Verfahren zur Herstellung von Gussasphalt Gussasphalt wurde bisher hergestellt aus Ge mischen von Kies, Sand und dergleichen mit Natur asphaltpulver oder unter Zusatz von Trinidadasphalt in sogenannten Kochern, worin das Gemenge wäh rend sechs bis acht Stunden unter fortwährendem Erhitzen gerührt wird. Er kann auch synthetisch hergestellt werden aus Kalksteinmehl mit Bitumen geeigneter Konsistenz, aber gleichfalls nur durch mehrstündiges Rühren und Kochen.
Ein Gussasphaltbelag unterscheidet sich von an dern Asphaltbelägen dadurch, dass er vollkommen hohlraumfrei, also nicht kompressibel ist, und dass der zur Verwendung als Belagsmaterial dienende Gussasphalt sich beim Auftragen in fliessbarem Zu stand befindet. Um diesen fliessbaren Zustand zu erreichen, müssen die Hohlräume zwischen den grö beren Gesteinsteilchen mit einem schmelzbaren Agens ausgefüllt sein. Reine Asphaltbitumen, wie z. B. Pe troleumrückstände, sind zum Ausfüllen der Hohl räume nicht geeignet, da sie unstabil sind.
Man hatte sich daher in der Vergangenheit für die Herstellung von Gussasphalt des Naturasphaltgesteins oder des Trinidadasphalts bedient, in welch beiden Materialien Mineralstaub als Träger des Bindemittels enthalten ist. Solche Gefüge aus Mineralstaub mit Bindemittel, deren jedes einzelne Staubpartikel mit Bitumen um hüllt ist, werden bituminöse Mörtel genannt.
Um diese auch in der Wärme stabilen Massen synthetisch herzustellen, das heisst also aus reinen Petroleumrück ständen und Mineralstaub, musste zur Herstellung von Gussasphalt das Gemisch von Kalksteinmehl mit Gesteinszuschlägen und etwa 10-15% Bitumen in den erwähnten Kochern während längerer Zeit er hitzt und umgerührt werden, bis die für das Giessen erforderliche Homogenisierung erreicht war. Dies ver teuert, erschwert und begrenzt natürlich die Herstel lung und die Anwendungsmöglichkeiten von Guss- asphalt; auch kann die lange Erhitzung des Bitumens leicht zur Verhärtung und sogar Zersetzung führen.
Auf alle Fälle ist zur Herstellung von Gussasphalt ein sehr hoher Prozentsatz (30% und mehr) feinster Festteilchen erforderlich, um die Hohlräume auszu füllen und eine fliessbare, aber in kaltem Zustand hochstabile Masse zu erhalten.
Im Schweizer Patent Nr. 317805 ist eine Einrich tung zur Herstellung von Mischungen aus festen, kör nigen bis staubförmigen, losen Materialien mit flüs sigen, plastischen Bindemitteln beschrieben, mittels welcher in einem Mischbehälter durch auf zwei gegen läufig rotierenden Wellen angeordnete Wurfschaufeln die festen Komponenten des Mischgutes wiederholt emporgeschleudert, dadurch aufgelockert und ober halb der Wurfschaufeln vorübergehend in einen Schwebezustand versetzt werden,
wobei lediglich durch Flüssigkeitsdruck ein Bindemittel von oben auf die freie obere Fläche der in den Schwebezustand gebrachten Feststoffe gesprüht wird und hierbei die Feststoffteilchen vom Bindemittel umhüllt werden. Diese Einrichtung wurde bisher zur Herstellung von Walzasphalt benutzt, wobei Feststoffe in Körnungen verschiedener Grösse mit Bitumen umhüllt werden und eine nicht zusammenbackende, körnige Masse von mit Bitumen umhüllten Gesteinspartikeln erhal ten wird.
