Verfahren zur Herstellung einer bituminösen Belagmasse Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel lung einer bituminösen Belagmasse, insbesondere Asphalt- bzw. Teerbelagmasse.
Trotz des wirtschaftlichen Erfolges, den bituminö ser Gussmörtel im Wettbewerb mit Portland-Zement- Gussmörtel aufweist, hat jener doch gewisse Nachteile.
Der übliche bituminöse Gussmörtel ist wesentlich schwerer als der übliche Portland-Zement-Gussmörtel. Aus diesem Grunde werden jene diesem nicht vorgezo gen, wenn dem Gewicht eine besondere Bedeutung zu kommt. Versuche, den Gewichtsunterschied auf einen zu vernachlässigenden Wert durch die Anwendung von leichten Füllstofffen zu verringern, haben sich deshalb nicht als erfolgreich erwiesen, weil für beide Arten von Gussmörtel leichte Füllstoffe verwendet werden kön nen.
Ausserdem ist die bituminöse Masse im allgemei nen nicht stabil oder sie lässt hinsichtlich der Festig keit zu wünschen übrig, bzw. ist sie in einem zu star ken Masse der Zerstörung durch Wasser, Stoss, Abrieb oder chemische Reaktionen unterworfen.
Es ist demnach ein wesentlicher Zweck vorliegen der Erfindung, eine neue verbesserte bituminöse Belag masse zu schaffen, die leicht und in hohem Masse federnd ist, eine hohe Festigkeit und Stabilität aufweist und äusserst widerstandsfest gegenüber Stoss, Abrieb und Wasser ist.
Ein anderer Nachteil der bekannten bituminösen Gussmörtel ist deren Anfälligkeit gegenüber Tempera turschwankungen. Sie werden verhältnismässig weich und viskos bei Temperaturen von etwa 38 bis 49 C und mehr; sie werden hart und brüchig bei Temperatu ren unterhalb 10 C Aus diesem Grunde neigt ein aus einem bituminösen Gussmörtel bestehender Belag zur Rissbildung und zum Zerfall durch Oxydation und Witterungseinflüsse, wodurch dessen Lebensdauer ver ringert wird. Versuche, diese Anfälligkeit zu verrin gern, haben sich in der Vergangenheit nicht als erfolg reich erwiesen.
Es ist demnach ein weiterer Zweck vorliegender Erfindung, eine solcltc Belagmasse vorzuschlagen, de- ren Anfälligkeit gegenüber Temperaturschwankungen verringert ist, um dadurch die Lebensdauer des Belages zu verlängern.
Ein weiterer Nachteil der bekannten bituminösen Gussmörtel liegt in ihrer beschränkten Anwendbarkeit zur Herstellung von Belägen für Flugzeugstartbahnen, Abstellplätzen für Taxis, Vorplätzen von Tankstellen und Parkflächen. Die beiden üblichen zur Herstellung von Beiagmischungen verwendeten bituminösen Binder sind Asphalt und Teer, von welchen zur Herstellung von Belägen Asphalt an erster Stelle verwendet wird, da er sich leichter mischen und anwenden lässt und stabiler ist. Asphalt ist indessen gegenüber der chemi schen Einwirkung von Brennöl, Düsenöl und Benzin nicht widerstandsfähig.
Infolgedessen werden die bitu minösen Beläge für Flughäfen im allgemeinen haupt sächlich aus Teer hergestellt, da dieser gegenüber Brennöl, Düsenöl und Benzin beständig ist. Die Ver wendung von Teer bringt indes einige Probleme mit sich, welche die Herstellung von Teerbelagmassen in den bekannten Heissmischanlagen erschweren Für die Herstellung heisser Asphalt- und Teermi schungen müssen die mineralischen Zuschlagstoffe, die Teil der Belag masse sind, sorgfältig und völlig getrock net und gesiebt werden.
Bei den üblichen Mischanla gen geschieht dies dadurch, dass die Zuschlagstoffe auf mindestens etwa 120" C erhitzt werden müssen, aber Teer kann leider mit diesen Zuschlagstoffen, wenn sie noch heiss sind, nicht gemischt werden, da Teer bei Temperaturen über ewta 79,5-93,3 C kocht , d. h. Blasen wirft. Das Kochen des Teers verringert aber dessen Festigkeit uad Haltbarkeit. Die vielen Brüche bei den aus Teer bestehenden Flughafenbelägen sind meistens unmittelbar darauf zurückzuführen, dass der Teer und die mineralischen Zuschlagsstoffe bei einer zu hohen Temperatur gemischt wurden, mit dem Er gebnis, dass der Teer gekocht wurde. Wenn es auch an sich möglich ist, das Ankohlen bzw.
Kochen des Teers dadurch zu vermeiden, dass man die minera lischen Zuschlagsstoffe auf eine annehmbare Tempera- tur abkühlen lässt, ist dies in der Praxis doch schwierig zu überwachen, da die üblichen Apparate zur Herstel lung bituminöser Mischungen von üblichen Verfahren auf eine Massenproduktion verschiedener asphaltischer Standard-Mischungen abgestellt sind. Obwohl es ferner möglich ist, Zuschlagstoffe bei einer niedrigeren Tem peratur zu erhitzen und zu trocknen, wird diese Ver fahrensweise aus Gründen der Einfachheit dem Ab kühlenlassen der Aggregate vor dem Mischen nicht vorgezogen.
Vorliegender Erfindung liegt infolgedessen die wei tere Aufgabe zugrunde, eine bituminöse Mörtelmasse zu bilden, die es gestattet, dass wahlweise heisse und kalte Asphalt- und Teergemische ohne Abkühlen der mineralischen Zuschlagsstoffe hergestellt werden kön nen, die zum völligen Trocknen und Sieben erhitzt worden sind, so dass infolgedessen heisse und kalte Asphalt- oder Teergemische in der üblichen Anlage hergestellt werden können.
Eine besondere Aufgabe vorliegender Erfindung liegt in der Bildung einer bituminösen Belagmasse, die als ein heisses oder kaltes Gemisch zusammengesetzt und angewendet werden kann.
