DE19903314A1 - Asphalt composition used for road surfaces - Google Patents
Asphalt composition used for road surfacesInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für einen As phalt mit einer relativ hohen Oberflächenrauhigkeit.The present invention relates to a composition for an As phalt with a relatively high surface roughness.
Sie betrifft weiterhin die Verwendung einer solchen Zusammensetzung zur Ausbildung von Belägen für Straßen Ingenieurbauten, Zufahrtsrampen Parkplätze etc.It also relates to the use of such a composition for Formation of surfaces for roads, engineering structures, access ramps Parking lots etc.
Man erhält Asphalt ausgehend von einer Mischung, die ein organisches Bindemittel vom Bitumen-Typ und Füllstoffe oder Zuschläge, darunter mineralische Füllstoffe, mit unterschiedlicher Korngröße, umfaßt.Asphalt is obtained from a mixture that is organic Bitumen-type binders and fillers or aggregates, including mineral fillers, with different grain sizes, includes.
Die mineralischen Füllstoffe werden im allgemeinen aus feinen Anteilen mit einer Korngröße von weniger als 80 µm, Sand mit einer Korngröße von 80 µm bis 2 mm und Splitt, d. h. grob zerkleinerte oder gewalzte Füllstoffe oder Zuschläge mit einer Abmessung von mehr als 2 mm gebildet.The mineral fillers are generally made up of fine fractions with a grain size of less than 80 µm, sand with a grain size of 80 µm to 2 mm and grit, d. H. coarsely crushed or rolled fillers or surcharges with a dimension of more than 2 mm are formed.
Der Asphalt wird in klassischer Weise dadurch hergestellt, daß man pro gressiv die verschiedenen Füllstoffe in das Bindemittel einarbeitet, das man zuvor durch Erhöhen der Temperatur in eine flüssige Phase überführt hat, wonach das ganze im allgemeinen kontinuierlich durchgemischt wird, um seine Homogenität zu erreichen. Die Herstellungstemperatur liegt zwi schen 200 und 240°C. Der Asphalt wird anschließend durch Vergießen in der Wärme verarbeitet und verfestigt sich durch einfaches Abkühlen.The asphalt is produced in the classic way by pro gressively incorporated the various fillers into the binder, the is converted into a liquid phase beforehand by increasing the temperature has, after which the whole thing is generally mixed continuously, to achieve its homogeneity. The manufacturing temperature is between between 200 and 240 ° C. The asphalt is then poured in the heat processes and solidifies by simply cooling it down.
Er ist nach seiner Abkühlung ohne zusätzliches Verdichten verwendbar zur Ausbildung der verschiedenen Arten von Belägen, wie sie oben ange sprochen worden sind.Once it has cooled down, it can be used without additional compression for the formation of the various types of coverings as stated above have been spoken.
Ganz allgemein muß ein für die Ausbildung von Belägen verwendeter As phalt das Abstellen von schweren Fahrzeugen ermöglichen, ohne daß die se durch das Fließen des Bindemittels Abdrücke hinterlassen. Weiterhin muß er den Fahrzeugverkehr ermöglichen ohne Verformung als Folge der Einwirkung der Fahrzeugreifen (Spurrillenbildung). In general, an As used for the formation of coverings phalt enable heavy vehicles to be parked without the se leave marks due to the flow of the binder. Farther it must allow vehicle traffic without deformation as a result of Effect of the vehicle tires (formation of ruts).
Er muß weiterhin den Kraftfahrzeugverkehr unter optimalen Bedingungen zulassen, insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit selbst bei schwieri gen Witterungsverhältnissen.He must continue to drive motor vehicles under optimal conditions allow, especially with regard to security even in difficult situations in weather conditions.
Der in klassischer Weise hergestellte Asphalt zeigt ein stark thermoplasti sches Verhalten, was das Auftreten von Druckspuren bei statischer Bela stung im Fall von Belägen von Bürgersteigen oder Parkplätzen oder die Ausbildung von Spurrillen unter der Einwirkung des fließenden Verkehrs zur Folge hat. Dieses Phänomen ist besonders stark abhängig von der Tem peratur, da die "Härte" des Asphalts stark mit der Erhöhung der Umge bungstemperatur abnimmt.The asphalt produced in the classic way shows a strong thermoplastic sches behavior, what the occurrence of pressure marks with static load performance in the case of pavements or parking lots or the Formation of ruts under the influence of flowing traffic has the consequence. This phenomenon is particularly dependent on the Tem temperature, as the "hardness" of the asphalt increases greatly with the increase in the environment temperature decreases.
In der Tat ist der Asphalt gegenüber Temperaturänderungen empfindlich.Indeed, the asphalt is sensitive to changes in temperature.
Bei erhöhter Temperatur, im Sommer, neigt der Asphalt entweder zum Fließen, was Veränderungen durch wiederholte Hitze-Kälte-Zyklen zur Folge hat, oder setzt seine inneren Spannungen durch Schrumpfen frei, was zu einer Rißbildung führt. Dieses Verhalten wird als geringe Dimen sionsstabilität bezeichnet.At higher temperatures, in summer, the asphalt tends to either Flow, causing changes through repeated heat-cold cycles Has a consequence, or releases its internal tensions by shrinking, which leads to cracking. This behavior is called Minor Dimen termed sion stability.
