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Die vorliegende Erfindung betrifft eine granulierte thermoplastische Füllmasse, die sich besonders gut zum Beseitigen von Oberflächenschäden in Beton-, Pflaster- oder Asphaltflächen oder zum Schließen von Bohrlöchern oder zum Schließen von Fahrbahnaufbrüchen oder zum Schließen von Fugen von Hochbauten eignet.
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Geeignete Bauverfahren für die Erhaltung von Asphaltstraßen mit großer Ausdehnung und/oder Tiefe sind in der Regel in den einschlägigen Vorschriften und Merkblättern beschrieben, beispielsweise in
„Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen (ZTV) Asphalt" sowie in „Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die bauliche Erhaltung von Verkehrsflächenbefestigungen – Asphaltbauweisen" ZTV BEA-StB 09/13. Die in den vorgenannten Regelwerken beschriebenen baulichen Maßnahmen erfordern überwiegend den Einsatz von Großgerät mit entsprechend hohem Personalbedarf. Wirtschaftlich einsetzbar sind die bekannten baulichen Maßnahmen lediglich bei größeren Flächen und hohem Mengenbedarf. Die hergebrachten Methoden können insbesondere kleinvolumige Schadenserscheinungen ungleichmäßiger Art, wie z.B. unterschiedlich tiefe und breite Löcher, Aushöhlungen, Schürfe, Spalten klaffende Risse, flache Abtragungen und Ähnliches wirtschaftlich und/oder dauerhaft nicht beseitigen.
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DE 100 10 451 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer thermoplastischen Füllmasse zur Beseitigung von Oberflächenschäden in Beton- oder Asphaltflächen bzw. zum Einbringen in Fugen von Hochbauten, bei dem zunächst Splitt, Sand, ein mehlfeiner Stoff und ein bituminöses Bindemittel bei einer Temperatur von etwa 180 °C bis 240 °C homogen gemischt werden. Danach wird dem in ständiger Bewegung befindlichen Mischgut ein Kühlmittel schockartig zugesetzt. Die vor der Kühlmittelzugabe hoch klebefähige Masse zähflüssiger Konsistenz wird durch diese schockartige Zusetzung eines Kühlmittels in ein körnig-rolliges Kleingranulat ohne Zusammensetzung überführt, und zwar durch eine sehr hohe Oberflächenspannung der verschiedenen Bestandteile des Mischguts. Dieses Kleingranulat kann durch Aufheizung in eine gießfähige bzw. streichbare Spachtelmasse mit hoher Klebekraft verwandelt werden.
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Nachteilig an dem in
DE 100 10 451 A1 beschriebenen Verfahren ist, dass die Herstellung des Granulats den Einsatz eines Kühlmittels erforderlich macht, und dass das erhaltene Granulat eine undefinierte Körnung aufweist. Darüber hinaus muss das Granulat zur Herstellung der Füllmasse vor Ort in einem Aufwärmkessel aufgeheizt werden, um es in eine gießfähige bzw. streichbare Spachtelmasse umzuwandeln.
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EP 2 899 172 A1 betrifft eine thermoplastische Füllmasse hergestellt oder herstellbar durch ein Verfahren umfassend oder bestehend aus dem Bereitstellen eines bestimmten Mineralstoffgemisches und eines Bindemittels in einem bestimmten Mischungsverhältnis, Erhitzen und Vermischen der bereitgestellten Komponenten, um eine Asphalt-Vormischung zu erhalten, Abkühlen und Zerkleinern der abgekühlten Asphalt-Vormischung zu Partikeln mit einem Durchmesser von jeweils 12 mm oder weniger, Vermischen der so erhaltenen Vormischung mit einem oder mehreren Trennmitteln und Absieben kleiner Partikel, sodass eine thermoplastische Füllmasse aus Partikeln mit einem durchschnittlichen Durchmesser im Bereich von 2 bis 12 mm erhalten wird.
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Die in
EP 2 899 172 A1 beschriebene thermoplastische Füllmasse benötigt zwar keinen Einsatz eines Kühlmittels zur Herstellung des Granulats und weist eine sehr gut definierte und einheitliche Partikelgröße auf, der Zerkleinerungsschritt im Herstellungsverfahren führt jedoch zu einer großen Menge an kleinen Partikeln, die abgetrennt werden müssen. Dies führt zu einer relativ großen Menge an Ausschussmaterial, was sich negativ auf die Produktionskosten auswirken kann.
