LU88446A1 - Mixture for road surfaces - Google Patents

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Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Mischung für StraßenbelägeMixture for road surfaces

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 containing chippings of different grain sizes, sand and binders.

Mischungen dieser Art sind bekannt und haben beispielsweise folgende Zusammensetzung bzw. Körnung: - 30 Gew.-% Splitt.aus Rheinkies der Körnung 6 - 10 mm - 14 Gew.-% Splitt aus Rheinkies der Körnung 4 - 6 mm - 50 Gew.-% Rheinsand der Körnung 0,09 - 4 mm 6 Gew.-% Bitumen 80/100.Mixtures of this type are known and have, for example, the following composition or grain size: - 30% by weight of chippings from Rhine gravel with a grain size of 6 - 10 mm - 14% by weight of chippings from Rhine gravel with a grain size of 4 - 6 mm - 50% by weight % Rhine sand with a grain size of 0.09 - 4 mm 6% by weight of 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 a sufficiently long shelf life, particularly when subjected to heavy use.

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 to use granulated blast furnace slags for the production of road surfaces.

Auch die DE-0S 39 15 373 offenbart Straßenbaustoffe, die zu einem überwiegenden Teil aus Konverterstahlschlacke bestehen.DE-0S 39 15 373 also discloses road building materials, which for the most part consist of converter steel slag.

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

Bei Abfallprodukten aus Elektrostahlwerken, wie z.B.For waste products from electrical steel plants, such as

Filterstäuben, war dies allerdings bisher nicht möglich, da diese bezüglich ihrer Inhaltsstoffe (z.B. Schwermetalle) nicht mit Schlacken aus herkömmlichen · Stahlwerken gleichzusetzen sind.So far, however, this has not been possible with filter dusts, as their contents (e.g. heavy metals) cannot be equated with slags from conventional steelworks.

Derartige Filterstäube müssen beispielsweise in abgedeckten Hallen zwischengelagert werden, um eine Verseuchung des Grundwassers zu vermeiden.Such filter dusts have to be temporarily stored in covered halls, for example, to avoid contaminating the groundwater.

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 has for its object to provide a mixture for road surfaces, which has a long service life even when subjected to greater loads and via which the filter dust which is produced in an electrical steelworks can be disposed of.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Mischung für Straßenbeläge gelöst, die wie folgt zusammengesetzt ist: - 25 - 35 Gew.-% Splitt der Körnung 4 - 12 mm - 25 - 35 Gew.-% Splitt der Körnung 2 - 7 mm - 30 - 50 Gew.-% Sand der Körnung 0,09 - 3 mm 5 - 7 Gew.~% Bindemittel in Form von Bitumen 2 - 6 Gew.-% als Füller Filterstaub eines Elektro-This object is achieved by the mixture according to the invention for road surfaces, which is composed as follows: 25 - 35% by weight of chippings with a grain size of 4 - 12 mm - 25 - 35% by weight of chippings with a grain size of 2 - 7 mm - 30 - 50% by weight sand with a grain size of 0.09 - 3 mm 5 - 7% by weight of binder in the form of bitumen 2 - 6% by weight as a filler

Stahlwerks mit im wesentlichen folgender Zusammensetzung 25 - 55 % Fe20 3 1.0 - 3,0 % Si02 0,3 - 0,7 % A1203Steel works with essentially the following composition 25 - 55% Fe20 3 1.0 - 3.0% Si02 0.3 - 0.7% A1203

2.0 - 3,5 % MgO2.0 - 3.5% MgO

5.0 - 7,0 % MnO 0,1 - 0,2 % Po0. 0,5 - 0,7 % Na 20 0,5 - 0,7 % K 205.0 - 7.0% MnO 0.1 - 0.2% Po0. 0.5 - 0.7% Na 20 0.5 - 0.7% K 20

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.5.0 - 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: - 10 Gew.-% granulierte Hochofenschlacke - 40 - 50 Gew.-% Mergel (CaCOg + SiOg) - 40 - 50 Gew.-% Kalksteinmehl (CaCOg)According to the invention it is further provided that the amount of filter dust is replaced up to half by a mixture of the following composition: - 10% by weight granulated blast furnace slag - 40 - 50% by weight marl (CaCOg + SiOg) - 40 - 50 % By weight limestone flour (CaCOg)

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 Filterstauben 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 essentially in the fact that a very wear-resistant road surface can be produced and, at the same time, filter dust is used as a filler, which is otherwise only expensive to dispose of. It has been found to be surprising that, especially in the case of filter dust with a particle size of 0.03 to 0.09 mm, the load capacity corresponds to the required standards and, in addition, there is practically no washing out of the toxic heavy metals due to the coating of the filter dust.

