DE2432064C3 - Verfahren zur Herstellung von Gußasphalt für den Hochbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Gußasphalt für den Hochbau, bei dem die getrockneten und erhitzten, schüttgutartigen Zuschlagstoffe Chargen-veise einem Zweiwellenzwangsmischer zugeführt, mit über 6 Gewichtsprozent verflüssigtem Bindemittel, bezogen auf das Gewicht der Zuschlagstoffe, umhüllt und die Gesamtmischung in eine fließfähige Phase überführt wird.

Der Mischprozeß hat bei Herstellung von Gußasphalt seine eigenen Kriterien, die im allgemeinen bekannt sind. Wichtig ist hierbei, daß die Zuschlagstoffe für Gußasphalt im Rohzustand Schüttgutcharakter (körnig — rieselfähig) besitzen und erst im Verlauf des Prozesses, in eine fließfähige Phase überwechseln. Wird diese Tatsache durch c'nen entsprechend gesteuerten Prozeßablauf nicht berücksichtigt, so resultieren hieraus Nachteile, die nicht zuletzt ihren Niederschlag in einer mangelnden Mischgutqualität finden.

Für die Herstellung von Gußasphalt haben sich im Lauf der zeitlichen Entwicklung folgende Herstellungsmethoden eingeführt:

a) Die Herstellung von Gußasphalt im konventionellen Gußasphaltrnotorkocher in fahrbarer oder stationärer Ausführung. Anfänglich wurden die Zuschlagstoffe in diese Kocher im Rohzustand (kalt und feucht) aufgegeben. Je nach Größe dei verwendeten üußasphaltkocher dauerte dann die Mischzeit 8 bis 12 h.

In späterer Zeit hat man dann die Mineralstoffe in einer Trockentrommel getrocknet und erhitzt sowie das Bitumen aufgeschmolzen, so daß die Zuschlagstoffe bis auf den Füller (Kalkmehl) thermisch vorbehandelt waren. Dadurch reduzierte sich die Mischzeit für eine verstreich- bzw. verlegefertige Gußasphaltmasse auf 4 bis 6 h.

Diese verbesserte Aufbereitungsmethode ist trotzdem noch, insbesondere bedingt durch ihre hohe Lohnintensität, ausgesprochen als unwirtschaftlich zu bezeichnen, so daß sie nur in Kleinbetrieben für untergeordnete Bauvorhaben angewendet wird.

b) Die industrielle Herstellung von Gußasphalt in der Größenordnung zwischen 20 und 30 t/h zwang zum Einsatz einer maschinell arbeitenden Aufbereitungsanlage. Hierbei war es naheliegend, vorhandene Anlagentypen zu verwenden, die für die Erzeugung von bituminösem Walzasphalt konstruiert worden waren. Der Einsatz dieser Anlagen machte deutlich, daß d^;e in ihnen verwendeten Zweiwellen?wangsmischer nt; bedingt für die Herstellung von Gußasphalt verwendet werden können.

Der Grund hierfür liegt in dem Konsistenzunterschied zwischen Walzasphalt und Gußasphalt. Die Konsistenz von Walzasphalt hat immer den Charakter eines Schüttgutes, während die Konsistenz von Gußasphalt im Stadium der Zusammenführung aller Mischgutkomponenten den Charakter von Schüttgut besitzt, dann aber im Ablauf des Mischpi ozesses die Konsistenz einer Flüssigkeit annimmt.

Bei der industriellen Aufbereitung zeigten sich erstmais die signifikanten Unterschiede, die zwischen einem Gußasphalt für Straßenbauzwecke und einem Gußasphalt für die Verwendung im Hochbau bestehen. Dei splittreiche und bindemittelarme Straßenbaugußasphalt, der eine Zusammensetzung nach dem

ao sogenannten Berliner Rezept aufweist, verhält sich wesentlich anders als der Gußasphalt, der für den Hochbau oder für Isolierungen verwendet wird. Er ist zähflüssiger, weist eine geringere Tendenz zur Entmischung auf und läßt sich, insbesondere bei einem

»5 an der oberen Grenze liegenden Splittanteil, schwieriger verteilen, so daß sein Einbau üblicherweise eine Vibrationsbohle voraussetzt, die die innere Reibung dieser überaus hoch viskosen Masse herabsetzt.
Hinzu kommt noch die Tatsache, daß Anlagen, die Straßenbaugußasphalt erzeugen, mit einer im wesentlichen einheitlichen Rezeptur durcharbeiten, während Anlagen, die für den Hochbau Gußasphalt produzieren, am Tag bis zu 15 mal in der Mischgutrezeptur umgestellt werden müssen. Die sich aus diesen unterschiedlichen Anforderungen ergebende Konsequenz macht die Notwendigkeit unterschiedlicher Betriebseinrichtungen deutlich.

