DE2919444C2

DE2919444C2 - Verfahren zur Aufbereitung von gieß- und/oder verdichtungsfähigen Asphaltbetonmassen für die Herstellung von flächigen Deckenbelägen und von flächigen Estrichbelägen in Gebäuden

Info

Publication number: DE2919444C2
Application number: DE19792919444
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Wibau Industrie und Verwaltung GmbH, 6466 Gründau
Current assignee: Mitteldeutsche Harstein Industrie AG
Priority date: 1979-05-15
Filing date: 1979-05-15
Publication date: 1983-03-03
Also published as: DE2919444A1

Description

a) durch Mischung eines Füllers aus Kalk-, Basaltoder Schiefermehl mit einem Schüttgewicht zwischen 0,9 und 1,1 kg/dm³ mit einem weiteren eine größere volumenbezogene Oberfläche aufweisenden Füller aus pulverisierter amorpher Kieselsäure mit einem Schüttgewicht zwischen 0,1 und 0,2 kg/dm³ oder Kieselgur mit einem Schüttgewicht zwischen 0,15 und 0,3 kg/dm³ in einem Volumenverhältnis von 1 :0,5bisl _:5;

b) durch anschließende Zugabe dieses Fültetoffgemisches in üblichem Volumenanteil zu den in eines zweiten Mischer sich befindenden Sand- und Splittkomponenten und hierbei Herstellung eines Mineralstoffgemenges mit einem gegenüber dem jeweils vergleichbaren Standardgemenge geringeren Schüttgewicht und

c) durch die Vermischung dieses Gemenges mit einer seine vergrößerte Oberfläche berücksichtigende Bindemittelmenge.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischzeit für die Vermischung der Sand- und Splittkomponente mit dem Füllergemisch bei Verwendung e<nes Chargenmischer 45 bis 60 see, bei Verwendung eines Durchlaufmischers gleich oder größer als 60 sec is

3. Verfahren nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des aufbereiteten Asphaltbetons bei Austritt aus dem Mischer nicht mehr als 190⁰C und nicht weniger als 140⁰C beträgt.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von gieß- und/oder verdichtungsfähigen Asphaltbetonmassen, die einen mineralischen Fülleranteil (0 bis 0,09 mm) enthalten, für die Herstellung von flächigen Deckenbelägen für Straßen und von flächigen Estrichbelägen in Gebäuden.

In der DE-OS 25 26 205 ist eine Asphaltmasse beschrieben, die verbesserte mechanische Festigkeitseigenschaften aufweisen soll. Das Ergebnis wird durch einen besonderen Aufbau des Feinsandbereiches, insbesondere durch eine deutliche Anhebung der Kornaufbauwerte im Bereich von 0,04 bis 0,25 mm, errsicht. Hierbei sollen drei Teile dieses Körnungsbereiches in der Größenordnung über 0,04 mm und der Rest darunter liegen.

Der eigentliche Füllergehalt, d. h. der Bereich von 0 bis 0,09 mm, ist nicht ausgewiesen und nicht definiert.

Desweiteren wurde durch die DE-OS 21 12 931 ein Füller für Asphaltmassen bekannt, der überwiegend aus Diabas aufgebaut ist, wobei fallweise jedoch auch andere Füller mit etwa gleichem Schüttgewicht untergemischt sein können. Der Füller eignet sich zur Herstellung aller üblichen Straßenbaumischungen und soll diesen eine erhöhte Stabilität und ein besseres Fließverhalten vermitteln.

Weiter ist es durch die DE-OS 15 94 769 bekannt, daß

erhitzte Zuschlagstoffe — Korngröße oberhalb 0,09 mm — mit bereits biturniniertem Füller gemischt werden, wobei 14 bis 3 Gewichtsteile Füller mit 1 Gewichtsteil

Bindemittel bituminiertsind.

