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Verfahren zur Wiederbrauchbarmachung von Asphaltbelägen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren zum Wiederbrauchbarmachen von Asphaltbelägen, die
unbrauchbar geworden sind, oder zum Auffrischen von Asph-#ultbelagrnassen.
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Es sind schon Versuche gemacht worden, unbrauchbar gewordene Asphaltbeläge
wieder aufzufrischen. Diese Verfahren haben jedoch im allgemeinen nicht zum Ziele
geführt, und zwar hauptsächlich wegen der mangelnden Wirtschaftlichkeit und der
Güte des erhaltenen Erzeugnisses.
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So ist z. B. vorgeschlagen worden, unbrauchbar gewordene Asphaltbeläge
nach dem Aufbrechen zu zerkleinern und gegebenenfalls nach Zusatz von Bitumen zu
erhitzen und die heiße Mischung wieder zu verlegen. Dieses Verfahren ist jedoch
nur anwendbar bei bitumenarmen Belägen. Bei den üblichen bitumenreichen Belägen
ist dieses Verfahren nicht anwendbar, da bei Zufügung von Bitumen der Belag infolge
Bitumenüberschuß zu wenig standfest wird.
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Gemäß der Erfindung gelingt es, in wirtschaftlicher Weise und unter
Erhaltung von gut brauchbaren Massen unbrauchbar gewordene Asphaltbeläge aufzufrischen.
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Außer einem bestimmten Hohlraumgehalt soll zweckmäßig ein bestimmter
Deformierungswiderstand in dem aufgefrischten Erzeugnis eingehalten werden. Es wird
also der unbrauchbare Asphaltbelag nach Wegnehmen von der Straße gepulvert, vorzugsweise
in einer Schlagmühle, die mit einer Staubabzugsvorrichtung versehen ist, wobei eine
Hammergeschwindigkeit von tausend Umdrehungen in der Minute bei Drehhammervorrichtungen
gute Ergebnisse geliefert hat.
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Durch dieses Verfahren nehmen die Hohlräume in der Masse zu. Wenn
eine Probe der gepulverten Masse erhitzt und in einer Form unter einem Druck von
35o kg/cm° gepreßt wird, so ergibt eine Berechnung der Hohlräume und ein Vergleich
mit den Hohlräumen in einer ebenso erhitzten und gepreßten Probe des von der Straße
genommenen Asphalts, daß der Hohlraumanteil um 3 bis 41/" gestiegen ist. Dies ist
teilweise auf die Entfernung eines Teils des Staubes zurückzuführen und teilweise
auf eine Zerkleinerung der Gesteinsteilchen.
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Die gepulverte Masse wird dann erhitzt, z. B. in einer in der Asphaltindustrie
gebräuchlichen Drehtrommel, die derart beheizt wird, daß die Flammen nicht mit der
zu erhitzenden Masse in Berührung kommen.
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Es ist für das Verfahren gemäß der Erfindung wesentlich, daß die Bitumenmenge
in der in den Erhitzer gelangenden Masse so begrenzt ist, daß ein wesentliches Verkleben
in der Trommel nicht stattfindet.
Ermittelt wird dieser günstige
Bitumengehalt durch die Hohlraumbestimmung. Z. B. liegt eine brauchbare Masse vor,
wenn sie beim Zusammenpressen bei 1q.9° C unter einem Druck von 350 kg/cm=
io oder mehr Prozent Hohlräume aufweist.
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Oben ist ausgeführt worden, daß während des Pulverns eine gewisse
Erhöhung des Hohlraumgehalts vor sich geht. Um jedoch einen Hohlraumgehalt von io
°/o und mehr zu erhalten, ist es für gewöhnlich notwendig, Sand oder gemahlene Gesteinsstoffe
o. dgl. zu der gepulverten Mischung vor Einbringen in die Trommel zuzusetzen.
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Zweckmäßig wird so verfahren, daß die erhitzte Masse die Trommel mit
einer Temperatur von nicht unter 149 und nicht über 1771 C verläßt. Da die gepulverte
Masse eine kleine Körnchengröße aufweist, so verläuft das Erhitzen sehr schnell
und gleichmäßig. Beim Verlassen der Trommel gelangt die erhitzte Masse in einen
Trichter und dann in einen auf einer Waage befindlichen Behälter.
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In diesem Behälter wird eine bestimmte Menge gesammelt und ausgewogen,
die sich nach dem Fassungsvermögen der nachfolgend benutzten Mischvorrichtung richtet.
Diese Menge wird dann in einen Mischer, der ähnlich gebaut ist wie ein Mörtelmischer,
gebracht.
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Ein Hohlraumgehalt von 1,5 bis 5 °w in der komprimierten Decke ist
wesentlich.
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Es wurde gefunden, daß der Wirkung der Verkehrskompression die oben
beschriebene Probe entspricht.
