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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Asphaltbauweise Gussasphalt,
insbesondere einen neuartigen Gussasphalt und Verfahren zu dessen
Herstellung.
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Gussasphalt
ist ein Gemisch aus Mineralstoffen wie Füller, üblicherweise Steinmehl, Sand,
Splitt oder Kies sowie einem Bindemittel, üblicherweise Bitumen. Gussasphalt
weist eine nahezu hohlraumfreie und dichte Struktur auf, wobei die
Hohlräume
des Mineralstoffgemisches mit dem Bindemittel verfüllt vorliegen.
Gussasphalt findet zum Beispiel Verwendung als Fahrbahn- oder Gehwegbelag,
im Untertag- und Brückenbau
sowie als Dichtungs- und Nutzbelag, zum Beispiel im Hochbau oder
als Schutz-, Ausgleichs- oder Deckschicht im Tiefbau.
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Für die Verarbeitung
wird der Gussasphalt im gieß-
und streichfähigem
Zustand auf eine Oberfläche aufgebracht.
Der frische Gussasphaltbelag wird direkt nach dem Einbau mit Splitt
abgestreut, der dann zum Beispiel durch Walzen angedrückt wird.
Aufgrund seiner nahezu hohlraumfreien und dichten Struktur ist keine Verdichtung
beim Einbau erforderlich, wie dies zum Beispiel beim sogenannten
Walzasphalt der Fall ist, der eine vergleichsweise hohlraumreiche
Struktur aufweist.
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Im
Vergleich zu anderen Asphalten, wie zum Beispiel Asphaltbeton oder
Splittmastixsasphalt, zeichnet sich Gussasphalt durch einen sehr
hohen Fülleranteil
aus. So enthält
Gussasphalt in Mittel ca. 25 Masseprozent Fülleranteil bezogen auf den
Mineralstoffgehalt, wohingegen ein vergleichbarer Splittmastixasphalt
lediglich einen mittleren Fülleranteil
von ca. 10 Masseprozent aufweist.
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Die
Einteilung des Gussasphaltes erfolgt im Allgemeinen nach der Gesteinskörnung des
Mineralstoffgemisches. Über
die Zusammensetzung der Mischung aus Mineralstoffgemisch einerseits
und Bindemittel andererseits, dem sogenannten Mischgut, kann Gussasphalt
an die unterschiedlichsten Beanspruchungen angepasst werden. So
hängt die
Art der Ausführung
von der Verkehrsbelastung sowie dem Einbaugewicht ab.
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Aufgrund
seiner hohen Füllergehalte
und der dadurch bedingten dichten Struktur eignet sich Gussasphalt
insbesondere für
die Herstellung von Deckschichten mit Schichtdicken in der Größenordnung
von 2 cm bis 4 cm. Hierfür
wird der Gussasphalt in der Regel in einer Menge von ca. 45 kg/m2 bis 100 kg/m2,
inklusive Abstreumaterial, aufgetragen.
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Bedingt
durch den hohen Fülleranteil
und der damit verbundenen steifen Konsistenz muss Gussasphalt für den Einbau
auf Temperaturen von 200°C
bis 250°C
aufgeheizt werden, um die für
den Einbau erforderliche Gieß-
und Streichfähigkeit
zu erhalten. Das Gussasphaltmischgut wird hierfür in der Regel in stationären Mischanlagen
hergestellt und dann in sogenannten "Gussasphaltkochern" mit heizbaren Rührwerkskesseln zur Homogenisierung
zur Einbaustelle transportiert.
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In
den stationären
Mischanlagen wird der Gussasphalt unter erheblichem Energieeinsatz
für die
Trocknung und das Aufheizen der Mineralstoffe sowie Temperierung
des Bitumens hergestellt. Ein weiterer Energieeinsatz ist für die Temperierung
und Homogenisierung der Gussasphaltmasse während des Transportes zur Einbaustelle
erforderlich. Bei der Asphaltbauweise Gussasphalt handelt es sich
folglich um ein ausgesprochen energieintensives Verfahren.
