DE2923939A1

DE2923939A1 - Frosthemmender zuschlagstoff fuer eine deckschicht, insbesondere fuer eine bitumengebundene deckschicht einer strasse

Info

Publication number: DE2923939A1
Application number: DE19792923939
Authority: DE
Inventors: Werner Siegmund
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1979-06-11
Publication date: 1980-12-18
Also published as: DE2923939C2; JPS55165954A

Description

Frosthemmender Zuschlagstc£f tür eine Dec1.cschicht, insbesóndere
für eine bitumengebundene Deckschicht einer Straße Die Erfindung betrifft einen frosthemmenden Zuschlagstoff gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung geht von einem nach der DE-AS 25 12 691 bekannten Stand der Technik aus, nämlich einer Deckschicht, bei der zumindest ein Teil des Zuschlagstoffes aus Hohlräume aufweisendem Material besteht und das frosthemmende Zusatzmittel, beispielsweise Natriumchlorid, in diese Hohlräume eingelagert ist. Dabei bewirkt das eingelagerte frosthemmende Zusatzmittel beim Freisetzen desselben durch den Verschleiß der Straßendecke eine Gefrierpunkt absenkung des Oberflächenwassers und verhindert damit eine vorzeitige Vereisung einer Straße.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Basis für die Herstellung einer derartigen Deckschicht zu erweitern, in dem ein weiterer frosthemmender Zuschlagstoff bereitgestellt wird, der insbesondere den Erfordernissen beim Herstellen. einer bitumengebundenen Straßendecke gerecht wird.
Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, den frosthemmenden Zuschlagstoff gemäß der Gattung der Erfindung unter Benutzung der Merkmale des Patentanspruches 1 zu gestalten. Auf vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen, insbesondere auf die Herstellungsverfahren für den Zuschlagstoff gemäß der Unteransprüche 7 und 8 wird verwiesen.
Der im Patentanspruch 1 genannte Füller ist als sogenannter Rotfüller im Straßenbau bekannt. Er hat unter anderem die Aufgabe, Hohlräume zwischen dem Hauptzuschlagstoff wie Basaltsplitt oder dergleichen teilweise auszufüllen, um Bindemittel einzusparen und um das temperaturabhängige Zähigkeitsverhalten der Deckschicht zu beeinflussen. Dieser Füller ist aufgrund seines außerordentlich hohen Porenvolumens leicht und außerdem staubförmig, so daß er bei seiner Verarbeitung ansich besondere Aufwendungen erfordert, da schon ein geringer Luftstrom dieses staubförmige Gemisch aufwirbelt. Durch das Einlagern von Salz in die einzelnen Körner und deren Agglomerierung zu größeren Einzelkörnern ist ein frosthemmender, immer noch feinkörniger Zuschlagstoff, geschaffen worden, der ein wesentlich höheres Schüttgewicht hat als der reine Füller und wesentlich besser verarbeitet werden kann. Es ist nunmehr auch möglich, den frosthemmenden Zuschlagstoff in die Bituminiertrommel zur Herstellung des Deckschichtmaterials miteinzubringen, der frosthemmende Zuschlagstoff kann also wie jeder andere Zuschlagstoff gehandhabt werden. Weiterhin ist der frosthemmende Zuschlagstoff durch die Anwesenheit hydrophobierender Siliziumverbindungen wasserabweisend, während der normale Füller Wasser begierig aufnimmt.
Die Anlagerung von höheren Kohlenwasserstoffen gemäß Anspruch 2, die bei Verwendung des frosthemmenden Zuschlagstoffes in kunststoffgebundenen Decken nicht erforderlich ist, begünstigt die Bindung zwischen dem frosthemmenden Zuschlagstoff und dem Bindemittel bei bitumen- oder asphaltgebundenen Decken.
Der frosthemmende Zuschlagstoff nach Patentanspruch 6 enthält zusätzlich Quarzmehl als Bestandteil. Dieses begünstigt die Anlagerung der hydrophobierenden Siliziumverbindungen und die Verbindung einzelner Füllerteilchen untereinander zu einem Einzelkorn.
Es war im übrigen sehr überraschend, daß sich gerade bei Anwesenheit hydrophobierender Siliziumverbindungen die Hohlräume des Füllers in einem derart hohen Maße mit Salz sättigen lassen.
Im nachfolgenden wird nun der gesamte Verfahrensablauf vom Herstellen des frosthemmenden Zuschlagstoffes bis zur Erstellung der Straßendecke beschrieben.
