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Verfahren zur Herstellung von Straßenbaustoffen aus mit organischen
Bindern eingehüllten Steinkörnern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von im wesentlichen trockenen Straßenbaumassen paus mit organischen Bindern, wie
Bitumen, Teer, Harz o. dgl., eingehüllten Steinkörnern, die in. Gegenwart von Wasser
mit einer Trennschicht von fein verteilten festen Füllstoffen ummantelt werden,
so daß sie locker gelagert und versandt werden können, und die .ohne Anwendung von
Wärme auf die Straßenoberfläche gebracht und eingebaut werden.
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Zur Herstellung von Straßenbaustoffen ähnlicher Art hat man bereits
vorgeschlagen, mit einer Asphaltmasse überzogene zerkleinerte Steine in einem Rührwerk
- mit wasserhaltigem Sand durchzukneten und dabei mit einem Mantel aus feuchtem
Sand zu umgeben. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die auf dem Asphalt @aufgeklebte
Sandschicht eine beträchtliche Dicke aufweist und damit nicht nur eine beachtliche
Erhöhung des Gesamtgewichts der Pflastermasse herbeiführt, sondern auch ihren Zusammenhalt
nach dem Aufbringen auf die Straßenoberfläche beeinträchtigt. Beim Einwalzen des
feucht bleibenden Sandmantels in. den Asphaltüberzug besteht ferner die Gefahr,
daß Nässe in das Innere der Pflastermasse .eingebracht wird, was für die Güte und
Haltbarkeit der Straßenüberzüge von Nachteil ist. Es ist auch ein Verfahren hekanntgeworden,
bei welchem mit Asphalt umhüllte Steinkörner durch Behandeln mit genügend kaltem
Wasser, das Steinstaub; Zement @o. dgl. suspendiert enthält, in ihre Einzelteilchen
zerlegt werden, die in jener Füllstoffsuspension gehalten werden und in einem halbfesten,
bildsamen oder zerreibbaren Zustand bleiben, bis das Wasser sauf natürlichem oder
künstlichem Wege verdampft wird. Bei einem nach diesem Verfahren hergestellten Straßenbaustoff
wird,eine Klumpenbildung durch Zusammenbacken der einzelnen Körneroder Teilchen
im wesentlichen durch das Wasser verhindert, so daß derartige Straßenbaustoffe nur
während einer verhältnismäßig kurzen, von den klimatischen Verhältnissen abhängigen
Zeitdauer locker gelagert und versandt werden können.
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Alle diese Nachteile der bekannten Verfahren werden gemäß vorliegender
Erfindung in sehr einfacher Weise dadurch behoben, daß zur Behandlung der mit Bitumen
o. dgl. umhüllten Steinkörner wässerige Susp:cnsionen der staubfeinen festen Füllstoffe
verwendet werden; auf diese Weise wird auf der Oberfläche der einzelnen mit organischen
Bindern eingehüllten Steinkörner eine hauchdünne Schicht von Füllstoffteilchen durch
Adsorption aus der Fülistoffsuspension niedergeschlagen.
Diese Adsorptionsschicht
ist so fein; daß sie gewichtsmäßig völlig zu vernachlässigen ist: Infolgedessen
ist auch die an der Oberfläche der einzelnen Teilchen des Straßenhausto-ffes bei
der Behandlung haftenbleibende Feuchtigkeitsmenge sehr gering und kann durch natürliches
oder künstliches Verdampfen bequem entfernt werden, ohne daß dadurch die Lager-
und Versandfähigkeit der Straßenbaustoffe beeinträchtigt wird; denn die aus der
Füllstoffsuspension bei B:ehandlung des Straßenbaustoffes adsorbierten Füllstoffteilchen
bedecken in gleichmäßiger Schicht die gesamte Oberfläche jedes mit organischem Binder
eingehüllten Steinkornes und verhindern -so ein Zusammenbacken der benachbarten
Körner.
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Erfindungsgemäß weist der zum Einhüllen der Steinkörner dienende organische
Binder einen über 20°C liegenden Schmelzpunkt auf.
