NL8901216A - Vervaardiging van bitumineus beton versterkt met staaldraadsnippers. - Google Patents

Description

VERVAARDIGING VAN BITUMINEUS BETON VERSTERKT MET STAALDRAAD-SNIPPERS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een stortbaar warm mengsel bitumineus beton dat een menigvuldigheid van in het mengsel gelijkmatig verdeelde staaldraadsnippers bevat voor het versterken van het nadien te stollen bitumineus beton. Zulk beton wordt meestal gebruikt voor het versterken van oevers en voor wegdekverharding. Zoals bekend bevat zulk beton een mengsel vulmateriaal, zoals zand, kalk en/of keien en steenslag, dat samengehouden wordt door een gestold bitumen, en zulk bitumen is een mengsel van koolwaterstoffen die bij kamertemperatuur in harde toestand voorkomen, zoals pek of teer of asfalt of andere residus van steenkool- of petroleumraffinage. Zulke mengsels worden vervaardigd bij een temperatuur van voldoende vloeibaarheid van het bitumen, en dit hangt af van het bitumen, dat gekozen wordt in afhankelijkheid van de klimaats- en andere omstandigheden waarin het bitumineus beton zal moeten gestort en gebruikt worden. Meestal ligt de mengtemperatuur tussen 90°C en 200°C, en dan is het ook mogelijk bij die temperatuur het bitumineus beton uit te storten en te vervormen of te compacteren tot de gewenste vorm waarin het zal stollen. Dergelijke temperaturen worden hier bedoeld voor het mengsel als "warm stortbaar mengsel".

Het is bekend uit het U.S. octrooi Nr. 4.314.853 van in stortbare waterige mengsels beton op basis van cement een menigvuldigheid staaldraadsnippers in te mengen tot een gelijkmatige verdeling, teneinde het nadien te harden cement-beton te wapenen. Deze staaldraadsnippers worden volgens dat octrooi in het mengsel ingebracht in de vorm van bundels staaldraadsnippers die samengehouden worden door een kleefmid-del dat in het mengsel desintegreert en zijn bindkracht verliest, door gehele of gedeeltelijke oplossing in het water uit het mengsel. Aldus kunnen deze bundels in massa in het mengsel gestort worden en er zich gelijkmatig in verdelen gedurende het mengen, waarna ze dan ontbinden, en de afzonderlijke draadsnippers zich dan gedurende de rest van de mengoperatie verder over het mengsel gelijkmatig verdelen. Op die manier wordt vermeden dat de draadsnippers zich gedurende het mengen gaan samenballen in plaats van zich in het mengsel gelijkmatig te verdelen. Anders kunnen de draadsnippers niet in massa in het mengsel gestort worden, maar moeten ze geleidelijk aan het mengsel worden toegevoerd. Dergelijke bundels staaldraadsnippers worden nu in massaproduktie vervaardigd door een methode waarbij een aantal draden worden samengebundeld, vervolgens samengekleefd door aanbrengen van een waterige emulsie van het kleefmiddel dat nadien, na drogen, weer in het cementbeton zal kunnen reëmulgeren of oplossen, waarbij de bundel vervolgens in een droogoven wordt gedroogd, en de bundel tenslotte transversaal in stukken wordt gesneden, zoals vermeld in U.S. octrooi Nr. 4.284.667.

De uitvinding is gebaseerd op de bevinding dat dergelijke voor cementbeton geschikte bundels staaldraadsnippers ook geschikt zijn voor het bereiden van warme mengsels bitumineus beton, wanneer het gebruikte bindmiddel voor de staal snippers, naast de desintegreerbaarheid door water, door gehele of gedeeltelijke oplossing, ook nog de eigenschap heeft van smeltbaar te zijn, d.w.z. met een verwekingspunt in het gebied van 40 - 170*C (Ring & Ball test). Dan is met dezelfde vezels die bruikbaar zijn voor cementbeton, dezelfde mengmethode ook mogelijk voor bitumineus beton. Door "smeltbaar" wordt hier bedoeld dat de stof onder invloed van de temperatuur zijn vaste vorm verliest, niet noodzakelijk bij een bepaald smeltpunt, maar eventueel ook als thermoplastische stof verweekt binnen een bepaald temperatuursgebied boven hetwelk de stof als voldoende vloeibaar wordt aangezien. De vaste vorm moet slechts verloren worden in de mate dat het bindmiddel het uiteenvallen van de bundels tot afzonderlijke draadsnippers niet meer belet.

Aldus is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door het feit dat de staaldraadsnippers in het mengsel bitumineus beton ingebracht worden in de vorm van een menigvuldigheid van bundels van dergelijke staaldraadsnippers die samengehouden worden door een in water desintegreerbaar bindmiddel, dat smeltbaar is met een verwekingspunt in het gebied van 40eC tot en met 170eC, waarbij de bundels gedurende het mengen tot ontbinding worden gebracht, en de afzonderlijke staaldraadsnippers, door verder mengen, gelijkmatig in het mengsel worden verdeeld. Met een verwekingspunt onder 40°C is de kans te groot dat het bindmiddel voortijdig verweekt onder de atmosferische omstandigheden, en boven 170°C moet men het bitumineus beton tot een te hoge temperatuur opwarmen opdat de draadbundels hiervoor bruikbaar zouden zijn.