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Aus
dem Vorhergehenden folgt, dass herkömmlicher Gussasphalt vor dem
Einbau über
einen längeren
Zeitraum sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Es hat sich gezeigt,
dass durch diese thermische Beanspruchung eine Alterung des Bindemittels
eintritt und in Folge dessen die Gebrauchseigenschaften des fertigen
Gussasphalts beeinträchtigt
werden.
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Auch
kommt es bei den notwendigen hohen Herstell- und Einbautemperaturen
von 200°C
bis 250°C zu
einer erheblichen Freisetzung von Kohlenwasserstoffen aus dem Bitumen.
Diese unvermeidlichen Kohlenwasserstoffemissionen bedeuten eine
Gefährdung
der Gesundheit der Arbeiter und belasten darüber hinaus die Umwelt.
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Zur
Absenkung der Einbautemperatur von Gussasphaltbelägen war
es bekannt, dem Bitumen vor der Herstellung des Gussasphaltmischgutes
temperaturabsenkende Additive, wie zum Beispiel Wachse, zuzusetzen.
Zwar konnte hierdurch eine Verringerung der Einbautemperatur von
200°C bis
250°C auf
170°C bis
190°C und
damit im Mittel um ca. 40°C
erzielt werden, jedoch ist die Absenkung nicht ausreichend, um die
Freisetzung von Kohlenwasserstoffen und damit die Belastungen von
Mensch und Umwelt ausreichend zu verringern. Zudem erfordert auch
dieses Verfahren einen erheblichen Energiebedarf, um das Gussasphaltmischgut
auf die Einbautemperaturen von 170°C bis 190°C aufzuheizen, und bis zum Einbau
auf dieser Temperatur zu halten.
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Aufgrund
der zuvor beschriebenen Nachteile wie Belastung für Mensch
und Umwelt durch die Kohlenwasserstoffemissionen sowie des notwendigen
hohen Energieeinsatzes für
die Herstellung, den Transport des Gussasphaltes zur Baustelle sowie
den Einbau des Gussasphaltes bestand ein Bedarf nach einem Gussasphalt,
der bei möglichst
niedrigen Temperaturen verarbeitbar ist, so dass Kohlenwasserstoffemissionen
und thermische Beanspruchung des Bindemittels vermieden sowie der
Energiebedarf erheblich herabgesetzt werden können.
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Es
war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gussasphalt
sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung zur Verfügung zu
stellen, bei dem die Belastung von Mensch und Umwelt durch die Kohlenwasserstoffemissionen
sowie der hohe Energiebedarf der herkömmlichen Verfahren vermieden
werden können. Insbesondere
war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gussasphalt zur Verfügung zu
stellen, der bereits bei Umgebungstemperaturen eine für die Verarbeitung
ausreichend niedrige Viskosität
aufweist.
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Weiter
war es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gussasphalt sowie
ein Verfahren zu dessen Herstellung bereitzustellen, wobei der Gussasphalt
unmittelbar an der Einbaustelle, das heißt "in situ" erhalten werden kann, so dass der Transport
des einbaufähigen
aufgeheizten Gussasphaltes zur Baustelle überflüssig wird. Durch das Wegfallen
des bisher erforderlichen Transportes wird eine zusätzliche
Schonung der Umwelt sowie Energieeinsparung erzielt.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch einen sogenannten kalt verarbeitbaren Gussasphalt
auf Emulsionsbasis, der Bindemittel sowie ein Mineralstoffgemisch
mit Füller
enthält,
und der erhalten wird, indem das Mineralstoffgemisch mit einer Emulsion
des Bindemittels vermischt wird.
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Das
erhaltene Mischgut weist bereits ohne zusätzliche Erwärmung die für den Einbau erforderliche niedrige
Viskosität
auf, so dass es ausreichend gieß-
und streichfähig
ist, und kann damit unmittelbar eingesetzt werden. Die Vermischung
der Emulsion mit dem Mineralstoffgemisch kann direkt am Einsatzort
erfolgen, sodass der bisher notwendige Transport des einbaufähigen Gussasphalts
unter der erforderlichen Erwärmung entfällt.
