NL193325C - Vervaardiging van bitumineus beton versterkt met staaldraadsnippers. - Google Patents

Description

1 193325

Vervaardiging van bitumineus beton versterkt met staaldraadsnippers

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een stortbaar betonmengsel dat een groot aantal in het mengsel gelijkmatig verdeelde staaldraadsnippers bevat voor het versterken van het 5 beton waarbij de staaldraadsnippers in het mengsel worden ingebracht in de vorm van een groot aantal bundels van dergelijke staaldraadsnippers die samengehouden worden door een geheel of gedeeltelijk in water oplosbaar kleefmiddel en de bundels tijdens het mengen tot ontbinding worden gebracht en de afzonderlijke staaldraadsnippers door verder mengen gelijkmatig in het mengsel worden verdeeld.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit NL-A-7405140.

10 In bedoelde publicatie wordt beschreven dat in stortbare waterige betonmengsels op basis van cement een groot aantal staaldraadsnippers worden ingemengd totdat deze gelijkmatig verdeeld zijn teneinde het nadien te harden beton te wapenen. De staaldraadsnippers worden volgens bedoelde publicatie in het mengsel ingebracht in de vorm van bundels staaldraadsnippers die samen worden gehouden door een kleefmiddel dat in het waterbevattende mengsel desintegreert en zijn bindkracht verliest door gehele of 15 gedeeltelijke oplossing in het water van het betonmengsel. Deze bundels kunnen in massa in het mengsel worden gestort en er zich gelijkmatig in verdelen gedurende het mengen waarna de bundels ontbinden en de afzonderlijke staaldraadsnippers zich gedurende de rest van de mengoperatie verder gelijkmatig door het mengsel verdelen. Op deze manier wordt vermeden dat de draadsnippers zich gedurende het mengen gaan samenballen in plaats van zich gelijkmatig door het mengsel te verdelen. Indien de toevoer niet in de vorm 20 van bundels zou geschieden kunnen de draadsnippers niet in massa in het mengsel gestort worden maar moeten zij geleidelijk aan het mengsel worden toegevoerd. Dergelijke bundels staaldraadsnippers worden in massaproductie vervaardigd door een methode waarbij een aantal draden wordt samengebundeld, vervolgens wordt samengekleefd door aanbrengen van een waterige emulsie van het kleefmiddel dat nadien, na drogen, weer in het beton zal kunnen worden verdeeld of oplossen, waarbij de bundel vervol-25 gens in een droogoven wordt gedroogd en de bundel tenslotte transversaal in stukken wordt gesneden.

Dergelijke stortbare betonmengsels vinden ruime toepassing bij de vervaardiging van betonelementen en in bouwwerken; de gelijkmatige verdeling van de staaldraadsnippers leidt tot uitermate goede sterkte-eigenschappen.

In de techniek bestaat er naast bekend op basis van cement ook bitumineus beton. Zulk beton wordt 30 meestal gebruikt voor het versterken van oevers en voor wegdekverharding. Dergelijk beton bevat een mengsel vulmateriaal, zoals zand, keien of steenslag, dat samen wordt gehouden door een gestold bitumen. Een dergelijk bitumen is een mengsel van koolwaterstoffen die bij kamertemperatuur in harde toestand voorkomen, zoals pek, teer of asfalt of andere residuen van de steenkool- of petroleumraffinage. Zulke mengsels worden vervaardigd bij een temperatuur van voldoende vloeibaarheid van het bitumen die afhangt 35 van het bitumen dat gekozen wordt in afhankelijkheid van de klimaats- en andere omstandigheden waarin het bitumineus beton gestort en gebruikt zal moeten worden. Meestal ligt de mengtemperatuur tussen 90 en 200°C en dan is het ook mogelijk bij die temperatuur het bitumineus beton uit te storten en te vervormen of compacteren tot de gewenste vorm waarin het zal stollen. Dergelijke temperaturen worden hier bedoeld voor het mengsel dat wordt aangegeven als een "warm stortbaar mengsel”.

40 Verrassenderwijs is nu gebleken dat bovengenoemde bekende werkwijze voor het vervaardigen van een stortbaar betonmengsel ook kan worden toegepast voor het vervaardigen van een stortbaar bitumineus betonmengsel en de werkwijze wordt daartoe gekenmerkt doordat het mengsel een bitumineus betonmengsel is dat wordt verwarmd tot in het gebied van 90 tot 200°C en een kleefmiddel wordt toegepast met een verwekingspunt in het gebied van 40 tot 170°C.

45 Het toepassen van bundels staaldraadsnippers waarbij de staaldraadsnippers aan elkaar zijn verkleefd met behulp van een in water geheel of gedeeltelijk oplosbaar kleefmiddel in bitumineuze betonmengsels was verrassend en lag gezien de traditionele werkwijze in deze sector niet voor de hand.

