DE3402335A1 - Modifizierungsmittel fuer strassenasphalt, strassenphaltmasse und deren verwendung - Google Patents
Modifizierungsmittel fuer strassenasphalt, strassenphaltmasse und deren verwendungInfo
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Description
Gegenstand der Erfindung ist ein Modifizierungsmittel für
Straßenasphalt, eine dieses Modifizierungsmittel enthaltende Straßenasphaltmasse sowie deren Verwendung zur Herstellung
von Straßenbelägen. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Asphalt-Modifizierungsmittel, welches
sich leicht beim Einmischen in den Asphalt handhaben läßt und einen stark verbesserten Modifizierungseffekt
ausübt sowie eine dieses Modifizierungsmittel enthaltende Straßenasphaltmasse.
Ein übliches Verfahren zur Herstellung einer Straßenasphaltmasse mit verbesserter Fließbeständigkeit besteht
darin, 100 Teile Straßen-Petrolasphalt (Erdölasphalt) mit einem niedrigen Erweichungspunkt (etwa 500C) mit
25 bis 100 Teilen Trinidad-Epure mit einem höheren Erweichungspunkt
(etwa 90 bis 1000C) zu vermischen, wodurch
die Verformung einer damit hergestellten Asphaltstraße verhindert werden kann, die normalerweise ohne
weiteres bei hohen Temperaturen, beispielsweise im Sommer, auftreten kann. Der hierin verwendete Begriff "Trinidad-Epure"
steht für ein Produkt, das man durch Reinigen von Trinidad-Asphalt, eine Art Naturasphalt, erhält,
welches 53 bis 55 Gew.-% hartes Naturbitumen, 36 bis 37 Gew.-% Mineralsubstanzen und 9 bis 10 Gew.-%
anderer Bestandteile enthält.
Als derzeit angewandte Methode zur Verwendung von Trinidad-Epure
als Modifizierungsmittel zum Modifizieren von Straßenasphalt kann man eine Methode, nach der Trinidad-Epure
verflüssigt und dann zu dem Asphalt zugesetzt wird, und eine weitere Methode, nach der Trinidad-Epure
35 in festem Zustand zugegeben wird, erwähnen.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nippon Hodo -5901-NH-WG
Wenn Trinidad-Epure in verflüssigtem Zustand verwendet
wird, wird das aus dem Lagergefäß entnommene Trinidad-Epure grob aufgebrochen und in einem Rührkessel erhitzt
und geschmolzen, worauf das gesclTmolzene Trinidad-Epure, nachdem man
das Fließverhalten der Schmelze durch Einarbeiten einer geeigneten Stenge von Straßen-Petrolasphalt gesteigert hat, mit Straßen-Petrolasphalt
vermischt oder man führt die Schmelze und den Straßen-Petrolasphalt unabhängig voneinander in eine
Mischeinrichtung zur Herstellung der Asphaltmasse ein.
Diese Methode besitzt jedoch den Nachteil, daß für das Pulverisieren, Erhitzen und Schmelzen des Trinidad-Epures
erheblicher Zeit- und Arbeitsaufwand erforderlich ist, wobei aufgrund der Tatsache, daß die in dem Trinidad-Epure
enthaltenen Mineralsubstanzen beim SchmelzVorgang
ausgeschieden werden, besondere Sorge dafür getragen werden muß, die Ausscheidung dieser Mineralsubstanzen
in der Stufe des Schmelzens und Rührens zu verhindern.
Weiterhin sind die Stellen, wo Trinidad-Epure verwendet
werden kann, begrenzt.
Das Verfahren, bei dem Trinidad-Epure in festem Zustand
verwendet wird, wird in Deutschland angewandt. Nach diesem Verfahren wird in pulverisiertem Zustand gelagertes
Trinidad-Epure direkt in den Mischer zur Herstellung der Asphaltmasse oder die mit einem Rührer ausgerüstete Gußasphaltkocheinrichtung
auf einem Lastwagen eingebracht. Diese Methode ist gegenüber der Verfahrensweise, bei
der Trinidad-Epure in verflüssigtem Zustand eingesetzt
wird, wirtschaftlich vorteilhaft, da die aufzuwendende
Zeit verkürzt und der Arbeitsaufwand verringert werden können.