Abgesehen von dem Problem des Verkohlens ist Teer deshalb ein delik=ates Bindemittel, weil es nicht elastisch und geschnaeidig bei tiefen Temperaturen bzw. nicht zäh und stabil in der Wärme ist.
Der Erfindung liegt infolgedessen die weitere Auf gabe zugrunde, ein Teergemisch zu bilden, das bei lan ger Lebensdauer als Belag für Flughäfen, Parkflächen, Tankstellen und dgl. geeignet ist, wobei der Belag zäh und stabil in der Wärme und geschmeidig und elastisch in der Kälte ist.
Eine weitere besondere Aufgabe vorliegender Er findung liegt in der Bildung einer bituminöse Masse, die in verhältnismässig dünner Schicht aufgetragen und in einer Konsistenz hergestellt werden kann, dass sie sich zur Erzielung einer Abdichtung in der Kälte ver wenden lässt.
Weitere der Erfindung zugrunde liegende Aufgaben und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Einzelbe schreibung.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass man entweder zerkleinerten Natur- oder Synthese-Kautschuk in vulkanisiertem oder nicht vulkanisiertem Zustand, zerkleinerten Kork und min destens auf 120 C erwärmte, grobkörnige mineralische Zuschlagstoffe als Einzelkomponenten direkt miteinan der mischt, worauf man dieser Mischung einen er wärmten bituminösen Binder zumischt, oder dass man vorerst ein Vorgemisch aus dem Kautschuk dem zer kleinerten Kork und einem spezifisch leichten anorga nischen Füllstoff herstellt,
dieses mit den auf mindestens 120 C erwärmten Zuschlagstoffen mischt und dieser Mischung den erwärmten bituminösen Binder zugibt, wobei man einen Kautschuk einsetzt, der zu 30-90 % seines Gewichtes im bituminösen Binder löslich ist, und dass man die Gewichtsverhältnisse der Stoffe so wählt, dass 3,5-18 Gew.-Teile Kautschuk pro Gew. Teil Kork vorhanden sind,
und dass das füllstoffhaltige Vorgemisch wie folgt zusammengesetzt ist: 70-90 Gew.-Teile Kautschuk, 5-20 Gew.-Teile Kork, 5-10 Gew.-Teile Füllstoff Das Vorgemisch weist z. B. granulierten Kautschuk und vorzugsweise fein gesichteten Kork auf. Es ist möglich, die Vormischung herzustellen und sie in Säk- ken oder Behältern zu lagern.
Die Vormischung muss einen spezifisch leichte, d. h. voluminösen minera lischen Füllstoff, wie Flugasche oder Diatomeen-Erde enthalten, um die Gefahr der spontanen Verhärtung des Gemisches zu verringern.
Es ist bekannt, Kautschuk in den verschiedensten physikalischen Forcier. mit bituminösen Materialien zur Herstellung einer Belagmasse zu verwenden, die für Strassen, Spiel-, Tennis- und Parkplätze und sogar für Fussböden geeignet ist. Der Hauptvorteil, Kau tschuk zu verwenden, liegt in dessen Biegsamkeit und Elastizität. Infolgedessen ermüden Körper und Füsse weniger, auch Abschürfungen werden verringert, und darüber hinaus die Festigkeit des Belages gegen Schlag und Stoss erhöht. Kautschuk hat indes einige uner wünschte Eigenschaften, die seine Verwendung als Be- lagmasse, wozu solche rechnen, die Kautschuk als einen Bestandteil aufweisen, beschränken.
Die Fehler der Beläge sind meistens auf eine unzureichende Menge bituminösen Binders zurückzuführen. Kau- tschul, selbst lässt nicht zu, dass der Prozentgehalt an bituminösem Binder in der Belagmasse wesentlich er höht wird, ohne dass dadurch während der ersten Jahre nach dem Aufbringen der Belagmasse die Gefahr des Ausblühens und die sich daraus ergebende Schlüpfrigkeit der Beläge auch erhöht wird.
Ein ande rer Nachteil des Kautschuks liegt in seiner Neigung zu oxydieren, und wenn die Oxydation einen gewissen Grad erreicht hat, verringert sich die Verträglichkeit des Kautschuks mit dem Asphalt- bzw. Teerbinder. Dadurch, wird der Belag brüchig, hart und verliert seine Elastizität und Stossdämpfung. Der Belag wird in demselben Sinne trocken , wie ein Gemisch, das zu wenig Asphalt oder Teer enthält.
Ein anderer Nachteil des Kautschuks liegt darin, dass er keine verhältnismässig leichte bituminöse Mör telmasse ergibt. Man hat aus diesem Grunde nach an deren Stoffen gesucht, die an Stelle von Kautschuk bituminösen Belagmassen einverleibt werden können, um ein leichtes, elastisches Produkt zu erhalten, das ein praktisch ins Gewicht fallendes Federungsvermö gen aufweist. Kork ist ein solcher Stoff.
Granulierter Kork ist sehr voluminös, er hat eine Dichte von etwa 64-192 g/1, vergl. z. B. mit granulier tem Kautschuk, der eine Dichte von etwa 640-960 g/1 aufweist. Aus diesem Grunde ist Kork für spezifisch leichte Gemische erwünscht. Kork hat auch ein grösse- res Federungsvermögen und eine grössere Elastizität als granulierter Kautschuk. Wegen des grösseren Fede rungsvermögens und der grösseren Elastizität treten weniger Hautabschürfungen und Fussblasen auf und der Körper ermüdet nicht so leicht, wenn an Stelle von Kautschuk Kork in bituminösen Belagmassen verwen det wird.
Ein weiterer Vorteil des Korkes liegt darin, dass er eine grössere Menge bituminösen Binders ab sorbiert bzw. mit diesem gemischt werden kann, ohne dass die Gefahr des Ausblühens besteht oder eine zu fette Mischung entsteht. Um ein Beispiel zu geben: 1 Gewichtsteil granulierter und gesichteter Kork kann 3-4 Gewichtsteile flüssigen Asphalt absorbieren und mit dieser Menge gemischt werden, ohne dass ein Aus blühen zu befürchten ist oder eine fette Mischung entsteht, während 1 Gewichtsteil gramslierter Kau tschuk höchstens nur 0,2-0,4 Gewichtsteile reinen Asphalt aufnehmen kann,
wenn rnan ein fettes oder unter der Einwirkung des Verkehrs ausblühendes Be- lagsgemisch vermeiden will.
