DK150683B - Fremgangsmaade til fremstilling af en koerebanebelaegningsmasse - Google Patents

Description

150683

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en kørebanebelægningsmasse, ved hvilken et sønderdelt gummivulkanisat blandes med sønderdelt og opvarmet stenmateriale,og denne blanding tilsættes et bindemiddel.

5

Belægningsmasser som indeholder de ovenfor nævnte bestanddele er kendte, og forekommer i en mængde forskellige former for belægning af veje, gader og andre baner. Hvis belægningsmassen skal anvendes som vejbelægning eller lignende, er det ud fra et slitagesynspunkt 10 ønskeligt, at den indeholder mest muligt makadam, dvs. sten med størrelse over 8 mm. For at muliggøre bindingen af makadammen anvendes et fyldmateriale, som udgøres af såkaldt finmateriale med en kornstørrelse på mellem 0-8 mm, og som består af fyldstof, der har en kornstørrelse mindre end 0,074 mm samt stenmel. Selve bindin-15 gen af fyldmaterialet og makadammen tilvejebringes ved hjælp af asfalt, der med fordel tilsættes i så stor en mængde, at massen bliver mættet, men dog ej flydende, idet risikoen for såkaldt blødhed i den færdige belæg- 2 150683 ning forøges kraftigt-! takt med et øget asfaltoverskud. For at kompensere mod et eventuelt asfaltoverskud eller i sådanne tilfælde, hvor man af særlige grunde ønsker en bindemiddelrig eller fed belægning, kan man tilsætte yderligere finmateriale, hvorved det procentuelle 5 indhold af makadam vil falde, således at massen får dårligere egenskaber med hensyn til slidstyrke. Et højt makadamindhold vil med andre ord bevirke en god slidstyrke, men på den anden side må man for at få et højt makadamindhold tilsvarende mindske mængden af finmateriale i massen, og når mængden af finmateriale mindskes må, som 10 følge heraf, mængden af bindemiddel ligeledes mindskes. Når mængden af bindemiddel mindskes opstår der visse ulemper, såsom mindsket sammenhæng mellem makadam og fyldmateriale, hurtigere ældning ved udtørring, en lavere elasticitet etc., hvor den mindskede sammenhæng er den største ulempe. Med det formål at forbedre sammenhængen 15 mellem makadammen, fyldmaterialet og bindemidlet har man foretaget forsøg, hvor man, efter tilsætningen af bindemidlet, tilsætter formalet eller knust vulkaniseret gummiaffald, som indeholder ét eller flere fyldstoffer, uden af det dog er lykkedes at opnår nogen væsentlig øgning af makadamindholdet.

20

Af det ovenfor nævnte fremgår det således, at man ved de hidtil kendte fremgangsmåder til dannelse af belægningsmasse er bunden til ret snævre grænser for mængden af makadam og bindemiddel i en masse, idet de optimale værdier for asfalt og makadam er beregnet til 7 respektive 35 25 vægt$ i en og samme blandingc At øge makadammængden ud over nævnte værdier lader sig imidlertid ikke gøre ved kendte blandinger og metoder, men ønsker man at opnå en bedre slidstyrke på et tyndt slidlag,kan man på en hidtil kendt måde, tilføre makadam ved at udlægge en makadam, som er overtrukken med et bindemiddel, på en allerede udlagt belægnings* 30 masse af forholdsvis dårlig kvalitet. På denne måde kan indholdet af makadam maksimalt øges med 10$, dog kun i slidlaget. På denne måde opnår man en vejbelægning, som består af et relativt hårdt men tyndt slidlag, samt et bærelag som ud fra et slitagemæssigt synspunkt er langt dårligere, og som efter nedbrydning af slidlaget temmelig hur-35 tigt bortslides,og forårsager herved ødelæggelse af vejbanen, og som følge heraf kostbare reparationer.

3 150683

Fra tysk patentskrift nr. 511.087 er det endvidere kendt at fremstille belægningsmasser af stenmateriale, sønderdelt gummivulkanisat og et bituminøst bindemiddel ved først at opvarme alt det stenmateriale, som skal indgå i den færdige masse til en vis temperatur og siden 5 tilsætte alt gummivulkanisat på en gang under samtidig eller senere tilsætning af det bituminøse bindemiddel. Ved denne fremgangsmåde opnås der en sådan opløsning af det tilsatte gummivulkanisat, at dette blandes intimt med den plastiske, bituminøse masse, hvilket ikke har vist sig at fremme en binding af det grovere stenmateriale i mas-sen i en ønsket udstrækning.