Das Verfahren hat die Herstellung eines hochwertigen bituminösen Belages, insbesondere die Herstellung von Verschleißschichten mit geringem Bindomittelanteil, zum Ziel,

Die Herstellung gießfähiger oder lediglich eine geringe Nachverdichtung durch Walzen erfordernder Asphaltbetone wird durch diese bekannten Verfahren

is nicht ermöglicht und bringt erhebliche Schwierigkeiten mit sich.

Diese sind im wesentlichen durch die hohe Temperaturbelastung des Trommeltrockners der Asphaltaufbereitungsanlage bedingt, die durch die Notwendigkeit der Erhitzung eines gegenüber normalen Walzasphalt-Feinbetonen stark erhöhten Fülleranteils in der Rezeptur hervorgerufen wird, wobei diese Überhöhung durch das Erfordernis der Einbringung hoher Bindemittelanteile im Interesse der Schaffung eines gießfähigen oder quasi gießfähigen Verhaltens des Gutes notwendig ist

Die große Oberfläche dieses Fülleranteiles (Mineralmehl von 0 bis 0,09 mm Größe) hat die Eigenschaft, das flüssig in das Miseralgemisch eingegebene Bitumen durch Umhüllung der Füllerpartikel und/oder durch die notwendige Mörtelbildung zu binden, so daß ein »Ausbluten«, d. h. Abtropfen von nichtoberflächenhaf tendern Bitumen, nach abgeschlossenem Mischprozeß mit Sicherheit vermieden wird.

Durch den hauptsächlich aus Füller, Feinsand und

Bindemittel gebildeten Mörtel werden die Hohlräume zwischen den gröberen Kornanteilen im wesentlichen gefüllt und die Lage dieser Körnungsanteile in der Decke stabilisiert. Die für eine Umhüllung der Füllerpartikel und Mörtelbildung erforderliche Erhit zung des Füllers geht hierbei dank seiner großen Oberfläche durch Kontakt mit den gröberen erhitzten Anteilen schnell vor sich, da die absolute Wärmeaufnahme des einzelnen Füllerkorns infolge seiner geringen Masse ebenfalls gering ist.

*5 Bei Zusammenführung der Splitt- und Sandkomponenten mit der Füllerkomponente im Mischer lagern sich die feinen Füllkörner den gröberen Splittkörnern an und erhalten dadurch die für die Umhüllung und Mörtelbildung erforderliche Temperatur.

Für die Gußasphaltaufbereitung erhitzt man jedoch aus diesem Grund in der Praxis die gröberen Splittanteile weit über die für den Einbau erforderlichen Temperaturen hinaus, um einmal für diesen füllerreichen Asphalt einbaufähige Temperaturverhältnisse für die Gesamtmischung zu erhalten, und zum anderen die aus dem Transport des Mischgutes von der Mischanlage zur Einbaustelle resultierenden Wärmeverluste berücksichtigen zu können. Die ebenfalls denkbare Miterhitzung der Fülleranteiie

μ im Trommeltrockner scheidet im allgemeinen aus, da es nicht zweckmäßig ist, die relativ aufwendigen Abscheide- bzw. Filteranlagen durch zusätzlichen Füller zu belasten. In diesem Zusammenhang wird noch auf die fallweise ausgeübte Erhitzung des Füllers in separaten Einrichtungen hingewiesen.

Die bei starker Belastung und Sonneneinstrahlung aufgrund fehlender Hohlräume besonders aktuelle

Gefahr der SpurrillenRÜilUng tmt zu Sonderenwicklungen geführt, die insbesondere die Erhöhung des Splittanteiles vorsehen.