Allerdings unterliegt das in festem Zustand zu verwendende, pulverisierte Trinidad-Epure bei der Lagerung
TLR MEER · MÜLLER · .'JTn=JNMEISTCR Nippon IlOdO - 5.90 T-NII-WG
einem Verbackvorgang, so daß es erforderlich ist, dieses Verbacken zu verhindern. Als übliches pulverisiertes Trinidad-Epure,
welches einer Behandlung zur Verhinderung des Verbackens unterworfen worden ist, kann man Trinidad-Pulver
und Trinidad-Epure Z nennen. Das erstere Material enthält 50 Gew.-% feinteiliges Trinidad-Epure und 50
Gew.-% Pflastersteinpulver, während das letztere Produkt auf eine Teilchengröße von 12 bis 0 mm pulverisiertes
Trinidad-Epure und 3 Gew.-% Diatomeenerde umfaßt, welches Material in einem Kunststoffsack verpackt
ist.
Im Fall des Trinidad-Pulvers beträgt der Bitumengehalt lediglich etwa 27 Gew.-%, so daß der Transport des Trinidad-Pulvers
als modifizierendes Bitumen wirtschaftlich
nachteilig ist, da eine überwiegende Menge Steinpulver transportiert werden muß. Weiterhin erfolgt wegen der
Teilchengröße des granulierten oder körnigen Trinidad-Epures bei hohen Temperaturen ein Verbacken. Im Fall des
Trinidad-Epures Z ergibt sich ein zufriedenstellend hoher
Bitumengehalt, wobei jedoch, da der Gehalt an Diatomeenerde gering ist und die absolute Menge der Diatomeenerde
unzureichend ist, dann, wenn die Durchschnittstemperatur beträchtlich höher liegt als die in Deutsch-
land, ein Verbacken erfolgt und es schwierig wird, das Material handzuhaben. Weiterhin ist eine längerdauernde Lagerung
nicht möglich. Daher sind sowohl Trinidad-Pulver als auch Trinidad-Epure Z als Asphaltmodifizierungsmittel
nicht zufriedenstellend.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Modifizierungsmittel für Straßenasphalt anzugeben,
mit dem die oben angesprochenen Nachteile der herkömmlichen Methoden und Mittel überwunden werden können,
so daß Straßenasphaltmassen und Straßenbeläge mit verbesserten Eigenschaften erhalten werden können.
TER MEER · MÜLLER . STEINMEISTER Nippon Hodo - 5901--NH-WG
__ 3 A 023
Es hat sich nunmehr gezeigt, daß diese Aufgabe mit Hilfe eines Modifizierungsini ttels, welches granuliertes
oder körniges Trinidad-Epure mit einer vorbestimmten Teilchengröße und ein vorbestimmtes Volumen eines spezifischen
Mittels zur Verhinderung des Verbackens enthält, gelöst werden kann, so daß das Verbacken des granulierten
oder körnigen Trinidad-Epures selbst dann nicht auftritt, wenn dieses während längerer Zeitdauern gelagert
wird, so daß es sehr einfach ist, das Modifizierungsmittel
in Straßenasphalt einzubringen und einen hohen Modifizierungseffekt zu erreichen.
Die oben angesprochene Aufgabe wird daher gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Modifizierungsmittels
gemäß Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen dieses Modifizierungsmittels,
ein dieses Modifizierungsmittel enthaltende Straßenasphaltmasse und deren Verwendung zur Herstellung
von Straßenbelägen.
Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Modifizierungsmittel
für Straßenasphalt, welches gekennzeichnet ist durch eine Mischung aus granuliertem bzw. körnigem
Trinidad-Epure mit einer maximalen Teilchengröße von nicht mehr als 25 mm und einem als Mittel zur Verhinderung des
Verbackens dienenden pulverförmigen Feststoff mit einer
maximalen Teilchengröße von nicht mehr als 2,5 mm, welcher Feststoff im wesentlichen aus einer mit Straßen-Petrolasphalt
verträglichen Substanz mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure besteht, wobei das Volumen des
pulverförmigen Feststoffs dem 0,5- bis 2,0-fachen des
Hohlraumvolumens des granulierten oder körnigen Trinidad-Epures in verdichtetem Zustand entspricht.