In gleicher Weise neigt der Asphalt im Verlaufe der ursprünglichen Abküh lung und der Abkühlung im Winter zum Schrumpfen. In der Mehrzahl der Fälle erfolgt dieses Schrumpfen oder Schwinden nicht unbehindert, was zur Erzeugung von inneren Spannungen führt, die zu einem Bruch oder Rissen an Schwachpunkten führen kann (Abkühlverhalten).In the same way, the asphalt tends during its initial cooling development and cooling in winter to shrink. In the majority of the In some cases, this shrinking or shrinking does not take place unhindered leads to the generation of internal stresses that lead to breakage or Can lead to cracks at weak points (cooling behavior).
Zur Beseitigung dieser verschiedenen Nachteile werden häufig Additive oder Zusätze verwendet, um das organische Bindemittel zu modifizieren.Additives are often used to eliminate these various disadvantages or additives are used to modify the organic binder.
So kann man beispielsweise härtende Bitumen (oder härtere Bitumen) nennen, welche die Festigkeit unter statischer oder dynamischer Bela stung und die Dimensionsstabilität des Asphaltbelages verbessern, wel che jedoch die Risiken des Schrumpfens und der Rißbildung in der Kälte verstärken und die Handhabung des Asphalts beeinträchtigen, d. h. seine Fähigkeit sich leicht bei der Auftragstemperatur ausbreiten zu lassen.For example, hardening bitumen (or harder bitumen) name which is the strength under static or dynamic load improve performance and dimensional stability of the asphalt pavement, wel However, there are risks of cold shrinkage and cracking reinforce and affect the handling of the asphalt, d. H. his Ability to spread easily at application temperature.
Man kann dem Bitumen auch Polymere mit mittlerem bis hohem Moleku largewicht (20 000 bis 1 000 000 und darüber) zusetzen, um belastungs beständige Asphalte zu bilden, die eine gute Dimensionsstabilität aufwei sen, wodurch jedoch die Verarbeitbarkeit beeinträchtigt wird, so daß der Belag bei erhöhten Temperaturen vergossen werden muß, bei denen die Polymere abgebaut werden können, und die gelegentlich in der Nähe der Selbstentzündungstemperatur liegen.You can also add polymers with a medium to high molecular weight to the bitumen add extra weight (20,000 to 1,000,000 and above) to avoid stress to form stable asphalts which have good dimensional stability sen, however, the processability is impaired, so that the Covering must be cast at elevated temperatures at which the Polymers can degrade and are occasionally close to the Auto-ignition temperature.
Zur Verbesserung der Vergießbarkeit in der Wärme wurde als Additiv ein organisches Bindemittel vorgeschlagen (EP 690102), welches ein Kohlen wasserstoffwachs enthält, dessen nach den ASTM-Normen D 3945 und D 3418 gemessener Schmelzpunkt oberhalb 85°C liegt und welches zusätz lich ein Elastomer enthalten kann. Ein solches Bindemittel ermöglicht die Absenkung der Verarbeitungstemperatur der Asphaltprodukte. Die erhal tenen Überzüge besitzen eine gleichmäßige Oberfläche und eine gute Be ständigkeit bei statischer oder dynamischer Belastung sowie gegen Witte rungseinflüsse.An additive was used to improve the hot castability organic binder proposed (EP 690102), which is a carbon Contains hydrogen wax, which according to ASTM standards D 3945 and D 3418 measured melting point is above 85 ° C and which additional Lich may contain an elastomer. Such a binder enables Lowering the processing temperature of the asphalt products. Receive Tensive coatings have a uniform surface and good loading resistance to static or dynamic loads as well as to the elements influences.
Ganz allgemein ist festzuhalten, daß die bekannten Additive oder Zusätze die Verbesserung bestimmter Eigenschaften der Asphalte ermöglichen, was jedoch häufig zur Beeinträchtigung mindestens einer anderen wichti gen Eigenschaft dieser Materialien führt.In general, it should be noted that the known additives or additives enable certain properties of the asphalt to be improved, however, this is often important for the impairment of at least one other gen property of these materials.
Darüberhinaus zeigt der beispielsweise für die Ausbildung von Straßenbe lägen verwendete Asphalt nach dem Abkühlen eine glatte und rutschige Oberfläche, welche nicht für den Verkehr geeignet ist, insbesondere unter feuchten Klimabedingungen.In addition, it shows, for example, for the training of road users used asphalt would be smooth and slippery after cooling Surface that is not suitable for traffic, especially under humid climates.
Dies ergibt sich dadurch, daß der Belag in seiner Dicke nicht vollständig homogen ist aufgrund der Neigung der anorganischen Füllstoffe (die im allgemeinen eine höhere Dichte als das Bindemittel aufweisen) sich bevor zugt in dem unteren Teil des Belages anzusammeln, während die Menge des Bindemittels im Vergleich zu der der Füllstoffe, an der Oberfläche größer ist. Darüberhinaus ist festzustellen, daß dieses Phänomen der "Dekantierung" umso gravierender ist, je dicker der Belag ist.This results from the fact that the covering is not completely thick is homogeneous due to the inclination of the inorganic fillers (those in generally have a higher density than the binder) before tends to accumulate in the lower part of the pavement while the amount of the binder compared to that of the fillers on the surface is bigger. It should also be noted that this phenomenon is the "Decanting" is all the more serious, the thicker the topping.
Zur Überwindung dieser Nachteile wurden verschiedene Hilfsmaßnahmen vorgeschlagen.Various relief measures have been taken to overcome these disadvantages suggested.
Man kann die Splittbeschichtung erwähnen, welche darin besteht, den noch warmen Asphalt nach seinem Auftrag auf der Oberfläche mit einer Schicht aus Splitt zu bedecken. Dabei dringt lediglich ein Teil der Splitteil chen mehr oder weniger stark in den Asphalt ein oder klebt an der Oberflä che fest.One can mention the grit coating, which consists in the still warm asphalt after its application on the surface with a Layer of grit to cover. Only part of the split part penetrates penetrates more or less deeply into the asphalt or sticks to the surface che firmly.
