DE2119178C3

DE2119178C3 - Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahndeckenmasse

Info

Publication number: DE2119178C3
Application number: DE19712119178
Authority: DE
Inventors: Assar Natanael Ersmark Svensson (Schweden)
Original assignee: SKEGA ERSMARK (SCHWEDEN) AB
Current assignee: Armerad Betong Vaegfoerbaettringar Stockholm AB
Priority date: 1970-04-21
Filing date: 1971-04-20
Publication date: 1978-06-29
Also published as: BE766058A; DK150683C; GB1352561A; DK150683B; DE2119178B2; DE2119178A1; FI57459B; AT307960B; CH550287A; FR2086226A1; FI57459C; FR2086226B1; JPS5218214B1; NL161830C; CA946557A; NO145956B; NL7105394A; NL161830B; NO145956C; ES390744A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahndeckenmasse, bei dem zerkleinertes Gummivulkanisat mit zerkleinertem und erhitztem Gestein vermischt wird und der Mischung ein Bindemittel zugesetzt wird.

Fahrbahndeckenmassen, die solche Materialien enthalten, sind bereits bekannt. Sie werden in unterschiedlicher Zusammensetzung und durch verschiedene Verfahren hergestellt So wird z. B. nach einem bekannten Verfahren (DE-PS 5 11 087) zerkleinerter Altkautschuk zusammen mit Mineralstoffen erhitzt, bis er erweicht Dieses Erhitzen des Altkautschuks unter gleichzeitigem Durchrühren mit den Mineralstoffen führt zu einer unkontrollierbaren Auflösung und Zerlegung des Kautschuks, so daß die Ausgangseigenschaften des Altkautschuks, und zwar sowohl seine Festigkeit als auch seine Elastizität verlorengehen.

Eine andere Fahrbahndeckenmasse enthält neben zerkleinertem Gummivulkanisat zerkleinerten Kork (CH-PS 4 79 773). Diese Materialien werden mit auf 120⁰C erhitztem mineralischem Zuschlagmaterial und einem bituminösen Binder vermischt Das Vulkanisat wird dabei im bituminösen Binder weitgehend aufgelöst. Die Elastizität der Fahrbahndecke soll durch den Korkanteil erbracht werden. Die Korkpartikeln sind jedoch nicht sehr verschleißfest, worunter die Verschleißfestigkeit der Fahrbahndeckenmasse insgesamt leidet.

Bei einem anderen Verfahren zur Herstellung von Fahrbahndeckenmassen mit Gummivulkanisat wird dieses entweder in das erhitzte flüssige Bitumen eingestreut und so lange mit ihm verrührt, bis das Gummivulkanisat sich klumpenfrei aufgelöst hat oder auch bei Normaltemperatur mit den mineralischen Zuschlagstoffen vermischt und dann das Bitumen /ugeset/.t. Diese Mischung wird dann im Mischer bei etwa 180⁰C durchgeführt. Hierbei soll sich das Vulkanisat vollständig und klumpenfrei im Bitumen auflösen (Plaste und Kautschuk, 1969, S. 37 bis 39).

Auch bei diesem Herstellungsverfahren gehen die

wertvollen Ausgangseigenschaften des Giimmivulkani-

s sats, d.h. seine Festigkeit und seine Elastizität weitgehend verloren, so daß das Gesteinmaterial nicht in erwünschtem Maß in der Masse festgehalten wird.

Die Verschleißfestigkeit einer Fahrbahndecke hängt im wesentlichen davon ab, daß ein hoher Gehalt von Gestein mii einer Korngröße von über 8 mm fest in der Fahrbahndeckenmasse verankert ist

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahndeckenmasse der obengenannten Art zu entwickeln, die einen hohen

is Anteil an gut gebundenem Gestein in der Korngröße über 8 mm enthält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gestein mit einer Korngröße über 8 mm auf 160 bis 170° C erhitzt und dann mit einer ersten Fraktion von Gummivulkanisatpartikeln mit einer Teilchengröße zwischen 1 und 8 mm, gemessen in Richtung der größten Ausdehnung, vermischt wird, worauf eine zweite Fraktion von Gummivulkanisatpartikeln mit einer Teilchengröße von 0 bis 1 mm zugesetzt wird und anschließend Gesteinsfüllmaterial mit einer Korngröße von 0 bis 8 mm und das Bindemittel in Form von Bitumen zugesetzt und eingemischt wird.