Der hierin verwendete Ausdruck, daß der pulverförmigc
Feststoff "im wesentlichen" aus einer mit Straßen-Petrol-
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asphalt verträglichen Substanz besteht, bedeutet, daß dieser pulverförmige Feststoff mehr als 50 % dieser Substanz
enthält. Der bezüglich des Hohlraumvolumens des granulierten oder körnigen Trinidad-Epures verwendete
Begriff "verdichteter Zustand" schließt beispielsweise den Zustand ein, in dem das granulierte oder, körnige
Trinidad-Epure vorliegt, wenn es in Säcke verpackt und diese aufeinandergestapelt werden. Weiterhin ist es erfindungsgemäß
notwendig, daß das Mittel zur Verhinderung des Verbackens mit Straßen-Petrolasphalt verträglich
ist, da dieses Mittel als ein Teil der Bindemittel zur Verbindung der Straßen-Petrolasphalt-Materialien
miteinander dient.
Nach der Lehre der Erfindung wird die maximale Teilchengröße des granulierten oder körnigen Trinidad-Epures derart
eingestellt, daß sie nicht mehr als 25 mm beträgt. Der Grund hierfür ist darin zu sehen, daß bei Steigerung der
Körnchengröße ein Teilungsphänomen auftritt und bei Körn-
20 chen mit einer maximalen Teilchengröße von mehr als
25 mm keine Homogenität sichergestellt werden kann und bei einer größeren maximalen Teilchengröße als 25 mm
sich auch Schwierigkeiten beim Beschicken des Mischers und dem Durchmischen des Materials ergeben. Zur Verminderung
der Mischdauer in dem Mischer ist es bevorzugt, die maximale Teilchengröße des granulierten oder körnigen
Trinidad-Epures auf beispielsweise 12,5 mm oder 5 mm
zu vermindern, um in dieser Weise die Aufschmelzgeschwindigkeit
des granulierten oder körnigen Trinidad-Epures zu steigern. Beispiele für Teilchengrößenverteilungen
und Eigenschaften von granuliertem bzw. körnigem Trinidad-Epure
finden sich in der folgenden Tabelle I.
Teilchen größe (mm)
Durch das Sieb mit einer lichten Maschenweite von (mm) hindurchdringender Anteil (%)
25mm 13 mn 5 mm 2,5 ran 0,6 mm 0,3 mm 0,15 mn 0,074 mm
100 58 25 10 3 100 52 12
1 4
Dichte
1,41 1 ,41
Gewicht des i Hohlraum-
Einheitsvolumens (Γ2)
(g/cm3)
(g/cm3)
0,90
0,75
0,75
verhältnis
/in-2) /f/
36,2
46,8
46,8
OO
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OJ
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TEiRMEEP-MDLLER-STmNMmSTER Nippon Hodo - 5 901 -NH-WG
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Im folgenden sei das in das oben angesprochene granulierte Trinidad-Epure eingearbeitete Mittel zur Verhinderung
des Verbackens näher erläutert.
5 Das Verbacken von granuliertem Trinidad-Epure wird
durch den gegenseitigen Druck und den Kontakt der Teilchen des Trinidad-Epures verursacht. Demzufolge kann
man das Verbacken dadurch verhindern, daß man die Teilchen des Mittels zur Verhinderung des Verbackens zwisehen
die Teilchen des granulierten Trinidad-Epures in der Weise einbringt, daß der gegenseitige Kontakt der
Teilchen des granulierten Trinidad-Epures verhindert wird. Daher ist es notwendig, daß die Teilchen des Mittels
zur Verhinderung des Verbackens die Hohlräume ausfüllen, die durch die Teilchen des granulierten Trinidad-Epures
gebildet werden. Erfindungsgemäß wird aus diesen Gründen ein Mittel zur Verhinderung des Verbakkens
verwendet, welches pulverisiert werden kann und dessen maximale Teilchengröße auf nicht mehr als 2,5 mm
eingestellt wird. Je geringer die Teilchengröße wird, um so geringer ist im allgemeinen das Gewicht des Einheitsvolumens,
so daß die Verwendung eines Mittels zur Verhinderung des Verbackens mit geringer Teilchengröße
bevorzugt ist. Jedoch ist die Zerkleinerung des
25 Mittels zur Verhinderung des Verbackens kostspielig und die Handhabung feiner Teilchen schwierig.
Wenn granuliertes Trinidad-Epure gelagert wird, liegt
es üblicherweise in Säcken verpackt vor, die aufeinander aufgestapelt werden. In diesem Fall wird die Verbackungsgeschwindigkeit
überwiegend durch Temperatur und Druck beeinflußt, die auf die in verdichtetem oder angehäuftem Zustand vorliegenden Teilchen auswirken.