Die Nachteile dieser Methode betreffen im wesentlichen die erhebliche Menge der Splitteilchen, die nicht festgehalten werden und das Weg schleudern der Splitteilchen durch den Verkehr, was schnell wieder dazu führt, daß die befahrene Oberfläche einen glatten Zustand annimmt. Wei terhin können die durch die Fahrzeuge aufgeworfenen Splitteilchen Schä den an in der Nähe befindlichen anderen Fahrzeugen hervorrufen.The disadvantages of this method essentially concern the considerable Amount of split particles that are not held and the way fling the split particles through the traffic, which quickly leads to it leads that the driven surface assumes a smooth state. White Furthermore, the split particles thrown up by the vehicles can cause damage on other vehicles in the vicinity.
Es wurde weiterhin vorgeschlagen, Splitteilchen mit Hilfe einer Bitumene mulsion oder einer Harzemulsion mit dem Asphalt zu verkleben, wobei je doch die Verhaltensprobleme der Splitteilchen beobachtet werden kön nen.It was also proposed to split particles with the help of a bitumen emulsion or a resin emulsion to stick to the asphalt, depending on but the behavior problems of the split particles can be observed nen.
Eine weitere Lösung besteht darin, der Zusammensetzung des warmen As phalts leichte Zuschlagsstoffe vom Typ Blähton zuzusetzen, welche vor dem Abkühlen an die Oberfläche "aufschwimmen" (französisches Patent Nr. 1 094 996).Another solution is to change the composition of the warm as phalts to add light aggregates of the expanded clay type, which before "float" to the surface after cooling (French patent No. 1 094 996).
Man beobachtet in diesem Fall einen schnellen Verschleiß und Abrieb un ter Einwirkung des Verkehrs, insbesondere wenn die Fahrzeuge mit einer relativ hohen Geschwindigkeit betrieben werden, so daß die Oberfläche in nerhalb einer kurzen Zeitdauer wieder glatt wird. In this case, rapid wear and tear is observed ter exposure to traffic, especially if the vehicles are with a relatively high speed, so that the surface in becomes smooth again within a short period of time.
Die Verwendung dieser Art von Belag ist demzufolge auf Zufahrtsrampen oder andere Beläge, wie Parkplatzbeläge beschränkt, wo die Fahrzeuge nur langsam fahren dürfen.The use of this type of surface is therefore on access ramps or other coverings, such as parking lot coverings, where vehicles are restricted only be allowed to drive slowly.
Weiterhin wurde in Jüngerer Zeit in der französischen Patentschrift Nr. 2 610 918 vorgeschlagen, die Dichte des Bindemittels künstlich durch Einarbeiten von sehr schweren Sänden zu erhöhen. Dies ermöglicht es, daß die Teilchen des traditionell verwendeten Splitts sich beim Vergießen an der Oberfläche des Belages anordnen. Diese Technik besitzt den Nachteil, daß sie zu einem in der Dicke heterogenen Belag führt.Furthermore, in more recent times in the French patent specification No. 2 610 918 suggested the density of the binder artificially through Increase the incorporation of very heavy sands. This enables the particles of the traditionally used grit stick to each other when poured the surface of the covering. This technique has the disadvantage that it leads to a covering which is heterogeneous in thickness.
Darüberhinaus werden die an der Oberfläche vorliegenden Splitteilchen unter der Einwirkung des Verkehrs in das Innere des Bindemittels durch dessen Fließen eingepreßt und eingebettet. Hieraus resultieren beträcht liche Unterschiede im Aussehen und im Zustand der Oberfläche zwischen den Fahrspuren, die glatt werden, und den nicht befahrenen Flächen, wel che rauh bleiben. Dieses Phänomen führt zu einer Gefährdung aufgrund des Fahrzeugverhaltens.In addition, the split particles present on the surface become under the action of traffic into the interior of the binder whose flow is pressed in and embedded. This results in a considerable amount differences in appearance and surface condition between the lanes that become smooth, and the areas not traveled on, wel che stay rough. This phenomenon leads to a hazard due to vehicle behavior.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die oben ge nannten Nachteile zu überwinden und einen Asphalt zu schaffen, welcher zu nicht glatten Belägen führt, insbesondere bei ungünstigen atmosphäri schen Bedingungen, und welche ihre Eigenschaften in dauerhafter Weise beibehalten.The object of the present invention is thus to provide the above ge named disadvantages to overcome and to create an asphalt, which leads to not smooth surfaces, especially in unfavorable atmospheres s conditions, and what their properties are in a permanent manner maintained.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, einen Asphalt zu schaffen, der für die Ausbildung von Belägen insbesondere für den Fahr zeugverkehr namentlich mit erhöhter Geschwindigkeit geeignet ist unter Beibehaltung der erforderlichen Sicherheit.Another object of the invention is to provide an asphalt create, for the training of pads, especially for driving vehicle traffic is particularly suitable at increased speed below Maintaining the necessary security.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist darin zu sehen, einen Asphalt zu schaf fen, der eine zufriedenstellende Homogenität über seine gesamte Dicke nach dem Vergießen und dem Verfestigen zeigt. Another aim of the invention is to create an asphalt fen that has a satisfactory homogeneity over its entire thickness shows after potting and solidification.