DE2328681C3

DE2328681C3 - Frost protection layer made of granulated melting chamber slag for paving the road

Info

Publication number: DE2328681C3
Application number: DE19732328681
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Steag Handel Gmbh, 4220 Dinslaken
Filing date: 1973-06-06
Publication date: 1976-11-25

Description

Die Erfindung betrifft eine Frostschutzschicht aus Schmelzkammerschlackengranulat für eine Straßenbefestigung mit mindestens einer bituminösen Tragschicht, mindestens einer Bindeischicht und einer Deckschicht.The invention relates to an anti-freeze layer made of granular melt chamber slag for paving roads with at least one bituminous base layer, at least one binding layer and one Top layer.

Es ist bereits druckschriftlich bekannt (vgl. die DT-PS 11 76 547 und 12 36 395 sowie die DT-OS 19 65 952), als Baustoff für Straßenbefestigungen Schmelzkammerschlackengranulat einzusetzen, und zwar auch für Frostschutzschichten von Straßenbefestigungen (vgl. die DT-OS 19 65 952). In die Praxis hat die Lehre, als Baustoff für Straßenbefestigungen Schmelzkammerschlackengranulat einzusetzen, jedoch nur in beschränktem Maße Eingang gefunden, und zwar ausschließlich mit zerkleinertem Schmelzkammerschlakkengranulat, weil ungebrochenes Schmelzkammer-Schlackengranulat keine ausreichende mechanische Festigkeit hat. Als Ursache hierfür werden allgemein hohe innere Spannungen in dem schnell abgekühlten, fast ausschließlich glasig erstarrten Schmelzkammerschlackengranulat angenommen. Zwar ist bekannt, daß zerkleinertes Schmelzkammerschlackengranulat — Korngröße unter 2 mm — mechanische Festigkeiten aufweist, die denen von Brechsanden aus bewährten natürlichen Gesteinen entspricht, jedoch sind die Einsatzmöglichkeiten von Schmelzkammerschlackengranulat mit einer Korngröße unter 2 mm erheblich geringer als bei einer Korngröße bis etwa 12 mm, in der das Schmelzkammerschlackengranulat anfällt.It is already known in print (see DT-PS 11 76 547 and 12 36 395 as well as DT-OS 19 65 952) to use granulated melting chamber slag as a building material for road pavements, and that too for frost protection layers on road pavements (see DT-OS 19 65 952). In practice, the teaching to be used as a building material for road pavements, but only in to a limited extent, and exclusively with crushed melting chamber slag granulate, because unbroken melting chamber slag granulate does not have sufficient mechanical strength has. The cause of this is generally high internal stresses in the rapidly cooled, Almost exclusively glassy solidified melting chamber slag granulate is accepted. It is known that Comminuted melting chamber slag granulate - grain size below 2 mm - mechanical strength which corresponds to those of crushed sands from proven natural rocks, but the possible uses are of melting chamber slag granulate with a grain size of less than 2 mm is considerably lower than with a grain size of up to about 12 mm, in which the melting chamber slag granulate is obtained.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Frostschutzschicht aus Schmelzkammerschlackengra· nulat anzugeben, bei deren Herstellung eine weitergehende Verwendungsmöglichkeit für Schmelzkammerschlackengranulat als bisher gegeben ist und die die erThe invention is now based on the object of providing a frost protection layer made of melting chamber slag gray to indicate the production of a further possible use for melting chamber slag granulate than is given up to now and which he

forderliche mechanische Festigkeit aufweist.has required mechanical strength.