Aber auch Kork hat leider einige unerwünschte Eigenschaften, die dann besonders hervortreten, wenn Kork einem bituminösen Mörtel, einverleibt ist. Kork ist ein organisches Material mit Teilchen oder Fasern, die verhältnismässig schwach sind und deren Festigkeit gegenüber Abnutzung wesentlich geringer als die von Kautschuk ist. Hinzu kommt, dass Kork mit Asphalt nicht verträglich ist. Ein bituminöser, lediglich Kork enthaltender Belag ist unbeständig; er weist eine grosse Neigung zum Abfasern, Abrieb und Verrotten auf, wenn er nicht von Zeit zu Zeit mit kostspieligen ab dichtenden überzügen versehen wird. Auch das Anset zen bituminöser, lediglich Kork enthaltender Mörtel ist nicht ohne Probleme.
Es ist schwierig, Kork mit heis- sem Asphalt als Bindemittel zu mischen, ohne dass in dem Mischer eine Koagulation oder eine Zusammen ballung eintritt. Ferner kann Kork nicht auf die für heisse bituminöse Gemische erforderliche Temperatur, ohne dass eine Verkohlung oder ein Anbrennen statt findet, erhitzt werden.
Trotz dieser wohlbekannten unerwünschten Eigen schaften von Kork und Kautschuk, wenn sie jeder für sich als Bestandteile von bituminösen Belagmassen verwendet werden, haben wir gefunden, dass, wenn eine bituminöse Belagmischung hergestellt wird, die nicht lediglich Kautschuk oder Kork, sondern Kork und Katschuk zugleich in Mengen und unter Bedingun gen, die nachstehend noch beschrieben werden, ent hält, diese unerwünschten Eigenschaften praktisch ver mieden und die vorstehend angegebenen Aufgaben ge löst werden.
Unter der Bezeichnung Kautschuk ist jedes synthe tische oder natürliche vulkanisierbare Elastomer in vulkanisiertem oder nichtvulkanisiertem Zustand zu verstehen, und insbesondere folgende Stoffgruppen und deren Glieder: 1. Butadienkautschuk einschliesslich a. Natriumbutandienkautschuk, b. Mischpolymerisate aus Butadien und Styrol (z. B. Buna A), c. Mischpolymerisate aus Butadien und Acrylnitril (z.
B. Methylkautschuk), 2. Isoprenkautschuk einschliesslich Neopren, 3. Haloprenkautschuk einschliesslich Polybrom- opren, 4. Mischpolymerisate von Olefinen und kleinen Mengen Diolefinen, einschliesslich des Mischpolymeri- sates aus 1.sobuten und Isopren (z.
B. Butylkautschuk), 5. Polysulfidkautschuk, einschliesslich der Misch polymerisate aus Natriumtetrasulfid und Äthylendichlo- rid (z. B. Thiokol) und 6. natürlicher Kautschuk.
Es ist wichtig für die Zwecke der Erfindung, diese natürlichen und synthetischen Elastomere in zwei Gruppen zu teilen: 1. Diejenigen, die sich lösen in und vermischen mit dem in Asphalt- und Teerbindemitteln vorliegenden Verschnittölen und Rückstandsölen, um ein kau tschukartiges Gummi-Bindemittel zu bilden und 2. diejenigen, die gegenüber Petroleum, Kohlen wasserstoffölen und aromatischen Lösungsmitteln be ständig sind und sich deshalb nicht lösen 'ozw. verbin den.
Von dem im Handel in grossen Mengen und zu konkurrenzfähigen Preisen erhältlichen Elastomeren falten die meisten in die erste Gruppe. In die zweite Gruppe fallen die folgenden Haupttypen: a. Mischpolymerisate aus Butadien und Acrylnitril, b. Mischpolymerisate aus Olefinen und Diolefinen, c. Polysulfidkautschuke und d. Neopren.
Für die Zwecke der Erfindung verwendet man vor zugsweise Elastomere aus beiden Gruppen. Sie werden in das Gemisch formfester Teilchen eingeführt. Der lösliche Kautschuk wirkt mit dem bituminösen Binder unter Bildung eines gummiartigen Bindemittels zusam men, das dazu beiträgt zu verhindern, dass das Binde mittel, wenn es als Belag ausgelegt wird, hart und brü chig in der Kälte bzw. weich und flüssig in der Wärme bzw. in der Hitze wird. Der sich nicht lösende Kau tschuk stellt tatsächlich einen Vorrat an einem elasti schen Zuschlagstoff dar. Dieser Zuschlagsstoff ergibt eine grosse Festigkeit gegenüber Schlag und Stoss und er trägt gleichzeitig zur Verlängerung der Lebensdauer des Belages bei.
Das gummi- bzw. kautschukartige Bin demittel, das sich aus dem Auflösen des Kautschuks in den bituminösen bindenden Ölen ergibt, wirkt auch mit den in der Mischung vorhandenen Korkteilchen zu sammen. Der Kautschuk-Bindemittel haftet mit grosser Festigkeit an den Korkteilchen, und ein Teil des Bin demittels wird in den Poren des Korkes absorbiert, wodurch ein gummiertes Korkaggregat, das praktisch dauernd elastisch ist, entsteht. Die Folge davon ist, dass die Korkteilchen mit den bituminösen Flüssigkei ten praktisch verträglich sind und federnd bleiben, selbst wenn der äussere bzw. freiliegende Kautschuk infolge Oxydation brüchig und hart wird.
Die imprä gnierten Korkaggregate werden ferner dauerhaft und fest untereinander mit den anliegenden Kautschukag gregaten und auch mit den aus Stein bzw. Kiesel beste henden Zuschlagsstoffen wie aber auch mit anderen in der Belagmasse vorliegenden leichten mineralischen Füllstoffen verbunden, wodurch der Belag gegenüber allen üblicherweise auftretenden Temperatur- und Kli maschwankungen äusserst widerstandsfest ist. Ein weite rer Vorteil besteht darin, dass ein Verkohlen, Koagu lieren oder Zusammenballen der Bestandteile des Bela ges vermieden und das Mischen bei im wesentlichen niedrigen Temperaturen, als sie bisher möglich waren, durchgeführt werden kann.
