DE2636001B2 - Verfahren zur Herstellung einer rieselfähigen Zumischungskomponente für bituminöse Bindemittel - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer rieselfähigen Zumischungskomponente für bituminöse BindemittelInfo
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Description
Die Erfindung beirifft ein Verfahren zur Herstellung
einer rieselfähigen Zumischungskomponente für als Straßen- oder Bodenbelag geeignete bituminöse Bindemittel, bei welchem thermoplastische Polymerteilchen
als Trägersubstanz mit Zusatzstoffen verbunden werden.
Es ist bereits bekannt (DE-OS 2146 903), als
Zumischungskomponente für bituminöse Bindemittel ein thermoplastisches Material in Form von rieselfähigen Teilchen zu verwenden, die an ihrer Oberfläche mit
mineralischen oder pigmentösen Zusatzstoffen verbunden sind. Die Zusatzstoffe gelangen dort mehr oder
ίο weniger zufällig im Verlauf eines früheren Gebrauchs
als Verunreinigungen auf die Teilchenoberfläche.
Weiter ist es schon seit längerem bekannt (DE-OS 21 46 903), daß thermoplastische Stoffe, insbesondere
Polyäthylen oder Polypropylen als solche einen
π günstigen Einfluß auf die Eigenschaften bituminöser
Massen bei deren Verwendung im Straßenbau haben. Eine weitere Verbesserung von Bitumen oder Asphalt,
beispielsweise der Hafteigenschaften des Fliet'/ermögens oder der Schaumbildung kann durch die Zugabe
weiterer Zusatzstoffe erzielt werden, die häufig in Kombination miteinander angewendet werden. Allerdings treten bei der Herstellung der Mischung häufig
Schwierigkeiten auf, da sich die Stoffe oft nicht einfach zudosieren oder in der Grundsubstanz homogen
_>-> verteilen lassen. So mußten Kautschuk, Latexemulsionen oder Bitumenteer bisher mit Spezialpumpen
eingedüst werden. Bei Kalksteinmehl war die Zudosierung zwar etwas einfacher, jedoch machte der mehlige,
zum Zusammenbacken neigende Charakter dieses
so Produktes bei der Dosierung eine Auflockerung
erforderlich.
Ferner ist es bei einem Verfahren zur Herstellung von kömigen Zumischungskomponenten aus Kunststoffen
für die Herstellung von Leichtbauteilen insbesondere
ti aus Beton an sich bekannt (DE-OS 19 01675), eine
Deckschicht aus Zement oder anderen Pulverstoffen auf Polyurethanteilchen aufzubringen. Zu diesem Zweck
werden dort durch Versprühung Polyurethantröpfchen gebildet und in statu nascendi, solange sie noch klebrig
in sind, mit der Deckschicht umhüllt. Bei den Trägerteilchen handelt es sich also zunächst um Flüssigkeitströpfchen, in denen unter Anwachsen und Erstarren der
Teilchen eine chemische Reaktion abläuft. Für die Deckung des Wärmebedarfs der Polyurethanreaktion
ι. ist eine Wärmezufuhr erforderlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem eine Vielzahl
unterschiedlicher Zusatzstoffe in eine rieselfähige, mit bituminösen Massen leicht mischbare Form gebracht
-.(ι werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Polymerteilchen durch Erwärmung an
ihrer Oberfläche klebrig gemacht, im klebrigen Zustand mit den Zusatzstoffen gemischt und dann schockartig
v> abgekühlt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Erwärmung der
Polymerteilchen bis zur Klebrigkeit der Teilchenoberfläche beim Zerkleinern von Polymermaterial mittels
mi rotierender Messer. Das schockartige Abkühlen kann
durch Einleiten von Wasser oder von Latex erfolgen. Beim Zusetzen einer wäßrigen Latexemulsion kann ein
Teil des Wassergehalts derselben in dem Polymermaterial belassen werden.
ι.-- Als Zusatzstoffe können ferner feinkörnige Teilchen
aus organischen Materialien, wie Sägespäne, Zellulose, oder aus anorganischen Materialien, wie Sand, Silikate,
Kreide, Kalkmehl, Metallpulver, in das Polymermaterial
zudosiert werden.