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Asphalt anzugeben, welcher die Phänomene des Fließens und der Bildung von Spurrillen ver meidet und die für seine Anwendung erforderliche Handhabbarkeit be sitzt.Another object of the invention is to provide an asphalt, which ver the phenomena of flow and the formation of ruts and the manageability required for its application be sits.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Zusammensetzung für Asphalt mit natürlich rauher Oberfläche gelöst, die ein in der Wärme schmelzbares, organisches Bindemittel vom Bitumen-Typ und Füllstoffe (Zuschläge), darunter mineralische Füllstoffe umfaßt, welche Zusammen setzung in der Wärme vergießbar ist und sich durch einfaches Abkühlen verfestigt die dadurch gekennzeichnet ist, daß die mineralischen Füll stoffe oder Zuschläge mehr als 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusam mensetzung, Splitt mit einer Korngröße von mindestens 4 mm enthalten, und daß das Bindemittel als Additive ein Kohlenwasserstoffwachs oder ei ne Mischung aus Kohlenwasserstoffwachsen mit einem Schmelzpunkt, gemessen nach dem ASTM-Normen D 3945 und D 3918, von oberhalb 85°C, und ein Polyolefin oder eine Mischung aus Polyolefinen ausgewählt aus Polyethylen, Polypropylen und Ethylen-Propylen-Copolymeren mit ei nem Molekulargewicht zwischen 20 000 und 1 000 000 und einem Erwei chungspunkt zwischen 100 und 180°C, und/oder ein natürliches oder synthetisches Elastomer des Typs SBS, SBR, SIS, EPDM oder Butyl oder ein Gemisch davon mit einem Erweichungspunkt zwischen 80 und 180°C enthält.This object is achieved according to the invention by a composition for Asphalt with naturally rough surface loosened the one in the heat bitumen-type fusible organic binder and fillers (Supplements), including mineral fillers, which together settling in the heat can be poured and is simply cooled down solidified which is characterized in that the mineral fill substances or surcharges more than 40% by weight, based on the total composition, contain chippings with a grain size of at least 4 mm, and that the binder as additives is a hydrocarbon wax or egg ne mixture of hydrocarbon waxes with a melting point, measured according to ASTM standards D 3945 and D 3918, from above 85 ° C, and a polyolefin or a mixture of polyolefins is selected made of polyethylene, polypropylene and ethylene-propylene copolymers with egg A molecular weight between 20,000 and 1,000,000 and an extension point between 100 and 180 ° C, and / or a natural or synthetic elastomer of the type SBS, SBR, SIS, EPDM or butyl or a mixture thereof with a softening point between 80 and 180 ° C contains.
Die Erfindung betrifft weiterhin die Verwendung einer solchen Zusam mensetzung zur Herstellung von Belägen für Verkehrsflächen, insbeson dere für Beläge für Verkehrswege, Ingenieurbauten, Zufahrtsrampen und Parkplätze.The invention also relates to the use of such a composition composition for the production of coverings for traffic areas, in particular others for coverings for traffic routes, civil engineering structures, access ramps and Parking spaces.
Die Erfindung betrifft weiterhin Asphaltbeläge der oben angegebenen Zu sammensetzung.The invention further relates to asphalt pavements of the above-mentioned type composition.
Die Erfinder haben in überraschender Weise festgestellt, daß es möglich ist, den Asphalt mit Splitt relativ grober Korngröße zu "sättigen", und daß es in dieser Weise gelingt, die Stabilität des Asphalts unter statischer oder dynamischer Belastung unabhängig von den Eigenschaften des Bindemit tels sicherzustellen und einen in seiner gesamten Dicke homogenen Belag zu erzielen.The inventors have surprisingly found that it is possible is to "saturate" the asphalt with gravel of a relatively coarse grain size, and that In this way it succeeds in maintaining the stability of the asphalt under static or dynamic load regardless of the properties of the binder to ensure a homogeneous covering in its entire thickness to achieve.
Es hat sich gleichzeitig gezeigt, daß man durch Einarbeiten eines Kohlen wasserstoffwachses sowie eines Polyolefins und/oder eines Elastomers als Additiv oder Zusatzstoff ein Bitumenbindemittel erhält, welches die Herstellung eines Asphalts ermöglicht, der eine erhebliche Menge von Splitteilchen der oben genannten groben Korngröße enthält.It has been shown at the same time that one can work in a coal hydrogen wax and a polyolefin and / or an elastomer as an additive or additive, a bitumen binder is given, which the Production of an asphalt enables a significant amount of Contains split particles of the above coarse grain size.
Weiterhin haben die Erfinder ein organisches Bindemittel angegeben, in dem die in der Nähe der Oberfläche des Belages vorliegenden Splitteilchen "natürlich" aus der Oberfläche des Asphalts herausragen, gleichmäßig über die gesamte Oberfläche verteilt sind und gegenüber den Einwirkun gen des Verkehrs stabil sind.Furthermore, the inventors have specified an organic binder in the split particles present near the surface of the pavement "Naturally" protrude from the surface of the asphalt, evenly are distributed over the entire surface and opposite the effects traffic are stable.
Schließlich ermöglicht das erfindungsgemäß eingesetzte Bindemittel die Herstellung eines Asphalts, der in seiner Dicke homogen ist als Folge der Tatsache, daß vor dem Abkühlen und dem Verfestigen praktisch sämtliche Hohlräume um die Splitteilchen herum ausgefüllt werden.Finally, the binder used according to the invention enables the Production of an asphalt that is homogeneous in its thickness as a result of the The fact that before cooling and solidifying practically all Cavities are filled around the split particles.
