DK141821B - Fremgangsmåde til omhylling af pulverformede til kornformede partikler af fast stof med bituminøse bindemidler. - Google Patents

Description

(m\ συ FWEEiÆBsmtss«*mr 141321 DANMARK w) mta3 c os l as/eo // b 01 c ?/& ± f(2!) Anwgnéngnr. 5859A? (22) lndtev**den 25. HOV. lg6? (23) UM* 25. HOT. T967 fr—lMwHliihtrmiofln*PB)Brtdon 25. jun. I980

DrKbKTORATET FOR __ PATENT- OG VAREWMEtfKEVÆSENET (30)

2* dec. 1966, 8758* PR

2. maj 1967» 8884* er <71> WIEAU WESTIEUTSGHB. IHUISTRIS- USD 2CRA2£ENBAU-MASCHINEN--GESELLSCHAPT TC.B.H-, Rotheribescgen* BE.

(72) Opfinder: EnrLLe Btøfczer, 1, Rue Char les Bergmann, Strasbourg* ER:

Paul Muntzer, 24, Arenue de l'Ssplsnasde, Strasbourg, PR.

(74) Fukfcnegttg under wgono twtwiO*:

Civilingeniør M. Gregersen.

(®*> Er emgangs måde til omhylllng af pulverf ormede til kornformede par= tilder af fast stof med. bltuminØBe hindemidler.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til omhylling af pulverformede til kornformede partikler af fast stof af mineralsk oprindelse med bituminøse bindeaidler og af den i krav lTs indledning angivne art.

Opfindelsen tager særligt sigte på at fremstille bitumi-nøst blandingsgods, f.eks. til vejbygning, uden at der herved forekommer en ellers sædvanlig støvudvikling, d.v.s. en bortgang af meget fine partikler under tørringsprocessen.

Ved kendte fremgangsmåder til fremstilling af bituminøst blandingsgods f. eks. til vejbygning, bliver mineralsk gods, der fortrinsvis er tørret til en ringe restvandindhold på ca. 0,5 % og for det meste er ophedet til 160 - 200° C, sorteret, tilført 2 141821 over en vægt til en blander og i denne omhyllet med bituminøst bindemiddel. En forudsætning for omhyllingen er, som nævnt, en termisk forbehandling af det mineralske gods, ved hvilken der sker en udskillelse af fine partikler, som hæfter ved det korn-5 formede gods, og disse"partikler optages af tørringsgasstrømmen. For at befri denne gasstrøm for støvindholdet og for at kunne tilbageføre dette støv til blandingsgodset, i hvilket det har en vigtig funktion, og også for at hindre en utilladelig stor udsendelse af støv, kræves der ofte indviklede tekni-10 ske midler, såsom cykloner, vådvaskere og filtre i et sådant omfang, at en økonomisk tilberedning af et sådant blandingsgods, navnlig i boligkvarterer, i industrielt tæt bebyggede distrikter og i naturbeskyttelsesområder, for hvilke der er foreskrevet en overholdelse af bestemte tilladelige værdier for udsen-15 delse af støv, ikke længere er mulig.

Endvidere kendes der fra beskrivelsen til fransk patent nr. 859 586 en fremgangsmåde, ved hvilken bituminøse bindemidler, der også kan have emuisionsform, blandes med utørrede mineralske faste stoffer, idet der dog kræves en forbehandling 20 af disse fugtige mineralstoffer med overfladeaktive substanser, fortrinsvis med flervalens-tungmetalsalte i forbindelse med vanduopløselige metalsæber, med det formål at forbedre hæfteegenskaberne af det bituminøse bindemiddel på de faste stoffers overflader. Disse metalsæber er, som alle organiske forbindel-25 ser, behæftet med den ulempe, at deres lave temperaturbestan-dighed vanskeliggør en almindelig anvendelse af dem ved fremstilling af asfalt, da de foreskrevne asfalttemperaturer hyppigt ligger over sønderdelingstemperaturerne for sådanne forbindelser.

30 Den foreliggende opfindelse tager sigte på at angive en fremgangsmåde til omhylling af pulverformede til kornformede faste stoffer med bituminøse bindemidler til fremstilling af varmt blandingsgods til vejbygning, ved hvilken de ovenfor nævnte ulemper er undgået.

35 Dette opnås ifølge opfindelsen, ved at man går frem som angivet i krav l’s kendetegnende del.

Hensigtsmæssigt kan man også gå frem som angivet i krav 2's kendetegnende del, hvorved man sikrer en god vedhæftning af det bituminøse bindemiddel til de fugtige faste partikler.

3 1A1821

Ikke alle bituminøse bindemidler er lige velegnede til omhylling af fugtige mineralske stoffer, men ved at gå frem som angivet i krav 3's kendetegnende del opnår man med sikkerhed en upåklagelig omhylling af de fugtige stoffer.