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Da
erfindungsgemäß keine
zusätzliche
Energie für
das Aufheizen der Mineralstoffe und der Emulsion mit Bindemittel
während
des Herstellprozesses erforderlich ist, beträgt der Energiebedarf für die Herstellung des
erfindungsgemäßen kalten
Gussasphalts lediglich 5 % des herkömmlichen, heiß hergestellten
Gussasphalts.
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Der
Einsatz einer Emulsion zur Herstellung eines Kaltmischgutes für den Straßenbau ist
in
DE 195 19 539 A1 beschrieben.
Gemäß
DE 195 19 539 A1 wird
eine wässrige
Emulsion mit dem Bindemittel in einer stationären Mischanlage mit Gestein
vermischt, wobei nach Abtrennung des Wassers ein lagerfähiges Kaltmischgut
erhalten wird, das als solches zum Einsatzort gebracht wird.
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Anders
als bei der vorliegenden Erfindung setzt sich das hier erhaltene
Mischgut aus der Bitumenbasis sowie einem Gestein, das heißt ausschließlich grobkörni gen Mineralstoff,
zusammen. Ein hoher Füllanteil
wie er erfindungsgemäß wesentlich
ist, ist nicht vorgesehen. Durch den hohen Anteil an Füller weist
das Mineralstoffgemisch nach der Erfindung eine größere Oberfläche auf,
die von der Emulsion zu benetzen ist, sodass die Verhältnisse
in einer Emulsion wie sie gemäß
DE 195 19 539 A1 beschrieben
ist nicht mit denjenigen zu vergleichen sind wie sie in der erfindungsgemäß einzusetzenden
Emulsion vorliegen.
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Die
Mischgüter,
wie sie mit der Bindemittelemulsion gemäß
DE 195 19 539 A1 erhältlich sind,
eignen sich zudem nur für
kleinere bauliche Maßnahmen
wie der Instandsetzung von Straßenbelägen zum
Beispiel für
Schlaglochfüllungen.
Großflächige Aufträge wie sie
für die
Neuherstellung eines Straßenbelags
erforderlich sind, sind hiermit nicht möglich.
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Für die vorliegende
Erfindung können
prinzipiell ein beliebiges Bindemittel oder Bindemittelmischungen
eingesetzt werden, wie sie für
Gussasphalt geeignet sind. Beispiele hierfür sind Destillationsbitumen
unterschiedlicher Weichheitsgrade wie Bitumen 20/30, 30/45 und 50/70
sowie modifizierte Bitumen, wie polymermodifiziertes Bitumen, zum
Beispiel elastomermodifiziertes Bitumen und thermoplastmodifiziertes
Bitumen, wachsmodifiziertes Bitumen, Gummibitumen oder einfärbbare Bindemittel.
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Weiter
können
für die
vorliegende Erfindung als Bindemittel neben den vorstehend genannten
Bitumen auch carbostämmige
Bindemittel wie Peche sowie paraffinreiche Destillationsrückstände der
Rohöldestillation
und weitere Bitumen, wie sie für
den Straßenbau
eingesetzt werden können,
Verwendung finden. Das Bindemittel kann in Kombination mit Latex
wie zum Beispiel Naturlatex oder Polychloroprenlatex eingesetzt werden.
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Als
Bindemittel können
auch vorteilhaft Mischungen aus den vorstehend genannten Bindemitteln
mit einer reaktiven Fluxkomponente und/oder einer oder mehrerer
Fettsäuren
und/oder eines diese enthaltenden Öls verwendet werden. Als geeignete
reaktive Fluxmittel können
Cashew Nutshell Liquid, Cardol und Cardanol genannt werden. Diese
können
allein oder in Kombination mit den weiteren genannten Zusätzen zugesetzt werden.
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Beispiele
für geeignete
Fettsäuren
sind Ölsäure, Linolsäure, Linolensäure und
Elaeostearinsäure.
Diese kommen in der Natur in Ölen
wie zum Beispiel Raps-, Soja-, Diestel-, Lein- oder Heizöl vor.
