DE2848583C2 - Gußasphaltmischung - Google Patents

Gußasphaltmischung

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DE2848583C2 DE2848583A DE2848583A DE2848583C2 DE 2848583 C2 DE2848583 C2 DE 2848583C2 DE 2848583 A DE2848583 A DE 2848583A DE 2848583 A DE2848583 A DE 2848583A DE 2848583 C2 DE2848583 C2 DE 2848583C2
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

0,2%
I) DIN 53 198, Verf. Λ
J) Bezogen auf die 2 Stunden bei 1050C getrocknete Substanz
DIN 5592I.
3JDIN 52911
^ DIN 53
10 5) DIN 53
6) Bezogen aufdie 2 Stunden bei IOOO°C geglühtu Substanz.
Tabelle I
Aussehen
Röntgenstruktur Oberfläche Mittlere Größe der Primärteilchen Spezifisches Gewicht Reinheitsgrad
Trocknungsverlust1) GlühverlusW) pH-Wert*) Löslichkeit
18 Nanometer 2,05 g/ml SiO2*) 98%
Gußasphaltmischungen werden z. B. zur Herstellung von Belägen auf Straßen, Parkplätzen oder Brücken, für ι s Isolier- oder Bodenestriche im Hochbau oder im Industriebau für Werkhallen oder Lagerhallen verwendet ,·'■■·
Gußasphalt ist eine dichte bituminöse Masse aus Splitt, Sand, Füller und Straßenbaubitumen oder Straßenbaubitumen und Naturasphalt, deren Mineralstoffgemisch Jiohlraumarm zusammengesetzt ist Der Bindemittelgehait ist auf die Hohlräume der Mineraimasse so abgestimmt daß diese im Einbauzustand voll ausgefüllt sind und ein geringer Überschuß an Bindemittel vorhanden ist Dieses Gemisch ist im heißen Zustand gieß- und streichbar und bedarf beim Einbau keiner Verdichtung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Gußasphaltmischung welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie 0,1 bis 2 Gew.-°/o gefällte oder auf pyrogenem Wege hergestellte Kieselsäure enthält
Die erfindung; gemäße Gußasphaltmischung kann als Mineralien NatursteinspL'tte (wl·? z.B. Basalt Diabas, Gabbro, Granit oder Posphvr, Kies oder Moränesplitte J5 mit 2—16 mm Körnung), Brechsap-i. ( = Sandanteil aus der Schotter- oder Splittproduktion der Steinbrüche) mit 0,09 — 2 mm Körnung aus obigen Gesteinen, Natursand (Rundsand = Gruben- oder Flußsand) und Mineralfüller (Kalkmehl oder Eigenfüller aus den Brechanlagen mit 0 - 0,09 mm Körnung enthalten.
In einer vorzugsweisen Ausführungsform kann die Gußasphaltmischung 0,1 bis 1,2 Gew.-% an gefällter, an gefällter und sprühgetrockneter oder an auf pyrogener.) Wege hergestellter Kieselsäure enthalten.
Die eingesetzte Kieselsäure kann eine BET-Oberfläche von 150 bis 250 mVg aufweisen.
Als eine gefällte Kieselsäure kann man eine Kieselsäure mit den folgenden physikalisch-chemischen Kenndaten einsetzen:
45
50
lockeres, weißes Pulver amorph
170 ± 25 mVg (nach BET)
AI3O3 6) 0,2% SO3 6J 0,8%
6%
5%
6,3%
praktisch unlöslich
in Wasser Als gefällte Kieselsäure kann man auch eine Kieselsäure einsetzen, welche dieselben physikalisch-chemischen Kenndaten aufweist und sich lediglich in der Höhe der ätampfdichte von der oben genannten unterscheidet. Die Stampfdichte kann z.B. 70g/l betragen.
Ajs eine gefällte und sprühgetrocknete Kieselsäure kann man eine Kieselsäure mit den folgenden physikalisch-chemischen Kenndaten verwenden:
Tabelle II Oberfläche nach BET m-Vg 190 Mittlere Größe der Primärteilchen Nanometer 18 Mittlere Größe der Sekundärteilchen Mikrometer 80 Stampfdichte (DIN 53194) g/l 220 Trocknungsverlust