5 Når man går frem som angivet i krav 4's kendetegnende del, får man en lagerbestandig og strøbar blanding, som er fortætningsbar ved ydertemperaturer fra 10° C.

I praksis er det hensigtsmæssigt til opnåelse af stor vedhæftningsevne, at der til de endnu ikke tørrede mineralstof-10 fer, som normalt har et fugtighedsindhold på 3 til 5$ vand, i en blander, fortrinsvis over finfordelingsorganer, samtidig tilføres bindemidlet og et basisk kromsalt, som angivet i krav 2, så at der opnås en tilstrækkelig statisk fordeling af disse stoffer på overfladen af mineralstofferne. Efter stedfunden 15 tilsætning og efter opnåelse af den ønskede blandingstilstand tilføres blandingsgodset - ved diskontinuerlig drift - over en udligningsbeholder og en udtageindretning kontinuerligt til en tørreindretning, fortrinsvis en tromletørrer, og opvarmes i denne til en temperatur over 80°, fortrinsvis til 140°. Allere-20 de ved overskridelse af 80°-tærsklen indtræder der en aktiveringsproces, d.v.s. kromsaltopløsningen fortrænger vandet, der hæfter ved overfladen af de mineralske stoffer og er indlejret i disses porer, og gør de enkelte mineralpartikler varigt vand-frastødende. I modsætning til mange kendte tilsætninger af hæf-25 temidler bliver virkningen af kromsaltene ikke nedsat som følge af de høje temperaturer.

De på denne måde forbehandlede overflader binder ved aktivering af adhæsionskræfterne bindemidlet og bevirker samtidig med den ekstra omrulning af godset, der foregår i tromlen, en 30 fuldstændig omhylling af de enkelte mineralpartikler.

Ved anvendelsen af en emulsion som den i krav 3 angivne elimineres praktisk talt de vanskeligheder, der opstår ved temperaturer over 25° C, specielt over 40° C, uden at mængden af aktiveringsmiddel behøver at forøges. Tilsætningen af boraks 35 til den basiske kromsaltopløsning gør emulsionens temperatur ufølsom i det praktiske arbejdsområde. Ligeledes er den gunstige indflydelse af tilsætningen af en vandopløsning af formaldehyd fastslået ved praktiske forsøg.

4 141821

Det har endvidere vist sig, at det ved fremstilling af sådanne blandinger, £. eks. også ved fremstilling af opslæmninger, er hensigtsmæssigt at tilsætte cement til emulsionen i overensstemmelse med plasticiteten af bindemidlet og i en 5 mængde, der kræves for den ønskede stivhed af blandingen.

Med en sådan emulsion er det f. eks. muligt at fremstille en koldt indbyggelig støbeasfalt, som har hidtil ikke kendte egenskaber, f. eks. en overordentlig hurtig afbinding endog ved stor indbygningstykkeIse og en i praksis uvæsentlig 10 krympning ved tørringen eller hærdningen.

Det er særligt hensigtsmæssigt at tilsætte en blanding af hurtigt bindende cement og kalk til emulsionen i et forhold på 100 vægtdele hurtigbindende cement til fra 30 til 100 dele kalk. Ved denne tilsætning bliver vejbelægningerne hurti-15 gere egnet til at optage belastning. Indtrængningsdybden står derved i et direkte forhold til mængden af bitumen i emulsionen og til mængden af kalkcementblanding.

En yderligere positiv påvirkning af bindingstiden ved anvendelse af normalcement i stedet for den nævnte hurtigt 20 bindende cement kan opnås ved, at der til cementen tilsættes jernsulfat (FeSO^ · 7 H20) i et sådant forhold, at aciditeten af jernsulfatet overstiger alkaliteten af cementen lidt.

Desuden kan bariumsulfid anvendes som aktiveringsmiddel i stedet for kromsalt og i stedet for cement som hydraulisk 25 bindemiddel. I dette tilfælde sker reaktionen efter formlen:

BaS + 9 H20 = Ba(0H)2 · 7 H20 + H2S.

Også dette er særligt fordelagtigt ved fremstilling af opslæmninger og koldt indbyggelig støbeasfalt.

Også mineralblandinger uden sand og fyldestoffer kan 30 omhylles, uden at der endog ved store emulsionsdoseringer må frygtes en bortflydning af emulsionen. Omvendt bliver mineralforekomster fra de mindste til den groveste kornform inklusive pulver, såsom jernoxyd, kalksten eller kvarts, omhyllet individuelt og fuldstændigt, uden at emulsionen under denne omhyl-35 lingsproces opdeles i sine bestanddele, og uden at en fortynding af emulsionen med vand er nødvendig.

