DD213679A1 - Bituminoeses mischgut fuer strassenbelaege - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein bituminoeses Mischgut fuer die Herstellung, Instandsetzung, Wartung und Pflege von Strassenbelaengen auf der Basis von Abfallprodukten.Es ist auf der Grundlage von Strassenaufbruchmaterial aufgebaut und enthaelt erfindungsgemaess 70 bis 99,8Ma.-% gealtertenbituminoesen Aufbruchmaterialien und 0,1 bis 20Ma.-% Bleicherderueckstaende aus der absorptiven Raffination von mineraloelen und bzw. oder aus der adsorptiven Raffination von pflanzlichen Fetten und Oelen und 0,1 bis 10Ma.-% Fueller mit einer Korngroesse < gleich 0,09 mm.
Description
Bituminöses Mischgut für Straßenbeläge
Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein bituminöses Mischgut für die Herstellung, Instandsetzung, Wartung und Pflege von Straßenbelägen auf der Basis von Abfallprodukten.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen
Es ist bekannt, ein bituminöses Mischgut auf der Basis von Mineralstoffen verschiedener Korngrößen und Straßenbaubitumen, Verschnittbitumen, Kaltbitumen, Bitumenemulsionen oder Teeren herzustellen.
Bei der Erneuerung von Straßendecken fällt als Abfallprodukt gealtertes bituminöses Straßenaufbruchmaterial, das üblicherweise verworfen wird, an. Dabei treten neben wirtschaftlichen Verlusten auch starke Umweltverschmutzungen auf. Eine Verkippung bzw. eine Deponie dieser Abfallmaterialien ist auch aus Gründen der weltweiten Erdölverknappung nicht zu vertreten. Deshalb bestehen seit einigen Jahren konkrete und begründete Forderungen nach einer Wiederverwendung des gealterten bituminösen Straßenaufbruchmaterials.
Es wurden bereits Asphaltrückgewinnungsverfahren zum Regenerieren von Asphaltabfällen vorgeschlagen, die bei Instandhaltungs- und Rekonstruktionsmaßnahmen zur Anwendung kommen.
onwiRHQQQ* Ω <-) 9. 7 Γ, Λ
Prinzipiell unterscheidet man dabei folgende Wiederverwendungsverfahren, die zur Anwendung gebracht werden können:
1. Das Abfräsen alter Deckschichten und den Einbau des gebrochenen Materials unter Zusatz von Bitumenemulsion oder Zement mit Sand bei Tragschichten oder Befestigungen für untergeordnete Verkehrsflächen.
2. Das Aufbrechen oder Abfräsen der alten Straßenkonstruktion und Wiederherstellung derselben durch Aufbereitung und Einbau des zerkleinerten Materials am Ort des Aufbruchs mit oder ohne Zugabe von artverwandten aromatischen Ölen.
3· Das Aufbrechen oder Abfräsen von alten Straßenkonstruktionsschichten und Rückführung des zerkleinerten Materials in den Fertigungskreislauf von bituminösen Gemischen.
if-
Die Aufbruchmaterialien enthalten als Bindemittel Bitumen, die durch die Einwirkung von Luft, Licht und Wasser sowie durch mechanische Belastung versprödet sind. Diese Versprödung ist auch an der Veränderung der Inhaltsstoffe der Bitumen zu erkennen. Die Verhärtung und Versprödung des Bitumens wird durch eine Abnahme der Öle und eine Erhöhung der Konzentration der Asphaltene hervorgerufen. Zur Regenerierung werden artverwandte nichtparaffinische Öle mit einem hohen Aromatengehalt eingesetzt, die einen weichmachenden Effekt auf das Bindemittel ausüben. Die großtechnische Verwertung von Straßenaufbruchmaterial erfolgt bisher nur bei der Herstellung von Gußasphalt, wobei relativ geringe Mengen beim Mischen des neuen Gußasphalts aus Gründen der Qualitätsminderung zugegeben werden. Derartige Gemische werden nur für Ausbesserungsarbeiten im Rahmen der Instandhaltung verwendet.
