendung zuweilen wegen seiner dunklen Farbe und seiner Neigung zum Poliertwerden abgelehnt worden.

Um einen hohen Gleitwiderstand der Fahrbahndecke zu erhalten und die Neigung zur Polierbarkeit herabzusetzen, hat man versucht, speziellen gemahlenen kalzinierten Bauxit in einem geeigneten Bindemittel, zum Beispiel Epoxydharz oder Bitumen, zu verwenden. Jedoch sind mit der Verwendung von kiziniertem Bauxit einige Nachteile verbunden« "Erstens ist kalzinierter Bauxit verhältnismäßig teuer und, da das Material in den für den Straßenbau erforderlichen Korngrößen (üblicherweise ingefähr io mm) in beschränktem Umfange verfügbar ist, ist der Preis von kalziniertea Bauxit für den Straßenbau zehn bis zwanzig mal höher als der von anderem, natürlichen oder künstlichen Straßenmischgat. Zweitens ist der Zertrümmerungswert von kalziniertem Bauxit verhältnismäßig niedrig und die Lichtreflexionseigsnachaften sind wegen der zwischen Grau und Schwarz achwankenden Farbe gering« Die beschränkte Verfügbarkeit von grobkörnigem kalziniertem Bauxit hat; zur Verwendung von Bauxit in einer Korngrößs von 1 bis 3 mm geführb_p jedoch vergrößert die Verwendung solcher Körner eil^ ^uef'ahr /on aqua-planing, do ho unbrollLerbares Gleiten bei Motorfahrzeugen hoher

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Geschwindigkeit.

Die Erfindung bezweckt, ein verbessertes Mischgut für Straßendecken zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile _: nicht aufweist uü die Eigenschaften ausgezeichneter Lichtreflexion, Griffigkeit, Festigkeit und Unpolierbarkeit "besitzt. Daa Mischgut nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es scharfkantige harte Partikel enthält, die in der Oberfläche eines Grundmischgutes verankert sind«

Natürliches und künstliches Miahgut besitzt eine blasige Oberflächenstruktur, zum Beispiel Hochofenschlacken und SYNOPAL sind ein bevorzugtes Grundmischgut. In einer bevor-; zugten Ausführungsform der Erfindung sind die Bläschen in der Oberfläche des Grundmischgutes, die meistens eine Größe von 0,1 bis 5 mm besitzen, mit harten Partikeln gefüllt, die untereinander und in den Wänden der Bläschen verankert sind. Auf diese Weise sind die harten Partikel vor Abnutzung und Herausbrechen geschützt und durch den Binder fester gehalten, als wenn sie in einer glatten Oberfläche verankert wären. Die Bläschen enthalten so ein "Reservoir" von harten Partikeln, und das Mischgut behält infolgedessen seine . ^; Eigenschaft der Unpolierbarkeit für lange Zeit. Das Grundmischgut hat vorzugsweise eine Korngröße, die üblicherweise bei Straßendecken verwendet wird, d.h. 2-2o mm.

Beispiele der oben erwähnten harten Partikel sind Quarz—

sand, Korund, Siliciumkarbid, kalzinierter Bauxit, ent- ^: glastes Glas (SYNOPAL) und Mischungen hiervon. Die gemäß der Erfindung zu verwendenden Partikel sollten, gemessen nah der Mohs¹sehen Skala oder nach ihrer Knoop-Zahl, eine Härte haben, die höher oder gleich der Härte des Grundmischgutes ^; ist. Wenn das ßrundmischgut eine dunkele Farbe hat, wie " zum Beispiel Hochofenschlacken, sind die in ihm verankerten¹ harten Partikel vorzugsweise weiß oder von heller Farbe, um dem Mischgut Lichtreflexionseigenschaften zu geben. Wenn das Grundmischgut weiß ist, können dunkelfarbige harte Partikel ohne ernstliche Minderung der Lichtreflexions- ; eigenschaften zugefügt werden» Wenn also Hochofenschlacken ; als Grundmischgut verwendet werden, sollte SYNOPAL als ' harte Partikel verwendet werden und umgekehrt. Bs wurde ; gefunden, daß harte Partikel in einer Korngröße unter o,5 mm die besten Eigenschaften für Unpolierbarkeit ergebenj die ein Maßstab für die Griffigkeit eines gegebenen Misch- ^; gutes ist. Wie oben erwähnt, wird der Grad, in dem ein Straßengestein poliert wird, in seiner P.SoV.-Zahl nach der; britischen Norm 812:1967 gemessen.