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Der Erfindung liegt demgemäß ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte, effizienter herstellbare thermoplastische Füllmasse bereitzustellen, mit welcher, insbesondere kurzfristig, auch kleinvolumige Schadenserscheinungen wirtschaftlich und dauerhaft beseitigt werden können.
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Die Aufgabe wird primär gelöst durch eine granulierte thermoplastische Füllmasse hergestellt oder herstellbar durch ein Verfahren bestehend aus oder umfassend folgende Schritte:
- a) Bereitstellen von wenigstens einem mineralischen Bestandteil und wenigstens einem Bindemittel, vorzugsweise einem Bitumen-haltigen Bindemittel, sowie optional einem oder mehreren weiteren Bestandteilen,
und Erhitzen und Vermischen der bereitgestellten Bestandteile auf eine Temperatur im Bereich von 70 bis 250 °C, bevorzugt von 150 bis 200 °C, besonders bevorzugt bis 180 °C, um eine Asphalt-Vormischung (V) zu erhalten,
wobei die Gesamtmenge an mineralischem/n Bestanteil(en), bezogen auf das Gesamtgewicht der Asphalt-Vormischung (V), im Bereich von 40 bis 99 M.-%, vorzugsweise von 75 bis 98 M.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 90 bis 96 M.-%, liegt,
- b) Einbringen der Asphalt-Vormischung (V) aus Schritt b) in einen kontinuierlich rotierenden Behälter und kontinuierliche Bewegung der Asphalt-Vormischung (V), bevorzugt über einen Zeitraum von 5 bis 30, besonders bevorzugt von 10 bis 20 Minuten, in besagtem Behälter zur Abkühlung der Asphalt-Vormischung (V) und zur Herstellung der granulierten thermoplastischen Füllmasse,
- c) Zugabe eines oder Zugabe von mehreren, vorzugsweise mineralischen, Trennmitteln und/oder anderer/weiterer Bestandteile in trockener, gelöster oder dispergierter Form zur Asphalt-Vormischung (V) vor und/oder während des Einbringens der Asphalt-Vormischung (V) in den kontinuierlich rotierenden Behälter in Schritt b) und/oder zur Asphalt-Vormischung (V) bzw. granulierten thermoplastischen Füllmasse während des kontinuierlichen Bewegens in Schritt b), wobei das Lösungsmittel bzw. Dispersionsmittel, falls vorhanden, aufgrund der Temperatur der Asphalt-Vormischung (V) bzw. der granulierten thermoplastischen Füllmasse teilweise oder vorzugsweise vollständig verdampft und dabei die Temperatur der Asphalt-Vormischung (V) bzw. der granulierten thermoplastischen Füllmasse weiter absenkt,
- d) Herausbefördern der granulierten thermoplastischen Füllmasse aus dem kontinuierlich rotierenden Behälter,
- e) optional teilweises oder vollständiges Entfernen von Partikeln mit einem Durchmesser von > 30 mm, falls vorhanden, bevorzugt von > 15 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von > 8 mm, falls vorhanden,
sodass vorzugsweise eine granulierte thermoplastische Füllmasse erhalten wird, worin wenigstens 90 M.-% der Füllmasse als Partikel mit einem Durchmesser von ≤ 30 mm, bevorzugt von ≤ 15 mm, besonders bevorzugt von ≤ 8 mm, vorliegen,
und/oder
optional teilweises oder vollständiges Entfernen von Partikeln mit einem Durchmesser von < 0,5 mm, falls vorhanden, bevorzugt von < 1,0 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von < 2,0 mm, falls vorhanden,
sodass vorzugsweise eine granulierte thermoplastische Füllmasse erhalten wird, worin wenigstens 90 M.-% der Füllmasse als Partikel mit einem Durchmesser von ≥ 0,5, bevorzugt von ≥ 1,0 mm, besonders bevorzugt von ≥ 2,0, vorliegen.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung beziehen sich die Begriffe „Korngröße“ bzw. „Durchmesser“ vorzugsweise auf die maximale räumliche Ausdehnung eines Korns bzw. Partikels.
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Vorzugsweise kommt es in Schritt a) des Verfahrens zu einer homogenen Durchmischung des/der mineralischen Bestandteils/Bestandteile und des/der Bindemittel(s) in der gebildeten Asphalt-Vormischung (V). Diese homogene Durchmischung und Erwärmung der Bestandteile in Schritt a) führt vorzugsweise zur Aktivierung bestimmter vorteilhafter Stoffeigenschaften (beispielsweise kann es durch die Durchmischung und Erwärmung zur Vernetzung bestimmter Polymere im Bitumen, falls vorhanden, kommen).