Diese Maßnahmen haben zwar im allgemeinen zu hinreichend befriedigenden Ergebnissen geführt, umgekehrt aber die Einbautechnik infolge der nur bei Vibration ausreichenden Fließeigensehaften dieses Produktes kompliziert und verteuert
Diese Sachlage berücksichtigend ist es Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren nach der eingangs gegebenen Klassifizierung zu nennen, das die Aufbereitung von in der Decke Resthohlräume üblicher Größenordnung aufweisenden Asphaltbetonen — bei Erhaltung eines üblichen Füllervolumens — und dabei die Herstellung von fließ- bzw. quasi fließfähigem oder besonders leicht verdichtbarem Asphaltbeton — insbesondere einem Asphaltfeinbeton — ermöglicht

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor,

f · a) Mischung eines Füllers aus Kalk-, Basalt- oder

_s Schiefermehl mit einem Schüttgewicht zwischen

0,9 und 1,1 kg/dm³ mit einem weiteren eine größere volumenbezogene Oberfläche aufweisenden Füller aus pulverisierter amorpher Kieselsäure mit einem

' Schüttgewicht zwischen 0,1 und 0,2 kg/dm³ oder

Kieselgur mit einem Schüttgewicht zwischen 0,15

f und 03 kg/dm³ in einem Volumenverhältnis von

1 :0,5 bis 1 :5;

b) anschließende Zugabe dieses Füllstoffgemisches in üblichem Volumenanteil zu den in einem zweiten Mischer sich befindenden Sand- und Splittkomponenten und hierbei Herstellung eines Mineralstoffgemenges mit einem gegenüber dem jeweils vergleichbaren Standardgemenge geringeren Schüttgewicht und

c) Vermischung dieses Gemenges mit einer seine vergrößerte Oberfläche berücksichtigende Bindemittelmenge.

' Ein so aufbereitetes Asphaltbetongemisch weist

,. aufgrund seines höheren Bindemittelanteiles einen wesentlich »geschmeidigeren« Charakter aus; es ist dem Gußasphalt hinsichtlich Verarbeitung und Einbau ahnlich, ohne die Vorteile der freien Resthohlräume —

ι wie sie bei normalem Asphaltbeton gegeben sind — einzubüßen.

\ Füller aus amorpher Kieselsäure können aus Kieselsinter, Kieseltuft, Perlsinter und Sinteropal aufbereitet oder aber ganz oder partiell synthetisch hergestellt sein.

' Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, daß der Füller aus Kieselgur aufbereitet ist.

Der Kieselgurfüller besteht aus Kieselpanzern von Algen (Diatomeen) in der Größenordnung von 5 bis 500 μιπ, die in Schichten bis zu 7 m Mächtigkeit lagern (z. B. Lüneburger Heirie).

^ Die angegebenen Grenzen des Schüttgutgewichtsbereiches sind im wesentlichen von der Art der Aufbereitung und der dabei stattfindenden Zerkleinerung abhängig.

Bei der Aufbereitung werden alle organischen Bestandteile und weitere Spurenanteile abgeschieden, so daß als Endprodukt eine praktisch saubere amorphe Kieselsäure zur Verfügung steht, deren Kornbereich durch weitere Zerkleinerung, beispielsweise durch übliche Kolloidmühlen, weiter vereinheitlicht wird, wobei eine Zerkleinerung in den kolloidalen Bereich, der etwa von 1 nm bis 03 um reicht, nicht von großem Interesse ist, da sich lediglich die noch im 0,5 μηι Bereich liegenden Teile in dem relativ zähflüssigen bituminösen Bindemittel dispergieren lassen,

Wesentlicher Vorteil der amorphen Kieselsäure als

Füller ist jedoch der breite, von lamellar bis korpuskular reichende Bereich der Form dieser Partikel, die die Viskosität selbst bei geringer Pulverkonzentration stark herabsetzt

Der großen Oberfläche des Mischgutes und der

I" hieraus resultierenden Erhöhung des Bindemittelbedarfs wird dadurch Rechnung getragen, daß die Mischzeit für die Vermischung der Sand- und Splittkomponente mit dem Füllergemisch bei Verwendung eines Chargenmischers 45 bis 60 see, bei Verwendung eines Durchlaufmischers gleich oder größer als 60 see ist

Bei Herstellung des erfindungsgemäßen Mischgutes ist es vorteilhaft, wenn die Endtemperatur der Asphaltbetonmischung nach Austritt aus dem Mischer nicht mehr als 190⁰C und nicht weniger als 140⁰C beträgt In diesem Temperaturbereich ist eine besonders gute Verarbeitungsmöglichkeit des Mischgutes gegeben.