Als besonders günstig ist es anzusehen, daß die Erfindung die Möglichkeit bietet, Abfallstoffe, die
ansonsten schwer beseitigbar oder verwertbar sind, in eine Grundsubstanz einzubringen, in welcher solche
Abfallstoffe eine auf die Grundsubstanz günstige Wirkung ausüben. Beispielsweise ist dies für Gummi,
Kautschuk oder gummihaltige Materialien möglich, welche in Straßen- oder Bodenbelagsmassen eingebracht eine günstige Wirkung auf diese ausüben. Solche
Gummiabfälle können z. B. von zerkleinerten Autoreifen gebildet sein. Es ist nun nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, die Polymerteilchen mit einer
Schicht aus Gummi oder Kautschuk ganz oder teilweise zu bedecken.
Als Kunststoffe eignen sich in erster Linie Polyolefine, vorzugsweise Polyäthylen und Polypropylen, ferner
Polystyrol, Polyester, Polyvinylchlorid und andere Thermoplaste. Die Polymere müssen keineswegs
Neuware sein, da rcl«. Vorteil auch Kunststoffabfälle,
insbesondere Kunst&ioffregenerate verwendet werden
können. Die einzelnen Körner des Baumaterials können eingefärbt sein, wobei durch entsprechende Farbgebung
und Wahl der Teilchenform und Teilchengröße unterschiedliche Produkte leicht zu kennzeichnen und
damit unverwechselbar zu gestalten sind. Es können daher die als dosierfähiges Streugut in verschiedenen
Feinheitsgraden hergestellten Zusätze dem jeweiligen Verarbeitungsgebiet in besonders einfacher Weise
angepaßt werden. jo
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zumischungskomponenten sind aufgrund ihrer
rieselfähigen Konsistenz einfacii dosie.oar und lassen
sich in vergleichsweise kurzer Zeit homogen in bituminösen Massen verteilen. Die thes noplastische
Trägersubstanz, die sich ebenfalls im Bitumen auflöst, wirkt sich auf dessen Eigenschaften positiv aus.
Wie bereits erwähnt, erfolgt die Erwärmung der Polymerteilchen zweckmäßig durch Zerkleinern von
Polymermaterial mittels rotierender Messer, wobei die to Oberfläche bis zur Klebrigkeit, jedoch nicht weit über
den Plastifizierungspunkt hinaus erwärmt wird. Beim anschließenden schockartigen Abkühlen, beispielsweise
mit Wasser, werden die von der Motorleistung der Anlage bis zur Plastizitätsgrenze erwärmten Kunststoff- j
teilchen schlagartig abgekühlt, so daß ein Verkleben der Polymerteilchen verhindert wird. Die Zusatzstoffe
können schon zugleich mit dem zu zerkleinernden Polymermaterial in den Behälter eingebracht werden,
vorzugsweise jedoch erst nach Erreichen der Klebrig- v)
keit des Polymermaterials. Die zugegebene Wassermenge verdampft im allgemeinen im Behälter und
während des Auslaßvorganges durch die Eigenwärme des Materials fast vollständig. Sofern entsprechend
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Teil des Wassers oder einer anderen Flüssigkeit in
der Zumischungskomponente belassen wird, so verdampft dieser Flüssigkeitsanteil beim Einbringen der
körnigen Zumischungskomponente in das im allgemeinen heiße bituminöse Bindemittel, wobei restlich m>
verbleibende Wasseranteile, die einstell- und steuerbar sind, zur Verbesserung der Einmischbarkeit und der
Verarbeitung mit Straßenfertigern bzw. anderen Verlegegeräten genutzt werden können. Außerdem wird der
Handeinbau begünstigt Die Verlegung von Boden- oder t,r>
Straßenbelagsmassen auf Bitumenbasis (z. B. Gußasphalt, Walzasphalt, Asphaltfeinbeton usw.) wird
dadurch erleichtert, und zwar wird die Einbaulcistung
erhöht, die bisher bereits durch die Kunststoffkomponente verbessert wurde.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Zumischungskomponente ist auf zahlreichen
Baugebieten anwendbar. Beispielsweise läßt sich auf dem Straßenbaugebiet Polychloropren, also ein Synthesekautschuk, vorzugsweise in Latexform nunmehr auf
einfache Weise in erwärmtes Bitumen bzw. eine bitumenhaltige Masse einbringen. Bekanntlich ist
Polychloropren nicht nur alterungsbeständig, sondern auch bis 260° temperaturbeständig, wogegen Naturkautschuk seine Wirksamkeit bei 1500C abbaut Die
hohen Temperaturen lassen sich aber bei der Einbringung in erwärmtes Bitumen nicht vermeiden.