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt a) des Verfahrens der wenigstens eine mineralische Bestandteil und das wenigstens eine Bindemittel durch einen einzigen Stoff, vorzugsweise durch Naturasphalt, der mineralische und Bindemittelanteile enthält, bereitgestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der kontinuierlich rotierende Behälter in den Schritten b) und c) des Verfahrens geneigt. Durch die negative Steigung wird die erfindungsgemäße granulierte thermoplastische Füllmasse gravimetrisch zum Behälterausgang gefördert. Die Steigung ist dabei variabel und wird derart eingestellt, dass die erfindungsgemäße granulierte thermoplastische Füllmasse beim Herausbefördern aus dem kontinuierlich rotierenden Behälter in Schritt d) eine Temperatur von ca. 15 bis 25 °C, bevorzugt von 20 °C, aufweist.
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Unter dem Begriff Granulieren ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung das Verwandeln von entweder großen Partikeln und/oder von sehr kleinen Partikeln mit unterschiedlicher Partikelgröße in ein Haufwerk mit Partikeln enger Partikelgrößenverteilung zu verstehen. Granulieren ist eine Technik, die in vielen Bereichen Anwendung findet und in der Regel dazu dient, den Stoff besser (weiter) verarbeiten zu können. Unter der in den Schritten b) und c) des Verfahrens beschriebenen, erfindungsgemäßen granulierten thermoplastischen Füllmasse ist demnach eine Mischung zu verstehen, die im Vergleich zur Asphalt-Vormischung (V) eine engere Partikelgrößenverteilung aufweist.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt c) Wasser oder wässrige Lösungen als Lösungsmittel bzw. Dispersionsmittel, falls verwendet, eingesetzt.
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Die erfindungsgemäße granulierte thermoplastische Füllmasse ist besonders vorteilhaft, da z.B. durch das ständige Bewegen der Asphalt-Vormischung (V) bzw. der granulierten thermoplastischen Füllmasse beim Abkühlen in Schritt b) und während der Zugabe eines mineralischen Trennmittels und/oder anderer/weiterer Bestandteile in Schritt c) ein Zusammenhaften der Partikel effektiv verhindert wird und somit eine sehr uniforme Partikelgröße erzielt wird. Abhängig von beispielsweise der Wahl der Korngröße der mineralischen Bestandteile, der Menge und Art von zugesetztem Bindemittel und der Geschwindigkeit des kontinuierlich rotierenden Behälters in den Schritten b) und c) können erfindungsgemäße granulierte thermoplastische Füllmassen mit unterschiedlichen Partikelgrößen mit einer engen Partikelgrößenverteilung unter Verwendung der selben Produktionslinie erhalten werden. Durch die Möglichkeit der Beimischung verschiedener anderer/weiterer Bestandteile in Schritt c) wie vorangehend definiert, können des Weiteren verschiedenartige erfindungsgemäße thermoplastische Füllmassen mit funktionalen Eigenschaften für verschiedenste Anwendungen produziert werden. Es kann somit flexibel auf die Bedürfnisse verschiedener Kunden reagiert werden und es können auf einfache Weise und mit derselben Produktionslinie maßgeschneiderte erfindungsgemäße thermoplastische Füllmassen hergestellt werden. Zudem wird die Produktion von Ausschussmaterial minimiert.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt e) nur Partikel mit einem Durchmesser von > 30 mm, falls vorhanden, bevorzugt von > 15 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von > 8 mm, falls vorhanden, teilweise oder vollständig entfernt, sodass vorzugsweise eine granulierte thermoplastische Füllmasse erhalten wird, worin wenigstens 90 M.-% der Füllmasse als Partikel mit einem Durchmesser von ≤ 30 mm, bevorzugt von ≤ 15 mm, besonders bevorzugt von ≤ 8 mm, vorliegen. Gemäß dieser Ausführungsform verbleiben daher besonders feine Anteile, falls vorhanden, in der granulierten thermoplastischen Füllmasse, wohingegen besonders grobe Anteile entfernt werden.