(DIN 55 921)
(2Std. bei 1050C) % 6
Glühverlusti) (DIN 55921)
(2Std.bei 10000C) % 5
pH-Wert (DIN 53 200)2) 6,3
SiO2 (DIN 55 92 \)ψ) % 98
Al2O3 % 0,2
Fe2O3 % 0,03
Na2O % 1
SO3 % 0,8
Siebrückstand nach Mocker
(DIN 53 580) % 0,5
Ölzahl (nach DIN 53199) g/lOOg 230
!) Bezogen aufdie 2 Stunden bei 105°C getrocknete Substanz. 2) In Wasser: Aceton oder Methanol 1:1. J) Bezogen aufdie 2 Stunden bei 100O0C geglühte Substanz. 4) Enthält ca. 2% chemisch gebundenen Kohlenstoff.
Die gleiche gefäll'e und sprühgetrocknete Kieselsäure kann auch im vermahlenen Zustand mit einer mittleren Größe der Sekundärteilchen von z. B. 5 Mikrometer verwendet werden.
Als eine pyrogen hergestellte Kieselsäure kann man eine Kieselsäure mit den folgenden physikalisch-chemischen Kenndaten verwenden:
Tabelle III
Primärteilchengröße SiO2*)
Nanometer
Mol-Gewicht Oberfläche nach BET mVg Trocknungs verlust
(nach DIN 53 198)
(2 Std. bei 1050C) %
Glüh verlust (nach DIN 62911)
i2Std. bei 10000C) %
12
>99,8 60,09 200 ±25
< 1
28 43 583
Fortsetzung
pH-Wert (nach DIN 53 200)
(in 4 %iger wäßriger
Dispersion)
Grit (nach Mocker,
DIN 53 580)
3,6-4,3
<0,05
< 0,025 <0,05 <0,03
< 0,003
< 0,0009
< 0,0002
< 0,0002
< 0,0002
< 0,00003
< 0,00002
< 0,00004
< 0,003
2i
Na1O
P " ■
*) Bezogen auf die 2 Stunden bei 10CO°C geglühte Substanz.
Die erfindungsgemäße Gußasphaltmischung hat den Vorteil, daß die an ihr gemessene Eindringtiefe gemäß DIN 1996 wesentlich geringer ist
Die Empfindlichkeit der Gußasphaltmischung gegenüber Schwankungen im Bindemittelgehalt ist stark vermindert, so daß Dosierfehler ausgeglichen werden.
Überraschenderweise weist die erfindungsgemäße Gußaspahltmischung eine höhere Härte und eine bessere Dauerstandfestigkeit auf. obwohl wegen des Zusatzes von an gefällter oder auf pyrogenem Wege hergestellter Kieselsäure eine höhere Menge an Bindemittel erforderlich ist
Die erfindungsgemäße Gußasphaltmischung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert und beschrieben:
Die Korngrößenverteilung der Gußasphaltmischun-
TabellelV(Teill)
gen folgt den Sieblinitm gemäß der Fig, I, Kalksteinmehl in Handelskörnung, Natursand und Splitt werden jeweils eingewogen. Die Mineralstoffe sowie die Kieselsäure werden dann unter Einsatz eir(es Labormischers gründlich durchgemischt Nach einer Mischzeit von 5-10 Minuten ist die Kieselsäure gleichmäßig zunächst mit dem Füller und dann mit den Sand- und Splitterkomponenten vermischt Das Mineralstoff gemisch wird anschließend temperiert. Straßenbaubitumen B 45 wird kalt in die temperierten Mineralstoffe dosiert und im Wärmeschrank nachtemperiert. Anschließend wird die bituminöse Mischung hergestellt Bei hoher Drehzahl des Mischers entsteht eine homogene bituminöse Masse innerhalb von 5 — 6 Minuten Mischzeit Im Anschluß daran wird die Gußasphaltmischung unter Luftabschluß und Temperierung einer Nachmischzeit bei sehr langsamer Umdrehungszahl ausgesetzt, um die Gußasphaltmischung weiter zu homogenisieren.
Die Gußasphaltmischung, mengenmäßig ausreichend zur Herstellung von 5 Gußasphaltwürfeln, wird dann aus dem Mischtopf herausgelassen und r ■.-.' einer blechbeschlagenen Platte ausgebreitet Die Mengen zur Herstellung der 5 Gußasphaltwürfel werden dann aus dem flach ausgebreiteten Gußasphaltkuchen entnommen.