Det er endvidere blevet fastslået, at man kan blande 5 141821 alle klassiske asfaltblandinger koldt i stedet for varmt med samme mineral- og bindemiddelmængder ved anvendelse af de beskrevne emulsioner, hvorved der ved den efterfølgende varmebehandling ved temperaturer over 80° C op til ca. 160° C, op-5 står et bituminøst blandingsgods, som i det ydre ikke adskiller sig fra klassisk, varmblandet blandingsgods, men som har hidtil ikke kendte egenskaber.

Vedhæftningsevnen, navnlig på sure stenarter, såsom kvarts- eller kiselsten, forbedres så meget, at materialet 10 danner et koldt lagerbestandigt og øsbart, men også ved temperaturer fra 10 - 30° C indbyggeligt blandingsgods. Derved elimineres to i praksis stadig oftere forekommende ulemper, nemlig for det første den dårlige vedhæftningsevne af bindemidlet til forskellige mineraler, navnlig til kvartsholdige mineraler, 15 og for det andet ubrugeligheden af varmt blandet, men før indbygningen afkølet bituminøst blandingsgods. Blandingsgodset i-følge den ovenfor beskrevne fremgangsmåde forbliver som nævnt i form af fri korn, men i en fortætningsbar tilstand.

Det har endvidere vist sig, at blandingsgods, der er 20 fremstillet koldt med disse emulsioner, ved åben eller lukket byggemåde med eller uden tilsætning af cement, kalk eller lignende fyldestoffer, tørret i luften eller ved direkte eller indirekte ophedning, gennemløber en kritisk tilstand på en sådan måde, at efter fordampning af 80 - 90¾ af vandet mineralstof-25 ferne ved bevægelse progressiv befries for omhyllingen. Denne foreteelse forsvinder atter hurtigt med stigende temperatur og fremadskridende opvarmningsgrad under en samtidig yderligere bevægelse af blandingsgodset. En opvarmning med eller uden op-hedning af et på basis af denne emulsion fremstillet bitumi-30 nøst blandingsgods uden bevægelse af mineralet tillader ligeledes en fuldstændig omhylling af de faste stoffer, så snart mere end 90% af vandet er fordampet, uden at der sker en gen-nemløbning af den nævnte kritiske fase med afhylling.

Som allerede tidligere nævnt, betyder fremgangsmåden i-35 følge opfindelsen praktisk talt en omvending af den klassiske varmblandingsproces, ved hvilken det i tørrerum i tørretromlen tørrede og ophedede mineralgods blandes i en blander med det bituminøse bindemiddel.

Claims (3)

141821 o Ifølge opfindelsen bringes det ubehandlede fugtige mineral derimod i kold tilstand i kontakt med bindemidlet, og det frembragte blandingsgods blandes derefter under varmebehandling over 80° C, fortrinsvis i en tørretromle.

5 Da herved også de fine materialer, der hæfter til det mineralske gods eller er tilsat dette, allerede er kommet i berøring med bindemidlet, medtages de ikke længere af varmgasstrømmen i tørretromlen og føres dermed ikke bort, så at de hidtil uundgåelige, kostbare anlæg til fjernelse af støv bliver 10 overflødige. Dette betyder, at blåndingsanlæg, der arbejder efter kendte fremgangsmåder, uden kostbare ændringsarbejder kan omstilles til fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse ifølge varmbiåndingsfremgangsmåden. Det har herved vist sig fordelagtigt, at tromlen ved anvendelse af rotationstørretrom-15 ler udrustes med slæbekæder, som for det første befordrer mineralets bevægelse og for det andet beskytter tromlen mod forureninger. Med hensyn til økonomien af fremgangsmåden ifølge krav 2, f. eks. ved støvfri fremstilling af varm asfalt, skal det 20 bemærkes, at der selv ved krav om den største vedhæftningsevne kun kræves tilsætninger i små mængder. Således er f. eks. for et kvartsholdigt mineral, 0,12 mm, 125 g basisk kromsulfat, op-løst i 375 cm vand, tilstrækkelig pr. ton blandingsgods. Denne tilsætning er tilstrækkelig til at opnå en absolut vanduføl-25 somhed for blandingsgodset.

1. Fremgangsmåde til omhylling af pulverformede til kornformede fugtige, ikke ophedede hårde partikler af faststof med bituminøse bindemidler til fremstilling af varmblandingsgods til vejbygning, idet den nødvendige varmetilførsel sker 30 ved direkte påvirkning af varme gasser, kendetegnet ved, at ubehandlede mineralske faste partikler, der i deres mineralstruktur indeholder vand og/eller på overfladen fugtighed, først i kold tilstand bringes i kontakt med et flydende bituminøst bindemiddel, og at i tilslutning hertil det frembragte blandingsgods i en tørreindretning, fortrinsvis en tør-