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt e) nur Partikel mit einem Durchmesser von < 0,5 mm, falls vorhanden, bevorzugt von < 1,0 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von < 2,0 mm, falls vorhanden, teilweise oder vollständig entfernt, sodass vorzugsweise eine granulierte thermoplastische Füllmasse erhalten wird, worin wenigstens 90 M.-% der Füllmasse als Partikel mit einem Durchmesser von ≥ 0,5, bevorzugt von ≥ 1,0 mm, besonders bevorzugt von ≥ 2,0, vorliegen. Gemäß dieser Ausführungsform verbleiben besonders grobe Anteile, falls vorhanden, in der granulierten thermoplastischen Füllmasse, wohingegen besonders feine Anteile entfernt werden.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden in Schritt e) Partikel mit einem Durchmesser von > 30 mm, falls vorhanden, bevorzugt von > 15 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von > 8 mm, falls vorhanden, und Partikel mit einem Durchmesser von < 0,5 mm, falls vorhanden, bevorzugt von < 1,0 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von < 2,0 mm, falls vorhanden, teilweise oder vollständig entfernt, sodass vorzugsweise eine granulierte thermoplastische Füllmasse erhalten wird, worin wenigstens 90 M.-% der Füllmasse als Partikel mit einem Durchmesser von ≥ 0,5 mm bis ≤ 30 mm, bevorzugt von ≥ 1,0 mm bis ≤ 30 mm, weiter bevorzugt von ≥ 2,0 mm bis ≤ 30 mm, weiter bevorzugt von ≥ 0,5 mm bis ≤ 15 mm, weiter bevorzugt von ≥ 1,0 mm bis ≤ 15 mm, weiter bevorzugt von ≥ 2,0 mm bis ≤ 15 mm, weiter bevorzugt von ≥ 0,5 mm bis ≤ 8 mm, weiter bevorzugt von ≥ 1,0 mm bis ≤ 8 mm, besonders bevorzugt von ≥ 2,0 mm bis ≤ 8 mm, vorliegen. Gemäß dieser Ausführungsform werden besonders feine und besonders grobe Anteile jeweils, falls vorhanden, aus der granulierten thermoplastischen Füllmasse entfernt.
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Diejenigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen granulierten thermoplastischen Füllmasse bei denen Partikel mit einem Durchmesser von < 0,5 mm, falls vorhanden, bevorzugt von < 1,0 mm, falls vorhanden, besonders bevorzugt von < 2,0 mm, teilweise oder vollständig entfernt wurden, sind besonders vorteilhaft für beispielsweise den Einsatz in (Asphalt-)Reparaturarbeiten. Bei solchen Reparaturarbeiten wird die erfindungsgemäße granulierte thermoplastische Füllmasse vorzugsweise kalt in beispielweise ein Schlagloch im Asphalt eingefüllt, mit einem Gasbrenner oder dergleichen erwärmt bzw. erhitzt und anschließend verdichtet. Durch das Entfernen der besonders feinen Anteile der Füllmasse wird die Bildung einer geschlossenen Oberfläche beim Einfüllen verhindert, und so kann die Wärme bzw. Hitze des Gasbrenners (oder dergleichen) problemlos tief in die Füllmasse eindringen und diese schnell und effizient erwärmen bzw. erhitzen. Die Reparaturarbeiten können so zeit- und energiesparend durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform findet zwischen Schritt a) und Schritt b) des Verfahrens wie vorangehend definiert folgender weiterer Schritt statt:
Aufbringen der in Schritt a) erhaltenen Asphalt-Vormischung (V) auf ein mehrteiliges Förderbandsystem mit jeweils steigender Geschwindigkeit der Förderbänder zur räumlichen Entzerrung der Asphalt-Vormischung (V).
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Ein solche Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da die räumliche Entzerrung der Partikel der Asphalt-Vormischung (V) vor dem Einbringen in den kontinuierlich rotierenden Behälter in Schritt b) dazu führt, dass die Partikel einzeln und nacheinander in den Behälter fallen und somit eine Verklumpung der Partikel im kontinuierlich rotierenden Behälter verhindert bzw. minimiert wird. Dies führt zu einer weiteren Reduktion von Ausschussmaterial und zur Herstellung einer erfindungsgemäßen granulierten thermoplastischen Füllmasse mit besonders einheitlicher Partikelgröße. Zudem dient der besagte weitere Schritt, falls vorhanden, als erster Schritt der Abkühlung der in Schritt a) erhaltenen Asphalt-Vormischung (V).