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Bei Mischungen, die 5o Gewichtsprozent oder mehr Rückstand auf dem
Sieb mit 2 mm Maschengröße enthalten, wird zweckmäßig der Hohlraumgehalt eingestellt
innerhalb der Grenze 1,5 bis 3,5 %. Bei Massen, die keinen solchen Rückstand enthalten,
wird der Hohlraumgehalt zweckmäßig eingestellt innerhalb des Bereichs von 2,5 bis
5 °/o.
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Es wurde gefunden, daß die untere Grenze von 1,5 °/p nicht unterschritten
werden soll, damit der Belag unter dem Verkehr nicht schiebt, während die obere
Grenze von 5 %
nicht überschritten werden soll, da sonst der Belag nicht wasserfest
ist und zuviel Feuchtigkeit aufnimmt.
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Außer der Einstellung des Hohlraumgehalts ist jedoch die Einstellung
eines bestimmten Deformierungswiderstandes von Wichtigkeit. Der Deformierungswiderstand
der aufgefrischten Masse soll derart sein, daß einerseits ein Einfurchen oder Wellen
unter dem Verkehr nicht auftritt, anderseits jedoch der Belag nicht so starr sein
soll, daß er nicht leichten Bewegungen des Unterbaues, ohne zu brechen, nachgeben
kann. Der Deformierungswiderstand wird durch eine bestimmte Prüfung ermittelt.
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Dabei wird so vorgegangen, daß aus der zu prüfenden Masse eine Scheibe
von 11,43 cm und 3,81 cm Dicke bei einer Temperatur von 1.49° C und unter
einem Druck von 35o kg/cm2 geformt wird; man läßt dann abkühlen.
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Vor Ausführung der Prüfung wird diese Scheibe i Stunde lang auf einer
Temperatur gehalten, die einer bestimmten Höchsttemperatur des Landes, in dem die
Masse verlegt werden soll, entspricht. Als Temperatur wird die höchste Temperatur
gewählt, die ermittelt wurde bei der Sonne ausgesetzten Belägen.
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Die Last wirkt gleichmäßig im kreisförmigen Mittelteil der Scheibe
von 5,o8 cm Durchmesser, und als Ergebnis wird das Gewicht gerechnet, das den äußeren
unbelasteten Ring der Scheibe zum Brechen bringt. Das Brechgewicht ist das Maß für
den Deformierungswiderstand.
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Liegt diese Zahl innerhalb des Bereichs von 680,4 und 136o,8 kg, so
liegt nach den Erfahrungen der günstigste Deformierungswiderstand vor.
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Bei einem Hohlraumgehalt des die Trommel verlassenden Stoffes von
1o % oder mehr wird eine Korrektur vorgenommen durch Zufügung von Bitumen
und Füller, damit die oben angegebenen Daten eingestellt werden und gleichzeitig
der Härtung entgegengewirkt wird, die bei Bitumen stets eintritt, wenn die Mischung
jahrelang der Sonnenbestrahlung ausgesetzt war.
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Die Mengen des im einzelnen Falle zuzusetzenden Bitumens Bund Füller
sind durch Vorversuche zu ermitteln. Bitumen und Füller verursachen eine Verminderung
der Hohlräume; Füller bewirkt eine Erhöhung des Deformierungswiderstandes, und Bitumen
bewirkt eine Verminderung dieses Deformierungswider standes.
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Wenn die aufzufrischende Masse keine erhebliche Menge Feuchtigkeit
enthält, z. B. unterhalb 0,25 Gewichtsprozent, kann eine Abänderung des Verfahrens
stattfinden.
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Dabei wird eine bekannte Gewichtsmenge des gepulverten Belagmaterials
in einen Mörtelmischer gebracht und gesättigte flüssige Kohlenwasserstoffe zugegeben
in einer Menge von ungefähr 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das Bitumen in der Masse.
Wenn die Masse vollkommen durchgemischt ist, wird Sand oder feinkörniges Gestein
zugegeben, das auf eine Temperatur von ;9,11 ° C erhitzt sein kann, und zwar in
einer Menge, daß eine Probe bei der oben angegebenen Prüfung einen Hohlraumgehalt
von io und mehr Prozent aufweist. Das Mischen wird so lange fortgeführt, bis das
zugegebene Mineral
mit Bitumen leicht bedeckt erscheint. Es wird
dann noch Bitumen und Füller in hinreichender Menge zugegeben, damit die Masse nach
vollkommener Verdichtung durch den Verkehr den oben angegebenen Hohlraumgehalt und
Deformierungswiderstand aufweist. Die ermittelte Bitumenmenge von einem geeigneten
Penetrationsgrad muß verschnitten werden mit ungefähr 25 Gewichtsprozent, berechnet
auf das Bitumen, von gesättigten flüssigen Kohlenwasserstoffen und gewünschtenfalls
vor dem Zugeben auf eine Temperatur von 93° C gebracht werden. Füller, der ebenfalls
auf eine Temperatur von 93° C gebracht werden kann, wird zugegeben und mit dem Mischen
fortgefahren, bis das gesamte Gestein bedeckt ist. Diese Masse kann kalt eingebaut
werden. Zu bemerken ist, claß die so hergestellte Masse erst dann vollständig verdichtet
werden kann bzw. den höchsten Deformierungswiderstand erreichen kann, wenn das Erdöldestillat
sich verflüchtigt hat. Bei Vornahme der Prüfung kann diese Verflüchtigung des Destillats
beschleunigt «-erden, dadurch, daß die zu prüfende. Scheibe @vährend 24 Stunden
und mehr auf einer Temperatur von 65° C gehalten wird, bis Gewichtskonstanz festgestellt
wird. Beispiel Eine auf zufrischendeAsphaltmasse, die mit einem zu hohen Hohlraumgehalt
und einem ung.eeügneten Füller .eingebaut worden war und zerstört wurde durch die
gemeinsame Einwirkung aufgenommener Feuchtigkeit und schweren Verkehrs, hat z. B.
