DE4344006C2 - Mixture for road surfaces - Google Patents

Mixture for road surfaces

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Description

Die Erfindung betrifft eine Mischung für Straßenbeläge, im wesentlichen Splitte unterschiedlicher Körnung, Sand und Bindemittel enthaltend.The invention relates to a mixture for road surfaces, essentially chippings of different grain sizes, sand and containing binders.

Mischungen dieser Art sind bekannt und haben beispielsweise folgende Zusammensetzung bzw. Körnung:Mixtures of this type are known and have for example the following composition or grain size:

  • - 30 Gew.-% Splitt aus Rheinkies der Körnung; 6-10 mm- 30 wt .-% grit from Rhine gravel of the grain size; 6-10 mm
  • - 14 Gew.-% Splitt aus Rheinkies der Körnung: 4-6 mm- 14% by weight grit from Rhine gravel with a grain size of 4-6 mm
  • - 50 Gew.-% Rheinsand der Körnung: 0,09-4 mm- 50% by weight of Rhine sand with a grain size of 0.09-4 mm
  • - 6 Gew.-% Bitumen 80/100.- 6% by weight bitumen 80/100.

Aus einer solchen Mischung hergestellte Straßenbeläge haben insbesondere bei starker Beanspruchung oft nicht eine ausreichend lange Haltbarkeit.Road surfaces made from such a mixture often do not have, especially with heavy use a sufficiently long shelf life.

Aus der DE-PS 12 93 072 ist es bekannt, granulierte Hochofenschlacken zur Herstellung von Straßenbelägen zu verwenden.From DE-PS 12 93 072 it is known, granulated Blast furnace slag for the production of road surfaces use.

Auch die DE-OS 39 15 373 offenbart Straßenbaustoffe, die zu einem überwiegenden Teil aus Konverterstahlschlacke bestehen. Die Straßenbaustoffe nach diesem Stand der Technik enthalten schädliche Bestandteile, weshalb allein unter dem Aspekt Gewässerschutz eine Verwendung im Straßenbau oder für Parkflächen sicher ausscheiden muß. DE-OS 39 15 373 discloses road building materials that to a large extent from converter steel slag exist. The road building materials according to this state of the Technique contain harmful ingredients, which is why alone under the aspect of water protection a use in Road construction or parking areas must be eliminated.

Auf diese Weise können die Stahlwerksschlacken entsorgt und gleichzeitig Straßenbeläge von hoher Belastungsfähigkeit erzielt werden.In this way, the steel mill slag can be disposed of and at the same time road surfaces of high Resilience can be achieved.

Bei Abfallprodukten aus Elektrostahlwerken, wie z. B. Filterstäuben, war dies allerdings bisher nicht möglich, da diese bezüglich ihrer Inhaltsstoffe (z. B. Schwermetalle) nicht mit Schlacken aus herkömmlichen Stahlwerken gleichzusetzen sind.In the case of waste products from electric steelworks, such as B. Filter dust, this was not possible until now, as these are related to their ingredients (e.g. Heavy metals) do not use slag from conventional Steel works are to be equated.

Derartige Filterstäube müssen beispielsweise in abgedeckten Hallen zwischengelagert werden, um eine Verseuchung des Grundwassers zu vermeiden.Such filter dusts must, for example, in covered halls are temporarily stored to a Avoid contamination of the groundwater.