Insbesondere ist die Verbackungsgeschwindigkeit um so größer, je höher die Temperatur und je höher der Druck
bzw. die Belastung sind.
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nippon Hodo - 5901-NH-WG
TT1T ~" 34ΤΓ2335
Erfindungsgemäß wird unter Berücksichtigung der tatsächlichen
Verwendungsbedingungen von granuliertem Trinidad-Epure die Temperatur entsprechend der üblicherweise
höchsten Sommertemperatur in Deutschland auf 300C und der Druck auf einen solchen Wert festgelegt, der sich
dann ergibt, wenn man zehn 25 kg-Säcke aufeinanderstapelt
(wobei der in diesem Fall am Boden ausgeübte Druck etwa 0,98 N/cm2 (0,1 kg/cm2) beträgt). Nach der Lehre
der Erfindung sollte das Trinidad-Epure unter diesen Temperatur- und Druckbedingungen während mindestens 3 Monaten
gelagert werden können.
Es wird angenommen, daß es ausreicht, wenn das Volumen des Mittels zur Verhinderung des Verbackens dem Hohlraumvolumen
des granulierten Trinidad-Epures in akkumuliertem bzw. zusammengeballtem oder verdichtetem Zustand
entspricht. Dieses Volumen variiert jedoch in Abhängigkeit von der angewandten Methode zur Erstellung des
Straßenbelags, der Lagermethode, der Lagerdauer, der Lagertemperatur und des Transportverfahrens. Demzufolge
entspricht erfindungsgemäß das Volumen des Mittels zur Verhinderung des Verbackens dem 0,5- bis 2,0-fachen des
Hohlraumvolumens des granulierten oder körnigen Trinidad-Epures im verdichteten Zustand, d. h. dem den Lagerbedingungen
entsprechenden Zustand. In diesem Fall wandelt man das Volumen in das Gewicht dieses Mittels
um, indem man das Volumen mit dem Gewicht des Einheitsvolumens des Mittels zur Verhinderung des Verbackens
multipliziert.
30
Die Ergebnisse der auf der Grundlage der oben angesprochenen Bedingungen durchgeführten Experimente sind in
der nachfolgenden Tabelle II aufgeführt. Die experimentellen Methoden sind nachfolgend angegeben.
35
Zur Erzielung des das Verbacken verhindernden Effekts notwendige Menge des Mittels zur
Verhinderung des Verbackens
Art und Gewichtsverhältnisse | 7 | Ethylen/Ethylacrylat-Copolymer (EEA) | phaltpech (1/1) | Dichte | ,06 | Einheits- | 25-0 mm | (Hohlraum- | 5-0 mm (Hohlraum | (30 0C) | 46,8 % (300C) | |
des Mittels zur Verhinderung | Polyolefin | Giisonit (feinteilig)/EEA (2/1) | volumen | anteil = | 36,2 %) | anteil = 46,8 %) | 55 | |||||
Teilchengröße des Trinidad-Epures | des Verbackens | Kalksteinpulver | Gecracktes Asphaltpech/EEA (2/1) | ,06 | (g/cm3) | Volumen | (%) des Mittels zur Verhinde- | |||||
Mittel | Giisonit (feinteilig)/Kalksteinpulver | ,26 | rung des | Verbackens entsprechend dem | 45 | |||||||
Giisonit (mittelfeinteilig) | 1 | 0,69 | Hohlraumanteil von | 70 | ||||||||
,95 | 36,2 % | |||||||||||
Giisonit (feinteilig) | Portlandzement | 1 | 0,56 | 40 | 55 | |||||||
Asphal- | Gecracktes Asphaltpech | Flugasche | 1 | ,94 | 0,86 | |||||||
tit | Gelöschter Kalk | ,97 | 30 | 55 | ||||||||
Il | Echylen/Vinylacetat-Copolymer (EVA) | Kaolin | 0 | ,70 | 0,37 | 50 | 60 | |||||
Asphalt | Aerosil | 50 | ||||||||||
pech | Mischung Giisonit (feinteilig)/gecracktes As- | 0 | 0,38 | 40 | ||||||||