Man erhält einen erfindungsgemäßen Asphalt ausgehend von einer in der Wärme vergießbaren Mischung aus einem in der Wärme schmelzbaren or ganischen Bindemittel vom Typ eines Bitumens, welches mineralische Füllstoffe enthält, die zu mindestens 40 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt zusammensetzung, Splitt mit einer Korngröße von mindestens 4 mm ent halten.An asphalt according to the invention is obtained starting from one in the Heat-castable mixture of a heat-fusible or ganic binder of the bitumen type, which is mineral Contains fillers, which are at least 40 wt .-%, based on the total composition, chippings with a grain size of at least 4 mm ent keep.
Der Anteil des Splitts liegt mit Vorteil zwischen 40 und 50 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung.The proportion of chippings is advantageously between 40 and 50% by weight, based on the weight on the overall composition.
Die Splitteilchen besitzen vorzugsweise eine Korngröße von 4 bis 14 mm. The split particles preferably have a grain size of 4 to 14 mm.
Erfindungsgemäß bilden die genannten Splitteilchen das "Skelett" des endgültigen Asphaltbelages.According to the invention, said split particles form the "skeleton" of the final asphalt pavement.
Das erfindungsgemäß eingesetzte wärmeschmelzbare organische Binde mittel kann aus natürlichem Bitumen aufgebaut sein oder Bitumen aus der Erdölindustrie, kann jedoch auch ein sogenanntes helles Bindemittel sein.The heat-fusible organic napkin used in the present invention Medium can be made up of natural bitumen or bitumen the petroleum industry, however, a so-called light-colored binder can also be used be.
Die Bitumen der Erdölindustrie fallen beim Raffinieren des Erdöls an, aus dem durch Destillation die schweren Anteile entfernt werden, die aus vi skosen und schwarz gefärbten Ölen bestehen. Diese Destillatfraktionen können zur Entfernung der Asphaltene und unter Erhalt weniger schwar zer Bitumen behandelt werden. Diese letzteren werden als "pigmentierba re Bitumen" bezeichnet, da sie durch Zugabe verschiedener Pigmente ge färbt werden können.The bitumen of the petroleum industry is obtained when the petroleum is refined the heavy fractions are removed by distillation, which from vi Skosen and black colored oils exist. These distillate fractions can be used to remove the asphaltenes and preserve less black zer bitumen are treated. These latter are called "pigmentierba re bitumen ", as it is obtained by adding various pigments can be colored.
Mit dem Begriff "helle Bindemittel" bezeichnet man helle Mischungen aus Ölen und Harzen oder hellen Ölen und Elastomeren, die in den Gußasphal ten das Bitumen ersetzen können. Sie ermöglichen durch die Anwendung geeigneter Pigmente die Herstellung von Gußasphalten unterschiedlicher Färbungen. Die hellen Bindemittel sind bezüglich des Abbaus unter Ein wirkung der Wärme noch empfindlich er als die Bitumen und setzen in der Wärme einen sehr unangenehmen Geruch frei. Diese hellen Bindemittel besitzen den gleichen wärmeschmelzbaren Charakter wie die "klassi schen" Bitumen.The term "light-colored binders" denotes light-colored mixtures Oils and resins or light-colored oils and elastomers that are in the Gußasphal ten can replace the bitumen. They enable through the application suitable pigments for the production of different cast asphalts Colorations. The light-colored binders are under On with regard to degradation effect of heat even more sensitive than the bitumen and put in the Emit a very unpleasant odor. These bright binders have the same heat-fusible character as the "classi "bitumen".
Das Bindemittel kann zusätzlich verschiedene Additive oder Zusätze, wie Polymere, enthalten.The binder can also have various additives or additives, such as Polymers.
Erfindungsgemäß enthält das Bindemittel Additive, die aus einem Kohlen wasserstoffwachs (oder einer Mischung aus Kohlenwasserstoffwachsen) und einem Polyolefin (oder einer Polyolefinmischung) und/oder einem Elastomer (oder einer Elastomerenmischung) bestehen. According to the invention, the binder contains additives from a carbon hydrogen wax (or a mixture of hydrocarbon waxes) and a polyolefin (or a polyolefin mixture) and / or a Elastomer (or an elastomer mixture) exist.
Als "Kohlenwasserstoffwachse" werden gesättigte polymere Kohlenwas serstoffe mit niedrigem Molekulargewicht bezeichnet, die ein charakteri stisches Aussehen besitzen, bei Raumtemperatur fest sind, einen relativ stabilen Schmelzpunkt und eine geringe Viskosität besitzen. Ihr Aussehen ist durchscheinend bis undurchsichtig, jedoch niemals glasig. Diese Poly mere unterscheiden sich in dieser Weise aufgrund ihrer Eigenschaften von Polymeren und Elastomeren, die häufig in modifizierten Bindemitteln ver wendet werden, welche einen sehr breiten Erweichungsbereich zeigen und graduell vom festen in den flüssigen Zustand übergehen, wenn ihre Tem peratur erhöht wird."Hydrocarbon waxes" are saturated polymeric hydrocarbons low molecular weight substances that have a characteristic have a stic appearance, are solid at room temperature, have a relative have a stable melting point and a low viscosity. Your appearance is translucent to opaque, but never glassy. This poly mers differ in this way because of their properties from Polymers and elastomers, which are often used in modified binders which show a very broad softening range and gradually change from solid to liquid when their tem temperature is increased.
Nicht funktionalisierte Wachse, für die nachfolgend Beispiele angegeben werden, erfüllen diese Bedingungen.Non-functionalized waxes, for which examples are given below meet these conditions.
Der Schmelzpunkt des oder der erfindungsgemäß eingesetzten Wachse liegt vorzugsweise im Bereich von 110 bis 140°C.The melting point of the wax or waxes used according to the invention is preferably in the range from 110 to 140 ° C.