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Der
Anteil an reaktiven Fluxmitteln in den Bindemitteln kann üblicherweise
0,5 Masseprozent bis 25 Masseprozent bezogen auf das Bindemittel
und ein geeigneter Fettsäuregehalt
0,5 Masseprozent bis 10 Masseprozent bezogen auf das Bindemittel
betragen.
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Es
hat sich gezeigt, dass durch Zusatz der reaktiven Fluxkomponente,
der Fettsäure
und/oder des Öls beziehungsweise
einer Kombination davon der Härtegrad
des erhaltenen kalten Gussasphalts vorteilhaft eingestellt werden
kann. Damit können
die Gebrauchseigenschaften des fertigen Belags an die zu erwartende Beanspruchung,
zum Beispiel an die jeweilige Verkehrsbelastung, auf einfache Art
und Weise angepasst werden.
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Das
für den
erfindungsgemäßen Gussasphalt
eingesetzte Mineralstoffgemisch kann neben Füller grobkörnige Mineralstoffe und Sand
enthalten.
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Es
können
beliebige grobkörnige
Mineralstoffe eingesetzt werden, wie sie für den Straßenbau, insbesondere für Gussasphalt,
herkömmlicherweise
verwendet werden. Beispiele hierfür sind Splitt und/oder Kies.
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Eine
wesentliche Komponente des Mineralstoffgemisches für Gussasphalt
ist der Füller,
der ein sehr feinkörniger
Mineralstoff ist. Üblicherweise
wird als Füller
Gesteinsmehl, zum Beispiel Kalksteinmehl, eingesetzt. Die Körnung des
Füllers
beträgt
0,09 mm und kleiner.
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Wie
vorstehend ausgeführt,
zeichnet sich Gussasphalt durch einen hohen Fülleranteil aus. Für den erfindungsgemäßen Gussasphalt
sollte der Fülleranteil
in dem Mineralstoffgemisch in einem Bereich von ca. 15 Masseprozent
bis ca. 35 Masseprozent bezogen auf das Mineralstoffgemisch betragen.
Vorzugsweise sollte der Fülleranteil
bei 20 Masseprozent und mehr liegen. Der Fülleranteil kann sich aus Eigenfüller und/oder Fremdfüller zusammensetzen.
Als Eigenfüller
wird der Gesteinsmehlanteil bezeichnet, der den weiteren in dem
Mineralstoffgemisch vorhandenen Mineralstoffen gegebenenfalls anhaften
kann, im Gegensatz zu Fremdfüllern,
die zugesetzt werden.
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Beispiele
für geeignete
Fremdfüller
sind Zement, Kalkhydrat, Silikamehl und weitere.
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Für die Herstellung
des erfindungsgemäßen kalten
Gussasphaltes können
handelsübliche
Mineralstoffe, wie zum Beispiel Basalt, Diabas, Grauwacke, Quarzporphyr
oder Quarzite und weitere eingesetzt werden. Die Gesteinskörnung des
Mineralstoffgemisches kann je nach Bedarf gewählt werden. Beispiele für geeignete
Körnungen
sind 0/16 mm, 0/11 mm, 0/8 mm, 0/5 mm oder 0/3 mm. Die Sieblinie
der zuvor genannten Gesteinskörnungen
ist in der nachfolgenden Tabelle beispielhaft angegeben.
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Wie
allgemein üblich,
ist in der Sieblinie der Sandanteil, das heißt der Anteil mit einer Körnung zwischen
0,09 mm und 2,0 mm, nicht angegeben. Diese wird der jeweiligen Gesteinskörnung immer
auf 100 Masseprozent zugesetzt.
| Körnung | Zusammensetzung
in Masseprozent |
| Kornanteil < 0,09 mm | 15–35 |
| Kornanteil > 2 mm | 25–60 |
| Kornanteil > 5 mm | ≤ 10–≥ 15 |
| Kornanteil > 8 mm | ≤ 10–≥ 15 |
| Kornanteil > 11,2 mm | ≤ 10–≥ 15 |
| Kornanteil > 16 mm | ≤ 10 |
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Eine
allgemeine Beschreibung von Baustoffen und deren Eigenschaften für Gussasphalt,
Anforderungen an Gussasphalt sowie Auflistung von Regelwerten mit
Normen hierfür
findet sich in der von der Deutschen Bauindustrie herausgegebenen
Broschüre:
Guss-Asphalt, Technische Informationen, Band 40, „Gussasphalt von
A bis Z, Bauweisen",
auf die hier vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Die
Herstellung des erfindungsgemäßen kalten
Gussasphaltes kann mit kationischen, anionischen und nicht ionischen
Emulsionen erfolgen.