Wenn das Gestein mit einer Korngröße von über 8 mm vor dem Beifügen des Gesteinsfüllmaterials mit einer Korngröße von 0 bis 8 mm und des Bindemittels so behandelt wird, kann ein Anteil des Gesteins mit einer Korngröße von über 8 mm von bis zu 65 Gew.-% erreicht werden. Außerdem ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine gleichmäßige Verteilung dieses Gesteins in der Masse. So ergibt sich eine Fahrbahndlekke, die in allen ihren Schichten die gleiche Verteilung des Gesteins mit einer Konigröße von über 8 mm aufweist, d. h., die Qualität der Fahrbahndecke ist in allen Schichten gleich. Durch die innige Verbindung der Gesteinsteilchen mit einer Korngröße von über 8 mm mit dem Gummivulkanisat besitzt die so hergestellte Fahrbahndecke nicht nur eine hohe Verschleißfestigkeit, sondern auch eine hohe Elastizität Eine Lockerung der Gesteinsteilchen aus der Masse wird wirksam verhindert, wenn sie äußeren Beanspruchungen ausgesetzt werden, wie dies z. B. durch die Spikes von Eisreifen geschieht

Die erfindungsgemäß hergestellte Masse weist auch bei Frostschäden eine erheblich stärkere Selbstheilungswirkung auf als die bekannten Massen. Sie ist auch wesentlich widerstandsfähiger gegen Alterungserscheinungen, was insbesondere für die Lebensdauer wenig befahrener Straßen wesentlich ist
Bei der Herstellung von für Fahrbahndecken geeigneter Massen hat es sich erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft erwiesen, dem auf 160 bis 170° C erhitzten Gestein mit einer Korngröße über 8 mm das Gummivulkanisat in Würfelform zuzusetzen, wobei die Würfel in einer Richtung eine größere Abmessung als in

gg den beiden anderen Richtungen aufweisen, wobei die in der Richtung der größten Abmessung gemessene Teilchengröße zwischen 1 und 8 mm liegt. Dieses Gummivulkanisat wird im folgenden als fadenförmig bezeichnet, doch können hierunter auch andere Formen

_b5 zu verstehen sein. Nachdem sich dieses fadenförmige Gummivulkanisat mit dem Gestein in der Korngröße über 8 mm veibunden hat, wird der Masse zusätzliches Gummivulkanisat in Form eines Pulvers oder Staubes

mit einer Korngröße von 0 bis 1 mm beigefügt. Wird eine so hergestellte Masse ausgebreitet, erkennt man an der Oberfläche freiliegendes Gummimaterial, d. h. Gummifaden, die die Wasserwellen unterbrechen, welche sich bei nassem Wetter vor den Fahrzeugreifen bilden; infolgedessen verhindern die Gummifaden das Auftreten des sogenannten Aquaplaningeffekts. Das in der Oberflächenschicht vorhandene fadenförmige Gummivulkanisat trägt auch zum Auftreten einer erheblich stärkeren Bremsreibung zwischen den Fahrzeugreifen und der Fahrbahndecke bei, und zwar sogar bei trockener Fahrbahndecke, wenn die Decke nicht aus einer Masse bekannter Art, sondern dem erfindungsgemäßen Fahrbahndeckenmaterial hergestellt ist.

Das gemäß der Erfindung hergestellte Material bietet außer den schon genannten Vorteilen den Vorteil, daß es eine Fahrbahnoberfläche bildet, die sich bei Temperaturen unmittelbar unter 0°C nicht im gleichen Ausmaß wie bekannte Fahrbahndecken mit Eis überzieht, und die außerdem ein erheblich geringeres Verkehrsgeräusch erzeugt als Fahrbahndecken bekannter Art

Um eine zum Herstellen von Fahrbahndecken geeignete Masse zu erzielen, hat es sich gemäß der Erfindung als zweckmäßig erwiesen, 135 Gew.-°/o, 2s bezogen auf die fertige Masse, an fadenförmigem Gummivulkanisat mit einer Teilchengröße zwischen 1 und 8 mm mit dem erhitzten Gestein mit einer Korngröße über 8 mm zu mischen, damit es an dem Gestein haftet, woraufhin eine Menge von 1,65 Gew.-% an Gummivulkanisat in Form von Pulver oder Staub mit einer Teilchengröße von 0 bis 1 mm beigefügt wird, wobei es sich bei diesem Vulkanisat um ein Vulkanisat vom gleichen Typ und gleicher Qualität handelt wie bei dem fadenförmigen Vulkanisat Bei der Verwendung einer solchen Menge des Gummivulkanisats kann die Masse mindestens 8,5 Gew.-% des Bindemittels in Form von Bitumen und mindestens 65Gew.-% Gestein enthalten, wobei der Rest durch Feingut gebildet wird, das somit in einer erheblich kleineren Menge vorhanden ist als in den bis jetzt bekannten Massen zum Herstellen von Fahrbahndecken. Natürlich kann man die genannten Prozentsätze und das Verhältnis zwischen dem pulverförmigen und dem fadenförmigen Teil des Gummivulkanisats einerseits' und zwischen allen Bestandteilen der Masse andererseits in einem erheblichen Ausmaß in beiden Richtungen variieren, um die fertige Masse dem jeweiligen Verwendungszweck anzupassen, doch sind die hier genannten Prozentsätze als diejenigen zu betrachten, bei denen sich eine optimale so Qualität des Fahrbahndeckenmaterials ergibt