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Die mit dem organischen Binder umhüllten Steinkörner werden mit der
wässerigen Füllstofsuspension entweder durch Eintauchen oder durch Hindurchführen
mittels einer beliebigen Fördervorrichtung in Berührung gebracht.
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Die mit dem organischen Binder umhüllten Steinkörner können auch mit
der wässerigen Füllstoffsuspension in der Weise behandelt werden, da.ß man diese
über die Steinkörner rieseln läßt.
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Zur Ausführung des Verfahrens nach der Erfindung kann man zweckmäßig
folgendermaßen verfahren: Die Steinbrocken von geeigneter Größe werden in der Hitze
mittels üblicher Vorrichtungen mit einem Binder (Teer, Bitumen o. dgl.) eingehüllt,
der bei 25°C eine Eindringungsfähigkeit von mehr als 180 bis Zoo besitzt,
oder die Einhüllung der Steinkörner erfolgt in der Kälte mittels einer Emulsion
derselben Binder. Der Straßenbaustoff wird dann nach Einhüllung seiner Teilchen
unmittelbar in ein Flüssigkeitsbadeingeführt, das aus einer Susp:ensien des schützenden
Füllstoffes in Wasser oder einer anderen Flüssigkeit besteht. Danach wird der Baustoff
aus dem Bad herausgenommen und an der Luft oder in einer Trockenvorrichtung getrocknet.
Der Füllstoff kann sich dabei in der Flüssigkeit in Form einer beständigen oder
unbeständigen kolloidalen Suspension befinden.
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Als Füllstoff zur Verhinderung des Zusammenbackens wird eine pulverige
mineralische oder organische Substanz, wie Talk, Kalkstein, Kohle, oder ganz allgemein
irgendein geeigneter pulverförmiger Stoff benutzt. Dieses Pulver wird in der Flüssigkeit
entweder durch einfaches Einrühren (bei Füllstoffen geringer Dichte) oder unter
Verwendung von Stabilisatoren, wie geeigneten Elektrolyten, Peptisierungsnv.tteln,
Schutzkolloiden usw., suspendiert. Die Konzentration der Füllstoffe in dem Flüssigkeitsbade
ist veränderlich und richtet sich nach der Natur des benutzten Füllstoffes. Man
kann auch, wie ob-en angegeben, in. der Weise vorgehen, daß man die Masse der mit
dem organischen Binder eingehüllten Steinkörner mit der Füllstoffsuspension berieselt.
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Wenn ein fester Körper mit der gegebenenfalls kolloidalen Füllstoftsuspension
in Berührung kommt, so wird die Konzentration dieses Füllstoffes in der oberflächlichen
Berührungsschicht jedes festen Teilchens mit dem Badeerhöht. Dabei wird sofort auf
der Oberfläche jedes vom Binder eingehüllten Elementes des Baustoffes eine äußerst
feine Füllstoffschicht niedergeschlagen, die gleichmäßig auf der gesamten Oberfläche
verteilt ist. Will man die Dicke, dieser niedergeschlagenen. Füllstaffschicht vergrößern,
so muß man den Baustoff ein oder mehrere Male von neuem in das Bad eintauchen.
Auf .diese Weise kann man bequem nach Belieben die Stärke des Füllstoffniederschlages
regeln.
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Erfindungsgemäß kann der Straßenhaustöff mit der Füllstoffsuspension
entweder sofort, nachdem die Steinkörner mit dem :organischen Binder ,eingehüllt
worden sind; oder nach teilweiser Abkühlung in Berührung gebracht werden. Falls
man den Baustoff in das die Suspension enthaltende Bad einführt; so kann man dieses
Bad kühlen oder auch nicht. Die im allgemeinen wäßrige Suspension kann auf diese
Weise als Kühlmittel für den heiß eingebundenen Baustoff dienen.
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Um die Trocl:nung - zu vervollständigen, wind es zweckmäßig sein,
die Temperatur der Suspension bis auf 8o bis go°C steigen zu lassen.