På baggrund af, at en belægning bliver desto stærkere jo større dens mængde af makadam er,er det først og fremmest formålet med opfindelsen at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af en belægningsmasse, 15 som kan indeholde en betydelig større mængde godt bunden makadam end det hidtil har været muligt at opnå, uden at anvende andet tilsætningsmateriale end sønderdelt gummivulkanisat, som i sammenligning med andre kendte tilsætningsmaterialer, som f.eks. kork, .er. billigt og forefindes let tilgængeligt i form af kasserede bildæk 20 og lignende.

Dette formål opnås ved, at fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at stenmaterialet med en kornstørrelse på over 8 mm opvarmes til en temperatur på fra 160-170°C, hvorpå det blandes med 25 en første fraktion af gummivulkanisatpartikler med en partikelstørrelse på mellem 1 og 8 mm målt i den retning, i hvilken partiklerne er størst, hvorefter en anden fraktion af gummivulkanisatpartikler med en partikelstørrelse på mellem 0 og 1 mm tilsættes, og at der til sidst tilsættes og iblandes stenfyldmateriale med en korn-20 størrelse på fra 0-8 mm samt bindemiddel i form af bitumen.

Ifølge opfindelsen opvarmes således først alene makadammen til den for det anvendte bindemiddel beregnede temperatur, hvorpå den grovere fraktion af det sønderdelte gummivulkanisat tilsættes og blan-35 des med den opvarmede makadam. Herved kommer det grovere gummivulkanisat under blandingsforløbet direkte i kontakt med makadammen og som følge af den varme, der hidrører fra det opvarmede makadam, brin 4 150683 ges det grovere gummivulkanisat til at hæfte sig fast til de i maka~ dammen indgående stenpartiklers overflade under delvis termisk nedbrydning i området nærmest stenpartiklerne, hvorved disse grovere gummi-partikler iøvrigt bibeholder deres oprindelige egenskaber. Først derefter tilsættes den anden fraktion af det sønderdelte gummivulkanisat, og som består af mindre gummipartikler, som, med hensyn til konsistens, forandre sig i betydelig større udstrækning og sammen med det senere tilførte fyldmateriale udfylder mellemrummene imellem det grovere stenmateriale.

0

Ved at behandle makadamraen på denne måde før tilsætning af fyldmaterialet samt bindsnidlet, opnår man at makadamindholdet i belægningsmassen kan stige til i det mindste 65 vægt%, hvilket er en væsentlig øgning i forhold til den optimale værdi for makadammen i hidtil kendte belægningsmasser „ Da makadammen ligeledes

C

er fordelt jævnt i belægningsmassen, kan man opnå en belægning, som i hele sin tykkelse har samme høje makadamindhold, hvorved man opnår den samme store slidstyrke under nedslidningen og ikke kun i slidlaget. Foruden et øget makadamindhold, som medfører en reduceret mængde fyldmateriale, opnår man ved tilstedeværelsen af gummivulkanisat et, at 0 den foreliggende belægningsmasse kan indeholde en større mængde bindemiddel end hidtil kendte belægningsmasser, uden at belægningen bliver flydende eller blød i udlagt tilstand. En stor mængde af bindemiddel vil derimod øge sammenbindingen af makadampartiklerne, og på en effektiv måde hindre disse fra at løsnes når de udsættes for ydre påvirknin-5 ger fra f.eks, bilernes pigdæk. Belægningsmassen, som er fremstillet ifølge opfindelsen, kan foruden at indeholde en stor mængde makadam, ligeledes uden større ekstraomkostninger fremstilles i lysere farver end hidtil kendte vejbelægninger, og således mere trafiksikre, 0 Endvidere har det vist sig, at gummivulkanisatet i forening med en større bindemiddelmængde, bevirker at massen i udlagt tilstand, bliver mere elastisk end hidtil kendte asfaltbelægninger, og ligeledes selvudbedrende i betydelig større omfang end hidtil kendte masser ved f,eks, frostskader, og belægningsmassen ifølge opfindelsen har sådan-5 ne egenskaber, der bevirker, at de forekommende ældningsfænomener på en effektiv måde modvirkes. Dette har særlig stor betydning, hvor det drejer sig om belægning af baner, soiti kun er udsat for ringe trafik.

150683 5

En for en vejbelægning særlig velegnet masse har det vist sig, at kunne opnås, hvis gummivulkanisatpartiklerne i den første fraktion er kubiske, men fortrinsvis har større udstrækning i dn retning end i begge de andre retninger, idet de som nævnt har en partikelstørrel-5 se, som ligger mellem 1-8 mm, målt i den retning, hvor partiklen har sin største udstrækning. Dette gummivulkanisat karakteriseres i det følgende som trådformet, skønt andre former også kan forekomme. En sådan belasgningsmasse vil i udlagt tilstand have fritliggende gummimateriale dvs. gummitråde, der i det øverste lag på en effektiv måde bryder de bølger, son dannes i fugtigt føre foran dækkene, hvorved faren for den såkaldte planning er elimineret. Den nærværende belægning vil i sammenligning med hidtil kendte belægninger yde en større friktion mellem dæk og vejbane på grund af forekomsten af det trådformede gummivulkanisat i det øverste lag, og det selv i tørt føre.