Beispielsweise ist es in diesem Zusammenhang aus der DE 37 25 749 A1 bekannt, Filterstäube zu Formsteinen zu pressen, indem diese mit anderen Bestandteilen gemischt werden. Neben verschiedenen anderen Anteilen ist dabei auch die Möglichkeit beschrieben, Bitumen als Zusatzstoff zum Binden des Materials einzusetzen. Der Gewichtsanteil der Stäube in den Formsteinen wird mit bis zu 80% angegeben. Durch das Pressen zu Formsteinen soll die Auswaschbarkeit der Schadstoffe herabgesetzt werden. Weiterhin wird durch die Verdichtung der Schadstoffe der benötigte Deponieraum reduziert. Es ist dabei vorgesehen, die gepreßten Formsteine zu stapeln. Dabei soll durch die Art der Stapelung sowie auch durch eine Abdichtung der Deponie der Kontakt der Formsteine mit Regenwasser und Grundwasser vermieden werden. Es ist weiterhin aus Sicherheitsgründen vorgesehen, zwischen den gestapelten Formsteinen begehbare Kontrollgänge und Schächte vorzusehen. Die aus dieser Schrift bekannten Maßnahmen dienen dazu, eine gute Packungsdichte der Schadstoffe in einer Deponie zu erreichen. Trotz dem Ziel, eine Reduzierung der Auswaschbarkeit von Schadstoffen zu erreichen, muß die Deponie dennoch gegen den Kontakt gelagerter Stoffe mit Regenwasser und Grundwasser abgedichtet werden, wobei weiterhin die Deponie auf Unregelmäßigkeiten kontrollierbar sein muß. Der Entgegenhaltung läßt sich kein Hinweis entnehmen auf eine Entsorgung der Stäube, die beispielsweise eine Kontrolle überflüssig macht.For example, in this context it is from the DE 37 25 749 A1 known, filter dust to molded stones press by mixing this with other ingredients will. In addition to various other proportions is included also described the possibility of using bitumen as an additive to be used to bind the material. The weight percentage of the dust in the shaped stones is up to 80% specified. By pressing into shaped bricks, the Leachability of the pollutants are reduced. Furthermore, the compression of the pollutants required landfill space reduced. It is intended that to stack the pressed shaped bricks. The Type of stacking as well as by sealing the Landfill the contact of the shaped stones with rainwater and Groundwater should be avoided. It's still over For security reasons provided between the stacked Inspection corridors and shafts that can be walked on molded stones to be provided. The measures known from this document serve to ensure a good packing density of the pollutants in to reach a landfill. Despite the goal of a Reducing the leachability of pollutants too reach, the landfill must still against the contact stored substances with rainwater and groundwater sealed, with the landfill still open Irregularities must be controllable. Of the No reference can be made to a citation Disposal of the dust, for example a control makes redundant.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischung für Straßenbeläge zu schaffen, die auch bei größerer Belastung eine lange Lebensdauer aufweist und über die der Filterstaub, der in einem Elektro-Stahlwerk anfällt, entsorgt werden kann.The invention is based on the object of a mixture for creating road surfaces, even with larger ones Load has a long service life and over the the filter dust that occurs in an electrical steelworks, can be disposed of.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Mischung für Straßenbeläge gelöst, die wie folgt zusammengesetzt ist:This object is achieved by the mixture according to the invention solved for road surfaces, which are composed as follows is:

  • 1. - 25-35 Gew.-% Splitt der Körnung: 4-12 mm1. - 25-35% by weight chippings of grain size: 4-12 mm
  • 2. - 25-35 Gew.-% Splitt der Körnung: 2-7 mm2. - 25-35% by weight chippings of grain size: 2-7 mm
  • 3. - 30-50 Gew.-% Sand der Körnung: 0,09-3 mm3. - 30-50% by weight of sand with a grain size of 0.09-3 mm
  • 4. - 5-7 Gew.-% Bindemittel in Form von Bitumen4. - 5-7% by weight of binding agent in the form of bitumen
  • 5. - 2-6 Gew.-% als Füller Filterstaub eines Elektro- Stahlwerks mit im wesentlichen folgender Zusammensetzung
    25-55% Fe2O3
    1,0-3,0% SiO2
    0,3-0,7% Al2O3
    2,0-3,5% MgO
    5,0-7,0% MnO
    0,1-0,2% P2O5
    0,5-0,7% Na2O 0,5-0,7% K2O
    5,0-7,0% CaO
    0,8-1,1% Pb
    13-17% Zn
    0,02-0,04% Ni
    0,02-0,04% Ti
    0,4-0,6% Ce
    0,4-0,6% Cr,
    der eine Korngröße von 0,03 bis 0,09 mm aufweist.    5. - 2-6% by weight as filler of filter dust from an electrical steelworks with essentially the following composition
    25-55% Fe 2 O 3
    1.0-3.0% SiO 2
    0.3-0.7% Al 2 O 3
    2.0-3.5% MgO
    5.0-7.0% MnO
    0.1-0.2% P 2 O 5
    0.5-0.7% Na 2 O 0.5-0.7% K 2 O
    5.0-7.0% CaO
    0.8-1.1% Pb
    13-17% Zn
    0.02-0.04% Ni
    0.02-0.04% Ti
    0.4-0.6% Ce
    0.4-0.6% Cr,
    which has a grain size of 0.03 to 0.09 mm.