Wie bereits angegeben, liegt ein Vorteil der Kork teilchen darin, dass sie eine Erhöhung der in der Be- lagmasse zulässigen Menge bituminösen Binders er möglichen. Das ist wichtig, da dadurch die Lebens dauer und Haltbarkeit des Belages verlängert und die durch die Oxydation seiner bituminösen Bestandteile eintretende Härtung des Belages ausgleichen. Bis jetzt konnten vergleichbare Mengen flüssiger bituminöser Binder nicht verwendet werden, da dies während der er sten Jahre nach dem Verlegen des Belages zum Aus bluten, Ausspülen und unzulässiger Schlüpfrigkeit führte.
Es können selbstverständlich auch andere Füll stoffe verwendet werden, durch welche die Menge Bin demittel in der Mischung erhöht werden kann, aber solche Füllstoffe weisen nicht die Elatizität und Dämp fung des Korkes auf. Trotzdem wird vorgezogen, in dem erfindungsgemässen Belagsgemisch ein feinverteil tes, leichteres mineralisches Material, wie Flugasche, Steinstaub, Diatomeen-Erde, Portland-Zement bzw. Schlackstaub, einzuschliessen.
Ausserdem verringert, wie bereits oben angegeben, der Zusatz eines leichten mineralischen Füllstoffes zu einer Kautschuk-Korkvor- mischung die Gefahr einer spontanen Verbrennung. Leichte mineralische Füllstoffe tragen auch dazu bei, die verhältnismässig schwachen Korkteilchen zu schüt zen, sodass deren Abnutzungsfestigkeit erhöht wird.
Für die Ausführung vorliegender Erfindung ist es wichtig, dass mehrere Kriterien befolgt werden, wenn man eine Belagmasse mit allen den vorgenannten Eigenschaften erhalten will.
Zunächst ist es erforderlich, dass eine beachtliche Menge, wenn auch nicht die gesamte, des Kautschuks, die in das Gemisch eingearbeitet wird, eine Zusam mensetzung hat, dass ein Auflösen und Verbinden mit den Rückstands- bzw. Verschnittölen des bituminösen Binders vor sich geht. Es sind 30-90 %, vorzugsweise etwa 60 !o des Gewichtes des Kautschukes solcher Art, dass er sich auflöst und verbindet.
Es ist zweitens erforderlich, dass für jeden Ge wichtsteil Kork 3,5-18 Gewichtsteile Kautschuk ver wendet werden. Das bevorzugte Verhältnis ist annä hernd 6,5:1.
Drittens, wenn der Kautschuk und Kork als eine Vormischung angewendet werden, dann schliesst die Vormischung auch einen feinen mineralischen Füll stoff, wie Flugasche oder Diatomeen-Erde, mit dem Kautschuk, Kork und leichtem mineralischen Füllstoff ein, und zwar gemäss folgendem Rezept:
70-90 Gewichtsteile Kautschuk, 5-20 Gewichtsteile Kork und 5-10 Gewichtsteile eines nicht entflammbaren anorganischen Füllstoffes mit niederer Dichte. Viertens, je nach der beabsichtigten Verwendung der Belagmasse sollte die Gesamtmenge Kautschuk und Kork, plus gegebenenfalls spezifisch leichter mine- ralischer Füllstoff,
nicht weniger als 5 % und nicht mehr als 45 Gew-0/9 der fertigen Belagmasse ausma chen.
Es können verschiedene Arten von Kautschuk für die Durchführung der vorliegenden Erfindung verwen det werden; Altgummi ist zu bevorzugen. Eine ausge zeichnete Quelle von Altgummi sind alte Automobil- und Lastkraftwagenreifen. Diese werden gemahlen ohne jedes Bemühen, die Kordelung zu entfernen, aus aenommen vielleicht in den Fällen, in denen die herzu stellende Masse eine verhältnismässig flüssige Konsi stenz haben soll, so dass man sie zum Zwecke des Ver- siegelns als einen dünnen Deckanstrich verwenden kann. Eine in Abfallreifen vorliegende Nylon- oder Rayon-Kordelung hindert nicht die Ausführung der Er findung.
Andererseits scheinen hierauf nicht die gemäss vorliegender Erfindung erzielten besseren Ergebnisse zurückzuführen sein. Es ist selbstverständlich nicht er forderlich, dass es sich bei dem Kautschuk um Abfall handelt. Es kann auch neuer, natürlicher oder syntheti scher Kautschuk verwendet werden, obwohl aus wirt schaftlichen Gründen die Anwendung neuen Kau tschuks nicht praktisch ist. Entsprechenderweise steht zwar vulkanisierter Kautschuk ohne weiteres für die vorliegende Erfindung zur Verfügung, es kann aber auch nicht vulkanisierter Kautschuk verwendet werden. Ungeachtet der chemischen Natur liegt der Kautschuk für die Verwendung gemäss vorliegender Erfindung in Form von Teilchen oder Aggregaten vor.
Das Vermah- len löslichen Kautschuks zu kleinen Teilchen erleich tert die Bildung des oben angegebenen kautschukarti gen Bindemittels, während das Vermahlen unlöslichen Kautschuks eine Masse von Zuschlagsstoffen ergibt, die homogen und gleichförmig in der Belagsmischung verteilt werden können.
Die Grösse der Kork- und Kautschukteilchen hängt von der Art der herzustellenden Belagmasse ab. So werden z. B. die Teilchen einer für eine Unterlage einer Autobahn bestimmten Masse wesentlich grösser sein als bei Massen, die für die Oberschicht einer Autobahn oder als Oberschicht eines Spielplatzes, Rennbahn oder eines Tennisplatzes bestimmt ist. In entsprechender Weise wird die Teilchengrösse des Kor- kes und Kautschuks wesentlich feiner, wenn die Masse als Deckschicht zur Versiegelung für eine bereits beste hende Pflasterung verwendet werden soll.