Polyme | 0 | 0,45 | ||||||||||
res Hars | Il | 2 | ,15 | 1,32 | 40 | |||||||
Il | Il | ,12 | 45 | 55 | ||||||||
Il | Il | ,33 | 35 | - 50 | ||||||||
Pulverf | ,50 | 40 | ||||||||||
Mineral | 3 | - | 1,40 | 50 | ||||||||
(Hilfs- | 2 | ,16 | 0,98 | 40 | ||||||||
stoff) | 2 | 0,65 | 40 | 60 | ||||||||
Il | 2 | ,02 | 0,75 | 35 | ||||||||
ti | ,15 | 0,06 | 30 | 55 | ||||||||
ti | 1 | ,60 | 0,66 | 35 | 65 | |||||||
M | 30 | 50 | ||||||||||
It | 1 | 0,59 | 45 | |||||||||
1 | 0,57 | |||||||||||
1 | 0,67 | 40 | ||||||||||
50 | ||||||||||||
40 | ||||||||||||
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TABELLE II (Fortsetzung)
Teilchengröße des Trinidad-Epures | Dichte | Einheits | 25-0 mm (Hohlraum | 5-0 mm (Hohlraum | 46,8 % (300C) |
Mittel Art und Gewichtsverhältnisse | volumen | anteil = 36,2 %) | anteil = 46,8 %) | 60 | |
des Mittels zur Verhinderung | (g/cm3) | Volumen (%) des Mittels zur Verhinde | |||
des Verbackens | rung des Verbackens entsprechend dem | 50 | |||
Hohlraumanteil von | 55 | ||||
1,75 | 0,88 | 36,2 % (3O0C) | |||
Mischung Gecracktes Asphaltpech/Kalkstein | 50 | 50 | |||
pulver (2/1) | 1,53 | 0,54 | |||
" EEA/Kalksteinpulver (2/1 | 1,67 | 0,78 | 40 | 60 | |
" Gilsonit (feinteilig)/gecracktes | 45 | ||||
Asphaltpech/Kalksteinpulver (1/1/1) | 1,57 | 0,71 | |||
" Gilsonit (feinteilig)/EEA/Kalkstein- | 40 | ||||
steinpulver (1/1/1) | 1,63 | 0,68 | |||
" Gecracktes Asphaltpech/EEA/Kalk- | 45 | ||||
steinpulver (1/1/1) | |||||
TER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER Nippon Hodo - 5901-NH-WG
Man bringt eine Probe mit einer Schichtdicke von 7 cm in einen Zylinder mit einem Durchmesser von 10 cm ein
und übt einen Druck von 0,98 N/cm2 (0,1 kg/cm2) auf die
Probe aus, welcher jenem Druck entspricht, der sich ergibt, wenn man zehn 25 kg-Säcke des Materials auf die
Probe stapelt. Die Probe wird dann während 90 Tagen in einen bei 300C gehaltenen Thermostatofen eingebracht.
Dann wird die Probe vorsichtig aus dem Zylinder entnommen und aus einer Höhe von 1 m frei fallengelassen.
Wenn die Probe in kleine Brösel zerbricht, bedeutet dies, daß das Verbacken verhindert worden ist.
Aus den oben angesprochenen experimentellen Ergebnissen geht hervor, daß ein Asphaltitpulver mit einem hohen
Erweichungspunkt, wie Gilsonitpulver, ein Asphaltpechpulver, ein Pulver eines polymeren Harzes mit einem höheren
Erweichungspunkt als Trinidad-Epure, wie eines Ethylen/Vinylacetat-Copolymers,
eines Ethylen/Ethylacrylat-Copolymers oder eines Polyolefins, pulverförmiger Pflasterkalkstein und
pulverförmige Mineralsubstanzen, wie Zement, Flugasche,
gelöschter Kalk, Kaolin und Aerosil, wirksame Mittel zur Verhinderung des Verbackens darstellen und daß auch Mischungen
aus zwei oder mehreren dieser Substanzen wirksam sind. Wenn jedoch eine mineralische Substanz allein
verwendet wird, vermindert sich der effektive Bitumengehalt in der gesamten Masse. Demzufolge ist es bevorzugt,
solche mineralischen Substanzen lediglich als Hilfsstoffe zusammen mit anderen Mitteln zur Verhinderung des
Verbackens einzusetzen.