Gemäß der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Menge an Filterstaub bis zur Hälfte durch eine Mischung der folgenden Zusammensetzung ersetzt wird:According to the invention it is further provided that the Amount of filter dust up to half through a mixture the following composition is replaced:

  • - 10 Gew.-% granulierte Hochofenschlacke- 10% by weight of granulated blast furnace slag
  • - 40-50 Gew.-% Mergel (CaCO3 + SiO2)- 40-50% by weight marl (CaCO 3 + SiO 2 )
  • - 40-50 Gew.-% Kalksteinmehl (CaCO3)- 40-50% by weight limestone powder (CaCO 3 )

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin, daß ein sehr verschleißfester Straßenbelag hergestellt werden kann und gleichzeitig als Füller Filterstaub verwendet wird, der sonst nur kostspielig zu entsorgen ist. Es hat sich als überraschend herausgestellt, daß gerade bei Filterstäuben einer Korngröße von 0,03 bis 0,09 mm die Belastbarkeit den geforderten Normen entspricht und zudem durch die Ummantelung des Filterstaubs praktisch keine Auswaschung der toxischen Schwermetalle stattfindet.The advantages achieved by the invention consist in essential in that a very wear-resistant Road surface can be made and at the same time as Filler filter dust is used, which otherwise only is costly to dispose of. It turned out to be Surprisingly found that especially with filter dust a grain size of 0.03 to 0.09 mm the load capacity complies with the required standards and also through the Coating of the filter dust practically no leaching the toxic heavy metals takes place.

Als Beispiel für eine erfindungsgemäße Mischung zur Herstellung eines Straßenbelags bzw. Asphaltbetons sei folgende Zusammensetzung angegeben: As an example of a mixture according to the invention for Production of a road surface or asphalt concrete the following composition is given:

  • - 24 Gew.-% Moräne-Edelsplitt (Valet+Ott) mit der Körnung: 5-8 mm- 24% by weight moraine fine chippings (Valet + Ott) with the grain size: 5-8 mm
  • - 24 Gew.-% Moräne-Edelsplitt (Valet+Ott) mit der Körnung: 2-5 mm- 24% by weight moraine fine chippings (Valet + Ott) with the grain size: 2-5 mm
  • - 38 Gew.-% Moräne-Edelbrechsand mit der Körnung: 0,09-2 mm- 38% by weight moraine fine crushed sand with the grain size: 0.09-2 mm
  • - 6 Gew.-% Bitumen B 200- 6% by weight bitumen B 200
  • - 8 Gew.-% Filterstaub mit folgender Analyse
    25-55% Fe2O3
    1,0-3,0% SiO2
    0,3-0,7% Al2O3
    2,0-3,5% MgO
    5,0-7,0% MnO
    0,1-0,2% P2O5
    0,5-0,7% Na2O
    0,5-0,7% K2O
    5,0-7,0% CaO
    0,8-1,1% Pb
    13-17% Zn
    0,02-0,04% Ni
    0,02-0,04% Ti
    0,4-0,6% Ce
    0,4-0,6% Cr,
    der eine Korngröße von 0,03 bis 0,09 mm aufweist.    - 8 wt .-% filter dust with the following analysis
    25-55% Fe 2 O 3
    1.0-3.0% SiO 2
    0.3-0.7% Al 2 O 3
    2.0-3.5% MgO
    5.0-7.0% MnO
    0.1-0.2% P 2 O 5
    0.5-0.7% Na 2 O
    0.5-0.7% K 2 O
    5.0-7.0% CaO
    0.8-1.1% Pb
    13-17% Zn
    0.02-0.04% Ni
    0.02-0.04% Ti
    0.4-0.6% Ce
    0.4-0.6% Cr,
    which has a grain size of 0.03 to 0.09 mm.

Eine andere Zusammensetzung kann so aufgebaut sein, daß nur 4% Staub verwendet werden und dafür 4% einer Mischung ausAnother composition can be so constructed that only 4% dust are used and 4% one for that Mix of

  • - 10 Gew.-% granulierte Hochofenschlacke- 10% by weight of granulated blast furnace slag
  • - 40-50 Gew.-% Mergel (CaCO3 + SiO2)- 40-50% by weight marl (CaCO 3 + SiO 2 )
  • - 40-50 Gew.-% Kalksteinmehl (CaCO3)
    dazugegeben wird.    - 40-50% by weight limestone powder (CaCO 3 )
    is added.

