NL8800687A

NL8800687A - Werkwijze voor het bereiden van een mengsel dat bestemd is om een weg te verharden.

Info

Publication number: NL8800687A
Application number: NL8800687A
Authority: NL
Original assignee: Hollandsche Betongroep Nv
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1988-03-18
Publication date: 1989-10-16
Also published as: DE68903409T2; EP0333299B1; EP0333299A1; ES2035522T3; DE68903409D1; ATE82343T1

Description

« t NO 34804 ) Λ

Korte aanduiding: Werkwijze voor het bereiden van een mengsel dat bestemd is om een weg te verharden.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een mengsel dat bestemd is om een weg te verharden, omvattende het in een menger mengen van minerale bestanddelen zoals grind en/of gebroken steen en zand met een bitumineus bindmiddel.

5 Het vrachtverkeer neemt in vele landen van de wereld al jaren toe; niet alleen het aantal vrachtwagens doch ook de gemiddelde asbelasting is groter geworden. Aan de wegverharding van asfaltwegen worden dan ook steeds hogere eisen gesteld. De conventionele wegverhardingsmengsels voldoen vaak niet, dat wil zeggen dat 10 uit bitumen (, zand) en steen bestaande bekende verhardingslagen niet de beoogde levensduur hebben zodat een uit die lagen opgebouwde wegverharding relatief snel vervangen moet worden. Er zijn pogingen ondernomen de sterkte-eigenschappen op een hoger peil te brengen. Zo is het bekend polymeren aan de bitumineuze bindmiddelen toe te voegen ten 15 einde die bindmiddelen te modificeren. Voorts wordt zwavel gebruikt om het bindmiddelsysteem en de minerale opbouw te verbeteren. Tenslotte is het bekend om mica, silicafume en andere stoffen toe te passen om de mechanische eigenschappen te optimaliseren. Deze pogingen leiden wel tot enig resultaat doch van een aanzienlijke verbetering van de 20 sterkte-eigenschappen is geen sprake.

Een vergroting van de splijt- en buigtreksterkte en van de vermoeiingslevensduur is in het bijzonder van belang bij poreus wegverhardingsmateriaal. De tendens is, dit materiaal, steeds meer in de bovenlaag van een asfaltweg toe te passen om regenwater snel af te 25 voeren. De verkeersveiligheid is daarmee gebaat. De porositeit wordt verkregen door relatief weinig bitumen en veel steen te gebruiken. Dit heeft een nadelige invloed op de sterkte.

Met de uitvinding wordt beoogd een in de aanhef aangeduide werkwijze te verschaffen waarbij de sterkte-eigenschappen 30 van asfaltlagen op eenvoudige, betrekkelijk goedkope wijze aanzienlijk worden verbeterd.

Volgens de uitvinding worden in het mengsel gehakte bundels van glas- of minerale vezels bijgemengd in een percentage van 0,1 tot 1 ten opzichte van de minerale bestanddelen. De bijmenging van 35 de vezels vindt dus in de menginrichting en niet op de weg plaats.

Indien losse glas- of mineraaldraden aan het mengsel .8800687 2 f ( i zouden worden toegevoegd, zou een slechte menging optreden. Wezenlijk is dan ook dat de glas- of minerale vezels in de vorm van tot bepaalde lengtes gehakte bundels in het mengsel worden ingebracht. Het materiaal van de vezels moet bestand zijn tegen een temperatuur tot 250eC. Daarom 5 komen kunststof vezels niet in aanmerking. Van belang is voorts dat de vezelbundels los zijn en bijvoorbeeld niet tot een mat of dergelijke zijn geweven. De bundels omvatten gewoonlijk meer dan 100 filamenten. Een te hoog vezelgehalte in het mengsel leidt tot opeenhoping, bij te weinig vezels wordt niet of nauwelijks een versterking bereikt. Bij 10 voorkeur ligt het vezelspercentage in het gebied tussen 0,2 en 0,4 % ten opzichte van de minerale bestanddelen.

Een te grote lengte van de vezels leidt tot een gebrekkige mengbaarheid. Daarentegen treedt bij te kleine vezelstukjes klitvorming op. De lengte van de filamenten zal dan ook tussen 5 en 100 15 mm en liefst tussen 5 en 50 mm zijn gelegen. Vaak wordt een maximum van 50 mm aangehouden.

De doorsnede mag om praktische redenen niet te klein zijn. Een minimum diameter van 1 micron is geboden. Om de vezels een mechanische bescherming te geven en de hechting aan de bitumen van het 20 mengsel te bevorderen kan op de vezels een beschermende coating zijn aangebracht die de hechting bevordert. Deze coating kan bestaan uit chemisch gemodificeerde bitumensamenstellingen. Voorbeelden zijn onder andere beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 4.166.752 en 4.251.577.