Als Beispiel für eine erfindungsgemäße Mischung zur Herstellung eines Straßenbelags bzw. Asphaltbetons sei folgende Zusammensetzung angegeben: - 24 Gew,-% Moräne-Edelsplit (Valet+Ott) mit der Körnung 5 - 8 mm - 24 Gew.-% Moräne-Edelsplit (Valet+Ott) mit der Körnung 2 - 5 mm - 38 Gew.-% Moräne-Edelbrechsand mit der Körnung 0,09 - 2 mm 6 Gew.-% Bitumen B 200 8 Gew.-% Filterstaub mit folgender Analyse 25 - 55 % He 203 1.0 - 3,0 % Si0 2 0,3 - 0,7 % A1 203The following composition is given as an example of a mixture according to the invention for the production of a road surface or asphalt concrete: - 24% by weight of moraine noble split (Valet + Ott) with a grain size of 5 - 8 mm - 24% by weight moraine fine split (Valet + Ott) with a grain size of 2 - 5 mm - 38% by weight of moraine fine crushed sand with a grain size of 0.09 - 2 mm 6% by weight of bitumen B 200 8% by weight of filter dust with the following analysis: 25 - 55% He 203 1.0 - 3.0% Si0 2 0.3 - 0.7% A1 203

2.0 - 3,5 % MgO2.0 - 3.5% MgO

5.0 - 7,0 % MnO 0,1 - 0,2 % P205 0,5 - 0,7 % Na20 0,5 - 0,7 % K 205.0 - 7.0% MnO 0.1 - 0.2% P205 0.5 - 0.7% Na20 0.5 - 0.7% K 20

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·.5.0 - 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 aus - 10 Gew.-% granulierte Hochofenschlacke - 40 - 50 Gew.-% Mergel (CaC03 + Si02) - 40 - 50 Gew.-% Kalksteinmehl (CaC03j dazugegeben wird.Another composition can be constructed in such a way that only 4% dust is used and 4% of a mixture of - 10% by weight granulated blast furnace slag - 40 - 50% by weight marl (CaC03 + Si02) - 40 - 50% by weight. -% limestone flour (CaC03j is added.

Was den Quellversuch anbelangt, so ergaben sich folgende Ergebnisse im Laborversuch:With regard to the swelling test, the following results were obtained in the laboratory test:

Eigenschaften der Masse vor dem Quellversuch: 8 % Staub 4 % Staub .4 % besagter MischungProperties of the mass before the swelling test: 8% dust 4% dust .4% of said mixture

Raumdichte kg/dm^ 2,473 2,468Bulk density kg / dm ^ 2,473 2,468

Marshallstabilität kN 6,2 7,1Marshall stability kN 6.2 7.1

Marshallfließwert mm 4,0 3,8Marshall flow value mm 4.0 3.8

Hohlraumgehalt Vol.% 5,2 5,0 (Wasseraufnahme)Void content vol.% 5.2 5.0 (water absorption)

Eigenschaften der Masse nach dem QuellversuchProperties of the mass after the swelling test

Quellung Vol.% 1,45 0,83Swelling vol.% 1.45 0.83

Marshallstabilität kN 4,3 6,4Marshall stability kN 4.3 6.4

Marshallfließwert mm 4,9 4,3Marshall flow value mm 4.9 4.3

Stabilitätsabfall % 31 10Stability drop% 31 10

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 has a stiffening effect on road construction bitumen. The mixture according to the invention can preferably be used to produce the so-called upper and middle layer in 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 filter dust, for example, from an electrical steel works is readily possible with the mixture according to the invention. A bitumen mixture was mixed with 3% filter dust and the leaching behavior of the mass thus prepared was tested:

Eluat mit dest. Wasser nach DEV S 4 an zerkleinertem Material (Korngröße ca. 0,5 - 1 cm) pH-Wert 9,8Eluate with dist. Water according to DEV S 4 on crushed material (grain size approx. 0.5 - 1 cm) pH 9.8

Leitfähigkeit 130Conductivity 130

Abdampfrückstand (mg/1) 80Evaporation residue (mg / 1) 80

Phenole " < 0,2Phenols "<0.2

Ammonium " < 0,.5 CSB " / 40Ammonium "<0.5 COD" / 40

Cyanide, ges. " < 0,02 AOX " <0,1Cyanide, sat. "<0.02 AOX" <0.1

Eiseri " 0,12Eiseri "0.12

Fluorid " <0,1Fluoride "<0.1

Chlorid " 6,2Chloride "6.2

Nitrit " ' < 0,1Nitrite "'<0.1

Nitrat " 0,3Nitrate "0.3

Phosphat " <1Phosphate "<1

Sulfat " 4,7Sulfate "4.7

Zink (pg/l) < 20Zinc (pg / l) <20

Blei " < 50Lead "<50

Kupfer " <20Copper "<20

Chrom " < 50Chrome "<50

Cadmium " <10Cadmium "<10

Nickel " <50Nickel "<50

Quecksilber " < 2Mercury "<2

Arsen " <1Arsenic "<1

Beurteilungevaluation

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 solchenAccording to the manufacturer, the bitumen mixture that is to be used for road construction contains 3% steel mill filter dust of the quality we have enclosed. The dust is particularly characterized by increased levels of iron, zinc, lead, copper, chromium and cadmium. According to the mostly oxidic nature in such

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 leaching behavior is also correspondingly low when dusting heavy metals. The retention is further strongly favored by the integration into the bitumen matrix (hydrophobic nature of the bitumen!). In the elution test according to DEV S 4, the relevant metals could not be detected up to the limit of quantification. No other pollutants were detectable in the eluate, so that the bitumen mixture can be attested to an environmentally neutral elution behavior based on our investigations.

