NL9101670A - Werkwijze voor het omhullen van steenslag met geblazen bitumen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Werkwijze voor het omhullen van steenslag met geblazen bitumen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het omhullen van steenslag met geblazen bitumen.

Deze omhulde steenslag maakt deel uit van een slijtlaag of oppervlakbe-handeling die op wegen wordt aangebracht. Zo’n slijtlaag is bekend uit het Nederlandse octrooi Nr. 40224 waarin gebroken natuursteen wordt omhuld met asfaltolie.

De functie van een slijtlaag of oppervlakbehandeling is het vergroten van de verkeersveiligheid door verhogen van de stroefheid en het verlagen van de lichtreflectie, en het beschermen van het wegdek cq wegconstructie, waardoor het wegonderhoud kan worden beperkt. Tevens wordt er ook een mooi tintje aan het wegdek gegeven.

Bij het aanbrengen van een slijtlaag of oppervlakbehandeling wordt 1 tot 1,8 kg/m2 warm of koud bitumineus bindmiddel op het wegdek gesproeid en daarna met 12 tot 18 kg/m2 steenslag afgestrooid. Een en ander is afhankelijk van de toestand van het wegdek en het te strooien afdekmateriaal. Het afdekmateriaal wordt met splitstrooiers gelijkmatig aangebracht en met een bandenwals ingewalst tot er een mozaïekstructuur ontstaan is. Om een goede hechting te krijgen tussen steen en het gesproeide bindmiddel, moet het materiaal stofarm zijn vooral als er met een hoog viskeus bindmiddel als een polymeerbitumen wordt gesproeid. Dit kan worden bereikt door de steenslag vooraf te drogen en te ontstoffen en daarna te omhullen met teer of een penetratiebitumen, waardoor een extra binding ontstaat tussen steen en het gesproeide bindmiddel. Hierdoor wordt de duurzaamheid van de slijtlaag aanzienlijk verbeterd, en de kans op ruitbreuk door een losgeraakte steen geminimaliseerd.

Nadelen bij het omhullen van steenslag met penetratiebitumen zijn: 1. Het aan elkaar kleven van de omhulde steenslag waardoor er klonten ontstaan, dit veroorzaakt verstoppingen in de split strooiers.

2. Een slechte hechting tussen steen en de penetratiebitumen.

3. Het kleven aan de banden, dit vraagt een extra kleefkracht van het te spuiten bindmiddel.

4. Dat de stenen te snel kaal worden gereden, waardoor het gunstig effect op de lichtreflectie teniet wordt gedaan.

Door de nadelen 2 en 3 worden de stenen eerder uitgereden, wat een negatieve uitwerking heeft op de duurzaamheid en de verkeersveiligheid.

Bij het omhullen met teer komen bovengenoemde nadelen niet voor, maar omdat teer carcinogene stoffen bevat is het volgens de collectieve arbeidsovereenkomst voor de bouw verboden, om met ingang van 1 januari 1991 teer te verwerken.

Daardoor werd tevens de traditionele werkwijze ( het omhullen met teer ) verboden. Het doel van de uitvinding is om een milieu vriendelijk produkt te ontwikkelen met vergelijkbare eigenschappen als teer, die alle hierboven genoemde nadelen niet heeft. Dit doel wordt bereikt door een harde geblazen bitumen te gebruiken. Door de dehydrogenering van het bitumen waarbij bitumenmolekulen aan elkaar verbonden worden waardoor het gemiddelde molekuulgewicht toeneemt. Gelijktijdig wordt het asfalteengehalte verhoogd waardoor het aandeel aan polymeren toeneemt. Het gevolg is een meer rubberachtig karakter van het bitumen dat tevens minder temperatuur— gevoelig is geworden. Hierdoor wordt een hogere viscositeit ( 590 cST / 180 graden celcius ) en een hoger verwekingspunt Ring en Kogel (80/90 graden Celcius ) verkregen dan een penetratiebitumen waardoor een dikkere bitumenfilm om de steen aangelegd kan worden, zodat de stenen minder snel kaal zullen worden gereden. Ook door het toepassen van zandsteen, die in vergelijk met Nederlandse steenslag minder zuur reageert heeft een betere hechting, wat na enige tijd ook een stroever wegdek oplevert door het hogere polijstgetal van de zandsteen. Om stripping te voorkomen wordt er 1.0 % hechtverbeteraar toegevoegd aan de geblazen bitumen, waardoor na menging met het mineraal dat eerst hydrophyl was, oliophil word. Daardoor kan tevens de mengtemperatuur van 200 naar 180 graden celcius verlaagd worden. Het aan elkaar kleven van de omhulde steenslag wordt voorkomen door de hoge viscositeit van de geblazen bitumen.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I.

De bereidingswijze van met geblazen bitumen omhulde steenslag. De steenslag 4/8 wordt in een droogtrommel tot een temperatuur van 180 graden celcius verwarmd, waarbij het vrijkomende stof wordt af gezogen en separaat opgeslagen. De gedroogde en verwarmde steenslag wordt daarna via een bakjesladder naar een schudzeefinstallatie getransporteerd, waar de fractie < 3 mm gescheiden wordt van de fractie > 3 mm. In een weegbak wordt 1976 kg van de fractie > 3 mm afgewogen. In een afzonderlijke weegbak wordt 24 kg geblazen bitumen van 180 graden celcius met 0,5 kg hechtverbeteraar ( vetzuren ) afgewogen. De toevoeging van de juiste hoeveelheid bindmiddel aan de steenslag is erg belangrijk omdat bij teveel bindmiddel de stenen aan elkaar gaan hechten, en bij te weinig bindmiddel de stenen niet volledig omhuld worden. Hierna wordt de steenslag en het bindmiddel gelost in een dwangmenger en gemengd ( +/- 20 seconden ) tot een totale omhulling van de steenslag is verkregen. Na het mengen wordt middels een ophaalbak de omhulde steenslag in een silo gelost. Hierna wordt binnen 10 minuten de omhulde steenslag op een vrachtauto geladen, met water "geblust" en afgekoeld tot 100 graden celcius. Vervolgens wordt de omhulde steenslag uitgespreid in een laag met een dikte van max. 1 meter, om het doorhitten van de stenen te voorkomen. Om klontering te voorkomen wordt de omhulde steenslag met een laadschop regelmatig omgezet. Na verdere afkoeling tot aan 60 graden celcius kan de omhulde steenslag op een hoop gezet worden.

Gebleken is dat de gunstige effecten onafhankelijk zijn van de gebruikte steenmaten.

Voorbeeld II.

De werkwijze van voorbeeld I waarbij echter de steenslag wordt vervangen door zandsteen.

Claims (3)

1. Werkwijze voor het bereiden van een mengsel en het aldus bereide mengsel van stoffen, dat bestemd is als afstrooimateriaal voor een slijtlaag of oppervlaktebehandeling, omvattende het in een mengin-richting mengen van mineraal aggregaat met een bitumineus produkt, met het kenmerk, dat het mineraal aggregaat omhuld is met een harde geblazen bitumen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan de geblazen bitumen 2 % hechtverbeteraar wordt toegevoegd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat als mineraal aggregaat zandsteen wordt gebruikt.