Zweiwellenzwangsmischer moderner Bauart, wie sie beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 9 33 497 und die deutsche Auslegeschrift 10 71 053 ausgewiesen sind, besitzen auf Grund der Anordnung ihrer Mischorgane und dei angewandten Umfangsgeschwindigkeit der Mischblätter die unangenehme Eigenschaft, daß übermäßig viel Luft in das Gußasphaltmischgut eingeführt wird.

Man kann diesen Vorgang als eine Art »Schlagsahneeffekt« bezeichnen, bei dem ebenfalls Luft durch die Oberfläche in die Masse gelangt. Für Gußasphalt ist dieser Vorgang schädlich, da bei den hohen Temperaturen die Zuführung von Sauerstoff die Gefahr einer erhöhten Oxydation mit sich bringt.

Außerdem läßt sich der Gußasphalt durch die eingeschlossenen Luftblasen schlechter verstreichen, das Gut schwimmt bzw. schwabbelt. Wenn also die Baubehörden auf vielen europäischen Baustellen die Fordeiung erheben, daß maschinell aufbereiteter Gußasphalt im Ausfahrkocher mindestens 20 min nachgemischt werden muß. so bedeutet dieser Prozeß im verfahrenstechnischen Sinn kein Nachmischen sondern vielmehr ein Entlüften der Gußasphaltmasse.

c) Auf Grund dieser Sachlage war es naheliegend, andere Mischsysteme zu suchen. Hier hat sich als bedingt geeignet der sogenannte Wankscheibenmischer nach der deutschen Auslegeschrift 12 44 634 erwiesen.

Dieser Mischer, der ursprünglich für die Herstellung von Mischungen pasteusen Charakters entwickelt wurde, ist für die Vermischung von Stoffen mit Schüttgutcharakter schwierig zu handhaben, was sich durch

Jie Tatsache ausdrücVt, daß das Bindemittel und die Zuschlage in einer ganz bestimmten Reihenfolge eingefüllt werden müssen, wobei sogar die Zeitfolge der einzelnen Bef üllphasen streng eingehalten werden sollte. i)ie optimale Einstellung entsprechend den verschiedenen Rezepturen muß dabei fallweise festgelegt werden. Wird diese Sorgfalt nicht geübt, so kann trotz eingehaltener Mischzeit ein völlig inhomogenes Mischgut bei der Entleerung anfallen.

d) Ein für die Praxis der Gußasphaltherstellung besser geeigneter Mischer ist der sogenannte Fließmischer nach der deutschen Auslegeschrift 11 16 196. Dieser Mischer ist grundsätzlich ebenfalls in die Gruppe der Zweiwellenzwangsmischer einzuordnen. Er weist jedoch speziell ausgebildete Mischorgane auf. Diese Mischorgane bestehen aus segmentaitig ausgebildeten Mischblättern, die die Form eines Kreisringstückes aufweisen, dessen Begienzungsschenkel einen WinLel von 50 bis 90° haben und unter einem Anstellwinkel zu den Wellen von kleiner als 45° eingestellt »o sind. Sie befinden sich in spiralförmiger Anordnung auf den gegenläufig nach außen rotierenden Wellen.

Die besondere Ausbildung der Mischblätter läßt eine außerordentlich schnelle Bewegung des Mischgutes im Mischer zu, ohne daß dabei Lufteinflüsse in einem solchen Maße auftreten können, wie sie bei Ausführungen nach den zuerst genannten Druckschriften bei der Mischung von Schüttgütern üblich sind, da das Mischgut praktisch in ständigem Kontakt mit den Mischorganen verbleibt und Aufwirbelungserscheinungen bei dieser Ausbildung vermieden werden.

Ein solcher Mischer wird aber den an eine gute Gußasphaltaufbereitung zu stellenden Anforderungen nicht ganz gerecht, da dieser optimal nur für die Schüttgut- oder die Flüssigphase auslegbar ist.

Es ist deshalb Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Gußasphalt für den Hochbau, bei dem die getrockneten und erhitzten, schüttgutartigen Zuschlagstoffe chargenweise einem Zweiwellenzwangsmischer zugeführt, mit über 6 Gewichtsprozent verflüssigtem Bindemittel, bezogen auf das Gewicht der Zuschlagstoffe, umhüllt und die Gesamtmischung in eine fließfähige Phase überführt wird, darzustellen, bei dem einmal die Feststoffe sich in Form « eines Fließbettes mit zwei entgegengesetzt gerichteten, um die Wellen etwa spiralförmig sich drehenden Hauptströmungen fortbewegen und hierbei einen dem Grundriß des Mischers angepaßten, sich während des Mischprozesses in der ersten Phase mehrfach wieder- 5» holenden schnellen Umlauf ohne Aufwirbelung durchführen, dabei in starke Relativbewegungen zueinander treten, um damit die Umhüllung mit dem Bindemittel zu fördern und zu beschleunigen und zum andern durch entsprechende Maßnahmen eine nachträgliche Entmischung durch Aufrechterhaltung dei optimalen Dispersion zu verhindsrn.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe und das Bindemittel im Mischer bei einer Umfangsgeschwindigkeit der Mischorgane zwischen 2 und 3 rn/sec intensiv durchmischt werden und dabei die ursprüngliche Umfangsgeschwindigkeit bis zu 50% reduziert wird.