Die Erfindung wird durch die schematisc;ie Darstellung der apparativen Ausgestaltung und des Verfahrensablaufes näher erläutert

Der Füllstoff leichten Schüttgewichtes 3 und der Füllstoff schweren Schüttgewichtes 4 werden aus den ihnen zugeordneten Silos 1 und 2 durch die Förderschnecken 5 und 6 abgezogen und dem Aufgabebehälter 7 einer Chargenwaage 8 zugeführt

Bei der hintereinander erfolgenden Zusammenführung der beiden Anteile muß deren Schüttgewicht berücksichtigt werden, da für die Zusammenführung durch den nachfolgenden Feinststoffmischer 9 das Volumen und nicht die Gewichtsanteile maßgebend sind, da das Füllervolumen und nicht das Füllergewicht letztlich entscheidend für das vorgeschriebene Restvolumen der Hohlräume in der Decke ist.

In diesem Zusammenhang kann an Stelle einer Chargenwaage ein Volumenmesser vorgesehen werden. Das fertige Füllergemisch wird in dem Zwischenbehälter 10 gelagert, von dem aus es über eine weitere Förderschnecke 11 in den Füllerdosierbehälter 12 mit der zugehörigen Waage 13, die ebenfalls durch einen

■•5 Volumenmesser ersetzt werden kann, aufgegeben wird. Das vordosierte Füllergemisch wird über einen weiteren Zwischenbehälter 14 über die Dosierschnecke 15 und von dort mit den über Gesteinswaage 17 dosierten heißen Sand- und Splittkomponenten in dem Mischer 16 zusammengeführt, in diesen auch das bituminöse Bindemittel über die Düsenrampe 18 aufgegeben.

Beispiel

Es soll ein splittreicher Asphaltbeton 0/11 mm nach TV bit 3/72 hergestellt werden.

Nach TV bit ist ein Fülleranteil zwischen 7% und 13% unter 0,09 mm vorgesehen. Es wird ein Mischfülleranteil gewählt, dessen Volumen einem Normalfülleranteil von etwa 12 Gewichtsprozenten entspricht. Geht man davon aus, daß der Normalfüller ein Schüttgewicht von 1,0 kg/dm³ und ein amorpher Kieselsäurefüller von 0,2 kg/dm³ in einem VöiumeniTiischungsverhältnis von 1 :1 verwendet wird, so ergibt sich folgendes Bild:

O — 0,09 mm = 6,0 Gew.-% Gesteinsfüller

0 — 0,09 mm = I,2Gew.-% amorpher

Kieselsäurefüller 0,09 - 2,0 mm = 35,8Gew.-% gestufter

Sand

2,0 - 5,0 mm = 22,0Gew.-% Splitt 5,0 - 8,0 mm = 2O,0Gew.-% Splitt 8,0 - 11,0 mm = 15,0Gew.-% Splitt

100.0 Gew.-o/o

Diesem Mineralstoffgemisch würde normalerweise ι> sich aufgrund der größeren Oberfläche der Küllcrkomein Bindemittelanteil von ca. 7 Gew.-% zugefügt. Er läßt ponente gefahrlos auf etwa 9'/,% erhöhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Aufbereitung von gieß- und/oder verdiohtungsfähigen Asphaltbetonmassen, die einen mineralischen Fülleranteil (0 bis 0,09 mm) enthalten, für die Herstellung von flächigen Deckenbelägen für Straßen und von flächigen Estrichbelägen in Gebäuden, gekennzeichnet