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Bei Vorhandensein dieses besagten weiteren Schritts zwischen den Schritten a) und b) des Verfahrens wird in Schritt b) nicht die Asphalt-Vormischung (V) aus Schritt a) in den kontinuierlich rotierenden Behälter eingebracht, sondern die auf dem Förderband entzerrte Asphalt-Vormischung (V).
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Asphalt-Vormischung (V) bzw. die granulierte thermoplastische Füllmasse ein Mineralstoffgemisch, bestehend aus oder enthaltend, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Mineralstoffgemischs,
- (i) 0 bis 30 M.-%, bevorzugt 0 bis 25 M.-%, besonders bevorzugt 0 bis 15 M.-%, Füllstoff aus mineralischen Bestandteilen mit einer Korngröße von ≤ 0,063 mm,
- (ii) 0 bis 100 M.-%, bevorzugt 20 bis 100 M.-%, besonders bevorzugt 35 bis 100 M.-%, einer Gesteinskörnung aus Gesteinskörnern mit einer Korngröße im Bereich von > 0,063 mm bis ≤ 2 mm,
und - (iii) 0 bis 85 M.-%, bevorzugt 0 bis 70 M.-%, besonders bevorzugt 0 bis 60 M.-% einer Gesteinskörnung aus Gesteinskörnern mit einer Korngröße von > 2 mm,
wobei wenigstens einer der Bestandteile (i) bis (iii) > 0 M.-% ist.
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Je nach geplantem Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen thermoplastischen Füllmasse (z.B. als Spachtelmasse zur Korrektur kleiner Risse oder zum Füllen großer Löcher in Asphaltdecken) kann der Fachmann die jeweils geeignete Mineralstoffgemisch-Zusammensetzung wählen bzw. einstellen. Vorteilhafterweise können auch unterschiedliche thermoplastische Füllmassen mit unterschiedlichen Mineralstoffgemischen zum Einsatz kommen. So ist es z.B. denkbar, dass beim Verfüllen großer Löcher, zuerst eine thermoplastische Füllmasse mit mineralischen Bestandteilen relativ großer Korngröße und anschließend eine thermoplastische Füllmasse mit mineralischen Bestandteilen kleinerer Korngröße eingebracht werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Asphalt-Vormischung (V) bzw. die granulierte thermoplastische Füllmasse einen oder mehrere Bestandteile der Gruppe bestehend aus Polymeren, bevorzugt Elastomere und Plastomere, Polymergranulaten, Polymerpulvern, Wachsen, vorzugsweise FT-Wachsen, Wachspulvern, Gummimehlen, Gummigranulaten, Naturasphaltpulvern, Naturasphaltgranulaten, Fettsäureamiden, Kalkhydraten, Cellulosefaserstoffen, Farbpigmenten, Rejuvenatoren, Kalksteinmehlen, modifizierten Kalksteinmehlen, Zeolithen, Gesteinsmehlen und Haftverbesserern, bevorzugt Haftverbesserern ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fettpolyaminen, Fettmonoaminen, Aminoseifen und Stickstoffverbindungen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Asphalt-Vormischung (V) bzw. die granulierte thermoplastische Füllmasse, vorzugsweise der Bestandteil (i) des Mineralstoffgemischs, falls vorhanden, einen oder mehrere Bestandteil(e) aus der Gruppe bestehend aus Kalksteinmehlen, modifizierten Kalksteinmehlen, Gesteinsmehlen, Kalkhydraten und Zeolithen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der Bestandteil (ii) des Mineralstoffgemischs, falls vorhanden, bezogen auf das Gesamtgewicht des Bestandteils (ii) 10 M.-% oder mehr, bevorzugt 20, 30, 40, 50 oder 60 M.-% oder mehr, vorzugsweise 70 M.-% oder mehr, Natursand oder besteht aus Natursand mit einer Korngröße von < 0,063 mm bis ≤ 2 mm. Unter Natursand wird im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ein Sand verstanden, der in loser Form in der Natur (im Gegensatz zu Brechsand) vorkommt und nicht durch mechanisches Brechen gewonnen wurde. Natursand ist für den vorgesehenen Verwendungszweck besser geeignet als Brechsand, da die Verfüllung und Bearbeitung einer Schadstelle mit Natursand wegen geringerer innerer Reibung einfacher möglich ist (die Verarbeitung kann per Hand und muss nicht maschinell erfolgen).
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht der Bestandteil (iii) des Mineralstoffgemischs, falls vorhanden, aus Gesteinskörnern mit einer Korngröße im Bereich von > 2 mm bis ≤ 22 mm, bevorzugt von > 2 mm bis ≤ 16 mm, besonders bevorzugt von > 2 mm bis ≤ 5 mm.