Es hat sich gezeigt, dass mit dieser Einrichtung nicht nur gröbere Stoffe, sondern insbesondere auch die feinsten Feststoffe einwandfrei und in kürzester Zeit mit Bitumen vermischt werden können, so dass jedes einzelne Staubteilchen mit einem dünnen, gleichmässi gen Bitumenfilm umhüllt ist.
Erfindungsgemäss wird zur Herstellung von Guss- asphalt ein aus Füllstoff und gröberem körnigem Steinmaterial bestehendes Mineralstoffgemenge, vor zugsweise in einem Arbeitsgang von höchstens 1 Mi- nute Dauer, in einem Mischbehälter durch gegen läufig rotierende Wurfschaufeln emporgeschleudert und in den Schwebezustand versetzt, in welchem jedes einzelne Feststoffpartikel durch das unter Druck durch Düsen zu einem Nebel versprühte Bitumen mit einem Bitumenfilm umhüllt wird, wobei der Anteil an Füllstoff im Mineralstoffgemenge derart ist,
dass die umhüllten Füllstoffpartikel einen bituminösen Mörtel bilden, der alle Hohlräume zwischen den gröberen körnigen Partikeln des Steingerüsts lückenlos aus füllt und dadurch die Fliessbarkeit des Gemisches bei Temperaturen über dem Schmelzpunkt des Bi tumens gewährleistet.
Durch Anwendung dieses Ver fahrens kann das Maximum des Stabilisierungseffektes der mit Bitumen überzogenen kleinsten Staubpartikeln erreicht werden, indem ein alle Hohlräume des Stein- gerüsts lückenlos ausfüllender bituminöser Mörtel geschaffen wird, dessen staubfeine Kerne aus hartem Gestein bestehen können, während die Oberflächen der Kerne infolge der die Kerne umhüllenden dünnen Bitumenfilme klebend wirken.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass diese Ü'berzugshäutchen bei entsprechender Temperatur bis zu einem gewissen Grade schmierend wirken kön nen, so dass dadurch die Fliessbarkeit der Masse in der Hitze und ihre Verarbeitbarkeit erleichtert werden.
Der grosse Anteil von 20-35 Gew.% an feinen und feinsten Feststoffteilchen kann infolge des Em- porschleuderns durch die rotierenden Wurfschaufeln stark aufgelockert werden, und diese aufgelockerten, im Schwebezustand befindlichen Teilchen können dem vorzugsweise unter hohem Flüssigkeitsdruck ver sprühten Bitumen eine grosse freie Oberfläche dar bieten.
Infolge der wiederholten, rasch aufeinander folgenden Hochwirbelung aller Feststoffteilchen in die Schwebezone werden dieselben von zu einem Nebel versprühten Bitumen allseitig umhüllt, und es kann die höchstmögliche stabilisierende Wirkung der Staub teilchen im Bindemittel erzielt werden. Dabei kann die zur Herstellung des Gussasphaltes benötigte Zeit auf einen Bruchteil der bis jetzt erforderlichen Be handlungszeit im Kocher reduziert werden. Trotz wesentlich geringerer Abmessung des Mischgerätes zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann in der Zeiteinheit die mehrfache Menge herge stellt werden, als der Leistungsfähigkeit auch grosser, bisher verwendeter Kocher entspricht.
Während bei einem grösseren Kocher von etwa 10-12 t Inhalt eine mittlere Stundenleistung von etwa 4 t erreicht wird, ergibt das erfindungsgemässe Verfahren bei Benützung eines Mischbehälters von etwa 500 kg Fassungsver mögen eine Stundenleistung von etwa 30 t.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Ver fahrens besteht darin, dass Gussasphalt in einer auch für andere Asphaltgemische geeigneten Mischvorrich tung hergestellt werden kann, so dass die Notwendig keit besonderer Maschinen und Investierungen für die Herstellung von Gussasphalt wegfällt.