Femer wird Kautschuk auch in öl angelöst Da
Bitumen aus Asphaltenen und Maltenen besteht, kann nunmehr die ölphase des Bitumens mit einer anderen
ölphase gekoppelt bzw. verbunden werden, wodurch die Benetzung der mineralischen Zuschlagstoffe in einer
bitumenhaltigen Masse verbessert wird. Der Kautschukzusatz zu einer solchen Masse bewirkt eine
Erhöhung der Zähigkeit und bringt eine Plastizität in das Mischgut zu der vorhandenen Plastizität hinein.
Dadurch wird die Rißneigung bei Tiefsttemperaturen vermindert und die Dauerbelastbarkeit unter dynamischen Beanspruchungen erhöht
Während die Einbringung solcher kautschuk- bzw. ölhaltiger Substanzen bisher sowohl bei der Dosierung
als auch bei der homogenen Verteilung im Bitumen Schwierigkeiten bereitet, ist nunmehr die Dosierung
äußerst einfach, da die Anlagerung des Öls bzw. Kautschuks an den Polymerteilchen kontrollierbar und
steuerbar ist Da es keine wesentlichen Schwierigkeiten bedeutet, die ohnedies bereits in körniger Form
vorliegenden Polymerteilchen im erwärmten Bitumen bzw. Asphalt mit genügendem Homogenitätsgrad zu
verteilen, bedeutet dies zugleich auch eine entsprechend homogene Verteilung des oder der an den Polymerteilchen anhaftenden Zusatzstoffe. Dies ^iIt auch für
Haftmittel und sonstige Zusätze, die im bituminösen Straßenbau in verschiedener Konsistenz und mit
unterschiedlichem chemischen Aufbau verwendet werden, z. B. Amine, Salze, Fettsäurederivate usw. Auch sie
können nunmehr mittels handelsüblicher Dosieranlagen, die in Aspahltanlagen gebräuchlicher Dosieranlagen, die in Asphaltanlagen gebräuchlich sind, unter
Zuhilfenahme der sie tragenden Polymerteilchen dem Bitumen oder dem Asphalt zudosiert werden, da die
genügend genaue Dosierung der rieselfähigen körnigen Zumischungskomponente keine Schwierigkeiten bereitet. Dadurch läßt sich eine wesentliche Verbesserung
der Hafteigenschaften des Bindemittels an Gesteinsstoffen und sonstigen mineralischen Bestandteilen, wie
Füllmaterialien, erzielen.
Weitere Anwendungsgebiete sind Zusätze zur Verbesserung des Fließvermögens der Bitumenmischung
beim Einbau, Zusätze zur Steuerung der Schaumbildung der Mischung, Zusätze zur Herabsetzung der Verarbeitungstemperaturen beim Einbau der Massen.
Diese Zusatzstoffe lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in verschiedener Größenordnung
und in auf den jeweiligen Bedarf abgestimmten Mischungen auf die Polymerteilchen aufbringen und mit
diesen ohne wesentliche Entmischungsneigung homogen in die Grundsubstanz einbringen.
Die Lagerfähigkeit der erfindungsgemäßen Zumischungskomponente ist praktisch unbegrenzt, ohne daß
das Material an Streufähigkeit verliert. Da die
Fremdstoffteilchen an den Polymerteilchen stark anhaften, ist ein Abstreifen oder Abwaschen der
Fremdstoffe von den Polymerteilchen z. B. durch Feuchtigkeitseinfluß, wie Regen, unmöglich.