Darüberhinaus sind die Wachse bei der Anwendungstemperatur in dem Bitumen und den hellen Bindemitteln unlöslich, d. h. sie scheiden sich bei einer Temperatur unterhalb der Schmelztemperatur des organischen Bin demittels aus.In addition, the waxes are in the application temperature Bitumen and the light-colored binders are insoluble, d. H. they divorce a temperature below the melting temperature of the organic bin demittels from.
Als "niedriges Molekulargewicht" versteht man ein Molekulargewicht von weniger als etwa 6000.By "low molecular weight" is meant a molecular weight of less than about 6000.
Die erfindungsgemäß verwendeten Wachse sind vorzugsweise nicht funk tionalisierte Wachse von Polyolefinen und insbesondere von Polymethy len, Polyethylen, Polypropylen oder Ethylen-Propylen-Copolymeren.The waxes used according to the invention are preferably non-radioactive functionalized waxes of polyolefins and in particular of polymethyl len, polyethylene, polypropylene or ethylene-propylene copolymers.
Erfindungsgemäß verwendet man vorzugsweise ein Polyethylenwachs oder ein Polypropylenwachs oder eine Mischung davon.According to the invention, a polyethylene wax is preferably used or a polypropylene wax or a mixture thereof.
Ein erfindungsgemäß verwendbares Polyethylenwachs ist ein Polyethy lenpolymer mit einem niedrigen Molekulargewicht im allgemeinen zwi schen 500 und 6000.A polyethylene wax which can be used according to the invention is a polyethylene Len polymer having a low molecular weight generally between between 500 and 6000.
Vorzugsweise besitzt das Kohlenwasserstoffwachs einen gemäß der ASTM-Norm D 1321 bei 23°C gemessenen Penetrationswert von weniger als 15/10 mm.The hydrocarbon wax preferably has one according to ASTM standard D 1321 measured penetration value at 23 ° C of less than 15/10 mm.
Das Kohlenwasserstoffwachs oder die Mischung aus Kohlenwasserstoff wachsen wird in einer Menge von 0,1 bis 1 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammensetzung, eingearbeitet.The hydrocarbon wax or mixture of hydrocarbon will grow in an amount of 0.1 to 1% by weight, preferably 0.3% by weight, based on the total composition.
Das oder die erfindungsgemäß eingearbeiteten Polyolefine werden aus Po lyethylen, Polypropylen, und Ethylen-Propylen-Copolymeren mit einem Molekulargewicht zwischen 20 000 und 1 000 000 ausgewählt.The polyolefin or polyolefins incorporated according to the invention are made from Po ethylene, polypropylene, and ethylene-propylene copolymers with one Molecular weight selected between 20,000 and 1,000,000.
Das oder die erfindungsgemäß eingesetzten Polyolefine besitzen einen ge mäß der europäischen Norm NF EN ISO 306 gemessenen VICAT A 50-Er weichungspunkt zwischen 100 und 180°C.The polyolefin or polyolefins used according to the invention have a ge VICAT A 50-Er measured according to the European standard NF EN ISO 306 softening point between 100 and 180 ° C.
Das Polyolefin oder die Mischung aus Polyolefinen wird in einer Menge von 0,1 bis 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, eingearbeitet.The polyolefin or the mixture of polyolefins is used in an amount of 0.1 to 0.5% by weight, preferably 0.2% by weight, based on the weight of the Composition, incorporated.
Das Polyolefin oder die Mischung aus Polyolefinen kann durch eine äqui valente Menge eines natürlichen oder synthetischen Elastomers des Typs SBS (Styrol-Butadien-Styrol), SBR (Styrol-Butadien-Elastomer), SIS (Sty rol-Isopren-Styrol), EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymer) oder Bu tyl (Kautschuk) oder eine Mischung davon, deren Erweichungspunkt ge mäß VICAT A 50 zwischen 80 und 180°C liegt ersetzt werden.The polyolefin or the mixture of polyolefins can be replaced by an equi equivalent amount of a natural or synthetic elastomer of the type SBS (styrene-butadiene-styrene), SBR (styrene-butadiene-elastomer), SIS (Sty rol-isoprene-styrene), EPDM (ethylene-propylene-diene terpolymer) or Bu tyl (rubber) or a mixture thereof, the softening point of which is ge according to VICAT A 50 is between 80 and 180 ° C.
Das Polyolefin oder die Mischung aus Polyolefinen kann auch zusammen mit einem Elastomer oder einer Mischung von Elastomeren des genannten Typs in äquivalenter Menge verwendet werden.The polyolefin or the mixture of polyolefins can also be used together with an elastomer or a mixture of elastomers of the aforesaid Type can be used in an equivalent amount.
Das Polyolefin oder die Mischung aus Polyolefinen und/oder das Elasto mer oder die Mischung aus Elastomeren sind bei den Gießtemperaturen flüssig, jedoch bei den Benutzungstemperaturen fest und vollständig oder teilweise in dem Bitumen und den hellen Bindemitteln unlöslich.The polyolefin or the mixture of polyolefins and / or the elasto mer or the mixture of elastomers are at the casting temperatures liquid, but solid and complete at the temperatures in use, or partially insoluble in the bitumen and the light-colored binders.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält mit Vorteil mindestens 5 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) Bitumen oder des hellen Bindemittels, höchstens jedoch 9%.The composition according to the invention advantageously contains at least 5% by weight (based on the total composition) bitumen or des light-colored binder, but not more than 9%.