Was den Quellversuch anbelangt, so ergaben sich folgende Ergebnisse im Laborversuch:As for the swelling test, the following were found Results in laboratory tests:

Eigenschaften der Masse vor dem Quellversuch:Properties of the mass before the swelling test:

Der erfindungsgemäß verwendete Staub übt offenbar auf Straßenbaubitumen eine versteifende Wirkung aus. Die erfindungsgemäße Mischung kann vorzugsweise zur Herstellung der sogenannten Ober- und Mittelschicht im Straßenbau dienen.The dust used according to the invention apparently exerts itself Road construction bitumen has a stiffening effect. the Mixture according to the invention can preferably be used for Production of the so-called upper and middle class in the Serve road construction.

Die Entsorgung von beispielsweise Filterstaub aus einem Elektro-Stahlwerk ist mit der erfindungsgemäßen Mischung ohne weiteres möglich. Eine Bitumenmischung wurde mit 3% Filterstaub versetzt und daß Auslaugeverhalten der so hergestellten Masse getestet: The disposal of, for example, filter dust from a Electric steel mill is using the mixture according to the invention easily possible. A bitumen mixture was made with 3% Filter dust added and that leaching behavior of the so manufactured mass tested:

Eluat mit dest. Wasser nach DEV S 4 an zerkleinertem Material (Korngröße ca. 0,5-1 cm)Eluate with dist. Water according to DEV S 4 on crushed Material (grain size approx. 0.5-1 cm)

pH-WertPH value 9,89.8 Leitfähigkeitconductivity 130130 Abdampfrückstand (mg/l)Evaporation residue (mg / l) 8080 Phenole (mg/l)Phenols (mg / l) <0,2<0.2 Ammonium (mg/l)Ammonium (mg / l) <0,5<0.5 CSB (mg/l)COD (mg / l) 4040 Cyanide, ges. (mg/l)Cyanide, sat. (mg / l) <0,02<0.02 AOX (mg/l)AOX (mg / l) <0,1<0.1 Eisen (mg/l)Iron (mg / l) 0,120.12 Fluorid (mg/l)Fluoride (mg / l) <0,1<0.1 Chlorid (mg/l)Chloride (mg / l) 6,26.2 Nitrit (mg/l)Nitrite (mg / l) <0,1<0.1 Nitrat (mg/l)Nitrate (mg / l) 0,30.3 Phosphat (mg/l)Phosphate (mg / l) <1<1 Sulfat (mg/l)Sulfate (mg / l) <4,7<4.7 Zink (µg/l)Zinc (µg / l) <20<20 Blei (µg/l)Lead (µg / l) <50<50 Kupfer (µg/l)Copper (µg / l) <20<20 Chrom (µg/l)Chromium (µg / l) <50<50 Cadmium (µg/l)Cadmium (µg / l) <10<10 Nickel (µg/l)Nickel (µg / l) <50<50 Quecksilber (µg/l)Mercury (µg / l) <2<2 Arsen (µg/l)Arsenic (µg / l) <1<1

Beurteilungjudgement

Die Bitumenmischung, die zum Straßenbau eingesetzt werden soll, enthält nach Angabe des Herstellers 3% Stahlwerksfilterstaub der von uns beiliegend analysierten Qualität. Der Staub zeichnet sich besonders durch erhöhte Gehalte an Eisen, Zink, Blei, Kupfer, Chrom und Cadmium aus. Entsprechend der zumeist oxydischen Natur in solchen Stäuben vorliegender Schwermetalle ist auch das Auslaugeverhalten entsprechend niedrig. Die Retention wird weiterhin stark durch die Einbindung in die Bitumenmatrix begünstigt (hydrophobe Natur des Bitumens!). Im Elutionstest nach DEV S 4 konnten somit die relevanten Metalle bis zur Bestimmungsgrenze nicht nachgewiesen werden. Weitere Schadstoffe waren im Eluat nicht nachweisbar, so daß der Bitumenmischung anhand unserer Untersuchungen ein umweltneutrales Elutionsverhalten attestiert werden kann.The bitumen mixture used for road construction according to the manufacturer, contains 3% Steel mill filter dust that we analyzed enclosed Quality. The dust is particularly characterized by increased Contents of iron, zinc, lead, copper, chromium and cadmium the end. Corresponding to the mostly oxidic nature in such Dust from heavy metals is also that Leaching behavior correspondingly low. The retention will continue to be strong through involvement in the Bitumen matrix favors (hydrophobic nature of the Bitumen!). In the elution test according to DEV S 4, the relevant metals are not up to the limit of quantification be detected. Other pollutants were in the eluate not detectable, so the bitumen mixture based on our investigations are environmentally neutral Elution behavior can be attested.