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Zweckmäßig wird man die Temperatur .des in die Suspension eingebrachten
Baustoffes sowie die Temperatur dieser Suspension und die Dauer der Berührung zwischen
Baustoff und- Suspiension bzw. die Zahl der Eintauchungen des Baustoffes in das
Flüssigkeitsbad derart wählen, @daß nur die äußere Schicht jedes mit dem organischen
Binder umhüllten Teilchens des Straßenbaustoffes in einer genügenden Tiefe abgekühlt
wird, daß aber der Kern jedes Teilchens ,genügend heiß bleibt. Auf diese Weise wird
:der Kern nach Trennung des Baustoffes von der Füllstoffsuspension durch Abgabe
der in ihm gespeicherten Kalorien zur Verdampfung der an der Oberfläche jedes Baustoffteilchens
haftenden Suspensionsflüssigheit beitragen oder diese Verdampfung vervollständigen
können.
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Wenn der Straßenbaustoff in die wäßrige Suspension eingeführt wird;
so kann er, wie
,oben erwähnt, entweder unmittelbar in das diese
Suspension enthaltende Bad geschüttet ,odereinfach in dieses Bad dadurch eingetaucht
werden, daß er ,auf einem Förderband durch das Bad hindurchgeführt wird.
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In trockenem Zustande besitzt der erfindungsgemäß behandelte Straßenbaustoff
eine pulverige oder-körnige Struktur und kann ohne Klumpenbildung unter den üblichen
Lager- und Druckverhältnissen gelagert und versandt werden. Da die Dicke der ,auf
jedem Teilchen des Baustoffes niedergeschlagenen Schutzschicht regelbar ist, kann
man dieselbe genau derart bestimmen, daß der Baustoff unter dem Einfluß einer gegebenen
Pressung zusammenbackt. Da andrerseits der Füllstoff auf der Oberfläche der von
dem Binder eingehüllten Steinkörner gleichmäßig verteilt ist, wird die Menge an
Füllstoff, welche unter normalen Bedingungen zum Schutz jedes Teilchens notwendig
ist, auf ein Minimum herabgesetzt. Ein späteres Benetzen des Baustoffes mit einem
Lösungsmittel wird dabei im allgemeinen überflüssig.
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Der Baustoff backt bei einfacher Pressung zusammen und kann in der
Kälte mit den üblichen Mitteln auf die Straßenoberfläche aufgebracht werden. Dabei
wird man zweckmäßig eine Walze wählen, deren Gewicht mindestens der minimalen zum
Abbinden des Straßenbaustoffes erforderlichen Pressung entspricht.
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Die in dieser Weise hergestellte Straßendecke kann nach dem Walzen
sofort dem Verkehr übergeben werden. Sie ist sehr widerstandsfähig und undeformierbar.
Natürlich ist dabei darauf zu ,achten, daß für die eingebundenen Steinbrocken eine
geeignete Korngröße gewählt wird.
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Die zum Niederschlag einer Füllstoffschicht auf den Steinkörnern dienende
Suspension kann beispielsweise durch Verteilung von pulvrigen Stoffen, wie Talk,
Kohle, Staub. von gemahlenen Steinen usw., oder irgendeinem andern mineralischen
Füllstoff in Wasser mit einer Konzentration von 5 bis 15 % hergestellt werden.
Wasser bietet als Dispersionsmittel im allgemeinen infolge seines niedrigen Preises
und da @es mit dem Binder nicht mischbar ist, besondere Vorteile.
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Für verschiedene Binder kommen folgende Füllstoffsuspensionen in Frage:
Beispiel i Für Bitumen mit einem Schmelzpunkt von etwa 60°C, mit dem die Steinkörner
bei 75°C eingebunden werden, verwendet man eine Suspension von i o % Kalkstein in
Wasser.
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Beispiel 2 Für Bitumen mit einem Schmelzpunkt von 45°C, mit dem die
Steinkörner des Baustoffes bei 55°C eingehüllt werden, verwendet man .ebenfalls
eine Suspension von io % Kalkstein in Wasser. ' Beispiel 3 Für einen zum Einbinden
der Steinkörner bei 40°C dienenden Teer mit einer Viscosität Redwood ioo (3,3 Englergrade)
bei 30°C verwendet man eine Suspension von i 5 % Kohlepulver in Wasser.