Für eine Un= terschicht werden Kork-Kautschuk-Teilchen bevorzugt, die eine maximale Grösse von etwa 12,7 mm haben. Für Oberschichten sollte die maximale Grösse der Kork-Kautschuk-Teilchen 6,35-12,0 mm betragen. Für der Versiegelung dienende Deckschichten sollten die Kork-Kautschuk-Teilchen alle durch ein Nr.20 Stan dardsieb gehen.
Eine geeignete Kornzusammensetzung von Kau tschuk und Kork in einer Belag-masse ist folgende: Analyse A einer Kornzusammensetzung
EMI0004.0056
U.S. <SEP> Standard- <SEP> Maschen- <SEP> Bodenlage <SEP> Oberlage
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<SEP> 8 <SEP> 2,38 <SEP> 35 <SEP> 80 <SEP> 90 <SEP> 100
<tb> Nr.16 <SEP> 1,19 <SEP> 25 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 80
<tb> Nr.40 <SEP> 0,42 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 50 Eine geeignete Analyse einer Kautschuk-Kork- Kornzusammenstellung für eine der Versiegelung die nende Deckschicht oder für einen farbigen Belag ist folgende:
Analyse B einer Kornzusammensetzung
EMI0004.0060
U.S. <SEP> Standard- <SEP> Maschen- <SEP> Gewichtsprozent
<tb> siebe, <SEP> die <SEP> durch- <SEP> "geite <SEP> mm <SEP> mind. <SEP> höchst.
<tb> fallen <SEP> werden
<tb> Nr.20 <SEP> 0,84 <SEP> 100 <SEP> Nr. <SEP> 40 <SEP> 0,42 <SEP> 70 <SEP> 100
<tb> Nr.200 <SEP> 0,074 <SEP> 25 <SEP> 60 Die spezifisch leichten mineralischen Füllstoffe, vorzugsweise Flugasche oder Diatomeen-Erde, haben in der Regel eine kleinere Teilchengrösse als der Kau tschuk und Kork; sie sind im allgemeinen klein genug, um durch ein Sieb mit 0,074 mm Maschenweite durch zufallen.
Die mineralischen Zuschlagsstoffe, z. B. Kies, Stein, Schlacke und die handelsüblichen mineralischen Zuschlagsstoffe mit leichtem spezifischem Gewicht, die für Belagmassen als Grundkörper, zur Erhöhung der Festigkeit, Verringerung der Abnutzung sowie zur Er niedrigung der Kosten verwendet werden, sollen den Standarderfordernissen genügen.
Eine typische Analyse einer Kornzusammenstellung mineralischer Zuschlags stoffe ist folgende: Analyse C einer Kornzusammensetzung
EMI0005.0005
U.S. <SEP> Standard- <SEP> Maschen- <SEP> Bodenlage <SEP> Oberlage
<tb> siebe, <SEP> die <SEP> durch- <SEP> weite <SEP> mm <SEP> Gewichts- <SEP> Gewichts fallen <SEP> werden <SEP> prozent <SEP> prozent
<tb> mind. <SEP> höchst. <SEP> mind. <SEP> höchst.
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<tb> Nr. <SEP> 4 <SEP> 4,76 <SEP> 75 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> Nr. <SEP> 8 <SEP> 2,38 <SEP> 50 <SEP> 80 <SEP> 95 <SEP> 100
<tb> Nr. <SEP> 16 <SEP> 1,19 <SEP> 35 <SEP> 60 <SEP> 65 <SEP> 90
<tb> Nr. <SEP> 40 <SEP> 0,42 <SEP> 20 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 50
<tb> Nr.
<SEP> 80 <SEP> 0,177 <SEP> 5 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 30
<tb> Nr.200 <SEP> 0,074 <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> 8 Für Deckschichten sollen die mineralischen Zu schlagsstoffe eine kleinere Grösse haben; vorzugsweise fallen sie alle durch ein Standardsieb Nr. 4 (4,76 mm) oder Nr. 8 (2,38 mm) durch. Im allgemeinen beläuft sich das durchschnittliche spezifische Gewicht der für Belagmassen verwendeten mineralischen Zuschlagstoffe auf etwa 1,5-3,0.
Als bituminöse Bindemittel wird für die erfin- dungsgemässen Massen vorzugsweise Asphalt oder/und Teer verwendet. Der Asphalt kann als emulgierter Asphalt, als mit Ölen verschnittener Asphalt, als natür licher Asphalt oder als ein pulverförmiger Asphalt mit einem Öllösungsmittel, wie Leuchtöl oder Brennöl, vor liegen. Der Teer kann infolge Erhitzens in flüssiger Form vorliegen oder er kann gestreckt und durch Zu setzen flüchtiger Leichtteeröle flüssiger gemacht sein, die Benzin, Naphthalin, Toluol und andere Kohlenwas serstofföle enthalten, die auch etwas Kautschuk auflö sen. Der Teer bzw.
Asphalt weisen im allgemeinen ein auf den Bereich von 0,8-1,4 eingestelltes spezifisches Gewicht auf.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Ver fahrens können die verschiedenen Bestandteile inner halb der folgenden Grenzen je nach der Art des ge wünschten Produktes und der in Erwägung gezogenen Verwendung zweckmässig geändert werden:
EMI0005.0014
<U>Materialien <SEP> Gewichtsprozent</U>
<tb> Kork-Kautschuk <SEP> oder <SEP> Kork Kautschuk-mineralischer <SEP> Füllstoff <SEP> 5-45%
<tb> mineralische <SEP> Zuschlagsstoffe <SEP> 23-84%
<tb> bituminöser <SEP> Binder <SEP> einschl.
<tb> Lösungsmittel <SEP> 11-35% Innerhalb der vorstehend angegebenen Grenzen ist es möglich, sowohl heisse als auch kalte Teermischun gen zu erhalten, ohne dass ein Ankohlen in einer An lage eintritt, in der sowohl heisse als auch kalte Asphaltmischungen hergestellt werden, und zwar unge achtet der Tatsache,
dass die gesiebten mineralischen Zuschlagsstoffe eine Temperatur von mindestens 120 C haben, wenn sie der Mischung zugesetzt wer den. Für die Zwecke vorliegender Erfindung werden als kalte Gemische solche angesehen, die eine Tempe ratur von 45 C oder weniger haben.