Um das Haftvermögen zu verbessern, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, das fadenförmige Gummimaterial einer Vorbehandlung mit einem Stoff zum Steigern der Haftfähigkeit zu unterziehen, z. B. mit einer Bitumenlösung von geringer Viskosität oder Straßenteer. Dieses Behandlungsmittel soll dem Gummimaterial vorzugsweise in einer solchen Menge beigefügt werden, daß das Gummimaterial benetzt wird, jedoch kein überschüssiges Behandlungsmaterial enthält. Diese Vorbehandlung kann vorzugsweise durch den Lieferanten des Gummis durchgeführt werden, woraufhin das Material zweckmäßig in geschlossenen Behältern gelagert wird. Der Zweck dieser Vorbehandlung des fadenförmigen Gummimaterials besteht somit darin, die Adhäsion zwischen dem Gummivulkanisat, dem Gesteinsmaterial und dem Bitumen zu aktivieren. Zum gleichen Zweck kann auch das Gestein einer Vorbehandlung unterzogen werden, doch ist dies nicht unbedingt erforderlich.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem gewöhnlichen Asphaltwerk für heißgemischte Massen durchgeführt werden, wobei die Mischtemperatur dem verwendeten Bindemittel angepaßt wird und 160 bis 170°C beträgt In die Mischanlage wird zuerst Gestein mit einer Korngröße von über 8 mm eingebracht, das gegebenenfalls einer Vorbehandlung der erwähnten Art unterzogen worden ist und das dann auf die erwähnte Temperatur erhitzt wird. Unmittelbar danach wird das fadenförmige Gummimaterial beigefügt, das vorzugsweise in der beschriebenen Weise vorbehandelt und gegebenenfalls, jedoch nicht notwendigerweise, vorgewärmt worden ist, wobei die Materialien gemischt bzw. gerührt werden, um eine innige Berührung zwischen dem fadenförmigen Gummivulkanisat und den erhitzten Gesteinsteilchen herbeizuführen. Während des Mischens beeinflußt das Gestein, das sich auf einer Temperatur von 160 bis 170⁰C befindet, die Oberflächenschichten der Gummiteilchen derart, daß die fadenförmigen Gummiteilchen an den erhitzten Gesteinsteilchen festhaften. Dann wird das pulver- oder staubförmige Gummivulkanisat beigefügt und mit dem behandelten Gestein gemischt, woraufhin das Füllmaterial oder Gesteinsstaub beigefügt wird. Es ist nicht erforderlich, eine zusätzliche Menge des Füllmittels über diejenige Menge hinaus beizufügen, welche in dem Gesteinsstaub enthalten ist (normalerweise 6 bis 8%), und bei dem normalerweise angewendeten Verfahren bildet Kalkstein als Füllstoff den verbleibenden Teil bis zu etwa 10%. Wenn ein homogenes Gemisch erzielt worden ist wird für Asphaltbeton geeignetes Bitumen beigefügt und der Mischvorgang wird fortgesetzt, bis das Bitumen in die Masse eingearbeitet ist. Die Mischzeit ist die gleiche wie bei Asphaltmassen bekannter Art.

Die weitere Behandlung und Verarbeitung der erfindungsgemäßen Masse erfolgt in der gleichen Weise wie bei den bekannten Materialien. Es ist jedoch darauf zu achten, daß ausschließlich Vibrationsstraßenwalzen benutzt werden müssen, um die ausgebreitete Masse zu verdichten, so daß das Bindemittel zur Oberfläche der Fahrbahndecke gesaugt wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Fahrbahndekkenmasse, bei dem zerkleinertes Gummivulkanisat mit zerkleinertem und erhitztem Gestein vermischt wird und der Mischung ein Bindemittel zugesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestein mit einer Korngröße von über 8 mm auf 160 bis 170⁰C erhitzt und dann mit einer ersten Fraktion von Gummivulkanisatpartikeln mit einer Teilchengröße zwischen 1 und 8 mm, gemessen in Richtung (ier größten Ausdehnung, vermischt wird, worauf eine zweite Fraktion von Gummivulkanisatpartikeln mit einer Teilchengröße von 0 bis 1 mm zugesetzt wird und anschließend Gesteinsfüllmaterial mit einer Korngröße von 0 bis 8 mm und das Bindemittel in Form von Bitumen zugesetzt und eingemischt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummivulkanisat der ersten Fraktion in Form von Fäden zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gummivulkanisat der zweiten Fraktion in Pulver- oder Staubform zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weniger Gummivulkanisat der ersten Fraktion als Gummivulkanisat der zweiten Fraktion zugesetzt wird.