Der vorstehend eingesetzte Filterstaub aus einem Elektro-Stahlwerk hatte das folgende Analysenergebnis: 25 - 55 % Fe203 1.0 - 3,0 % Si02 0,3 - 0,7 % A1203The filter dust used above from an electrical steel plant had the following analysis result: 25-55% Fe203 1.0-3.0% Si02 0.3-0.7% A1203

2.0 - 3,5 % MgO2.0 - 3.5% MgO

5.0 - 7,0 % MnO 0,1 - 0,2 % P205 0 ,'5 - 0,7 % Na 20 0,5 - 0,7 % K205.0 - 7.0% MnO 0.1 - 0.2% P205 0, '5 - 0.7% Na 20 0.5 - 0.7% K20

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.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.

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, only with a grain size of the filter dust of 0.03 to 0.09 mm is there a complete covering of the individual dust parts and thus a permanent integration of the harmful ingredients of the filter dust.

Claims (7)

1. Mischung für Straßenbeläge, im wesentlichen Splitte unterschiedlicher Körnung, Sand und Bindemittel enthaltend·, bestehend aus - 25 - 35 Gew,-% Splitt der Körnung 4 - 12 mm - 25 - 35 Gew.-% Splitt der Körnung 2 - 7 mm - 30 - 50 Gew.-% Sand der Körnung 0,09 - 3' mm 5 - 7 Gew.-% Bindemittel in Form von Bitumen - 2 - 6 Gew.-% als Füller Filterstaub eines Elektro- Stahlwerks mit im wesentlichen folgender Zusammensetzung 25 - 55 % Fe 203 1.0 - 3,0 % Si0 2 0,3 - 0,7 % A1203 ' 2,0 - 3,5 % MgO 5.0 - 7,0 % MnO 0,1 - 0,2 % P205 0,5 - 0,7 % Na20 0,5 - 0,7 % K 20 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 agent ·, consisting of - 25 - 35 wt.% Chippings of 4 - 12 mm grit - 25 - 35 wt.% Chippings of 2 - 7 mm grit - 30 - 50% by weight sand with a grain size of 0.09 - 3 'mm 5 - 7% by weight of binder in the form of bitumen - 2 - 6% by weight as a filler filter dust from an electrical steelworks with essentially the following composition 25 - 55% Fe 203 1.0 - 3.0% Si0 2 0.3 - 0.7% A1203 '2.0 - 3.5% MgO 5.0 - 7.0% MnO 0.1 - 0.2% P205 0 , 5 - 0.7% Na20 0.5 - 0.7% K 20 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. 2.2nd Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Filterstaub bis zur Hälfte durch eine Mischung der folgenden Zusammensetzung ersetzt wird: - 10 Gew.-% granulierte Hochofenschlacke Mixture according to Claim 1, characterized in that up to half of the amount of filter dust is replaced by a mixture of the following composition: - 10% by weight of granulated blast furnace slag - 40 - 50 Gew.-% Mergel (CaC03 + SiO^) - 40 - 50% by weight marl (CaC03 + SiO ^) - 40 - 50 Gew.-% Kalksteinmehl (CaCOg) - 40 - 50% by weight limestone flour (CaCOg) * * ZUSAMMENFASSUNG Mischung für Straßenbeläge Die Erfindung betrifft eine Mischung für Straßenbeläge im wesentlichen Splitte unterschiedlicher Körnung, Sand und Bindemittel enthaltend. Sie hat folgende Zusammensetzung: 25 - 35 Gew.-% Split der Körnung 4 - 12 mm 25 - 35 Gew.-% Split der Körnung 2 - 7 mm 30 - 40 Gew.-% Sand der Körnung 0,09 - 3 mm 5-7 Gew.-% Bindemittel in Form von Bitumen 2 - 6 Gew.-% als Füller Filterstaub eines Elektro- Stahlwerks.SUMMARY Mixture for road surfaces The invention relates to a mixture for road surfaces, essentially containing chips of different grain sizes, sand and binders. It has the following composition: 25 - 35% by weight split of the grain size 4 - 12 mm 25 - 35% by weight split of the grain size 2 - 7 mm 30 - 40% by weight sand of the grain size 0.09 - 3 mm 5 -7% by weight binder in the form of bitumen 2 - 6% by weight as a filler filter dust of an electrical steelworks.
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