Die Gefahr des Verkohlens des Teeres wird gemäss vorliegender Erfindung durch den Kautschuk und Kork, gegebenenfalls auch durch die leichten minera lischen Füllstoffe überwunden. Der Kautschuk, der Kork und die mineralischen Füllstoffe werden vor der Verwendung nicht erhitzt. Infolgedessen absorbieren sie schnell die Hitze aus den mineralischen Zuschlags stoffen, wodurch die Temperatur des Gemisches ver ringert wird. Da das Volumen im Kork und Kautschuk je Gewichtseinheit wesentlich grösser als das der mine ralischen Zuschlagsstoffe ist, haben sie besonders gutes Aufnahmevermögen für die Wärme aus den Zuschlags stoffen.
In diesem Zusammenhang sei darauf hingewie sen, dass das Volumen-Verhältnis je Gewichtseinheit Kautschuk-Kork zu mineralischen Zuschlagsstoffen vorzugsweise etwa 6,5:1 beträgt. So ist z. B. in einer Mischung, die etwa 12 0/0 Kork, Kautschuk und mine- ralische Füllstoffe und 70 % mineralische Zuschlags- stoffe aufweist, das Volumen der letzteren etwa gleich dem Volumen der zuerst genannten Bestandteile.
Da etwa gleiche Volumina vorliegen, wird die entstehende Temperatur etwa die Hälfte des Temperaturdifferentia les zwischen diesen beiden Materialgruppen sein. Infol gedessen wird trotz des Erhitzens der Zuschlagsstoffe auf eine Temperatur von 120 C der Teer nicht ankoh len, wenn die mineralischen Zuschlagsstoffe und der Kork, Kautschuk und die mineralischen Füllstoffe zu gegeben werden. Die letzteren Bestandteile absorbieren ausreichend Wärme aus den schweren Zuschlagsstof fen, so dass diese auf eine Temperatur, z. B. eine nied rigere als etwa 93 C gebracht werden, bei der kein Verkohlen eintritt.
Aus der folgenden Tabelle geht hervor, wie heisse und kalte Teermischungen ohne Gefahr des Verkoh- lens gemäss vorliegender Erfindung trotz der Tatsache anfallen, dass die mineralischen Zuschlagsstoffe eine Temperatur von etwa 149 C haben, wenn sie der Mischung zugesetzt werden.
Die in der Tabelle berück sichtigte Kork-Kautschuk-Flugasche-Vormischung ent- hält 80 % Abfallkautschuk,
16 % Kork und 4 % Flug- asche. Der Abfallkautschuk enthält etwa 75 % lös- lichen Butadien-Styrol-Kautschuk und etwa 25 % Butylkautschuk. Das
Lösungsmittel ist Toluol; bei dem Teer handelt es sich um einen Standard-Teer zum Her stellen von Strassendecken.
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<I>Tabelle <SEP> 1</I>
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<tb> 8 <SEP> 74,3 <SEP> 0,7 <SEP> 17,0 <SEP> 82,2-93,3
<tb> 10 <SEP> 70,0 <SEP> 0,9 <SEP> 19,1 <SEP> 76,7-87,8
<tb> 12 <SEP> 66,0 <SEP> 1,1 <SEP> 20,9 <SEP> 71,1-82,2
<tb> 16 <SEP> 57,4 <SEP> 1,6 <SEP> 24,0 <SEP> 60,0-68,4
<tb> 18 <SEP> 54,6 <SEP> 2,0 <SEP> 25,4 <SEP> 54,4-62,8
<tb> 20 <SEP> 50,8 <SEP> 2,4 <SEP> 26,8 <SEP> 51,7-57,2
<tb> 22 <SEP> 47,1 <SEP> 2,9 <SEP> 28,0 <SEP> 48,9-57,2
<tb> 24 <SEP> 43,6 <SEP> 3,4 <SEP> 29,0 <SEP> 46,1-54,4
<tb> 26 <SEP> 40,2 <SEP> 4,
0 <SEP> 29,8 <SEP> 43,3-51,7
<tb> 28 <SEP> 36,7 <SEP> 4,7 <SEP> 30,6 <SEP> 40,6-48,9
<tb> 30 <SEP> 33,4 <SEP> 5,3 <SEP> 31,3 <SEP> 40,6-48,9 Aus der folgenden Tabelle ergibt sich, wie heisse bzw. kalte Asphaltbelagmassen gemäss der Erfindung hergestellt werden können, wenn man Asphalt mit einer Ausgangstemperatur von 148,9 C anwendet. Das Kork-Kautschuk-Gemisch enthält Flugasche und hat die gleiche Zusammensetzung wie das in der Tabelle I berücksichtizte Gemisch.