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Hierfür wird das
Bindemittel mit geeigneten Emulgatoren in Wasser emulgiert.
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Für die Herstellung
von kationischen Emulsionen können
nach an sich bekannten Verfahren für die Emulgierung zum Beispiel
Fettamine, Amidoamine oder quaternäre Ammoniumsalze eingesetzt
werden, die in einer wässrigen
Phase mit einer Säure,
wie zum Beispiel Salzsäure,
Schwefelsäure
oder Phosphorsäure verseift
werden.
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Für die Herstellung
von nicht ionischen Emulsionen können
zum Beispiel amphotere Emulgatoren oder Ethoxylate verwendet werden.
Je nach Emulgatortyp erfolgt hierbei die Einstellung eines neutralen pH-Wertes
mit einer der zuvor genannten Säuren
oder einer geringen Menge an Lauge, wie Kali- oder Natronlauge.
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Anionische
Emulsionen lassen sich auf der Basis von zum Beispiel Harzen oder
ebenfalls amphoteren Emulgatoren herstellen. Die Verseifung der
wässrigen
Phase kann mit einer geeigneten Lauge wie Kali- oder Natronlauge
durchgeführt
werden.
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Der
Bindemittelanteil in der Emulsion für die Herstellung des erfindungsgemäßen kalten
Gussasphaltes liegt üblicherweise
in einem Bereich von 35 Masseprozent bis 75 Masseprozent bezogen
auf die fertige Emulsion, vorzugsweise zwischen 50 Masseprozent
bis 70 Masseprozent und insbesondere zwischen 60 Masseprozent bis
65 Masseprozent.
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Die
Emulgierung der Bindemittelkomponente erfolgt im Allgemeinen in
Abhängigkeit
der Natur der eingesetzten Bindemittelkomponente bei einer Temperatur
von 90°C
bis 140°C.
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Die
fertige Emulsion kann dann ohne weitere Erwärmung bei Umgebungstemperatur
am Einsatzort verarbeitet werden.
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Je
nach Bedarf können
geeignete Additive zugesetzt werden. Beispiele für derartige Additive sind Additive
wie sie üblicherweise
Emulsionen für
den Straßenbau
zugesetzt werden können.
Weitere Beispiele, wie sie insbesondere zur Einstellung der erforderlichen
Verarbeitungseigenschaften wie der Stabilität der Emulsion sowie der Eigenschaften
des Gussasphalts nützlich
sind, sind nachstehend erläutert.
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Für die Herstellung
des erfindungsgemäßen kalten
Gussasphaltes werden das Mineralstoffgemisch und die Emulsion miteinander
vermischt. Der Mischvorgang kann in einem geeigneten Mischer wie
zum Beispiel einem Doppelwellenzwangsmischer unmittelbar am Einsatzort
erfolgen. Das erhaltene Mischgut hat eine breiige Konsistenz und
lässt sich
unproblematisch auftragen. Bei Bedarf kann die Konsistenz durch
Zugabe geringfügiger
Mengen an Wasser eingestellt werden.
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Das
Mischgut kann auf übliche
Art und Weise auf den Untergrund aufgetragen werden. Beispielsweise kann
es mit einem Verteilerkasten mit Abziehbohle auf dem Untergrund
ausgebreitet werden.
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Von
Bedeutung ist die Stabilität
der Emulsion gegenüber
den zugesetzten Mineralstoffgemischen. So sollte die Mischung aus
Emulsion und Mineralstoffgemisch, das heißt das sogenannte Mischgut,
die für
die Verarbeitung erforderliche Verarbeitungsstabilität aufweisen,
so dass eine Entmischung unter Absetzen der Feststoffanteile in
der Emulsion sowie ein vorzeitiges Brechen der Emulsion unter Phasentrennung
Bindemittel/Wasser und in Folge davon eine vorzeitige Verfestigung
des Gussasphaltes vermieden werden.