25 De coating vormt wat betreft de mechanische bescherming een beschermhuls tegen breken waarbij de vezels ook worden beschermd tegen het langs elkaar schuren.

De glas- of minerale vezelbijmenging heeft een versterkende invloed op alle gangbare asfaltmengsels voor weg-30 verhardingen. Voorbeelden zijn: steenslag grind zand vulstof bitumen dicht asfaltbeton 60-65 30-45 ca. 8 6-8 massa % open asfaltbeton 60-75 20-35 ca. 6 4-6 massa % zeer open asfaltbeton 70-90 5-25 ca. 5 4-6 massa % 35 grind asfaltbeton 50-65 ca. 6 4-5 massa % gietasfalt 30-40 40-50 ca. 20 8-12 massa %

Het effect van de bijmenging van gehakte glasvezels zal nu worden toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden: .8800687 3 \ i

Voorbeeld 1

Dicht asfaltbeton met een maximale steenmaat van 16 mm bestaande uit kiezelsteenslag, brekerzand, fijnzand, vliegaskalkvulstof, 6,4 % bitumen 80/100 5 zonder glasvezel met 0,4 I vezel toename splijtsterkte 0,99 N/mm^ 1,20 N/ram^ 21 % buigtreksterkte 2,9 N/mm^ 3,4 N/mm^ 17 % 10 Voorbeeld 2

Dicht asfaltbeton met een maximale steenmaat van 16 mm bestaande uit gres d'yvoir steenslag, moranebrekerzand, fijn zand, kalkvulstof, 6,0% bitumen 80/100 15 zonder glasvezel met 0,4 % vezel toename splijtsterkte 0,83 N/mm^ 1,02 K/tnm^ 23 % buigtreksterkte 2,7 N/mm^ 3,0 N/mm^ 11 % vermoeiingslevensduur N = 125.900 N = 354.800 180 % in lastherhalingen 20 (20eC)

Voorbeeld 3

Dicht asfaltbeton met een maximale steenmaat van 16 mm bestaande uit morane steenslag, brekerzand, fijn zand, vliegasvulstof, 6,4 % bitumen 25 80/100 zónder glasvezel met 0,2 % vezel toename splijtsterkte 0,96 N/mm^ 1,08 N/mm^ 13 % 30 Gebleken is dat de gunstige effecten onafhankelijk zijn van de aard van de steenslag (kiezelslag, morane, porfier, diabaas), van het brekerzand (kiezelslag, morane), van het natuurlijke zand (rivierzand, plaatzand etc.), van de vulstof (kalksteenmeel, vliegas, kalkhydraat) en van het bitumineuze bindmiddel (bitumen 45/60, 35 80/100 etc.).

In bovenstaande voorbeelden hadden de glasvezel-monofilamenten een lengte van circa 13 mm, bedroeg de diameter ongeveer 13 micron en werden de vezels in de vorm van gekapte bundels van vezels bijgemengd. De vezels waren bedekt met een coating die de hechting met .8800887 i 4 κ « de bitumen bevorderde en een mechanische bescherming van de vezels vormt.

>8800687

Claims

1. Werkwijze voor het bereiden van een mengsel dat bestemd is om een weg te verharden, omvattende het in een meng-inrichting mengen van minerale bestanddelen zoals grind en/of gebroken steen en zand met een bitumineus bindmiddel, met het ken- 5 merk, dat iti het mengsel gehakte bundels van glas- of minerale vezels worden bijgemengd in een percentage van 0,1-1 ten opzichte van de minerale bestanddelen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, m e t h e t kenmerk, dat het percentage glas- of mineraalvezels ten opzichte 10 van de minerale bestanddelen 0,2 - 0,4 bedraagt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2,met het kenmerk, dat de lengte van de filamenten tussen 5 en 100 mm is gelegen.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t het 15 kenmerk, dat de lengte van de filamenten maximaal 50 mm bedraagt.

5. Werkwijze volgens conclusie 3, m e t h e t kenmerk, dat de lengte van de filamenten tussen 5 en 30 mm is gelegen.

6. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de diameter van de filamenten ten minste 1 micron bedraagt.

7. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat op de vezels een de 25 hechting bevorderende beschermingscoating is aangebracht.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, m e t het kenmerk, dat de coating bestaat uit chemisch gemodificeerde bitumensamenstellingen. .8800687