Die Reduzierung der Umfangsgeschwindigkeit kann dabei in Stufen oder kontinuierlich erfolgen. ⁶S

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn für die Einleitung der Reduzierung der Ablauf eines voreinstellbaren, zeitabhängigen Schaltwerkes bestimmend ist, für dessen Start die Einleitung der Beschickung des Mischers mit den Mineralstoifen und für dessen Rückstellung auf die Anfangsgeschwindigkeit der nach vollständigem Auslauf des Gutes erfolgte Verschluß der Mischerentleerung impulsgebend ist.

Ebenso ist es möglich, dip Umfangsgeschwindigkeit der Mischorgane durch die Kraftaufnahme des Antriebs derart zu steuern, daß zu Beginn des Mischprozesses die Mischorgane mit erhöhter Umfangsgeschwindigkeit betrieben werden, um diese, verbunden mit der allmählichen Oberführung des Mischgutes von seinem Schüttgutcharakter in die Konsistenz einer Flüssigkeit kontinuierlich zu reduzieren.

Die konstruktive Ausbildung des Mischers basiert im wesentlichen auf den Ausführungen der deutschen Auslegeschrift 11 16 196.

Das Verfahren soll nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Es soll eine als Estrich im Wohnungsbau gebräuchliche Gußasphaltmischung hergestellt werden. Hierzu wird ein Zweiwellenzwangsmischer mit 500 kg Nutzinhalt verwendet, dem die nachstehend verzeichneten Zuschlagstoffe und Bindemittel zugeführt werden. Die Zuschlagstoffe und der Füller weisen dabei eine einheitliche Temperatur von etwa 230° C auf, das Bindemittel ist entsprechend temperiert. Die Bindemittelzugabe setzt etwa nach Einlauf eines Drittels der Zuschlagstoffe in den Mischer ein und erfolgt üblicherweise über Sprühdüsen.

Im einzelnen werden dem Mischer zugeführt:

Natursand

Brechsand

Splitt

Splitt

Füller

Bitumen B 15

0,09 bis 2 mm
0 bis 3 mm
2 bis 5 mm
5 bis 8 mm
0 bis 0,09 mm

= 20%= 100 kg = 11%= 55 kg = 20% = 100 kg = 10%= 50 kg = 30%= 150 kg = 9%= 45 kg

100% 500 kg

Die Mischorgane weisen bei Einlauf der Zuschlagstoffe eine Umfangsgeschwindigkeit von 2,8 m/sec auf. Nach Einlauf der Zuschlagstoffe und abgeschlossener bindemittelzugabe, d. h. nach einem Zeitablauf von etwa 25 see tritt die eigentliche Umhüllungsphase ein, die nach Ablauf von weiteren 15 see, also in einer Gesamtmischzeit von 40 see, als im wesentlichen abgeschlossen zu betrachten ist.

Die Reduzierung der Umfangsgeschwindigkeit setzt jedoch bereits nach Ablauf einer Mischzeit von 35 see ein; die Umfangsgeschwindigkeit wird durch ein Zeitschaltwerk zu diesem Zeitpunkt um 25% reduziert, um nach weiteren 10 see, also mit 45 see auf insgesamt 50% des ursprünglichen Wertes herabgesetzt zu werden.

Nach einer Homogenisierungszeit von weiteren 15 see ist der Gußasphalt fertig; es wird Impuls für die mögliche Entriegelung des Mischerverschlusses gegeben.

Nach abgeschlossener Entleerung und Verschluß des Auslaufes wird das die Umfangsgeschwindigkeit der Mischorgane steuernde Schaltwerk wieder in seine Ausgangsposition verbracht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Gußasphalt für den Hochbau, bei dem die getrockneten und erhitzten, schüttgutartigen Zuschlagstoffe chargenweise einem Zweiwellenzwangsmischer zugeführt, mit über 6 Gewichtsprozent verflüssigtem Bindemittel, bezogt. · auf das Gewicht der Zuschlagstoffe, umhüllt und die Gesamtmischung in eine fließfähige Phase »herführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschlagstoffe und das Bindemit d im Mischer bei einer ümfangsgeschwindigk-;; der Mischorgane zwischen 2 and 3 m/sec intent. durchmischt werden und dabei die ursprüngliche Imfangsgeschwindigkeit bis zu 50% reduziert wird.