Die Wiederverwendung des anfällenden bituminösen Aufbruchmateriäls setzt voraus, daß entweder-das Material nicht zu stark gealtert ist und die Mängel in der aufgebrochenen Deckschicht nicht auf eine unzureichende Tragfähigkeit der Konstruktionzouückzuf ühr en sind oder daß zum Verschnitt teure und nicht in den benötigten Mengen zur Verfügung stehende Straßenbaubitumen, Verschnittbitumen, Kaltbitumen, Bitumenemulsionen, Teere, anderä Bindemittel oder aromatische art-
verwandte, nichtparaffinische Öle zum Einsatz gebracht werden müssen. Ein Einsatz -derartiger teurer und nicht zur Verfügung stehender Regenerierungsmittel führt nicht ausreichend zur Verbessei-ung dar Ökonomie solcher Materialien.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist ein bituminöses Mischgut auf der Grundlage von gealterten bituminösen Straßenaufbruchmaterialien und Zusatzstoffen für die Herstellung, Instandsetzung, Wartung und Pflege von Straßenbelägen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik beseitigt und die bisher zur Regenerierung eingesetzten Bindemittel bzw. aromatischen Öle substituiert werden können. Dieses Mischgut seil die an ein bituminöses Straßenbaumischgut gestellten qualitativen Forderungen erfüllen. Das Mischgut soll unter Verwendung von Sekundärrohstoffen aufgebaut sein. Dabei sollen Sekundärrohstoffe, die bisher nur in äußerst geringem Umgang und in ganz speziellen Verbrennungsofen energetisch und stofflich nicht genutzt werden, stofflich eingesetzt werden. Dadurch soll ermöglicht werden, die bisher zur Regenerierung benutzten Straßenbaubitumen und aromatischen Öle abzulösen und an anderer Stelle einer sinnvolleren Verwendung zuzuführen.
Gleichzeitig soll durch Wegfall der nicht mehr, erförderlichen Haldenlagerung von bituminösen Straßenaufbruchmaterial und anderer Abfallprodukte die Umweltbelastung mit den in diesen Produkten enthaltenen Schadstoffen beseitigt werden.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bituminöses Mischgut für die Herstellung, Instandsetzung, Wartung und Pflege von Straßenbelägen auf der Grundlage von gealterten bituminösen Straßenaufbruchmaterialien zu entwickeln, wobei als Regenerierungsmittel solche Substanzen Einsatz finden
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sollen, die bisher nicht stofflich genutzt und teilweise als Abfallprodukte verworfen werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Kombination aus bis 99,3 Ma.-% gealterten, bituminösen Straßenaufbruchmaterialien, 0,1 bis 20 Ha.-$ Bleicherderückständen aus der adsorptiven Raffination von pflanzlichen Fetten und Ölen und 0,1 bis 10 Ma.-$ Füller mit einer Korngröße ^ 0,09 cam gelöst.
Es wurde überraschend gefunden, daß ein gealtertes bituminöses Straßenaufbruchmaterial durch Zumischong von völlig artfremden Stoffen, wie Bleicherderückständen aus der adsorptiv en !Raffination von pflanzlichen Fetten und Ölen und Füller ein bituminöses Mischgut ergibt, das für die Herstellung, Instandhaltung, Wartung und Pflege von Straßenbelägen eingesetzt werden kann.
Säen einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der gleiche Effekt erzielt, wenn dem Gemisch bis zu 6 Ε&·-% eines Entasphaltier ungsrückstandes aus der Propanentasphaltierung von schweren Erdölprodukten und bzw. öder einer über 300 0C siedenden Mineralölkomponente und bzw. oder Altfett und bzw. oder "Altvaseline und bzw. oder eines höhermolekularen Chlorparaffins mit einer Kettenlängenverteilung von C12 bis Cp-. und einem Chlorgehalt zwischen 30 bis 42 Ma,-% zugesetzt werden.
Ausführungsbeispiele:
1. In einem Motorkocher werden 423 kg eines Bleicherderückstandes aus der adsorptiven Raffination von Mineralölen 4000 kg eines gealterten bituminösen Straßenaufbruchmaterials mit einem Bindemittelgehalt von 8,2 Ma«-% und 178 kg Kalksteinmehl bei einer Temperatur von 210 0C bis zur Homogenisierung gemischt.
In der folgenden Tabelle sind die Kennwerte für das eingesetzte gealterte bituminöse Straßenaufbruchmaterial und für die erhaltene Heißmischung aufgeführt.