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Im Hinblick auf die hierin beschriebenen Korngrößen bzw. Durchmesser gilt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung, dass
- – der Durchmesser der Partikel der granulierten thermoplastischen Füllmasse
und/oder - – die Korngröße der Bestandteile gemäß (i), (ii) und/oder (iii) des Mineralstoffgemischs, falls vorhanden,
und/oder - – der Durchmesser der Partikel der Vormischung (V)
gemäß TL Gestein-StB 2004/2007 bestimmt wird bzw. werden.
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Besonders bevorzugt erfolgt die Bestimmung durch Absiebung in Anlehnung an die DIN EN 933-1.
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Das Bitumen des Bitumen-haltigen Bindemittels, falls vorhanden, weist vorzugsweise eine Penetration im Bereich von 20 bis 220 (0,1 mm) auf, gemessen nach DIN EN 1426.
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Bevorzugt ist auch, dass das Bitumen einen Erweichungspunkt im Bereich von 35 bis 90°C aufweist, vorzugsweise von 35 bis 70 °C, gemessen nach DIN EN 1427.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der kontinuierlich rotierende Behälter in Schritt b) des Verfahrens wie vorangehend definiert eine Vorrichtung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Granulierteller und Rund- bzw. Granuliertrommel.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist bzw. sind das bzw. ein, mehrere oder sämtliche Trennmittel, falls vorhanden, in Schritt c) des Verfahrens wie vorangehend definiert, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymerpulvern, Wachspulvern, Gummimehlen, Naturasphaltpulvern, Haftverbesserern, Kalkhydraten, Cellulosefaserstoffen, Farbpigmenten, Kalksteinmehlen, modifizierten Kalksteinmehlen, Kieselguren, Diatomeenerden, Zeolithen und Acrylaten, vorzugsweise Acrylaten mit Polymerzusatz. Werden die vorgenannten Stoffe als Trennmittel in Schritt c) zugesetzt, werden diese vorzugsweise in das hintere Drittel des rotierenden Behälters eingebracht. Dies führt dazu, dass sich das/die in Schritt c) zugesetzte(n) Trennmittel, falls vorhanden, während der kontinuierlichen Rotierbewegung des Behälters nahezu ausschließlich an der Oberfläche der granulierten thermoplastischen Füllmasse anordnen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist bzw. sind das bzw. ein, mehrere oder sämtliche anderen/weiteren Bestandteile, falls vorhanden, in Schritt c) des Verfahrens wie vorangehend definiert, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymerpulvern, Wachspulvern, Gummimehlen, Naturasphaltpulvern, Fettsäureamiden, Haftverbesserern, Kalkhydraten, Cellulosefaserstoffen, Farbpigmenten, Kalksteinmehlen, modifizierten Kalksteinmehlen, Zeolithen und Acrylaten, vorzugsweise Acrylaten mit Polymerzusatz. Vorzugsweise handelt es sich bei den in Schritt c) des Verfahrens zugesetzten anderen/weiteren Bestandteilen, falls vorhanden, um Bestandteile, die zu funktionalen Eigenschaften der thermoplastischen Füllmasse beitragen können, z.B. um Bestandteile, die das Verformungsverhalten und/oder Kälteverhalten der thermoplastischen Füllmasse modifizieren. Die in Schritt c) zugesetzten anderen/weiteren Bestandteile wie vorangehend definiert, falls vorhanden, ordnen sich dabei während der kontinuierlichen Rotierbewegung des Behälters vorzugsweise innerhalb der gebildeten granulierten thermoplastischen Füllmasse oder an deren Oberfläche an.
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Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben. Dabei gilt für die nachfolgenden Beispiele sowie generell im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass die Abkürzung „M.-%“ Massenprozent bedeutet.