Wenn man Asphaltit, wie Gilsonit, als Mittel zur Verhinderung
des Verbackens einsetzt, wirkt dieses Mittel, da es im wesentlichen aus Bitumen besteht, nicht nur als
Mittel zur Verhinderung des Verbackens, sondern fördert auch den Modifizierungseffekt des Straßen-Petrolasphalts
und kann als Bitumen mit hohem Wirkungsgrad beim Trans-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER Nippon Hodo - 5 901-NH-WG
port, der Handhabung und der Verwendung des Modifizierungsmittels eingesetzt werden. Demzufolge lassen sich
in dieser Weise die wirtschaftlichen Vorteile noch weiter steigern.
5
5
Die Effekte der Modifizierung von Straßenasphaltmassen
bei Einsatz des erfindungsgemäßen Modifizierungsmittels,
welches Gilsonit enthält, sind in den nachfolgenden Tabellen III und IV verdeutlicht. Die Tabelle III faßt
die Ergebnisse von Experimenten an heißgewalztem Asphalt zusammen, während die Tabelle IV die Ergebnisse der Untersuchungen
an Gußasphalt zeigt.
Ergebnisse der Untersuchungen an heißgewalztem Asphalt
Bestandteile | Einheit | Vergleich zum Stand d.Technik |
Erfindung ! | Erfindung |
Splitt Nr. 5 | Gew.-I | 20 | 20 | 20 |
Splitt Nr. 6 | Gew.-% | 20 | 20 | 20 |
Grober Sand | Gew.-I | 28 | 28 | 28 |
Feiner Sand | Gew.-I | 19 | 19 | 19 |
Kalksteinpulver | Gew.-% | 4,7 | 5,0 | 5,3 |
Bindemittel | Gew.-% | 8,3 | 8,0 | 7,7 |
Bestandteile des Bindemittels | ||||
80-100 Asphalt | Gew.-% | 70 | 75 | 80 |
Trinidad-Epure 25-0 | Gew.-% | 30 | 18 | 12 |
Gilsonit (feinteilig) | Gew.-% | - | 5 | 8 |
Bitumengehalt in der Masse | Gew.-% | 7,2 | 7,2 | 7,2 |
Untersuchte Eigenschaften | ||||
Marshall-Test (600C) | ||||
Stabilität | kg | 920 | 990 | 1070 |
Fixeßverhalten | 1/100 cm | 35 | 34 | 34 |
Radspurtest (dynamische Stabilität) (mit in die Probe eingebettete Spitze) (600C, 627,8 N/cm2 (64 kg/cm2)) |
Umdrehun gen/mm |
700 | 1150 | 1430 |
Ergebnisse der Untersuchungen an Gußasphalt
Bestandteile | Einheit | Vergleich | Erfindung | Vergleich | Erfindung |
Splitt Nr. 6 | Gew.-% | 23,1 | 23,1 | 23,1 | 23,1 |
Splitt Nr. 7 | Gew.-% | 21,3 | 21 ,3 | 21 ,3 | 21 ,3 |
Grober Sand | Gew.-% | 13,0 | 13,0 | 13,0 | 13,0 |
Feiner Sand | Gew.-% | 13,9 | 13,9 | 13,9 | 13,9 |
Kalksteinpulver | Gew.-% | 20,3 | 20,8 | 19,6 | 20,4 |
Bindemittel | Gew.-I | 8,4 | 7,9 | 9,1 | 8,3 |
Bestandteile des Bindemittels: | |||||
20-40 Asphalt | Gew.-% | 75 | 82 | - | - |
60-80 Asphalt | Gew.-% | - | - | 60 | 70 |
Trinidad-Epure | Gew.-I | 25 | 12 | 40 | 23 |
Gilsonit (feinteilig) | Gew.-% | - | 6 | - | 7 |
Biturnengehalt in der Masse | Gew.-% | 7,5 | 7,5 | 7,5 | 7,5 |
Untersuchte Eigenschaften | |||||
Penetration des Bitumens (25°C) | 1/10 mm | 21 | 22 | 29 | 32 |
Erweichungspunkt des Bitumens (Ring- | 0C | 64 | 66 | 58 | 59 |
und Kugelmethode) | |||||
Eindringtest (40°C/30 Minuten) | mm | 1,5 | 1,3 | 1 ,9 | 1,4 |
Radspurtest (dynamische Stabilität) | Umdre | 570 | 1050 | 450 | 790 |
(6O0C, 627,8 N/cm2 (64 kg/cm2)) | hungen/ | ||||
mm |
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TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER "' Nippon Hodo - 59 01-NH-WG
Aus den obigen experimentellen Ergebnissen ist zu erkennen, daß, wenn ein durch Einarbeiten von Gilsonit in Trinidad-Epure
gebildetes Modifizierungsmittel verwendet wird, die Qualität der Straßenasphaltmasse im Vergleich
zu der Qualität, bei der lediglich Trinidad-Epure allein eingesetzt wird, drastisch verbessert werden kann.