Die Bindemittel, die zur Verankerung der harten Partikel an oder in der Oberfläche des Grundmischgutes dienen, sind vorzugsweise solche unorganischer Art, weil das Bindemittel eine Härte haben sollte, die der Härte des Grundmischgutes nahekommt, und solche Härte ist nicht mit harzigen Bindemitteln erreichbar. Wasserglasartige Bindemittel sind vorzuziehen, weil sie leicht zu verarbeiten und billig sind und

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eine starke Verankerung der harten Partikel und des Grundmisollgutes infolge einer keramischen Verankerung durch Er— _ hitzung ergeben.

Das Mischgut nach der Erfindung besteht vorzugsweise aus too Gewichtsteilen körnigen Grundmischgutes, 1 bis 1o Gewichtsteilen Bindemittel (Trockengewicht) und 5 bi3 3o Ge- ^; wichtsteilen harter Partikelo

Das Mischgut nach der Erfindung kann entweder in Teilmengen; oder kontinuierlich hergestellt werden. Bei einem Teilmengenverfahren wird eine rotierende Trommel mit dem Grundmischgut gefüllt. Die Trommel wird mit 5 bis 1o Umdrehungen pro Minute gedreht und eine abgemessene Menge Bindemittel wird zugefügt. Wenn das Bindemittel vollständig über die Oberfläche des Grundmischgutes verteilt ist, wird die gewünschte Menge harter Partikel zugefügtem zu vermeiden, daß die Mischgutteilchen aneinanderkleben, kann ein Trennungsmittel zugesetzt werdenj auch eine übermenge harter Partikel kann verwendet werden. Wenn die harten Partikel über die Oberfläche des Grundmischgutes verteilt und in das Bindemittel eingebettet sind, wird das Bindemittel getrocknet oder je nach der Art des verwendeten Bindemittels erhitzt. Wenn Wasserglas als Bindemittel verwendet wird, wird das Misch- ' gut erhitzt, um eine keramische wasserfeste Verankerung zu erzielen.

Bei einem kontinuierlichen Verfahren wird das Grundmischgut

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in das obere Ende eines leicht geneigten rotierenden Ofens eingefüllt. Während das Mischgut den Ofen durchwandert, kommt es zuerst in eine Zone in der das Bindemittel in einer vorbestimmten Menge zugeführt wird, die von dem Grad der Zuführung des Grundmischgutes abhängte In ü^r folgenden Zone wird das Bindemittel über die Oberfläche des Grundmischgutes durii die umwälzende Wirkung des rotierenden Ofens verteilt· In der folgenden Zone werden die harten Partikel zugesetzt. Das Mischgut kann dann in einen zweiten rotierenden Ofen : zur Trockung oder Erhitzung des Bindemittels übergeführt werden. ;

Die Erfindung wird in den folgenden Ausführungsbeispielen weiter beschrieben? '.

Beispiel 1

1o Kilogramm SYNOPAL in einer Korngröße von 8 bis 12 am (PoS.Vo von 4-8 ) wurden in einen DrehtrommellJiliiselaer· eingefüllt. 0,5 Liter Wasserglas von 36° Baume wurde zu den : Körnern zugefügt. Die Mischung wurde 1o Minuten lang umgewälzt und eine Mischung von 0,5 Kilogramm kalziniertem Bauxit von einer Korngröße von 0,25 bis 0,5o mm und 1,5 kg' SYNOPAL von einer Korngröße unter 0,15 mm wurden zugesetzt und weitere 1o Minuten lang umgewälzt. Das Mischgut wurde dann in einen kleinen rotierenden Brennofen übergeführt und 1o bis 15 Minuten lang auf 110O⁰C erhitzt· Die P.S.V.-Zahl des Endmischgutes war 6o.