Der vorstehend eingesetzte Filterstaub aus einem Elektro- Stahlwerk hatte das folgende Analysenergebnis:
The filter dust used above from an electrical steelworks had the following analysis result:

25-55%25-55% Fe2O3 Fe 2 O 3 1,0-3,0%1.0-3.0% SiO2 SiO 2 0,3-0,7%0.3-0.7% Al2O3 Al 2 O 3 2,0-3,5%2.0-3.5% MgOMgO 5,0-7,0%5.0-7.0% MnOMnO 0,1-0,2%0.1-0.2% P2O5 P 2 O 5 0,5-0,7%0.5-0.7% Na2ONa 2 O 0,5-0,7%0.5-0.7% K2OK 2 O 5,0-7,0%5.0-7.0% CaOCaO 0,8-1,1%0.8-1.1% PbPb 13-17%13-17% ZnZn 0,02-0,04%0.02-0.04% NiNi 0,02-0,04%0.02-0.04% TiTi 0,4-0,6%0.4-0.6% CeCe 0,4-0,6%0.4-0.6% CrCr

Allerdings ist nur bei einer Korngröße des Filterstaubs von 0,03 bis 0,09 mm eine vollständige Ummantelung der einzelnen Staubteile und somit eine dauerhafte Einbindung der schädlichen Inhaltsstoffe der Filterstäube gegeben.However, there is only one grain size of the filter dust from 0.03 to 0.09 mm a complete coating of the individual dust particles and thus permanent integration of the harmful substances contained in the filter dust.

Claims (2)

1. Mischung für Straßenbeläge, im wesentlichen Splitte unterschiedlicher Körnung, Sand und Bindemittel enthaltend, bestehend aus
  • 1. - 25-35 Gew.-% Splitt der Körnung: 4-12 mm
  • 2. - 25-35 Gew.-% Splitt der Körnung: 2-7 mm
  • 3. - 30-50 Gew.-% Sand der Körnung: 0,09-3 mm
  • 4. - 5-7 Gew.-% Bindemittel in Form von Bitumen
  • 5. - 2-6 Gew.-% als Füller Filterstaub eines Elektro- Stahlwerks mit im wesentlichen folgender Zusammensetzung
    25-55% Fe2O3
    1,0-3,0% SiO2
    0,3-0,7% Al2O3
    2,0-3,5% MgO
    5,0-7,0% MnO
    0,1-0,2% P2O5
    0,5-0,7% Na2O
    0,5-0,7% K2O
    5,0-7,0% CaO
    0,8-1,1% Pb
    13-17% Zn
    0,02-0,04% Ni
    0,02-0,04% Ti
    0,4-0,6% Ce
    0,4-0,6% Cr,
    der eine Korngröße von 0,03 bis 0,09 mm aufweist.
1. Mixture for road surfaces, essentially containing chippings of different grain sizes, sand and binding agents, consisting of
  • 1. - 25-35% by weight chippings of grain size: 4-12 mm
  • 2. - 25-35% by weight chippings of grain size: 2-7 mm
  • 3. - 30-50% by weight of sand with a grain size of 0.09-3 mm
  • 4. - 5-7% by weight of binding agent in the form of bitumen
  • 5. - 2-6% by weight as filler of filter dust from an electrical steelworks with essentially the following composition
    25-55% Fe 2 O 3
    1.0-3.0% SiO 2
    0.3-0.7% Al 2 O 3
    2.0-3.5% MgO
    5.0-7.0% MnO
    0.1-0.2% P 2 O 5
    0.5-0.7% Na 2 O
    0.5-0.7% K 2 O
    5.0-7.0% CaO
    0.8-1.1% Pb
    13-17% Zn
    0.02-0.04% Ni
    0.02-0.04% Ti
    0.4-0.6% Ce
    0.4-0.6% Cr,
    which has a grain size of 0.03 to 0.09 mm.
 2. Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Filterstaub bis zur Hälfte durch eine Mischung der folgenden Zusammensetzung ersetzt wird:
  • 1. - 10 Gew.-% granulierte Hochofenschlacke
  • 2. - 40-50 Gew.-% Mergel (CaCO + SiO2)
  • 3. - 40-50 Gew.-% Kalksteinmehl (CaCO3)
2. Mixture according to claim 1, characterized in that the amount of filter dust is replaced up to half by a mixture of the following composition:
  • 1-10% by weight of granulated blast furnace slag
  • 2. - 40-50% by weight marl (CaCO + SiO 2 )
  • 3. - 40-50% by weight limestone powder (CaCO 3 )
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