EMI0006.0005
<I>Tabelle <SEP> 11</I>
<tb> <B>w</B> <SEP> U
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<SEP> NP,</B> <SEP> >
<tb> 4 <SEP> 84,2 <SEP> 0,8 <SEP> 11,0 <SEP> 140,6-148,9 <SEP> 140-180
<tb> 6 <SEP> 81,8 <SEP> 1,2 <SEP> 11,0 <SEP> 135,0-143,3 <SEP> <B>150-200</B>
<tb> 8 <SEP> 77,0 <SEP> 1,5 <SEP> 13,5 <SEP> 121,1-132,2 <SEP> 170-220
<tb> 10 <SEP> 72,2 <SEP> 1,8 <SEP> 16,0 <SEP> 107,2-121,1 <SEP> 180-230
<tb> 12 <SEP> 67,9 <SEP> 2,1 <SEP> 18,0 <SEP> 98,9-107,2190-240
<tb> 14 <SEP> 64,2 <SEP> 2,3 <SEP> 19,5 <SEP> 90,6- <SEP> 98,9 <SEP> 200-250
<tb> 16 <SEP> 60,8 <SEP> 2,5 <SEP> 20,7 <SEP> 90,6- <SEP> 98,9 <SEP> 210-260
<tb> 18 <SEP> 57,5 <SEP> 2,7 <SEP> 21,8 <SEP> 82,2- <SEP> 90,6 <SEP> 220-280
<tb> 20 <SEP> 54,3 <SEP> 2,9 <SEP> 22,8 <SEP> 73,9- <SEP> 82,2 <SEP> 230-300
<tb> 22 <SEP> 51,0 <SEP> 3,3 <SEP> 23,7 <SEP> 65,6- <SEP> 73,9 <SEP> 230-300
<tb> 24 <SEP> 47,3 <SEP> 4,2 <SEP> 24,5 <SEP> 57,2- <SEP> 65,6 <SEP> 230-300
<tb> 26 <SEP> 43,7 <SEP> 5,2 <SEP> 25,
1 <SEP> 51,7- <SEP> 60,0 <SEP> 230-300
EMI0006.0006
28 <SEP> 40,1 <SEP> 6,3 <SEP> 25,6 <SEP> 48,9- <SEP> 57,2 <SEP> 230-300
<tb> 30 <SEP> 36,6 <SEP> 7,4 <SEP> 26,0 <SEP> 46,1- <SEP> 54,4 <SEP> 230-300
<tb> 32 <SEP> 33,2 <SEP> 8,5 <SEP> 26,3 <SEP> 43,3- <SEP> 50,6 <SEP> 230-300
<tb> 34 <SEP> 29,8 <SEP> 9,7 <SEP> 26,5 <SEP> 40,6- <SEP> 48,9 <SEP> 230-300
<tb> 36 <SEP> 26,3 <SEP> 10,9 <SEP> 26,8 <SEP> 40,6- <SEP> 48,9 <SEP> 230-300
<tb> 38 <SEP> 22,8 <SEP> 12,2 <SEP> 27,0 <SEP> 37,8- <SEP> 48,9 <SEP> 230-300 Im Hinblick auf die vorstehende Tabelle können die entstehenden Mischungen als heiss, halbheiss und kalt gekennzeichnet werden. Heisse Mischungen sind solche mit einer Temperatur über 98,9 C. Halbheisse Mischungen sind die von 98,9-61,1 C; bei den weite ren handelt es sich um kalte Gemische.
Nachstehend werden Beispiele zur Herstellung er- findungsgemässer Asphalt- und Teermischungen wie dergegeben. In diesen Beispielen haben Kork und Kau tschuk eine Teilchengrösse, die der Analyse A einer Kornzusammensetzung entspricht; die mineralischen Zuschlagsstoffe haben eine Korngrösse, die der Ana lyse C entspricht. Der Kautschuk ist in beiden Fällen der gleiche; er weist etwa 80 % Abfall Butadien-Styrol- kautschuk und 20 % Abfall Polysulfidkautschuk auf.
<I>Beispiel 1</I> Es wird ein Asphalt-Strassenbelag hergestellt, der folgende Zusammensetzung aufweist:
EMI0006.0013
Material <SEP> Gewichtsprozent
<tb> Kautschuk-Kork <SEP> 10
<tb> Mineralische <SEP> Zuschlagsstoffe
<tb> (Kies <SEP> und <SEP> gebrochene <SEP> Steine) <SEP> 72
<tb> Asphalt <SEP> (85-120 <SEP> Penetration <SEP> - <SEP> 16
<tb> Leuchtöl <SEP> (Kerosene) <SEP> 1,8
<tb> Schwerbenzin <SEP> (Naphta) <SEP> 0,2 Der Kork und der Kautschuk werden jeder für sich und nicht als ein Vorgemisch zugegeben. Das Verhält nis von Kautschuk zu Kork ist 82 % zu 18 %. Der Kautschuk, Kork, das Leuchtöl und Schwerbenzin haben vor der Verwendung in der Mischung alle eine Temperatur von 21,1 C.
Der Asphalt wird auf eine Temperat--r von etwa 176,7 C vorerwärmt.
Die Reihenfolge des Mischens ist so: Zunächst wird der Kautschuk und Kork den heissen Zuschlags stoffen zugesetzt und etwa 20 Sekunden gemischt. Dann werden der heisse Asphalt, das heisse Leuchtöl und Schwerbenzin gleichzeitig ohne Unterbrechung des Rührens der Mischung zugegeben. Das Rühren wird fortgesetzt, bis alle Teilchen gleichmässig verteilt und überzogen sind. Es sei darauf hingewiesen, dass im all gemeinen ein. Rühren während 11/2 Minuten ausrei chend ist, um eine gleichförmige Belagmischung zu er halten. In diesem Falle ergibt sich eine Temperatur der Mischung nach einem Mischen von 1 1/2 Minuten von etwa 110 C.
Der entstehende Penetrationswert beträgt etwa 210.
<I>Beispiel 2</I> Ein Teerbelagsgemisch wird aus folgenden Be standteilen herzestellt:
EMI0007.0001
Material <SEP> <U>G</U>ewichtsprozent
<tb> Kautschuk-Kork-Flugasche <SEP> 24
<tb> Mineralische <SEP> Zuschlagsstoffe <SEP> 43
<tb> Koksofenteer <SEP> (T-12) <SEP> 29
<tb> Toluol <SEP> 4 Der Kautschuk, Kork und die Flugasche werden in einem Verhältnis 20:4:1 als Vormischung hergestellt. Die Kautschuk- und Korkteilchen haben eine Grösse, wie in der oben angegebenen Analyse A der Kornzu sammensetzung angegeben.
Die Grösse der mineralischen Zuschlagsstoffe ent spricht der oben angegebenen Analyse C der Kornzu sammensetzung. Die Ausgangstemperaturen sind fol gende: Kautschuk-Kork-Flugasche 21,1 C; minera lische Zuschlagsstoffe 162,8 C; Teer 93,3 C; und Toluol 21,1 C.
Die aus Kautschuk, Kork und Flugasche beste hende Vormischung wird zunächst den mineralischen Zuschlagsstoffen zugegeben, während diese mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit bewegt werden. Etwa 20 Sekunden später werden der Teer und das Toluol gleichzeitig zugegeben. Das Mischen wird etwa 1/2-2 Minuten fortgesetzt, worauf das erhaltene Gemisch fer tig für die Verwendung ist. Die Temperatur des Gemi sches beläuft sich innerhalb 2 Minuten nach dem Zu setzen des Teeres auf etwa 46,1 C, so dass es also, wie oben angegeben, als ein kaltes Gemisch angesehen werden kann.