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Andererseits
sollte das Mischgut nach dem Auftrag möglichst schnell Abbinden und
Verfestigen, so dass der erhaltene Gussasphaltbelag für den Gebrauch
freigegeben werden kann.
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Besonders
einfach kann die Einstellung der Stabilität der Mischung aus Emulsion
und Mineralstoffgemisch und damit der Verarbeitungsstabilität über den
Gehalt an Emulgatoren und/oder durch Zusatz von geeigneten Additiven
erfolgen. Hierdurch ist es möglich,
die Emulsion mit dem Mineralstoffgemisch während der Vermischung und Verarbeitung
einerseits stabil zu halten, und andererseits den Zeitraum bis zur
Phasentrennung Bindemittel/Wasser und damit bis zur Verfestigung
des Gussasphaltes definiert zu steuern.
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Beispiele
für derartige
Additive sind Verzögerer,
Verflüssiger
oder Fließmittel
auf der Basis von Ligninsulfonaten, Melaminsulfonaten, Naphthalinsulfonaten,
Hydroxycarbonsäuren,
Polycarboxylethern oder Saccharose.
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Es
versteht sich, dass neben den beispielhaft genannten Additiven auch
andere für
den jeweiligen Verwendungszweck geeignete Additive eingesetzt werden
können.
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Mit
diesen Additiven kann die Mischstabilität erhöht beziehungsweise die Viskosität des Gussasphaltmischgutes
erniedrigt werden, sodass je nach Bedarf die erforderlichen Verarbeitungseigenschaften
zum Einbau des kalten Gussasphaltes erzielt werden können
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Beim
Abbinden des erfindungsgemäßen kalt
verarbeitbaren Gussasphaltes wird Wasser freigesetzt und das in
dem Mischgut verbleibende Bindemittel kann nunmehr die eingesetzten
Mineralstoffe miteinander verkleben.
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Darüber hinaus
wirkt der in der Emulsion eingesetzte Emulgator zusätzlich als
Haftbrücke
und bewirkt eine schlüssige
Verbindung zwischen den Mineralstoffen und dem Bindemittel.
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Der
hierbei erhaltene kalte Gussasphalt kann als ein splittversteifter
Mörtel
beschrieben werden, in welchem das verbleibende Bindemittel der
Emulsion und der Füller
in ein Splittgerüst
eingelagert sind.
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Der
erfindungsgemäße kalt
hergestellte Gussasphalt ist im Wesentlichen hohlraumfrei und kann
als wasserundurchlässig
bezeichnet werden.
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Zur
Förderung
des Abbindens des Mischgutes aus Emulsion und Mineralstoffgemisch,
kann dem Mineralstoffgemisch vor Vermischen mit der Emulsion Zement
zugesetzt werden. Der basisch reagierende Zement stört das Emulsionsgefüge und leitet
so die Phasentrennung Bindemittel/Wasser und damit das Abbinden ein.
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Der
Anteil an Zement kann je nach Bedarf gewählt werden, das heißt je nach
gewünschter
Aushärtgeschwindigkeit
des Gussasphaltes.
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Üblicherweise
kann er in einem Bereich von 0,5 Masseprozent bis 10 Masseprozent,
insbesondere 2 Masseprozent bis 5 Masseprozent, bezogen auf das
Mineralstoffgemisch, liegen.
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Es
hat sich gezeigt, dass in der vorliegenden Erfindung der Zement
mit dem Wasser in der Emulsion reagiert und in Folge dieser Reaktion
innerhalb des Asphaltgefüges
eine Art Netzwerk ausbildet, das stabilisierend auf den fertigen
Straßenbelag
wirkt. In Folge dieser Stabilisierung weist der erfindungsgemäß erhaltene
fertige Straßenbelag
eine gegenüber
herkömmlichem
heißem
Gussasphalt erhöhte
Standfestigkeit auf.
