DE2408988A1

DE2408988A1 - Verfahren zur herstellung von baustoffen aus bituminoesgebundenen kunststoffschaumteilchen

Info

Publication number: DE2408988A1
Application number: DE19742408988
Authority: DE
Inventors: Albert Dr Ing Schuhbauer
Original assignee: Alfred Kunz and Co
Current assignee: Alfred Kunz and Co
Priority date: 1974-02-25
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1975-09-04
Also published as: DE2408988C3; DE2408988B2

Description

Verfahren zur Herstellung von Baustoffen aus bituminösgebundenen Kunststoffschaumteilchen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffen aus Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff und Bitumen oder Teer und/oder Pech als Bindemittel.
Aus der DT-PS 964 217 ist ein Verfahren zur Herstellung von Baustoffen bekannt, bei dem kleinteilige, poröse thermoplastische Kunststoffkörper mit in sich geschlossenen Poren mit wasserhaltigen Bindemitteln vermischt werden, die beispielsweise aus Zement oder Mörtel bestehen können. Unter der Bezeichnung Styropor-Leicht- -beton sind in letzter Zeit Betone bekannt geworden, bei denen Polystyrol-Schaumstoff-Partikel als Zuschlagstoffe einem Zementmörtel zugesetzt werden. Derartige Schaum-Polystyrol-Betone sind beispielsweise in den Zeitschriften "Betonstein-Zeitung" Heft 2 und 3/1968 und "Straßenbau-Technik" Heft 13/71 beschrieben worden. Das Mischen der Teilchen aus Schaum-Polystyrol mit Zement und Wasser ist wegen der schlechten Benetzungsfähigkeit der Teilchen und wegen der unterschiedlichen Schüttgewichte der einzelnen Stoffe mit Schwierigkeiten verbunden. Aus diesem Grunde wurden die Schaum-Polystyrol-Teilchen mit einem besonderen Haftvermittler überzogen, der bei dem Mischvorgang gewährleistet, daß das hydraulische Bindemittel auf den Teilchenoberflächen haften bleibt und sich nicht in den Hohlräumen zwischen den Teilchen ansammelt.
Schaum-Polystyrol-Betonschichten sind bereits im Straßenbau anstelle von üblichen Frostschutzschichten als wärmedämmende Tragschichten eingesetzt worden, auf die die bituminösen Decken aufgetragen wurden. Durch diese Bauweise wurde ein Großteil der sonst üblichen Straßenauskofferung eingespart und auf die übliche Frostschutzschüttung verzichtet. Unterdessen hat sich herausgestellt, daß im Straßenbau die Tragschichten aus Schaum-Polystyrol-Beton als wärmedämmende Schichten die zunächst in sie gesetzten Erwartungen nicht voll erfüllt haben. Denn es zeigte sich, daß sich das tragende Zement-Mörtel-Gerüst der Schaum-Polystyrol-Betonschichten aufgrund der Kapillarwirkung mit Wasser vollsaugte, so daß die wärmedämmenden Eigenschaften der Schaum-Polystyrol-Betonschichten weitgehend verlorengehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung insbesondere für den Straßenbau geeigneter Baustoffe unter Verwendung aufgeschäumter Kunststoffe zu schaffen, die einerseits eine ausreichende Tragfähigkeit besitzen und andererseits auch unter Wasser einwirkung ihre wärmedämmende Wirkung nicht verlieren.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaumstoffpartikel in Bewegung gehalten werden und die bewegte Menge mit dem schmelzflüssigen Bindemittel besprüht wird. Spröde Stoffe aus Bitumen, Teer oder Teerpech besitzen eine ausreichende Festigkeit, um als Bindemittel das tragende Gerüst für in diesem eingeschlossene aufgeschäumte Teilchen aus Kunststoff zu bilden, so daß der entsprechende Verbundstoff in vielfältiger Weise als Baustoff verwendet werden kann. Bitumen, Teer und Pech von ausreichender Festigkeit sind aber bisher als Bindemittel für Partikel aus aufgeschäumten Kunststoffen zur Herstellung selbsttragender Baustoffe nicht verwendet worden, weil aufgeschäumte Kunststoffe bei sehr viel geringeren Temperaturen schmelzen als die spröden Bindemittel aus Bitumen, Teer oder Pech. Beispielsweise verträgt expandiertes Polystyrol eine kurzfristige Wärmebelastung von nur 100 bis 118° C, während die Bindemittel erst bei Temperaturen über 1800 C flüssig sind. Der Schmelzpunkt der Bindemittel steigt mit deren Sprödigkeit. Ein Vermischen der aufgeschäumten Kunststoffteilchen mit den schmelzflüssigen Bindemitteln entsprechend der Herstellung des Schaum-Polystyrol-Betons ist daher nicht möglich, weil die aufgeschäumten Kunststoffe vollständig in den verflüssigten Bindemitteln schmelzen würden. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Einbindung der aufgeschäumten Kunststoffteilchen in dem tragenden Bindemittel aus Bitumen, Teer oder Pech, ohne daß ein Schmelzen der Schaumstoffteilchen zu befürchten ist.