Die im Rahmen der Erfindung als Zusatzstoffe verwendbaren Flüssigkeiten unterliegen praktisch keiner
Beschränkung. Da die meisten Polymere gegen eine Vielzahl von Säuren und Laugen unempfindlich sind,
lassen sich auch solche aggressive Substanzen ohne Schädigung des Polymermaterials binden und auf diese
Weise in die Grundsubstanz einbringen, in der sie nicht mehr schädlich sind. Beispielsweise lassen sich Polyolefinteilchen,
insbesondere aus Polyäthylen, leicht an ihrer Oberfläche mit Knetöl bzw. Abfallöl beschichten,
welches einen Anteil an gelöstem bzw. feinverteiltem Gummi enthalten kann. Jedes Polymerteilcher. ist dann
an einem Großteil seiner Oberfläche mit einer ölschicht bzw. Gummischicht überzogen und klebt nicht Auf
diese Weise kann das Haften benachbarter Teilchen auch dann vermieden werden, wenn an sich klebrige
Substanzen verwendet werden.
Die Polymerteilchen können durch Granulation gewonnen werden. Jedoch ist es besonders günstig,
geschrumpfte Teilchen, sogenannte Agglomerate, zu verwenden, da diese eine große Oberfläche aufweisen
und darüberhinaus Hohlräume haben, in denen sich die
Zusatzstoffe anlagern können. Solche Agglomerate entstehen dadurch, daß Folien aus schrumpffähigem
Kunststoff, insbesondere Polyäthylen, zerrissen und unter Wärmeeinwirkung geschrumpft werden. Bei
dieser Wärmeeinwirkung tritt zugleich mit der Schrumpfung der Folienschnitzel eine Klebrigkeit an
der Teilchenoberfläche auf, wodurch das Anhaften der mit den Agglomeratteilchen vermischten Zusatzstoffe
problemlos erfolgt.
In einen zylindrischen Kessel von 1 m Durchmesser, dessen Achse senkrecht steht und in welchem acht
feststeher Ie Messer an der Zylinderwand und zwei rotierende Messer an einer gemeinsamen Welle
angeordnet sind, werden die rotierenden Messer auf eine Umdrehungszahl von 1600 UpM gebracht. Hierauf
werden Polyäthylenfolien in Form von Folienabfällen, Säcken und anderen Abfallprodukten, die teilweise
verschmutzt sind, in den Kessel eingebracht und durch die Messer allmählich zerschnitten bzw. zerrissen.
Hierbei werden die Folien und die daraus entstehenden Schnitzel erwärmt Ab etwa 90° C beginnen die
Folienschnitzel oberflächlich anzuschmelzen, was auch dadurch feststellbar ist, daß die Folienschnitzel allmählich
zum Zusammenbacken neigen. Durch weitere Rotation der Messer läßt man die Temperatur zunächst
noch um einige weitere Grad C ansteigen, worauf ein
ίο gegenüber dem Polyäthylen artfremder Zusatzstoff in
den Kessel eingesprüht wird, und zwar Latex. Hierbei
werden die bereits zur Agglomeratform zusammengeschrumpften Folienschnitzel durch den kalten Latex
schockartig abgekühlt wodurch das zusammengebackene Material gleichsam zerspringt und dadurch wieder in
körniger Struktur vorliegt Der Latex ist auf den einzelnen Polyäthylenagglomeritteüchen auf- bzw.
angeschmolzen, wobei während der Abkühlung der Polyäthylenteilchen ein Teil des im Latex enthaltenem
Wassers verdampft Dieser D-.:npf wird so lange abgesaugt, bis der gewünschte Fcuchtigkeiisgrad
erreicht ist Die erhaltenen Agglomeratteilchen sind an ihrer Oberfläche zur Gänze oder zu wesentlichen Teilen
von einer Latex- bzw. Kautschukschicht umhüllt bzw.
abgedeckt, kleben jedoch nicht Die Latexschicht haftet an den Polyäthylenteilchen fest an. jedes Poiyäthyienteilchen
enthält in den Hohlräumen seines Agglomeratteilchens noch einen bestimmten Wassergehalt in Form
von Latex, welcher jedoch durch riie im wesentlichen
jo feuchtigkeitsundurchlässige Latex- bzw. Kautschukschicht abgedeckt und dadurch vor dem Verdunsten
weitgehend geschützt ist. Das erhaltene Agglomerat kann in Säcke verpackt und bis zur weiteren
Verwendung gelagert werden. Es ist zur Einbringung in heißes Bitumen oder in eine bitumenhaltige Masse
hervorragend geeignet.