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Beispielhafte Zusammensetzungen von erfindungsgemäßen thermoplastischen Füllmassen: Beispiel 1 Zusammensetzung des eingesetzten Mineralstoffgemisches (in Schritt a)):
| Bestandteil (i): | 8,0 M.-% Füller aus Kalksteinmehl/Gesteinsmehl/Kalkhydrat mit einer |
| | Korngröße von ≤ 0,063 mm |
| Bestandteil (ii): | 39,0 M.-% feine Gesteinskörnung mit einer Korngröße von > 0,063 |
| | mm bis ≤ 2 mm umfassend 90 M.-% Natursand |
| Bestandteil (iii): | 53,0 M.-% grobe Gesteinskörnung mit einer Korngröße von > 2 mm |
| | bis ≤ 5 mm |
(Anteil der Bestandteile (i) bis (iii) bezogen auf das Gesamtgewicht des Mineralstoffgemisches)
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Eingesetztes Bindemittel (in Schritt a)):
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- 7,14 M.-% Bitumen 70/100, optional umfassend FT-Wachs
- (Anteil Bindemittel bezogen auf das Gesamtgewicht von mineralischen Bestandteilen und Bindemittel in der Vormischung (V))
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Herstellen einer Asphalt-Vormischung (V):
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In einem ersten Schritt werden die Bestandteile (ii) und (iii) des Mineralstoffgemisches grob verwogen und über ein Abzugsband zum Trocknen in eine beheizte rotierende Trommel transportiert. Die Gesteine werden hier auf die erforderliche Temperatur (ca. 200 °C) erhitzt. Die Gesteine werden dann über Elevatoren zur sog. Heißabsiebung über eine Mischtrommel transportiert. Hier erfolgt die rezeptgenaue Verwiegung der benötigten Gesteine. Danach fällt die Gesteinsmischung in die Mischtrommel und homogenisiert sich mit der über einen parallelen Weg zugegebenen Füllermenge (Bestandteil (i)).
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In einem nächsten Schritt wird über Bitumenleitungen das Bindemittel zugegeben. Es erfolgt eine chargenweise Homogenisierung der einzelnen Bestandteile während des folgenden Mischprozesses. Danach wird das fertige, heiße Material (Asphalt-Vormischung (V)) in Transportfahrzeuge oder in Silolager verladen. Die so erhaltene Asphalt-Vormischung (V) kann entweder gleich weiterverwendet werden (s. nächsten Schritt) oder bei Bedarf zunächst (zwischen-)gelagert werden.
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Herstellen einer granulierten thermoplastischen Füllmasse (Granulierung):
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Die im vorangehenden Schritt erhaltene Asphalt-Vormischung (V) wird zur räumlichen Entzerrung auf ein mehrteiliges Förderbandsystem mit jeweils steigender Geschwindigkeit der Förderbänder aufgebracht. Anschließend wird im letzten Drittel der Förderbänder auf die Asphalt-Vormischung (V) eine wasserlösliche Granulierungshilfe (z.B. Acrylat) aufdosiert (ca. 1,5 M.-% in Bezug auf die Asphalt-Vormischung (V)) und die Asphalt-Vormischung (V) wird in eine rotierende Granuliertrommel weiterbefördert. Die Mischung verbleibt für 10 Minuten in der rotierenden Granuliertrommel, dann wird die granulierte thermoplastische Füllmasse aus der Trommel herausbefördert. Falls vorhanden, werden Partikel mit einem Durchmesser > 8 mm, unmittelbar oder nach Zwischenlagerung auf einer Siebvorrichtung, abgesiebt. Beispiel 2 Zusammensetzung des eingesetzten Mineralstoffgemisches (in Schritt a)):
| Bestandteil (i): | 5,0 M.-% Füller aus Kalksteinmehl/Gesteinsmehl/Kalkhydrat mit einer |
| | Korngröße von ≤ 0,063 mm |
| Bestandteil (ii): | 34,0 M.-% feine Gesteinskörnung mit einer Korngröße von > 0,063 |
| | mm bis ≤ 2 mm umfassend 70 M.-% Natursand |
| Bestandteil (iii): | 61,0 M.-% grobe Gesteinskörnung mit einer Korngröße von > 2 mm |
| | bis ≤ 16 mm |
(Anteil der Bestandteile (i) bis (iii) bezogen auf das Gesamtgewicht des Mineralstoffgemisches)
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Eingesetztes Bindemittel (in Schritt a)):
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- 5,0 M.-% Bitumen 50/70, optional umfassend FT-Wachs oder Montanwachs
- (Anteil Bindemittel bezogen auf das Gesamtgewicht von mineralischen Bestandteilen und Bindemittel in der Vormischung (V))
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Zur Durchführung des Herstellens der Asphalt-Vormischung (V) siehe vorangehendes Beispiel 1.