15

Foruden de ovennævnte fordele har den fremstillede belægningsmasse i-følge opfindelsen den fordel, at belægningens overflade ikke nedfry-ses i samme grad som hidtil kendt ved temperaturer lidt under 0°C, samtidig med at belægningen giver mindre trafikstøj end hidtil kendte 20 belægninger.

En særlig gunstig belægning for veje og lignende er en blanding, som består af 1,35 vægt% trådformet gummivulkanisat som den første fraktion dvs. med en partikelstørrelse på mellem 1-8 mm, hvilket gummivulka-25 nisat blandes med den opvarmede makadam, hvorved gummivulkanisatet bringes til at klæbe til makadammen. Derefter tilsættes yderligere 1,65 vægt% gummivulkanisat i pulver eller melform og af samme type og kvalitet, som det trådformede gummivulkanisat og med en partikelstørrelse på mellem 0-1 mm. Med en sådan mængde gummivulkanisat kan belæg-30 ningsmassen derudover indidiolde i det mindste 8,5 vægt% bindemiddel, dvs. asfalt, og i det mindste 65 vægt% makadam, idet den resterende del udgøres af finmateriale, der således forekommer i væsentlig mindre mængde end ved hidtil kendte belægningsmasser for veje. De angivne procenttal samt forholdet mellem på den ene side gummivulkanisatets 35 pulverformede og trådformede dele, og på den anden side forholdet mellam massens samlede bestanddele, kan givetvis ændres og varieres i stor grad og i begge retninger, således at den færdige belægningsmasse kan tilpasses det ønskede anvendelsesområde og belægningstype, men de her angivne procenttal må dog anses for at give optimal kvalitet, hvor det dreier sia om belæaninasmasser , 150683

Med det formål at forbedre sammenhæftningen har det vist sig at være fordelagtigt, at behandle det trådformede gummimateriale med en primer, d.v.s, et forbehandlingsmiddel, som aktiverer vedhæftningen, og som består af en tyndtflydende asfaltopløsning eller vejtjære, hvorved 5 denne primer skal indgå i gummimaterialet og helst i en sådan mængde at gummimaterialet fugtes, uden at der opstår noget overskud herved. Denne behandling kan med fordel udføres af gummileveradøren, hvorefter materialet kan opbevares i en lukket emballage. Formålet med denne behandling af det trådformede gummimateriale er at aktivere vedhæftnin-10 gen mellem gummivulkanisatet, stenmaterialet og asfalten. Med samme formål for øje kan desuden makadammen behandles med en primer, hvilket dog ikke er absolut nødvendigt.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan udføres i konventionelle asfalt-15 fabrikker, der fremstiller varme blandede belægningsmasser, idet blandingstemperaturen son nævnt skal være af en sådan størrelse, at den svarer til det anvendte bindemiddel, d.v.s, normalt 160-170°C, I blandingsaggregatet tilsættes først makadam, som ikke behøver at være behandlet med en primer, og som opvarmes til den nævnte temperatur, og umiddelbart 20 herefter tilføres det trådformede gummivulkanisat, der fortrinsvis er præpareret med den ovennævnte primer, men som ikke behøver at være forvarmet, idet der til stadighed foretages en opblanding,d.v.s, omrøring for at bringe det trådformede gummivulkanisat i kontakt med de stenpartikler som indgår i makadammen.Under blandingen påvirker makadammen, 25 som har en temperatur på ca, 160-170°C, gummimaterialets overflade, således at der sker en addition (addering) mod denne, d,v,s. det trådformede gummi bringes,ved hjælp af varmen,til at hæfte ved de opvarmede stenpartikler, som indgår i makadammen. Herefter tilsættes det pulver- eller melformige gummivulkanisat, som blandes med den således be- *3 n handlede makadam, og derefter tilsættes fyldmaterialet eller stenmelet.

En ekstra tilsætning af filler, udover det som indgår i stenmelet (normalt 6-8%) er ikke nødvendig, idet den almindelige fremgangsmåde er, at kalkstensfiller supplerer den resterende del op til ca. 10%. Når homogenitet er opnået tilsættes der en, for asfaltbeton passende as-35 falt, hvorefter blanding foretages, indtil asfalten er indarbejdet i massen. Blandingstiden er den samme som for konventionelle asfaltmas ser.

Den fortsatte behandling og bearbejdning af massen ifølge opfindelsen afviger ikke fra den, som konventionelle masser udsættes for. Dog bør