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Es
war zwar bereits bekannt, Zement dem Mineralstoffgemisch für heißen Gussasphalt
als Füller
zuzumischen. Allerdings findet bei der Verarbeitung des heißen Gussasphalts
keine Reaktion des Zementes statt, so dass die einzelnen Zementpartikel
innerhalb des Asphaltgefüges
keine Vernetzung ausbilden sondern großteils isoliert vorliegen.
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Durch
die erfindungsgemäß mögliche Steuerung
des Abbindeverhaltens durch zum Beispiel Zusatz der vorstehend genannten
Additive und/oder Zement sind verkürzte Einbauzeiten für den Gussasphaltbelag von
10 Stunden oder weniger möglich.
Dies bedeutet, dass die herzustellende Straße zeitnah für den Verkehr freigegeben
werden kann. Es kann erwartet werden, dass der erfindungsgemäße Gussasphalt
bereits nach ca. 2 Stunden bis 4 Stunden befahren werden kann. Eine
zeitnahe Verkehrsfreigabe bedeutet eine geringe Verkehrsbehinderung
und somit eine Minimierung von volkswirtschaftlichen Schäden durch
Staus. Im Gegensatz hierzu sind die herkömmlichen heiß eingebauten
Asphalte wie sie eingangs genannt worden sind, erst nach 24 Stunden
befahrbar.
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Mit
dem erfindungsgemäßen kalten
Gussasphalt können
zudem die Einbauleistungen gegenüber
dem heiß eingebauten
Gussasphalt deutlich erhöht
werden.
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Ein
weiterer Vorteil ist, dass der erfindungsgemäße kalte Gussasphalt je nach
Bedarf unmittelbar vor Ort „in
situ" hergestellt
werden kann. Anders als bei dem herkömmlichen heißen Gussasphalt
ist es daher nicht erforderlich, die Einbauzeiten mit der Lieferung
des heißen
Gussasphaltes zu korrelieren. Die Verarbeitung kann je nach Arbeitsfortschritt
unabhängig
von einer Anlieferung erfolgen. Auch ist die Unfallgefährdung bei der
Verarbeitung eines Materials mit Normaltemperatur wesentlich geringer
als bei einem Material mit einer Temperatur von etwa 200°C. Aufgrund
dieser deutlich einfacheren Handhabung des erfindungsgemäßen kalten
Gussasphaltes kann dieser auch außerhalb der regulären Arbeitszeiten,
zum Beispiel auch nachts, unproblematisch verarbeitet werden. Hierdurch
kann das Stau- und Gefährdungspotential
der Verkehrsteilnehmer sowie der Einbaukolonne zusätzlich minimiert
werden.
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Es
hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße kalte Gussasphalt gegenüber herkömmlichen
heißen Gussasphalten
eine höhere
Standfestigkeit und eine reduzierte Neigung zur Spurrinnenbildung
aufweist.
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Auch
hat sich gezeigt, dass der erfindungsgemäße kalte Gussasphalt eine günstige Griffigkeitsentwicklung
aufweist.
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Nachstehend
wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen erläutert.
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Soweit
nicht anders angegeben, beziehen sich die Angaben in diesen Beispielen
auf Masseprozent bezogen auf die jeweils angegebene Zusammensetzung. Beispiele 1.
Standard Gussasphalt 0/5 mm
| Gesteinsmehl | 25
M.-% |
| Sand | 33
M.-% |
| Splitt | 42
M.-% |
| Bindemittelemulsion
Basis | |
| Bitumen
20/30 | 12,5
M.-% |
| Zement | 2,00
M.-% |
2.
Standard Gussasphalt 0/8 mm
| Gesteinsmehl | 23
M.-% |
| Sand | 33
M.-% |
| Splitt | 44
M.-% |
| Bindemittelemulsion
Basis | |
| Bitumen
20/30 | 11,5
M.-% |
| Zement | 2,5
M.-% |
3.