Die vorerwähnte, allseitige Umhüllung jedes Teil chens und die dadurch mögliche Erzielung höchster Stabilisierungswirkung ist für Gussasphalt von beson derer Wichtigkeit, da derselbe keine Hohlräume ent hält, das heisst, alle Zwischenräume im Steingerüst durch bituminösen Mörtel ausgefüllt sein müssen. Mit dem bisher gebräuchlichen Koch- und Rührverfahren kann Gussasphalt wohl einwandfrei hergestellt wer den, solange Naturasphalt wie Asphaltsteinmehl und Trinidadasphalt zur Verwendung kommen.
Bei der synthetischen Herstellung aber aus Kalksteinmehl oder anderen Füllstoffen bestand stets die Gefahr der Bildung von Nestern und Gruppen von Staubpartikel- chen ohne Umhüllung der einzelnen Teilchen. Ebenso ist die Anhäufung von feststofffreiem Bindemittel bei jedem Knet- oder Rührverfahren unvermeidlich, wo durch die Güte des Produktes stark beeinträchtigt wird. Im erfindungsgemässen Verfahren erfolgt die Versprühung des Bindemittels auf die hochgewirbel ten, schwebenden Feststoffe durch Düsen, denen das Bitumen unter Druck zugeführt wird.
Die Wirtschaftlichkeit in der Produktion von Guss- asphalt wird durch das neue Verfahren enorm erhöht, und es können damit Produktionsleistungen erreicht werden, die denjenigen der Herstellung gewöhnlichen Walzasphalts gleichkommen, während bisher der Ge stehungspreis des Gussasphalts mehr als das Doppelte desjenigen des Walzasphalts betrug.
Gemäss einem Ausführungsbeispiel des erfindungs gemässen Verfahrens zur Herstellung von Gussasphalt werden in einem Mischbehälter mit auf gegenläufig rotierenden Wellen befestigten Wurfschaufeln als Mineralstoffgemenge etwa 30 Gew.% Kalksteinmehl, 30 Gew.% Sand, Korngrösse bis zu 3 mm, und 32 Gew. % Splitt, Korngrösse 3 bis 8 mm gebracht und durch die rotierenden Wurfschaufeln emporgeschleu- dert und aufgelockert.
Gleichzeitig werden aus Flüs- sigkeitsdruckdüsen im obern Teil des Mischbehälters 8 Gew. % verflüssigtes Bitumen, wovon etwa die Hälfte aus geblasenem Asphalt besteht, auf die freie Oberfläche der im Schwebezustand befindlichen Ge steinsteilchen unter einem Druck von etwa 20 at. versprüht. Nach dem Einsprühen des Bitumens (Dauer etwa 30 Sekunden) wird die Zufuhr von Bitumen abgestellt, und die Mischung ist beendet. Der gesamte Arbeitsgang, einschliesslich Füllen und Leeren des Mischbehälters, dauert so höchstens 1 Minute.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird die vollständige Ausnützung des versprühten Bitumens bei minimaler Mischzeit ermöglicht; es ergibt sich eine viel bessere Kontrolle des Bitumengehalts als bei dem bisherigen Umrühren im Kocher, und daher kann der fliessbare Zustand des Gussasphalts bei sonst gleichen Feststoffanteilen schon bei einem Bitumengehalt von 7-8,5'/o erreicht werden, während früher 10-15% Bitumen erforderlich waren.
Durch die grosse Steigerung der Leistung bei der Herstellung von Gussasphalt mittels des beschriebenen Verfahrens ist auch die Verwendung maschineller Fertiger, anstelle der Handarbeit zum Verstreichen der aufgegossenen Belagsmasse in vermehrtem Masse möglich geworden. Mit diesem Verfahren gelingt es, trotz eines überraschend niederen Bitumenzusatzes von 7-10 b gegenüber 10-15% bei den bisherigen Verfahren, Gussasphalt mit gleichmässiger Beschaffen heit und Verarbeitbarkeit in einer Mischzeit von etwa einer halben Minute herzustellen.