folgende Werte, nachdem sie gemäß der Erfindung durch die N.lühle gegangen ist.
| Bitumen....................................................................
7,57° |
| /o |
| Gestein, durchgehend durch ein Sieb mit 0,074 mm Maschengröße
. . . . . . . . . . . . . . 12,37 °/o |
| 0,117 _ _ . . . . . . . . . . . . . . 21,75 % |
| 0,42 _ _ . . . . . . . . . . . . . 23,250/, |
| 2 _ - . . . -. . . . . . . . ... 13,55 0/0 |
| o,635 _ - . . . . . . . . . . . . . . 10,1= 0" |
| =,270 _ - .............. 1o,430/ |
| 0 |
| 1,905 _ _ .............. 0,970%o |
| 1oo,oo o;`0 |
Eine daraus bei 35o hg/cm= gepreßte Platte -neigt folgende Werte:
| Spez. Gewicht . . . . . . . . . 2157 |
| Hohlraumgehalt ....... 1o,15 0/0 |
| Deformierungswiderstand 703,08 kg. |
Vor dem Erhitzen wurde die Masse gemischt mit gemahlenem Granit, der durch ein Sieb
mit 1,9o5 mm Maschengröße geht, und zwar in einem Verhältnis von 2 Gewichtsteilen
Ursprungsmischung zu 1 Gewichtsteil gemahlenen Granit. Nach der Erhitzung auf eine
Temperatur von 157° C wurde diese Mischung verarbeitet mit Bitumen von einem Penetrationsgrad
35 und Kalksteinfüller, und zwar in folgenden Verhältnissen:
| Bitumen . . . . . . . . . . . . . . 4.54 kg |
| Kalksteinfüller . . . .-. . . . . 11,31. kg |
| Heißer Stoff aus der Trommel 226,8 kg. |
.Das Bitumen wurde mit einer Temperatur von 157° C und der Füller kalt zugegeben.
Die erhaltene Masse war ein Asphaltbeton mit folgenden Daten:
| Bitumen ...................... .............................................
6,660/0 |
| Gestein, durchgehend durch ein Sieb mit 0,074 mm Maschengröße
. . . . . . . . . . . . . . 12,330/" |
| 0,117 _ - . . . . . . . . . . . . . . 13,50 0@1j0 |
| 0,42 _ - . . . . . . . . . . . . . . 14,45 |
| 2 - - . . . . . . . . . . . . . . 8,42 0,!0 |
| o,635 - - ...... I ....... 10,43 0/0 |
| 0/0 |
| 1,270 _ - . . . . . . . . . . . . . . 13,50 |
| 1905 _ - .............. 20,710/0 |
| 100,0011/1 |
Eine daraus bei
350 kg/Cm-° gepreßte Platte zeigt folgende Werte:
| Spez. Gewicht . . . . . . . . . 2,36 |
| Hohlraumgehalt ....... 2,o5 0/0 |
| Deformierungswiderstand 1202,04 kg. |
Die Hohlräume in einer gepreßten Probe eines Asphaltbelags werden festgestellt durch
Abziehen des Rauminhalts der verschiedenen Bestandteile, deren Verhältnis zueinander
durch Analyse und deren spezifische Gewichte nach bekannten Verfahren festgestellt
worden sind von dem Gesamtrauminhalt der Probe. Wenn bei der Angabe eines Hohlraumgehalts
sich keine besonderen Angaben über den Druck finden, so ist darunter der
Hohlraumgehalt
zu verstehen bei einer Probe, die mit
350 kg/CM 2 bei 1490 C gepreßt wurde.
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Der Penetrationsgrad wird angegeben in Zehntelmillimeter und bezieht
sich auf die Tiefe des Eindringens der Nadel. Ausgeführtwird die Probe unter bestimmten
festgelegten Bedingungen. Die Nadel wird mit ioo g beschwert und wirkt 5 Sekunden
ein, wobei die Probe auf einer Temperatur von 250 C i Stunde vor dem Versuch und
während des Versuchs gehalten wird. Dabei dringt die Nadel in die Bitumenprobe ein,
und zwar in einem je nach .dem Stoff verschiedenen Maße. Die Tiefe des Eindringens
wird gemessen, in Zehntelmillimeter ausgedrückt und so der Penetrationsgrad erhalten.