In verband met de vinding wordt nog verwezen naar DE-A-1.784.576. Deze publicatie beschrijft een werkwijze voor het vervaardigen van wegdekken, bijvoorbeeld op basis van bitumen waarbij in de deklaag 50 een wapening wordt aangebracht in de vorm van metaaldraadvliezen die in de deklaag worden ingewerkt.

De ommanteling van de draden van de metaaldraadvliezen wordt beschreven met een kunststof die enerzijds de metaaldraden niet aantast en anderzijds een goede hechting verschaft tussen de metaaldraden en het bitumen. Het metaaldraadvlies wordt statisch gelegd en afgedekt met bitumenmateriaal; van enigerlei mengwerking om, met behulp van een kleefmiddel aan elkaar verbonden staaldraadsnippers, door oplossen 55 van het kleefmiddel door het bitumen te verdelen is geen sprake.

Eveneens wordt gewezen op FR-A-1.491.454. Deze publicatie beschrijft het inbrengen van matten van glasvezelmateriaal in bitumen waarbij het glasvezelmateriaal in verband met zijn hanteerbaarheid bij het 193325 2 inbrengen is verstijfd met behulp van een bindmiddel. Het glasvezelmateriaal verliest zijn stijfheid indien het wordt ingebracht in het warme bitumenmateriaal en het kleefmiddel bij de temperatuur van het bitumen-materiaal smelt. Ook in deze publicatie is van enigerlei mengbewerking om vezels gelijkmatig door het bitumenmateriaal te verdelen geen sprake.

5 Ten aanzien van de toepassing van in de warmte smeltende lijmen welke tevens in water oplosbaar zijn wordt verwezen naar het boek ’’Hot Melt Adhesives, Manufacture and Applications”, van M.J. Satriana, Noyes Data Corporation, 1974. In zijn algemeenheid worden dergelijke bindmiddelen aangebracht door ze tot een gesmolten toestand te verwarmen, met een geschikte applicator op het substraatmateriaal, in dit geval de samengebundelde staaldraden, aan te brengen bij temperaturen van bijvoorbeeld 65 tot 170°C 10 waarna door afkoelen tot temperaturen tussen 21 en 37°C een vastwording van het kleefmiddel optreedt.

De uitvinding is gebaseerd op de bevinding dat dergelijke voor cementbeton geschikte bundels staaldraadsnippers ook geschikt zijn voor het bereiden van warme mengsels bitumineus beton, wanneer het gebruikte bindmiddel voor de staalsnippers, naast de desintegreerbaarheid door water, door gehele of gedeeltelijke oplossing, ook nog de eigenschap heeft van smeltbaar te zijn, d.w.z met een verwekingspunt 15 in het gebied van 40-170°C (Ring & Ball test). Dan is met dezelfde vezels die bruikbaar zijn voor cementbeton, dezelfde mengmethode ook mogelijk voor bitumineus beton. Door ’’smeltbaar” wordt hier bedoeld dat de stof onder invloed van de temperatuur zijn vaste vorm verliest, niet noodzakelijk bij een bepaald smeltpunt, maar eventueel ook als thermoplastische stof verweekt binnen een bepaald temperatuursgebied boven hetwelk de stof als voldoende vloeibaar wordt aangezien. De vaste vorm moet slechts verloren 20 worden in de mate dat het bindmiddel het uiteenvallen van de bundels tot afzonderlijke draadsnippers niet meer belet.

Het in water desintegreerbaar bindmiddel is smeltbaar met een verwekingspunt in het gebied van 40°C tot en met 170°C, waarbij de bundels gedurende het mengen tot ontbinding worden gebracht, en de afzonderlijke staaldraadsnippers, door verder mengen, gelijkmatig in het mengsel worden verdeeld. Met een 25 verwekingspunt onder 40°C is de kans te groot dat het bindmiddel voortijdig verweekt onder de atmosferische omstandigheden, en boven 170°C moet men het bitumineus beton tot een te hoge temperatuur opwarmen opdat de draadbundels hiervoor bruikbaar zouden zijn.

Om voor versterken van het nadien te stollen bitumineus beton in aanmerking te komen moeten de staaldraadsnippers een in hoofdzaak langwerpige vorm hebben, met een dikte van 0,3 tot 1,5 mm, een 30 lengte-dikte-verhouding tussen 40 en 120 en een maximale lengte van 120 mm. Onder ’’langwerpig” wordt hier bedoeld, dat de snipper niet zodanig geplooid of gekruld is, dat er geen algemene lengterichting onderscheidbaar meer zou zijn waarin de snipper zijn versterkingseffect uitoefent. Aldus moet de schijnbare lengte van de draadsnipper, d.w.z. de afstand tussen de uiteinden, niet kleiner zijn dan 0,7 maal de lengte gemeten langs de draadsnipper. De dikte van de draadsnipper, voor niet-ronde doorsneden, is gelijk aan de 35 diameter van de cirkel die dezelfde transversale doorsnede heeft.