Die erfindungsgemäße Frostschutzschicht, bei der diese Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer zunächst wasserhaltigen Mischung aus ungebrochenem Schnielzkammerschlackengranulat und dessen Hohlräume füllenden Füllstoffen besteht Der Ausdruck »Hohlräume füllende Füllstoffe« hat zum Inhalt, daß die Füllstoffe nach ihrer Menge und ihren Korngrößen so gewählt sind, daß zwischen den einzelnen Körnern des ungebrochenen Schmelzkammerschlackengranulats praktisch keine Hohlräume verbleiben. »Praktisch keine Hohlräume« heißt im Sinne der Erfindung »extrem geringer Hohlraumgehalt«. Zum Beispiel kann mit einer entsprechenden Verdichtung ein Hohlraumgehalt von 0,5 bis 2,5 Volumprozent, bei einer bindemittelfreien Mischung ein Hohlraumgehalt von etwa 15 Volumprozent, erreicht werden.The antifreeze layer according to the invention, in which this object is achieved, is characterized in that it is made from an initially water-containing mixture of unbroken Schnielzkammerschlackgranulat and its void-filling fillers has the expression "void-filling fillers" to the content that the fillers are chosen according to their amount and grain sizes so that between the individual grains of the unbroken melting chamber slag granulate practically no cavities remain. "Practically no cavities" means in the sense of the invention "extremely low void content". For example, with an appropriate compression a void content of 0.5 to 2.5 percent by volume, in the case of a binder-free mixture a void content of about 15 percent by volume.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine Zerkleinerung von Schmelzkammerschlackengranulai nicht den Abbau von durchgehenden Spannungen bewirkt, daß vielmehr nur Restbindungen /wischen Teilstücken aufgelöst werden, wobei die mechanische Festigkeit der Teilstücke selbst durchaus befriedigend ist. Folglich kann ungebrochenes Schmelzkammerschlakkengranulat als Baustoff für Frostschutzschichten von Straßenbefestigungen eingesetzt werden, wenn in der angegebenen Weise dafür gesorgt wird, daß zwischen den einzelnen Körnern des ungebrochenen Schmelzkammerschlackengranulats praktisch keine Hohlräume verbleiben. Werden die einzelnen Körner des ungebrochenen Schmelzkammerschlackengranulats nicht so eingebettet, daß praktisch keine Hohlräume verbleiben, so werden die Körner des ungebrochenen Schmelzkammerschlackengranulats durch die Verkehrslasten zertrümmert. Die anfallenden Teilstücke verfüllen die Hohlräume, so daß erhebliche Setzungen auftreten.Surprisingly, it has been shown that a comminution of melting chamber slag granules does not cause the reduction of continuous tensions, that rather only residual bonds / between parts are dissolved, the mechanical strength of the sections themselves being quite satisfactory. As a result, unbroken melting chamber slag granulate can be used as a building material for anti-freeze layers of Road pavements are used if it is ensured in the specified manner that between the individual grains of the unbroken melting chamber slag granulate practically no cavities remain. Become the individual grains of the unbroken Melting chamber slag granulate is not embedded in such a way that practically no voids remain, this is how the grains of the unbroken melting chamber slag granules become smashed by the traffic loads. The resulting sections fill the cavities, so that considerable subsidence occurs.

Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert werden soll.In detail there are different possibilities that To design and develop the teaching of the invention, which are explained in the following only by way of example target.

Vorzugsweise bestehen die Füllstoffe aus einer mittleren Korngrößenfraktion und einer feinen Korngrößenfraktion, wobei als Füllstoff mittlerer Korngrößenfraktion Sand oder gebrochenes Schmelzkammerschlackengranulat als Füllstoff feiner Korngrößenfraktion Kalksteinmehl, gemahlenes Schmelzkammerschlackengranulat oder Flugaische verwendet werden kann.The fillers preferably consist of a medium grain size fraction and a fine grain size fraction, with sand or broken melting chamber slag granules as a filler with a medium grain size fraction as a filler of fine grain size fraction limestone powder, ground melting chamber slag granulate or flying fish can be used.

Die erfindungsgemäße Frostschutzschicht kann unvermörtelt sein. Vorzugsweise ist die Forstschutzschicht jedoch vermörtelt, wird der Mischung also zusätzlich ein Bindemittel, z. B. Zement, beigemischt. Dabei wird vorzugsweise die Menge des Wassers auf optimale Verdichtbarkeit eingestellt. Wird in der beschriebenen Weise die Frostschutzsehicht vermörtelt, dann kann auf eine sonst häufig vorgesehene Mineralbetonschicht verzichtet werden. Es ist aber auch möglich, zunächst eine Frostschutzschicht auf Tiefbasis herzustellen und darauf unter Verwendung der in Rede stehenden Mischung aus ungebrochenem Schmelzkammerschlackengranulat, Füllstoffen und einem hydraulischen Bindemittel eine Zwischenschicht, an Stelle einer Mineralbetonschicht, aufzubringen.The antifreeze layer according to the invention can be unmortarized. The forest protection layer is preferred however, mortared, the mixture is also a binder, for. B. cement, added. Included the amount of water is preferably adjusted for optimal compressibility. Is described in the If the frost protection layer is mortared, then it can be applied to a mineral concrete layer that is otherwise often provided be waived. But it is also possible to first create a deep-based frost protection layer and then using the mixture in question of unbroken melting chamber slag granulate, Fillers and a hydraulic binding agent an intermediate layer instead of a mineral concrete layer, to raise.