Die Zusammensetzungen der einzelnen Gußasphaltmischungen können der Tabelle IV entnommen werden.
Die Eindringtiefe wird gemäß DIN 1996 gemessen. Die ermittelten Werie sind ebenfalls in der Tabelle IV aufgeführt und korrespondieren mit den F i g. 2,3,4 und 5.
Alt Kieselsäure wird eine gefällte und sprühgetrocknete Kieselsäure mit den in Tabelle II aufgeführten physikalisch-chemischen Kenndaten eingesetzt:
Mischungen 1 2
S Bindemittel B 45 (Gew.-%) 6,5 6,5 7.0 8 7,0 7,5 9 7,5 -% jeweils durch Sand aufgefüllt. 6,8 7,3 7,8
Füller (Gew.-%) 22,8 22,8 22.8 22,8 22,8 22,8 Die eingeklammerten Werte ",'«Ilen die Summen ί 22,8 (23.2) 22,8 (23.2) 22,8 (23,2)
Splitt (Gew.-%) 45,0 55,0 45,0 55,0 45.0 55,0 ms dem jeweiligen Füller- und 45,0 45,0 45,0
iJ Kieselsäure (Gew.-%) 0 0 0 0 0 0 0,4 0,4 0,4
Eindringtiefe (nm)
nach 30 Min. 2,1 2.1 3,5 2,6 4,6 3.3 0,9 2,2 2,9
nach 60 Min. 2,3 2,3 4,0 2,8 4,6 3,6 1,0 2,4 3,3
'. Differenz A ET 0,2 0,2 0.5 0,2 1.0 0,3 0,1 0,2 0,4
Raumdichte (g/cm3) 2,418 2.458 2.411 2.447 2,401 2.439 2,331 2,408 2,394
Tabelle IV (Teil 2)
Mischung
7 10 11 12
Bindemittel B 45 (Gew.-%) 6,5 7.0 7,5
Füller (Gew.-%) 22,8 (23,2) 22,8 (23,2) 22,8 (23,2)
Splitt (Gew.-%) 55.0 55,0 55,0
SIPERNAT 22 (Gew.-%) 0.4 0,4 0,4
Eindringtiefe (nm)
nach 30 Min. 1.5 2,3 2.5
nach 60 Min. 1,7 2,5 2,8
Differenz Δ ET 0,2 0,2 0,3
Raumdichte (g/cm1) 2,412 2,426 2.423
Die Mischungen werden auf 100 Gew
Kieselsäureanteil dar.
Beurteilung der Ergebnisse der Beispiele
Für die Mischung von Gußasphalt mit 45,0 Gew.-% Splitt ergibt sich bei Verwendung von 0.4 Gew.-% Kieselsäure ein Bindemittelmehrbedarf von 0,0-0,8 Gew.-% (vgl. Beispiele 4,5 und 6). Durch den Zusatz an Kieselsäure in Höhe von 0,4 Gew.-% wird erreicht, daß die Empfindlichkeit der Mischungen gegenüber Schwankungen des Bindemittelgehaltes abnimmt. Diese Empfindlichkeit bedeutet einen Vorteil, da sie zur Erzeugung eines von Produktionscharge zur Produktionscharge gleichmäßigeren als bis jetzt bekannten Gußasphalt führt. Insofern ist es vorteilhaft, in Mischungen eines Gußasphaltes mit 45 Gew.-% Splitt geringe Mengen an Kieselsäure trotz des damit verbundenen höheren Bindemittelbedarfs zuzusetzen.
Bei den Mischungen gemäß den Beispielen 10,11 und 12 mit einem erhöhten Splittgehalt von 55,0 Gew.-% ist bei Zugabe von 0,4 Gew.-% Kieselsäure der Bindemittelmehrbedarf etwa 0,3 Gew.-% geringer. Auch hier zeigt sich eine geringere Empfindlichkeit der Mischungen gegenüber Schwankungen des Bindemittelgehaltes.
Die geringere Verformbarkeit der erfindungsgemäßen Gußasphaltmischung ergibt sich aus den F i g. 6 und 7, in welchen die Ergebnisse von Kriechtest graphisch dargestellt werden. Der Kriechtest basiert auf der der Publikation von Hills »The creep of asphat mixes« Journal of the Institute of Petroleum Vol. 59, No. 570, November 1973.
Hier/u 7 Mliill /

Claims (1)

  1. Patentanspruch
    Gußasphaltmischung, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1 bis 2 Gew,-% gefällte oder auf pyrogenem Wege hergestellte Kieselsäure enthält
    Charakteristik Stampfdichte«) Siebriickstand nach Mocker (DIN 53 580)
    gelallte Kieselsäure 200 g/Liter
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