Een bundel bevat dan een aantal dergelijke draadsnippers, bij voorkeur tussen 5 en 30. Deze draadsnippers zijn dan samengehouden door het bindmiddel, niet noodzakelijk doordat de draadsnippers aan elkaar gekleefd zijn waarbij het bindmiddel zich tussen de draadsnippers bevindt, maar ook bv. doordat het bindmiddel zich rond de bundel bevindt in de vorm van een min of meer rond de bundel spannende mouw, 40 of één of meer rond de bundel spannende ringen. De bundel moet niet noodzakelijk een bundel zijn met ronde doorsnede, maar zal bij voorkeur een platte bundel zijn van draden die zij aan zij aan elkaar gekleefd zijn. Aldus zijn de draadsnippers dan ook gemakkelijker scheidbaar bij het mengen.

Het smeltbare bindmiddel moet ook desintegreerbaar zijn in water. De desintegratie door water kan aldus zowel door volledige oplossing gebeuren, als door partiële oplossing van een ingrediënt van het bindmiddel, 45 zodat de rest voldoende verweekt om door de mengbeweging de staaldraadsnippers te laten uit elkaar gaan.

Het bindmiddel kan een in water oplosbaar polymeer of copolymeer zijn, liefst in de vorm van een gebruikelijke smeltlijm die nog harsen, wassen, weekmakers, stabilisatoren en eventuele vulstoffen bevat. Aldus kan dit een gebruikelijke smeltlijm zijn die gebruikt wordt voor het aanbrengen in warme toestand op 50 papier of karton, en die nadien door bevochtiging weer kleverig wordt, zoals die op de markt verkrijgbaar zijn, en bijvoorbeeld beschreven in het boek van M.J. Satriana, ’’Hot Melt Adhesives”, Noyes Data Corporation - 1974.

Afhankelijk van de omstandigheden waarin de asfalt zal gestort en gebruikt worden zal een meng-temperatuur voor het mengsel gekozen worden in het gebied tussen 90°C en 200°C ongeveer, en zullen 55 draadsnipperbundels gekozen worden waar het verwekingspunt van het bindmiddel zeker een 30 a 50°C lager ligt dan de mengtemperatuur, zodat het verwekingspunt van het bindmiddel voor de gebruikte vezels ergens in het gebied zal liggen tussen 40°C en 170°C. Indien het verwekingspunt te ver onder de meng-

Claims (2)

1. 3 193325 temperatuur ligt, dan smelt het bindmiddel te vlug om eerst nog een gelijkmatige verdeling van de bundels te bewerkstelligen vóórdat ze uit elkaar vallen, en indien het verwekingspunt te dicht onder de meng-temperatuur ligt, dan is er het risico dat de draadsnippers niet volledig van elkaar gescheiden worden. De hierbij bedoelde verwekingspunten zijn deze zoals bepaald in de Ring & Ball test.
2. 5 De bundels staaldraadsnippers kunnen aan het droge mengsel, zonder het bitumen, toegevoegd worden, en eerst gemengd, en het bitumen nadien bijgemengd worden. Ook kunnen de bundels aan het warme mengsel toegevoegd worden, dat de gesmolten bitumen reeds bevat. In ieder geval zullen de bundels eerst, als bundels, zich gelijkmatig over het mengsel verdelen onder invloed van de mengbeweging. Nadien, steeds gedurende het verder mengen, zal het bindmiddel gaan verweken en/of smelten, waarbij de bundels 10 uit elkaar vallen, en de afzonderlijke draadsnippers zullen zich dan verder, als afzonderlijke draadsnippers, gelijkmatig gaan verdelen over het mengsel door het verder mengen. 15 Werkwijze voor het vervaardigen van een stortbaar betonmengsel dat een groot aantal in het mengsel gelijkmatig verdeelde staaldraadsnippers bevat voor het versterken van het beton waarbij de staaldraadsnippers in het mengsel worden ingebracht in de vorm van een groot aantal bundels van dergelijke staaldraadsnippers die samengehouden worden door een geheel of gedeeltelijk in water oplosbaar 20 kleefmiddel en de bundels tijdens het mengen tot ontbinding worden gebracht en de afzonderlijke staaldraadsnippers door verder mengen gelijkmatig in het mengsel worden verdeeld, met het kenmerk, dat het mengsel een bitumineus betonmengsel is dat wordt verwarmd tot in het gebied van 90 tot 200°C en een kleefmiddel wordt toegepast met een verwekingspunt van 40 tot 170°C.