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Beispiel 2

Das Herstellungsverfahren des Beispiels 1 wurde mit 1o kg [ Hochofenschlacken von einer Korngröße von 8 bis 12 mm als ; Grundmischgut (P.SoV.i 5p) wiederholt; Als Bindemittel wurde wieder Wasserglas in einer Menge von 0,5 Liter von 36° BaumS verwendet. Als harte Partikel wurden ,1 kg SYNÖPAL in einer ; Korngröße unter 0,15 -mm verwendete Das Mischgut wurde 1o
"bis 15 Minuten lang auf 1000° 0 erhitzt. Das Sndmischgttt
hatte eine P.S.V.-Zahl von 63 und "besaß ausgezeichnete
Lichtreflexionseigenschaften.

Beispiel 3

Das Herstellungsverfahren des Beispiels 1 wurde mit 1o kg
Hochofenschlacken von einer Korngröße zwischen 8 und 12 mm als Grundmisehgut (P«S.V.: 5o) wiederholt. Das Bindemittel war 0,5 Liter Wasserglaslösung von 36° Baume. Die harten
Partikel waren Quarzpulver von einer Korngröße unter 0,09mm. Das gesamte Mischgut wurde 1o bis 15 Minuten lang auf ungefähr 900° C erhitzt. Die PoS.V.-Zahl des Endproduktes wp.t* i 79« ;

Beispiel 4 !

Das Herstellungsverfahren des Beispiels 1 wurde wiederholt ■ mit einem Grundmischgut, das aus 25 kg SYNOPAL von einer
Korngröße von 8 bis 12 mm (P.S.?.: 48) bestand· 2,5 Liter '._ Wasserglaslösung von 36° Baume wurden zugegeben* Nach
1o Minuten langem Mischen wurden weitere 5 kg SYNOPAL in .^:

~ B - j

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einer Korngröße unter o,o9 mm zugefügt. Die so gebildete Mischung wurde auf
Endprodukts war 76_o

Mischung wurde auf 1o5o° C erhitzte Die PoSoY.-Zahl des

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Claims (9)

1. 3

   Pat entansprüche

   Mischgut für die Herstellung von Straßendecken, dadurch gekenn zeichnet, daß es harte, scharfkantige Partikel enthält, die in der Oberfläche eines Grundmischgutes verankert sind.
2. 2. Mischgut nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als harte Partikel solche aus Quarz, Korund, Siliziumkarbid, kalziniertem Bauxit oder entglastem Glas oder Mischungen von zwei oder mehr dieser Materialien verwendet werden.
3. 3. Mischgut nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die harten Partikel eine Korngröße unter 0,5 mm haben.
4. 4. Mischgut nach einem der Ansprüche T bis 3, dadurch gekennzeicto net, daß das Grundmischgut aus körniger Hochofenschlacke oder körnigem entglasten Glas oder einer Mischung hiervon besteht.
5. 5. Mischgut nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich· net, daß das Grundmischgut eine Korngröße zwischen 2 und 20 mnv besitzt.
6. 6. Mischgut nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, daß dia harten Partikel durch ein Bindemittel mit der Oberfläche des Grundmischguts verankert sind,
7. 7. Mischgut nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel Wasserglas ist.

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8. 8. Verfahren zur Herstellung des Mischgutes nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß :

   (1) das körnige Grundmischgut mit einem Bindemittel gemischt! wird, um aus dem Bindemittel einen Überzug der Oberflä- _; ehe der Körner des Grundmischgutes zu bilden, ;

   (2) i dem von dem Bindemittel überzogenen Grundmischgut ; harte Partikel zugesetzt und in den Überzug der Körner
   des Grundmischgutes eingebettet werden und

   \ (3) das Bindemittel getrocknet wird, um die harten Partikel

   ^: in der Oberfläche der Körner des Grundmischgutes fest

   : zu verankern. ' _:
9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine
   Wasserglaslösung als Bindemittel verwendet wird und die mit dem Bindemittel überzogenen Körner des Grundmischgutes,· in deren
   Überzug harte Partikel eingebettet sind, zur Trocknung des
   Bindemittels erhitzt werden.

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