Salz, Wasser oder eine salzgesättigte Lauge sowie eine wässrige Lösung der hydrophobierenden Siliziumverbindung werden miteinander vermischt und eine Mischung A erstellt. Unter ständigem Umrühren wird nun der Mischung A langsam der Füller zugesetzt, wobei überraschenderweise, obwohl die Salzlösung übersättigt ist, die Einlagerung und Anlagerung des Salzes an die Füllerkörner stattfindet.
Die so gewonnene Mischung B wird mit Quarzmehl vermischt und führt zur Mischung C.
Soweit das Quarzmehl gleichmäßig auf die Gesamtmischung verteilt ist, wird der Mischung C eine weitere wässrige Lösung der hydrophobierenden Siliziumverbindungen, vorteilhaft in erhöhter Konzentration, zugesetzt und die Mischung D erzeugt, die getrocknet wird und dabei zusammenbackt.
Die zusammengebackene trockene Mischung E wird in Dieselöl getaucht, um sie dann abtropfen und abdunsten zu lassen. Diese mit den Kohlenwasserstoffen benetzte Mischung F wird anschließend auf eine Körnung unter 2 mm, vorzugsweise unter 1 mm, zerkleinert. Die Mischung F ist rieselfähig, staubt nicht und ist somit auch gut zu handhaben wie auch zu transportieren.
Ein Teil der Mischung F kann nun weiterverarbeitet werden, indem diese mit einem aushärtbaren Kunstharz, wie Epoxydharz, vermischt wird. Der so gewonnene Kunstharzmörtel, im Patentanspruch 8 als Mischung I bezeichnet, härtet entsprechend der Aushärtzeit des Kunstharzes aus. Um die ausgehärtete Mischung I anschließend gut brechen zu können, wird empfohlen, den Kunstharzmörtel in dünnen Lagen aushärten zu lassen.
Das nach dem Brechvorgang anfallende Gemisch an kunststoffgebundenen Einzelkörnern, die sehr hart sind und durchaus in seinen mechanischen Eigenschaften dem Hauptzuschlagstoff gleichwertig ist, sollte in die Kornfraktionen des Hauptzuschlagstoffes zerlegt, d.h. abgesiebt werden, um die einzelnen Kornfraktionen den Kornfraktionen des Hauptzuschlagstoffes 8/11, 5/8, 2/5 und 0/2 mm zugegeben bzw. in der Dosierung der einzelnen Körnung der Zuschlagstoffe berücksichtigt werden.
Nun wird der frosthemmende Zuschlagstoff, nämlich die Mischung F, und der kunststoffgebundene Zuschlagstoff, nämlich die Mischung I, zusammen mit dem Hauptzuschlagstoff in einer Bituminieranlage bituminiert und so eine Mischung erzeugt, die unmittelbar zum Auftragen als Deckschicht einer Straße geeignet ist.
Die fertige Deckschicht zeichnet sich dadurch aus, daß sowohl ein sehr feinkörniger frosthemmender Zuschlagstoff mit Füllereigenschaften wie auch grobkörnige, harte Bestandteile in ihr enthalten sind. Ein durch den Verschleiß der Straßendecke herausgerissenes feinkörniges Einzelkorn wird nun auf der Fahrbahn vom Wasser nicht wie ein Salzkorn aufgelöst, sondern gibt ganz allmählich sein gefrierpunktabsenkendes Zusatzmittel, nämlich das Salz, frei. Außerdem wirken diese aus dem Verband der Straße decke herausgerissenen feinen Teilchen wie ein Schleifmittel für die kunststoffgebundenen Einzelkörner, so daß man auf das Sanden einer Fahrbahn, d.h. das Aufbringen von Sand zum Zweck des Aufschlusses der frosthemmenden Wirkung der Fahrbahn, verzichten kann.
Abschließend sei noch als Ausführungsbeispiel ein Rezept angegeben, wie ein frosthemmender Zuschlagstoff nach Patentanspruch 6 unter Benutzung der Verfahrensanweisung nach Patentanspruch 7 hergestellt werden kann. Zur Herstellung von etwa einem Kilogramm des frosthemmenden Zuschlagstoffes sind zu verwenden 600 g feinkörniges Salz 200 g Wasser 40 g hydrophobierende Siliziumverbindung I 60 g Quarzmehl 200 g Rotfüller 40 g hydrophobierende Siliziumverbindung II etwa 100 g Dieselöl Bei den hydrophobierenden Siliziumverbindungen I und II konnten handelsübliche Fassadenimprägnierungen verwendet werden, wobei die wässrige Lösung I einen pH-Wert von ca. 12,4 und eine Dichte von 1,1 g/cm3, die wässrige Lösung II einen pH-Wert von 11,8 und eine Dichte von 1,17 g/cm3 hatte. Der Feststoffgehalt dieser wässrige Lösungen I und II lag über 20 t.