Es ist zu erwarten, daß ein ähnlicher Effekt dann erreicht wird, wenn ein aus Bitumen bestehendes Asphaltpech
mit einem hohen Erweichungspunkt als Mittel zur Verhinderung der Verbackens eingesetzt wird.
Es ist bekannt, daß polymere Harze mit hohem Erweichungspunkt, wie Etyheln/Vinylacetat-Copolymere, Ethylen/Ethylacrylat-Copolymere
oder Polyolefine auch als Mittel zur Modifizierung von Straßen-Petrolasphalt eingesetzt werden
können. Wenn solche polymeren Harze als Mittel zur Verhinderung des Verbackens von Trinidad-Epure eingesetzt
werden, kann der Modifizierungseffekt noch weiter
20 gesteigert werden.
Wenn pulverförmiger Asphaltit oder ein pulverförmiges
polymeres Harz als Mittel zur Verhinderung des Verbackens eingesetzt wird, kann man in Abhängigkeit von der Art des
Straßen-Petrolasphalts oder der Art der verwendeten Straßenasphaltmasse
die Menge des Mittels zur Verhinderung des Verbackens, die zur Erzielung des angestrebten modifizierenden
Effekts notwendig ist, kleiner sein als die Menge, die dazu notwendig ist, den in Tabelle II angegebenen
Effekt der Verhinderung des Verbackens zu erreichen.
Da in diesem Fall ein unzureichender Effekt bei der Verhinderung des Verbackens erreicht wird, kann man
zur Kompensation eine mineralische Substanz der oben angesprochenen
Art als Hilfsstoff zusetzen, währenddem man gleichzeitig die Menge des pulverförmigen Asphalts oder
des pulverförmigen polymeren Harzes vermindert. In diesem
Fall ist es jedoch not-
TER MEER · MÜLLER · STEINMEISTF.R Nippon HodO - 5901-NH-WG
wendig, daß die Menge des Hilfsstoffes bis zu 4 5 Gcw.-%,
bezogen auf die Gesamtmenge des Mittels zur Verhinderung des Verbackens, beträgt. Wenn die Menge des Hilfsstoffs
innerhalb dieses Bereichs eingestellt wird, wird die Summe des gesamten Bitumengehalts und des Modifizierungsmittels bei einem Wert gehalten, der höher ist als der
Bitumengehalt (53 bis 55 Gew.-%) des als Ausgangsmaterial eingesetzten Trinidad-Epures, so daß sich keine
wirtschaftlichen Nachteile ergeben.
Wie aus den obigen Erläuterungen hervorgeht, kann das Verbacken des Trinidad-Epures während seiner Anwendung
in ausreichendem Maße verhindert werden und es kann die Handhabung des granulierten odor körnigen Trinidad-Epures
erleichtert und gleichzeitig die Modifizierungswirkung auf den Straßonasphalt gesteigert werden. Demzufolge
stellt das erfindunggemäße Mittel ein ausgezeichnetes
Modifizierungsmittel für Straßenasphalt dar.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist daher auch eine verbesserte Straßenasphaltmasse, die das oben angesprochene
Modifizierungsmittel enthält. Namentlich wird,wie aus den obigen Tabellen III und IV hervorgeht, das oben
beschriebene Modifizierungsmittel anstelle von Trinidad-Epure in bekannten Straßenasphaltmassen verwendet, wie
in heißgewalztem Asphalt, welcher etwa 30 bis etwa 55 Gew.-% Splitt oder Schotter (beispielsweise Splitt Nr.