Während das in der erfindungsgemäßen Weise auf die Schaumstoffteilchen aufgesprühte Bindemittel in der Sprühdüse 0 noch Temperaturen von etwa 180 C aufweist, verliert es bei dem Versprühen einen Teil seiner Wärme. Es verteilt sich in feinste Tröpfchen, die die Schaumstoffteilchen ummanteln, ohne diese zu schmelzen, weil die einzelnen Bindemitteltröpfchen nur eine geringe Wärmemenge aufweisen, die zum Aufschmelzen der Teilchen nicht ausreicht.
Um die einzelnen Schaumstoffteilchen bilden sich Schichten aus Bindemitteln, die die Teilchen untereinander verkleben und verbinden. Die in der erfindungsgemäßen Weise hergestellte Masse läßt sich als Schicht auftragen, ausformen und verpressen, wobei die Bindemittel nach ihrem Auskühlen ein tragfähiges Gerüst bilden.
Der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Baustoff weist hervorragende wärmedämmende Wirkungen auf, da das Bindemittel selbst schlecht wärmeleitend ist. Das Bindemittel ist weiterhin wasserabstoßend, so daß die erfindungsgemäßen Baustoffe insbesondere geeignet sind, als tragende Wärmedämmschichten im Straßenbau verwendet zu werden.
Während bei der Herstellung der bekannten Schaum-Polystyrol-Betone Haftvermittler verwendet werden müssen, um eine befriedigende Bindungswirkung zwischen dem Zementmörtel und den Schaum-Polystyrol-Teilchen m erzielen, kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf diese verzichtet werden, weil die auEgesprühten Bindemittel auf den Oberflächen der Schaumstoffteilchen sehr gut haften.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann den Schaumstoffpartikeln ein vorgewärmter Füllstoff zugesetzt und das bewegte Gemisch mit dem Bindemittel besprüht werden.
Als Füllstoff ist beispielsweise Stein- oder Asbestmehl geeignet. Der vorgewärmte Füllstoff entzieht der Mischung keine Wärme, so daß es während des Aufsprühens des Bindemittels mit diesem eine innige Bindung eingeht. Der Füllstoff vermehrt somit die Bindemittelmenge, so daß die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens erhöht wird, weil der Füllstoff billiger ist als die- aus Bitumen, Teer oder Pech bestehenden Bindemittel. Zusätzlich führt der Füllstoff zu einer Versteifung des Bindemittels, sodaß dessen Tragfähigkeit noch verbessert wird. Die Verwendung von Füllstoffen erhöht somit die Festigkeit des erfindungsgemäßen Baustoffs.
Die Tragfähigkeit des erfindungsgemäßen Baustoffs kann dadurch erhöht werden, daß der Durchmesser der Schaumstoffkügelchen verringert wird. Das tragende Gitter wird dadurch dichter und die Knicklängen der durch das Bindemittel gebildeten Zellstruktur geringer.
Es ist bereits bekannt, Korkkügelchen durch bituminöse Bindemittel zu isolierenden Massen zu verarbeiten. Dieses bekannte Verfahren vermag aber die vorliegende Erfindung nicht nahezulegen, da Kork ohne weiteres den Temperaturen des verflüssigten Bindemittels standzuhalten vermag.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann unter Verwendung von bekannten Mischern durchgeführt werden, in die die Bindemittel eingesprüht werden. Die zulässige Temperatur des Bindemittels auf den Schaumstoffteilchen kann in einfacher Weise dadurch eingestellt werden, daß der Abstand der Sprühdüse zu den Teilchen entsprechend verändert wird.
Die Wärmebeständigkeit der aus dem erfindungsgemäßen Baustoff hergestellten Schichten kann zusätzlich dadurch erhöht werden, daß deren Oberflächen mit einem mineralischen Film, beispielsweise aus Zementleim oder Kieselsäure, überzogen werden.

Claims

PATEN TANS P RUCHE

1. Verfahren zur Herstellung von Baustoffen aus Partikeln aus aufgeschäumtem Kunststoff und Bitumen oder Teer und/oder Pech als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffpartikel in Bewegung gehalten werden und die bewegte Menge mit dem schmelzflüssigen Bindemittel besprüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffpartikel aus expandiertem Polystyrol bestehen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Schaumstoffpartikeln ein vorgewärmter Füllstoff zugesetzt und das bewegte Gemisch mit dem Bindemittel besprüht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff aus Stein- oder Asbestmehl besteht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Teerpech verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die warme mit Bindemitteln durchsetzte Mischung als Isolierschicht aufgetragen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die warme mit Bindemitteln durchsetzte Mischung in Formen eingefüllt oder eingepreßt und in diesen bis zu ihrer Auskühlung gehalten wird.