Darüberhinaus enthält die erfindungsgemäße Asphaltzusammensetzung feinteilige Zuschläge mit einer Korngröße von weniger 80 µm, wovon die Gesamtmenge oder ein Teil davon mit Vorteil eine Korngröße von weniger als 50 µm, vorzugsweise weniger als 45 µm und eine echte Dichte oberhalb 3,5, vorzugsweise oberhalb 4 aufweist.In addition, the asphalt composition according to the invention contains finely divided aggregates with a grain size of less than 80 µm, of which the All or part of it advantageously has a grain size of less than 50 µm, preferably less than 45 µm and a true density above 3.5, preferably above 4.
Diese zuletzt erwähnten feinen Anteile können in einer Menge von 15 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 30 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtzusammen setzung vorhanden sein.These last-mentioned fine fractions can be used in an amount of 15 to 35% by weight, preferably 30% by weight, based on the total settlement must be present.
Hierzu kann man beispielsweise Bariumsulfat verwenden.Barium sulfate, for example, can be used for this purpose.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann weiterhin Sände enthal ten, wie sie üblicherweise in den Asphalten verwendet werden. Deren Korngröße liegt im allgemeinen zwischen 0,08 mm und 2 mm.The composition according to the invention can also contain sands as they are usually used in the asphalt. Whose The grain size is generally between 0.08 mm and 2 mm.
Sie können in einem Anteil von 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamt zusammensetzung, vorhanden sein, und bilden den Rest der gesamten Be standteile auf 100%.You can in a proportion of 10 to 20 wt .-%, based on the total composition, be present, and make up the rest of the entire Be components to 100%.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die Zu sammensetzung rezyklisierten Asphalt enthalten.According to a particular embodiment of the invention, the Zu composition contain recycled asphalt.
Als "rezyklisierten Asphalt" versteht man Stücke von gebrauchtem As phaltbelägen, welche zerkleinert sein können. Dieser rezyklisierte Asphalt kann in der Wärme mit dem wärmeschmelzbaren Bindemittel unter Zuga be der erfindungsgemäßen anderen Füllstoffe aufgeschmolzen werden."Recycled asphalt" means pieces of used asphalt phalt coverings, which can be crushed. This recycled asphalt can in the heat with the heat-fusible binder under addition be melted on the other fillers according to the invention.
In Abhängigkeit von der Art des rezyklisierten Asphalts (Granulatgröße, Prozentsatz der feinen Anteile, Art der Bitumen, . . .) kann der Anteil von 10 bis 40 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtzusammensetzung) variieren.Depending on the type of recycled asphalt (granulate size, Percentage of fine parts, type of bitumen,. . .) the proportion of 10 to 40% by weight (based on the total composition) vary.
Erfindungsgemäß bereitet man ausgehend von der oben beschriebenen Zusammensetzung einen Asphaltbelag.According to the invention one prepares starting from the one described above Composition an asphalt surface.
Die verschiedenen Bestandteile werden mit Hilfe üblicher Verfahrenswei sen für die Herstellung von Gußasphalten vermischt. Die Herstellungs temperatur liegt im Bereich von 180 bis 240°C.The various ingredients are prepared using standard procedures sen mixed for the production of mastic asphalt. The manufacturing temperature is in the range from 180 to 240 ° C.
Das oben definierte wärmeschmelzbare organische Bindemittel besitzt ein Fließverhalten und eine Dichte, die dazu geeignet sind, vor dem Abkühlen und der Festigung die Hohlräume auszufüllen, die zwischen den Splitteil chen vorliegen, welche das Skelett des Asphaltbelages bilden.The heat-fusible organic binder defined above has a Flow behavior and a density that are suitable before cooling and the consolidation to fill the voids between the split parts Chen are present, which form the skeleton of the asphalt pavement.
Diese Hohlräume sind im Fall von klassischen Asphalten mit dem dort ver wendeten Bindemittel schwieriger auszufüllen, aufgrund seines hohen An teils an Splitt und dessen Korngröße.These cavities are in the case of classic asphalt with the ver The binder used was more difficult to fill in due to its high level of application partly on grit and its grain size.
Das erfindungsgemäße Bindemittel besitzt weiterhin die erforderliche Be netzbarkeit bei der Anwendung, welche durch eine "Meniskuseffekt" ein "natürliches" Herausragen der Splitteilchen an der Oberfläche sicher stellt.The binder according to the invention also has the required Be wettability during the application, which is achieved by a "meniscus effect" "Natural" protrusion of the split particles on the surface safely represents.
Als "natürliches Herausragen der Splitteilchen" ist die Anordnung der Splitteilchen an der Oberfläche in der Weise zu verstehen, daß sie aus der genannten Oberfläche herausragen in einer mehr oder weniger unregel mäßigen Anordnung, wobei diese Anordnung ohne äußere Einflüsse mit Ausnahme des Gießvorganges erreicht wird (insbesondere ohne eine me chanische Behandlung). As "natural protrusion of the split particles" is the arrangement of the To understand split particles on the surface in such a way that they come from the called surface protrude in a more or less irregular manner moderate arrangement, this arrangement having no external influences Exception of the casting process is achieved (especially without a me chanical treatment).
Als "Meniskuseffekt" versteht man die konkave Ausbildung der Oberfläche des organischen Bindemittels um die an der Oberfläche des Asphaltbela ges vorliegenden Splitteilchen herum nach dem Vergießen, welches zu dem natürlichen Herausragen der genannten Splitteilchen führt.The "meniscus effect" is the concave formation of the surface of the organic binder around the surface of the asphalt pavement ges present split particles around after potting, which to leads to the natural protrusion of said split particles.
Der in dieser Weise gebildete Asphalt wird als Asphalt mit natürlich rauher Oberfläche bezeichnet.The asphalt formed in this way is called asphalt with naturally rougher Designated surface.