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Herstellen einer granulierten thermoplastischen Füllmasse (Granulierung):
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Die im vorangehenden Schritt erhaltene Asphalt-Vormischung (V) wird zur räumlichen Entzerrung auf ein mehrteiliges Förderbandsystem mit jeweils steigender Geschwindigkeit der Förderbänder aufgebracht. Auf dem Förderbandsystem wird die Asphalt-Vormischung (V) mit einer Mischung aus Naturasphalt- und Gummipulver (1,5 M.-% in Bezug auf die Asphalt-Vormischung (V), Massenverhältnis Naturasphaltpulver/ Gummipulver = 2/1) gleichmäßig bestreut und die Asphalt-Vormischung (V) in eine Granuliertrommel gefördert. Zu Anfang des Granuliervorgangs wird Kieselgur (1,0 M.-% in Bezug auf die Asphalt-Vormischung (V)) als Granulierhilfe im ersten Drittel der Trommel zugegeben. Die Mischung verbleibt für 20 Minuten in der rotierenden Granuliertrommel. Anschließend wird die Mischung im letzten Drittel der rotierenden Trommel für 1 Minute mit Acrylat (0,5 M.-% in Bezug auf die Asphalt-Vormischung (V)) bedüst. Die granulierte thermoplastische Füllmasse wird dann aus der Trommel herausbefördert und Partikel mit einem Durchmesser > 18 mm werden direkt oder später abgesiebt. Beispiel 3 Zusammensetzung des eingesetzten Mineralstoffgemisches (in Schritt a)):
| Bestandteil (i): | 26,0 M.-% Füller aus Kalksteinmehl/Gesteinsmehl/Kalkhydrat mit einer |
| | Korngröße von ≤ 0,063 mm |
| Bestandteil (ii): | 50,0 M.-% feine Gesteinskörnung mit einer Korngröße von > 0,063 |
| | mm bis ≤ 2 mm bestehend aus 100 M.-% Natursand |
| Bestandteil (iii): | 24,0 M.-% grobe Gesteinskörnung mit einer Korngröße von > 2 mm |
| | bis ≤ 5 mm |
(Anteil der Bestandteile (i) bis (iii) bezogen auf das Gesamtgewicht des Mineralstoffgemisches)
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Eingesetztes Bindemittel (in Schritt a)):
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- 11,1 M.-% Bitumen 70/100, optional umfassend FT-Wachs
- (Anteil Bindemittel bezogen auf das Gesamtgewicht von mineralischen Bestandteilen und Bindemittel in der Vormischung (V))
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Zur Durchführung des Herstellens der Asphalt-Vormischung (V) siehe vorangehendes Beispiel 1.
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Herstellen einer granulierten thermoplastischen Füllmasse (Granulierung):
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Die im vorangehenden Schritt erhaltene Asphalt-Vormischung (V) wird in eine rotierende Granuliertrommel eingebracht, wobei unmittelbar vor oder nach dem Einbringen in die Granuliertrommel eine Granulierhilfe in Form von Kalkhydrat (0,5 M.-% in Bezug auf die Asphalt-Vormischung (V)) aufdosiert wird, vorzugsweise gleichzeitig damit. Die Mischung verbleibt für 20 Minuten in der rotierenden Granuliertrommel, wobei in den letzten 5 Minuten Diatomeenerde (1,0 M.-% in Bezug auf die Asphalt-Vormischung (V)) in das letzte Drittel der Trommel dosiert wird. Die granulierte thermoplastische Füllmasse wird dann aus der Trommel herausbefördert und Partikel mit einem Durchmesser > 6 mm werden abgeschoben. Die granulierte thermoplastische Füllmasse wird zwischengelagert und ist bereit zur Auslieferung.
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Optional kann nach dem Abschiebeschritt eine weitere Zumischung von Kieselgur (1,5 M.-% in Bezug auf die granulierte thermoplastische Füllmasse) in einem Pflugscharmischer zur Erhöhung der Lagerstabilität der granulierten thermoplastischen Füllmasse für Lieferungen in wärmere Regionen und/oder für weitere Transportstrecken erfolgen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10010451 A1 [0003, 0004]
- EP 2899172 A1 [0005, 0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- „Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen (ZTV) Asphalt“ sowie in „Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für die bauliche Erhaltung von Verkehrsflächenbefestigungen – Asphaltbauweisen” ZTV BEA-StB 09/13 [0002]
- TL Gestein-StB 2004/2007 [0029]
- DIN EN 933-1 [0030]
- DIN EN 1426 [0031]
- DIN EN 1427 [0032]