Claims

Frosthemmender Zuschlagstoff für eine Deckschicht, insbesondere für eine bitumengebundene Deckschicht einer Straße Patentansprüche Frosthemmender Zuschlagstoff für eine Deckschicht, insbesondere für eine bitumengebundene Deckschicht einer Straße, der aus einem Korngemisch besteht, wobei das frosthemmende Mittel in Hohlräume des Einzelkornes eingelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß wesentlicher Bestandteil des Einzelkornes ein etwa 50 - 60 t porenvolumen-aufweisender Füller, nämlich ein als Elektrolydschlamm gewonnenes feindisperses Mineral gemisch aus Natriumaluminiumsilikat, Aluminium- und Titanoxiden in Gerüstgitterform und mit einer Korngröße im wesentlichen kleiner als 0,1 mm ist, in das ein kristallines frosthemmendes Mittel wie Natriumchlorid oder dergleichen eingelagert ist und an das hydrophobierende Silziumverbindungen angelagert sind.
2. Frosthemmender Zuschlagstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an das Einzelkorn höhere Kohlenwasserstoffe angelagert sind.
3. Frosthemmender Zuschlagstoff nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einzelkorn eine Vielzahl von Füllerteilchen enthält.
4. Frosthemmender Zuschlagstoff nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelkörner Brechkorn eines Kunststeines sind, bei dem die Füllerteilchen durch Kunststoffe wie Epoxydharz oder Akrylharz gebunden sind.
5. Frosthemmender Zuschlagstoff nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Teil feinkörniger, d.h. bis etwa 1 mm großer Einzelkörner zum anderen Teil aus kunststoffgebundenen grobkörniger, bis etwa 10 mm großen Einzelkörnern zusammengesetzt ist.
6. Frosthemmender Zuschlagstoff nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch etwa folgende Zusammensetzung 10 Gewichts-Teile Füller 3 " " Quarzmehl 30 " " Salz 0,5 " " TI hydrophobierende Siliziumverbindungen 1 TT Dieselöl
7. Verfahren zur Herstellung eines Zuschlagstoffes nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte a) Salz, Wasser und eine wässrige Lösung der hydrophobierenden Siliziumverbindung werden vermischt (Mischung A), b) unter ständigem Mischen wird der Mischung A langsam der Füller zugesetzt (Mischung B), c) die Mischung B wird mit Quarzmehl vermischt (Mischung C), d) der Mischung C wird weitere wässrige Lösung der hydrophobierenden Siliziumverbindungen zugesetzt (Mischung D), e) die Mischung D wird getrocknet und backt dabei zusammen (Mischung E), f) die trockene Mischung E wird in Dieselöl getaucht, man läßt sie anschließend abtropfen und abdunsten (Mischung F), g) die Mischung F wird auf eine Körnung unter 2 mm, vorzugsweise unter 1 mm, zerkleinert.
8. Verfahren zur Herstellung eines Zuschlagstoffes nach Anspruch 4 unter Einsatz des Verfahrens nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte h) Ansetzen des aushärtbaren Kunstharzes (Mischung H), i) Vermischen der Mischungen H und F (Mischung I), k) Aushärten der Mischung I, 1) Zerkleinern der Mischung I auf eine Körnung unter 10 mm.