Om voor versterken van het nadien te stollen bitumineus beton in aanmerking te komen moeten de staaldraadsnippers een in hoofdzaak langwerpige vorm hebben, met een dikte van 0,3 tot 1,5 mm, een lengte-dikte verhouding tussen 40 en 120 en een maximale lengte van 120 mm. Onder "langwerpig" wordt hier bedoeld, dat de snipper niet zodanig geplooid of gekruld is, dat er geen algemene lengterichting onderscheidbaar meer zou zijn waarin de snipper zijn versterkingseffekt uitoefent. Aldus moet de schijnbare lengte van de draad-snipper, d.w.z. de afstand tussen de uiteinden, niet kleiner zijn dan 0,7 maal de lengte gemeten langs de draadsnipper. De dikte van de draadsnipper, voor niet-ronde doorsneden, is gelijk aan de diameter van de cirkel die dezelfde transversale doorsnede heeft.

Een bundel bevat dan een aantal dergelijke draad-snippers, bij voorkeur tussen 5 en 30. Deze draadsnippers zijn dan samengehouden door het bindmiddel, niet noodzakelijk doordat de draadsnippers aan elkaar gekleefd zijn waarbij het bindmiddel zich tussen de draadsnippers bevindt, maar ook bv. doordat het bindmiddel zich rond de bundel bevindt in de vorm van een min of meer rond de bundel spannende mouw, of één of meer rond de bundel spannende ringen. De bundel moet niet noodzakelijk een bundel zijn met ronde doorsnede, maar zal bij voorkeur een platte bundel zijn van draden die zij aan zij aan elkaar gekleefd zijn. Aldus zijn de draadsnippers dan ook gemakkelijker scheidbaar bij het mengen.

Het smeltbare bindmiddel moet ook desintegreerbaar zijn in water. De desintegratie door water kan aldus zowel door volledige oplossing gebeuren, als door partiële oplossing van een ingrediënt van het bindmiddel, zodat de rest voldoende verweekt om door de mengbeweging de staaldraad-snippers te laten uit elkaar gaan.

Het bindmiddel kan een in water oplosbaar polymeer of copolymeer zijn, liefst in de vorm van een gebruikelijke smelt!ijn die nog harsen, wassen, weekmakers, stabilisatoren en eventuele vulstoffen bevat. Aldus kan dit een gebruikelijke smelt!ijn zijn die gebruikt wordt voor het aanbrengen in warme toestand op papier of karton, en die nadien door bevochtiging weer kleverig wordt, zoals die op de markt verkrijgbaar zijn, en bijvoorbeeld beschreven in het boek van D.L. BATEMAN "Hot Melt Adhesives", Third Edition (Noyes Data Corporation).

Afhankelijk van de omstandigheden waarin de asfalt zal gestort en gebruikt worden zal een mengtemperatuur voor het mengsel gekozen worden in het gebied tussen 90eC en 200eC

ongeveer, en zullen draadsnipperbundels gekozen worden waar het verwekingspunt van het bindmiddel zeker een 30 a 50°C lager ligt dan de mengtemperatuur, zodat het verwekingspunt van het bindmiddel voor de gebruikte vezels ergens in het gebied zal liggen tussen 40°C en 170°C. Indien het verwe-kingspurit te ver onder de mengtemperatuur ligt, dan smelt het bindmiddel te vlug om eerst nog een gelijkmatige verdeling van de bundels te bewerkstelligen vóórdat ze uit elkaar vallen, en indien het verwekingspunt te dicht onder de mengtemperatuur ligt, dan is er het risico dat de draadsnip-pers niet volledig van elkaar gescheiden worden. De hierbij bedoelde verwekingspunten zijn deze zoals bepaald in de Ring & Bal! test.

De bundels staaldraadsnippers kunnen aan het droge mengsel, zonder het bitumen, toegevoegd worden, en eerst gemengd, en het bitumen nadien bijgemengd worden. Ook kunnen de bundels aan het warme mengsel toegevoegd worden, dat de gesmolten bitumen reeds bevat. In ieder geval zullen de bundels eerst, als bundels, zich gelijkmatig over het mengsel verdelen onder invloed van de mengbeweging. Nadien, steeds gedurende het verder mengen, zal het bindmiddel gaan verweken en/of smelten, waarbij de bundels uit elkaar vallen, en de afzonderlijke draadsnippers zullen zich dan verder, als afzonderlijke draadsnippers, gelijkmatig gaan verdelen over het mengsel door het verder mengen.

Claims (3)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een stortbaar warm mengsel bitumineus beton dat een menigvuldigheid van in het mengsel gelijkmatig verdeelde staaldraadsnippers bevat voor het versterken van het nadien te stollen bitumineus beton, met het kenmerk dat de staaldraadsnippers in het mengsel ingebracht worden in de vorm van een menigvuldigheid van bundels van dergelijke staaldraadsnippers die samengehouden worden door een in water desintegreerbaar bindmiddel, dat smeltbaar is met een verwekingspunt in het gebied van 40°C tot en met 170°C, waarbij de bundels gedurende het mengen tot ontbinding worden gebracht, en de afzonderlijke staaldraadsnippers, door verder mengen, gelijkmatig in het mengsel worden verdeeld.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de mengtemperatuur van het mengsel in het gebied ligt tussen 90*C en 200°C en dat het verwekingspunt van het bindmiddel der staaldraadsnippers 30 tot 50eC lager ligt dan de mengtemperatuur.

3. Werkwijze volgens één der conclusies 1 of 2, met het kenmerk dat de bundels staaldraadsnippers in massa in het mengsel ingestort worden.