Die Korngröße der Zumischungskomponente kann ebenso wie die Kornform starken Veränderungen
unterliegen. Im allgemeinen sind die Körner einige
4(i Millimeter, zumeist 2—6 mm groß. Die Form der
!'örper ist bei Agglomeraten unregelmäßig. Bei Granulaten können sowohl Stranggranulate als auch
Bandgranulate Verwendung finden. Auch bei Granulaten liegt die Größenabmessung im Millimeterbereich.
Claims (12)
1. Verfahren zur Herstellung einer rieselfähigen
Zumischungskomponente für als Straßen- oder Bodenbelag geeignete bituminöse Bindemittel, bei
welchem thermoplastische Polymerteilchen als Trägersubstanz mit Zusatzstoffen verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die
Polymerteilchen durch Erwärmung an ihrer Oberfläche klebrig gemacht, im klebrigen Zustand mit den
Zusatzstoffen gemischt und dann schockartig abgekühlt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerteilchen beim Zerkleinern
von Polymermaterial mittels rotierender Messer bis zur Klebrigkeit der Teilchenoberfläche erwärmt
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das schockartige Abkühlen
durch Einleiten von Wasser erfolgt
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das schockartige Abkühlen
durch Einleiten von Latex erfolgt
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe eine
wäßrige Latex-Emulsion zugesetzt wird und daß ein Teil des Wassergehalts derselben in dem Polymermaterial belassen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe
feinkörnige Teilchen aus organischen Materialien, wie Sägespäne, Zellulose, oder aus anorganischen
Materialien, wie Sand, Silikate, Kreide, Kalkmehl, Me'.allpulver, in das Poiymermaterial zudosiert
werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Polymermaterial
als Zusatzstoffe Gummi oder Kautschuk zudosiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerteilchen
durch Schrumpfen von Folienteilen gebildet werden, an denen sich Hohlräume zur Aufnahme der
Zusatzstoffe bilden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzstoffe Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, Öl, Salzlösungen, Natur- oder
Kunstkautschukemulsionen, dem Polymermaterial zugesetzt werden, die von den Hohlräumen in den
Polymerteilchen aufgenommen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als zusatzstoffe Bitumen, Naturasphalt oder Pech dem Polymermaterial
zugesetzt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß als Polymermaterial ein Kunststoffregenerat verwendet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerteilchen und gegebenenfalls die Zusatzstoffe eingefärbt
werden.
Applications Claiming Priority (1)
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DE2636001C3 DE2636001C3 (de) | 1980-04-24 |
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ID=3588867
Family Applications (1)
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DE (1) | DE2636001C3 (de) |
Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE3404271A1 (de) * | 1984-02-03 | 1985-08-08 | Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf | Feinkorngemisch |
DE3729302C1 (de) * | 1987-09-02 | 1988-09-22 | Lafrentz Gmbh & Co H | Markierungsmaterial fuer Verkehrsflaechen sowie Verfahren und Vorrichtung zu dessen Herstellung |
Families Citing this family (1)
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DE102012104769A1 (de) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Hardy Schulze | Anstrichmittel, Substrat zum Auftragen zusammen mit einem Bindemittel auf Oberflächen und Verfahren zur Herstellung eines Anstrichmittels zur Verringerung oder Verhinderung von Schimmelbildung |
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1975
- 1975-08-29 AT AT669475A patent/AT364806B/de not_active IP Right Cessation
-
1976
- 1976-08-11 DE DE2636001A patent/DE2636001C3/de not_active Expired
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---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2636001C3 (de) | 1980-04-24 |
AT364806B (de) | 1981-11-25 |
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ATA669475A (de) | 1981-04-15 |
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