Kennwert
gealtertes regeneriertes bit.Aufbruch- Aufbruchmaterial material
Dichte/3 G
statische Eindrucktiefe Druckfestigkeit
Biegezugfestigkeit bei O 0C
Durchbiegung bei O 0C
Biegezugfestigkeit bei -15 0C Durchbiegung bei -15 0C
| g/car | 2,369 | 2,385 |
| mm. | 13,6 | 5,4 |
| ΪΤ/mm2 | 4,7 | 15,2 |
| H/mm2 | 10,7 | 13,2 |
| mm | 0,15 | 0,39 |
| N/mm | 12,1 | 13,7 |
| mm, | 0,14 | 0,22 |
Das erhaltene regenerierte Aufbruchmaterial ist geeignet zur Herstellung von Gußasphalt für Fahrbahnbeläge.
2. Eine Mischung von 7 kg eines Bleicherderückstandes aus der adsorptiven Raffination von pflanzlichen Fetten und Ölen, 1 kg Propanbitumen, 1 kg eines bei der Vakuumdestillation von Erdölrückstgnden anfallenden Vakuumdestillates mit den Kennwerten
Siedebeginn Dichte bei 70 0C Viskosität bei 70 0C Flammpunkt o.T.
380 0C 0,918 g/cm3 170 cm2/s 294 0C
1 kg Stapellaufaltfett, 1 kg Altvaseline, 1 kg eines bisher nicht mehr verwertbaren höhermolekularen Chlorparaffins mit einer Kettenlänge von CL. bis CLg, einem Chlorgehalt von 35 Ma.-% und den weiteren Kenndaten
Dichte bei 100 0C
Viskosität bei
Wassergehalt
Stockpunkt
Flammpunkt
Verkokungsneigung
Benzolunlösliches
1,018 g/cm3
| 1 | > | 1 | 8 | ο | 0E | 0C | .- |
| 0 | * | 9 | 5 | 96 | VoI | Ma. | |
| -2C | » | 1 | C | Ma. | |||
| 8 | |||||||
| 4 | -% | ||||||
| 0 |
/6
750 kg eines gealterten "bituminösen Straßenaufbruchmateriala, das über einen Bindemitteigehalt von 6,2 Ma.-% verfügt und 11 kg Kalksteinmehl -wird bei einer Temperatur von 200 0C bis zur gleichmäßigen Yerteilung aller Komponenten in einem Doppelwellenzwangsmischer homogenisiert. In der folgenden Tabelle wird eine Gegenüberstellung der Kennwerte des gealterten bituminösen Straßenaufbruchmateriais und des regenerierten Straßenaufbruchmaterials gegeben.
| Kennwert | g/cnr | gealtertes Mt .Auf- • bruchmat. | regeneriertes Aufbruch material |
| Dichte/3 G | /O | 2,285 | 2,291 |
| Hohlraumgehalt | VoI.-% | 9,0 | 3,9 |
| Wasseraufnähme | kil | 4,7 | 1,3 |
| Marshall-Stabilität | mm*10 | 5,4 | 8,75 |
| Fließwert | kH/mm | 25 | 46 |
| Steifigkeit | Έ /mm2 | 2,2 | 1,9 |
| SpaltZugfestigkeit | mm | 1,05 | 1,84 |
| Querzugsverformung | mm | 0,1 | 0,28 |
| dynamische Stempeleindruck tiefe (bei 60 C, nach 60 min.) | 4,9 | 2,0 | |
Das regenerierte Material eignet sich für die Ausführung von bituminösen Konstruktionsschichten bis zur Belastungsklasse 3 ·
Claims (2)
- Erfind ung sansp rucb.1. Bituminöses Mischgut für die Herstellung, Instandsetzung, Wartung und Pflege von Straßenbelägen auf der Grundlage von gealterten bituminösen Straßenaufbruchmaterialien, gekennzeichnet durch 70 bis 99,3 Ma,-$ gealterten bituminösen Aufbruchmaterialien und 0,1 bis 20 Ma«-% Bleicherderückstände aus der adsorptiven Raffination von Mineralölen und bzw. oder aus der adsorptiven Raffination von pflanzlichen Petten und Ölen und 0,1 bis 10 Ma.-# Püller mit einer Korngröße = 0,09 mm.
- 2. Bituminöses Mischgut nach Punkt 1, gekennzeichnet durch einen Zusatz von bis zu β Ma.-% eines Entasphaltierungsrückstandes aus der Propanentasphaltierung von schweren Erdölprodukten und bzw. oder einer über 300 0G siedenden Mineralölkomponente und bzw. oder Altfett und bzw. oder Altvaseline und bzw. oder eines höhermolekularen Chlorparaffins mit einer Kettenlängenverteilung von C.« bis CpQ und einem Chlorgehalt von 30 bis 42 -Ma.-SS.
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