Das oben angegebene Bindemittel ergibt weiterhin eine gute Handhabbar keit insbesondere bei dem mechanischen Auftrag beim Vergießen eines Asphaltbelages. Die Mischung besitzt somit eine gute Gießfähigkeit in der Wärme.The binder specified above also results in good handling properties speed especially with the mechanical order when potting a Asphalt pavement. The mixture thus has good pourability in the Warmth.
Nach dem Vergießen läßt man den Asphalt abkühlen und sich verfestigen.After pouring, the asphalt is allowed to cool and solidify.
Beim Abkühlen bildet das Wachs (oder die Mischung aus den Wachsen), welche(s) in dem organischen Bindemittel und insbesondere dem Bitumen oder dem hellen Bindemittel unlöslich ist, ein Fasernetzwerk, das eine Art Armierung in dem abgekühlten Produkt bildet.On cooling, the wax (or the mixture of waxes), which (s) in the organic binder and especially the bitumen or the light-colored binder is insoluble, a fiber network that has a kind Reinforcement forms in the cooled product.
Das sich ergebende Asphaltprodukt besitzt eine gute Festigkeit unter sta tischer oder dynamischer Belastung. Es zeigt weiterhin ein gutes Verhal ten beim Abkühlen sowie beim Erwärmen, da der Schmelzpunkt der Wach se im Bereich von 110°C (Polyethylenwachs) bis 140°C (Polypropylen wachs) liegt, d. h. deutlich unterhalb der Herstellungstemperatur und der Anwendungstemperatur und deutlich oberhalb den höchsten vorkom menden Umgebungstemperaturen liegt.The resulting asphalt product has good strength under sta tic or dynamic load. It continues to behave well ten when cooling as well as when warming, since the melting point of the wax se in the range from 110 ° C (polyethylene wax) to 140 ° C (polypropylene wax), d. H. well below the production temperature and the Application temperature and well above the highest occurring low ambient temperatures.
Entsprechendes gilt für die Erweichungspunkte der Polyolefine und/oder Elastomere, welche bei den Gießtemperaturen flüssig und bei den Benut zungstemperaturen fest sind.The same applies to the softening points of the polyolefins and / or Elastomers, which are liquid at the casting temperatures and at the user temperatures are fixed.
Die Kombination der genannten Additive trägt weiterhin zu der Ausbil dung eines "Meniskuseffekts" an der Oberfläche des Belages bei, welche es ermöglicht, daß die Splitteilchen aus dieser Oberfläche herausragen, was dem Belag dauerhafte nicht rutschende Eigenschaften verleiht. Darüber hinaus stützen sich die Splitteilchen über die gesamte Dicke des Belages aufeinander ab, was die Stabilität der Eigenschaften des Belages im Laufe der Zeit sicherstellt.The combination of the additives mentioned further contributes to the formation formation of a "meniscus effect" on the surface of the covering which it allows the split particles to protrude from this surface, what gives the surface permanent, non-slip properties. About it In addition, the split particles are supported over the entire thickness of the covering depend on each other, which increases the stability of the properties of the covering in the course of the time ensures.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann für die Ausbildung von unterschiedlichen Belägen auf der Grundlage von Asphalt (die auch als Asphaltbeläge bezeichnet werden) verwendet werden, wie Beläge für den Verkehr von Kraftfahrzeugen, beispielsweise Straßenbeläge, Beläge für Ingenieurbauten, insbesondere Brücken, Parkplätze oder Zufahrtsram pen.The composition according to the invention can be used for the formation of different pavements based on asphalt (also known as Asphalt pavements are designated), such as pavements for the Traffic of motor vehicles, for example road surfaces, surfaces for Engineering structures, especially bridges, parking lots or driveways pen.
Sie kann weiterhin für die Herstellung von Belägen von Fußwegen oder In dustrieböden eingesetzt werden.They can still be used for the production of pavements for footpaths or in industrial floors are used.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf die Herstellung von nicht rut schigen Belägen, die über einer langen Zeitdauer eine gute Beständigkeit unter statischer oder dynamischer Belastung zeigen.The invention also extends to the manufacture of non-rut schigen coverings that have a good resistance over a long period of time show under static or dynamic load.
Die Erfindung sei im folgenden anhand des nachfolgenden nicht ein schränkenden Beispiels näher erläutert.The invention is not considered in the following with reference to the following restrictive example explained in more detail.
Ausgehend von der nachfolgenden Mischung bildet man einen Straßenbe
lag mit einer Dicke von 40 mm:
Based on the following mixture, a road surface with a thickness of 40 mm is formed:
Die oben angegebenen Prozentsätze sind auf das Gewicht der Gesamtzu sammensetzung bezogen.The percentages given above are based on the weight of the total composition related.
Das Vermischen erfolgt bei 190 bis 200°C. Das Material läßt sich an der Baustelle in zufriedenstellender Weise von dem Transportlastwagen ab kippen.Mixing takes place at 190 to 200 ° C. The material can be found on the Construction site from the transport truck in a satisfactory manner tilt.
Die Anwendungstemperatur liegt bei etwa 200°C.The application temperature is around 200 ° C.
Vertiefungsmessung: (Versuch B) 7/10tel mm
Wärmedimensionsstabilität: beständig bei 100°C
natürliche Rauhheit: HSv (gemessen nach der Norm NFP 98
216.1): 2,2 mm.Depth measurement: (Experiment B) 7/10 mm
Thermal dimensional stability: stable at 100 ° C
Natural roughness: HSv (measured according to the NFP 98 216.1 standard): 2.2 mm.
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