5, 6 oder 7), etwa 20 bis etwa 60 Gew.-% Sand, etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% Kalksteinpulver und etwa 6 bis etwa
10 Gew.-% asphaltartige Bindemittel und andere notwendige
Bestandteile enthält, oder auch in Gußasphalt einer ähnlichen Zusammensetzung. Wie aus den Tabellen
III und IV hervorgeht, ist die erfindungsgemäße Straßenasphaltmasse
dadurch gekennzeichnet, daß das oben definierte Modifizierungsmittel in einer Menge von etwa 25
TER MEER -MÜLLER · STEINMEISTER Nippon" Hodo - 590 1-NH-WG
bis etwa 100 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile des eigentlichen
Asphalts in dem Bindemittel der Asphaltmasse vorhanden ist. Wie aus den in den Tabellen III und IV aufgeführten
Zahlenangaben hervorgeht, zeigt diese erfindungsgemäße Straßenasphaltmasse eine überlegene Qualität.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung
dieser Straßenasphaltmasse zur Herstellung von Straßenbelägen, die beispielsweise dadurch gebildet werden können,
daß man die erfindungsgomäße Straßenasphaltmasse in an sich bekannter Weise zu Straßenbelägen verarbeitet,
wobei man Straßenbeläge mit hervorragenden Eigenschaften erhält.
Claims (8)
- Patentansprüche\Jv/ Modifizierungsmittel für Straßenasphalt, gekennzeichnet durch eine Mischung aus granuliertem Trinidad-Epure mit einer maximalen Teilchengröße von nicht mehr als 25 mm und einem pulverförmigen Feststoff mit einer maximalen Teilchengröße von nicht mehr als 2,5 mm aus im wesentlichen einer mit Straßen-Petrolasphalt verträglichen Substanz mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure, wobei das Volumen des pulverförmigen Feststoffs dem 0,5- bis 2,0-fachen des Ilohlraumvolumens des granulierten Trinidad-Epures in verdichtetem Zustand entspricht.
- 2. Modifizierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet. , daß es als pulverförmigen Feststoff pulverförmigen Asphaltit mitTER MEER · MÜLLER · STEINMEISTER """" Nippon Hodo - 5901 -NH-WGeinem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure enthält.
- 3. Modifizierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als pulverförmigen Feststoff pulverförmiges Asphaltpech mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure enthält.
- 4. Modifizierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als pulverförmigen Feststoff ein pulverförmiges polymeres Harz mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure enthält.
- 5. Modifizierungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als pulverförmigen Feststoff eine pulverförmige Mischung enthält, die mindestens zwei Vertreter aus der pulverförmigen Asphaltit mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure, pulverförmiges Asphaltpech mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure und pulverförmiges polymeres Harz mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure umfassenden Gruppe enthält.
- 6. Modifizierungsmittel nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der pulverförmige Feststoff als Hauptbestandteil pulverförmigen Asphaltit mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure, pulverförmiges Asphaltpech mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure, ein pulverförmiges polymeres Harz mit einem höheren Erweichungspunkt als Trinidad-Epure oder eine Mischung aus zwei oder mehreren dieser Pulver und als Hilfsstoff eine pulverförmige mineralische Substanz enthält.TER MEER - MÜLLER · STEINMEISTER HiPPon Hödo - 5 901-NH-WG
- 7. Straßenasphalt, gekennzeichnet durch eine Mischung aus einem anorganischen Straßenbelagmaterial und einem Asphalt-Bindemittel aus 100 Gew.-Teilen Straßen-Petrolasphalt und 25 bis 100 Gew.-Teilen eines Modifizierungsmittels gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6.
- 8. Verwendung der Straßenasphaltmasse gemäß Anspruch 7 zur Herstellung von Sbraßenbelägen.
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