Hochstandfester Gussasphalt 0/11 mm
| Gesteinsmehl | 27
M.-% |
| Brechsand | 7
M.-% |
| Natursand | 14
M.-% |
| Splitt | 52
M.-% |
| Emulsion
Basis | |
| Bindemittel: | |
| Mischung
aus polymermodifizierten Bitumen, Nadelpenetration 20–200 1/10
mm mit Cardanol (0,5–10 M.-%)
und Leinöl
(0,5–10
M.-%) | 10,0
M.-% |
| Zement | 2,7
M.-% |
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Der
erhaltene Gussasphalt weist insbesondere eine verringerte Eindringtiefe
auf. 4.
Gussasphalt 0/11 mm
| Gesteinsmehl | 28
M.-% |
| Sand | 20
M.-% |
| Splitt | 52
M.-% |
| Emulsion
Basis | |
| Bindemittel: | |
| Mischung
aus polymermodifizierten Bitumen, Nadelpenetration 20–200 1/10
mm mit Cardanol (0,5–10 M.-%)
und Leinöl
(0,5–10
M.-%) | 9,50
M.-% |
| Zement | 4,5
M.-% |
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Der
erhaltene Gussasphalt eignet sich insbesondere für hochbeanspruchte Verkehrsflächen wie
zum Beispiel vor Lichtsignalanlagen. 5.
Gussasphalt 0/8 mm, auf der Basis eines einfärbbaren Bindemittels für die Gestaltung
farbiger Verkehrsflächen
| Gesteinsmehl | 24
M.-% |
| Sand | 30
M.-% |
| Splitt | 46
M.-% |
| Bindemittelemulsion
Basis | |
| einfärbbares
Bindemittel | |
| (Mexphat
C von Shell) | 11,50
M.-% |
| Zement | 1,3
M.-% |
6.
Gussasphalt 0/16 mm
| Gesteinsmehl | 20
M.-% |
| Sand | 22
M.-% |
| Splitt | 58
M.-% |
| Bindemittelemulsion
Basis | |
| PmB
45 | 9,50
M.-% |
| Zement | 0,9
M.-% |
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Dieser
Gussasphalt eignet sich insbesondere für Reparaturen, wie zum Beispiel
Schlaglochsanierung. 7.
Gussasphalt 0/3 mm
| Gesteinsmehl | 28
M.-% |
| Sand | 34
M.-% |
| Splitt | 38
M.-% |
| Bindemittelemulsion
Basis | |
| Bitumen
50/70 | 13,00
M.-% |
| Zement | 0,50
M.-% |
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Dieser
Gussasphalt eignet sich insbesondere für die Sanierung von Kleinflächen, wie
zum Beispiel von Radwegen. 8.
Gussasphalt 0/3 mm
| Gesteinsmehl | 28
M.-% |
| Sand | 37
M.-% |
| Splitt | 35
M.-% |
| Bindemittelemulsion
Basis | |
| PmB
65 | 13
M.-% |
| Zement | 0,50
M.-% |
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Dieser
Gussasphalt eignet sich insbesondere für die Sanierung von Rissen
und offenen Fugen.
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Die
erfindungsgemäßen kalten
Gussasphalte auf Emulsionsbasis können prinzipiell für die Herstellung von
Deckschichten auf Straßen
und Wegen aller Art, für
die Herstellung von Brückenbelägen, für die Straßeninstandhaltung/-instandsetzung,
wie zum Beispiel die Schlaglochsanierung oder die Sanierung von
Kleinflächen
eingesetzt werden.
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Weiterhin
können
die erfindungsgemäßen kalten
Gussasphalte für
die Herstellung von bitumenvergüteten
Estrichen im Wohnungs- und Industriebau sowie für die Abdichtungen in Anlagen
zum Umgang mit wassergefährdenden
Stoffen eingesetzt werden.
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In
der Regel erfolgt der Einbau des erfindungsgemäßen kalten Gussasphaltes mit
Einbaugewichten von 40 km/m2 bis 100 kg/m2. Der Einbau kann ein-, zwei- oder dreilagig erfolgen.
Ein Abstumpfen oder Aufrauen des eingebauten kalten Gussasphaltes,
z. B. durch Abstreuen, ist aufgrund seiner günstigen Griffigkeits entwicklung
nicht zwingend notwendig, wodurch sich gegenüber dem heißen Gussasphalt eine weitere
Vereinfachung ergibt.