Eine genaue Rezeptur für die Korngröße und die Mengen des ungebrochenen Schmelzkammerschlakkengranulats und der Füllstoffe kann nicht angegeben werden, weil sowohl das Schmelzkammerschlackengranulat als auch die Füllstoffe keine gleichbleibendenAn exact recipe for the grain size and the quantities of the unbroken melting chamber slag granulate and the fillers can not be specified, because both the melt chamber slag granules as well as the fillers are not constant

Eigenschaften haben. Wenn das zu verwendende Schmelzkammerschlackengranulat und die zu verwendenden Füllstoffe vorliegen, so kann die erforderliche Rezeptur wie folgt ermittelt werden:Have properties. When the melting chamber slag granulate to be used and the Fillers are present, the required formulation can be determined as follows:

An etwa vier bis sieben Mischungen inn unterschiedlichen Verhältnissen Schmelzkammerschlackengranulat zu Füllstoffe werden die Proctordichten und die Rohdichten im Weithalspyknometer bestimmt. Aus den Proctordichten und den Rohdichten werden Hohlraumgehalte ermittelt. Diese werden über den Verhältnissen Schmelzkammerschlackengranulat zu Füllstoffe graphisch aufgetragen. Unter dem Minimum der erhaltenen Kurve liest man das günstigste Verhältnis Schmelzkammerschlackengranulat zu Füllstoffe ab. Bei den Füllstoffen ist zu berücksichtigen, daß die feine Korngrößenfraktion - Korngröße kleiner 0,02 mm — 3 Gewichtsprozent der Mischung nicht übersteigt, da dieser Wert nach den ZTVE-StB 65 als Frostbeständigkeitskriterium gilt.About four to seven mixtures in different The Proctor densities and the bulk densities become the ratios of granulated melting chamber slag to fillers determined in the wide neck pycnometer. The Proctor densities and the raw densities are used to generate voids determined. These are graphed over the ratios of granulated melting chamber slag to fillers applied. Below the minimum of the curve obtained, one reads the most favorable ratio of granulated melting chamber slag to fillers. In the case of fillers, it must be taken into account that the fine grain size fraction - Grain size less than 0.02 mm - does not exceed 3 percent by weight of the mixture, as this Value according to ZTVE-StB 65 applies as frost resistance criterion.

Die optimale Menge des Wassers ermittelt man ausThe optimal amount of water is determined from

dem Proctorversuch.the Proctor trial.

Wird der Mischung zusätzlich ein Bindemittel beigemischt, so wird die Menge des Bindemittels so gewählt, daß bei der Eignungsprüfung folgende Anforderungen (wie bei hydraulisch gebundenen Kiestragschichten nach TVT 72) für die Druckfestigkeit eingehalten werden: If a binding agent is also added to the mixture, the amount of binder is chosen so that the following requirements are met in the suitability test (as with hydraulically bound gravel base layers according to TVT 72) for compressive strength:

Die Druckfestigkeit jedes Prüfkörpers darf 30 kp/cm² nicht unterschreiten und lOOkp/cm- nicht übersteigen, die mittlere Druckfestigkeit von drei zusammengehörigen Prüfkörpern muß zwischen 50 und 80 kp/cm² liegen.The compressive strength of each test specimen must ^{not be less than 30 kp / cm 2} and not exceed 100 kp / cm-, the mean compressive strength of three test specimens belonging together must be between 50 and 80 kp / cm ² .

Die Skizze, die nach einem Dünnschliff-Foto von einer Probe aus einem praktischen Anwendungsfall erstellt wurde, zeigt, wie die Füllstoffe 1 und 2 nach ihrer Menge und ihren Korngrößen so gewählt sind, daß zwischen den einzelnen Körnern des ungebrochenen Schmelzkammerschlackcngranuiats 3 praktisch keine Hohlräume verbleiben.The sketch created from a thin section photo of a sample from a practical application shows how the fillers 1 and 2 are chosen according to their amount and their grain sizes so that practically none between the individual grains of the unbroken melting chamber slag granulate 3 Cavities remain.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

23 28 claims:

1. Frost protection layer from melting chamber slag granulate for paving the road with at least a bituminous base course, at least one binder course and a surface course, thereby characterized in that it consists of an initially hydrous mixture of unbroken Melting chamber slag granules and fillers filling their cavities.

2. Frost protection layer according to claim '.. characterized in that the fillers consist of a medium grain size fraction and a fine grain size fraction.

3. Frost protection layer according to claim 2, characterized in that it is used as a filler medium grain size fraction Contains sand or crushed slag granules.

4. Frost protection layer according to claim 2 or 3, characterized in that it is finer as a filler Grain size fraction of limestone powder, ground granulated smelting chamber slag or fly ash having.

5. Frost protection layer according to one of claims 1 to 4, characterized in that the mixture a binding agent is also added.

6. Frost protection layer according to claim 5, characterized in that the amount of water is optimal Compressibility is set