Die vorstehend .angegebenen zusammengesetzten Koksofenteergemische sind zäh und stabil bei warmen Temperaturen, geschmeidig und elastisch bei kalten Temperaturen. Solche Teergemische sind ferner wider standsfest gegenüber Brennöl, Düsenöl und Gasolin, so dass sie also ausgezeichnete Belagmassen für Flughä fen, Parkplätze, Tankstationen und dgl. darstellen.
Es wurde in der Praxis gefunden, dass für Asphalt bodenbeläge die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn man folgende Zusammensetzungen berücksich tigt:
EMI0007.0013
Material <SEP> Gewichtsprozent
<tb> mind. <SEP> höchst.
<tb> Kork-Kautschuk <SEP> oder <SEP> Kork Kautschuk-Mineralien <SEP> als
<tb> Füllstoffe <SEP> 6 <SEP> 10
<tb> Mineralische <SEP> Zuschlagsstoffe <SEP> . <SEP> 75 <SEP> 82
<tb> Asphalt <SEP> und <SEP> Lösungsmittel <SEP> 12 <SEP> 15 Die Auslasstemperatur der Mischung sollte zwi schen 104,4 bis 137,8 C liegen.
Für Asphaltgemische, die als oberster Belag beson ders für Tennis-, Spielplätze und Rennbahnen geeignet sind, werden die besten Ergebnisse mit folgenden Zu sammensetzungen erzielt:
EMI0007.0016
Material <SEP> Gewichtsprozent
<tb> mind. <SEP> höchst.
<tb> Kautschuk-Kork <SEP> (oder <SEP> Kau tschuk-Kork-Füllstoffe) <SEP> 10 <SEP> 16
<tb> Mineralische <SEP> Zuschlagsstoffe <SEP> 60 <SEP> 72
<tb> Asphalt <SEP> 16 <SEP> 21
<tb> Asphalt-Kautschuk,
<tb> Lösungsmittel <SEP> 1,8 <SEP> 2,5 Es sei darauf hingewiesen, dass gemäss der Erfin dung bituminöse Mörtelgemische mit einem leichten spezifischen Gewicht hergestellt werden können, die halb so viel wie die üblichen bituminösen Mörtel wie gen. Die bekannten zur Herstellung von Strassenbelä gen dienenden bituminösen Mörtel, die z.
B. aus Asphalt oder Teer, Sand, Kies und/oder gebrochenen Steinen bestehen, wiegen durchschnittlich etwa 2400 kg/m3 bei maximaler Verdichtung. Gemäss vor liegender Erfindung ist es möglich, bituminöse Mörtel herzustellen, die lediglich 800 kg/ml wiegen.
In der folgenden Tabelle sind die verschiedenen Gewichte je Kubikmeter bei maximaler Verdichtung und der Gesamtgehalt der Mischung an Kautschuk- Kork-Flugasche-Zuschlagsstoffen und Teilchen wieder gegeben. Die Angaben beziehen sich auf gemäss Tabelle II zusammengesetzte Asphaltmischungen.
EMI0007.0024
<I>Tabelle <SEP> III</I>
<tb> /o <SEP> Kautschuk-Kork <SEP> kg/m3 <SEP> bei <SEP> maximaler
<tb> Verdichtung
<tb> 4 <SEP> 1920-2080
<tb> 6 <SEP> 1760-2000
<tb> 8 <SEP> 1680-1840
<tb> 10 <SEP> 1600-1760
<tb> 12 <SEP> 1520-1680
<tb> 14 <SEP> 1440-1600
<tb> 16 <SEP> 1356-1536
<tb> 18 <SEP> 1312-1472
<tb> 20 <SEP> 1249-1409
<tb> 22 <SEP> 1184-1344
<tb> 24 <SEP> 1120-1280
<tb> 26 <SEP> 1056-1216
<tb> 28 <SEP>
1008-1168
<tb> 30 <SEP> 960-1120
<tb> 32 <SEP> 912-1072
<tb> 34 <SEP> 880-1040
<tb> 36 <SEP> 848-1008
<tb> 38 <SEP> 816- <SEP> 976
<tb> 40 <SEP> 800- <SEP> 960 Die folgenden Eigenschaften von Kautschuk-Kork- Asphalt-Bindemitteln, die gemäss Beispiel 1 hergestellt sind, wurden auf Grund eingehender Versuche festge stellt: 1. Die Penetration ist annähernd die Hälfte der Penetration von Standard-Asphalt bei 25 C.
2. Während im allgemeinen die Standard-Asphalt- Bindemittel für eine Penetration bei 43,3 C zu weich sind, weist der Kautschuk-Kork-Asphalt-Binder bei 4-1,3-- C Penetrationen auf, die üblicherweise bei 25 C gefunden werden.
3. Bei 3,9 C hat das neue Bindungsmittel eine Penetration, die 1 1/2-2mal grösser als die üblicher Asphalt-Binder ist.
4. Die Geschmeidigkeit des neuen Asphalt-Binders ist 3-5mal so gross wie die der üblichen Asphalt-Bin- der bei 3,9 C.
5. Der Schmelzpunkt ist etwa 16,6 C grösser als der üblicher Asphalt-Binder.
6. Die Stabilität ist 4-10mal grösser als die üblicher Asphaltbinder, wenn man sie nach dem Standard Fliess-Text bestimmt.
7. Während die Standard-Asphalt-Binder verhält- nismässig keine Dehnungs- oder Kompressionselastizi tät aufweisen und keinen beachtenswerten Rückprall nach Stoss oder Belastung zeigen, sind Kork-Kau- tschuk-Asphaltmörtel stabil. elastisch und geben in be achtlichem Mass nach und weisen einen Rückprall un ter einer Belastung und Stoss bei so niedrigen Tempe raturen wie -12,2 C und bei so hohen Temperaturen wie 60' C auf.
B. Der Reibungskoeffizient von mit Kork-Kau- tschuk-Asphalt-Mörtel hergestellten Strassenbelägen ist annähernd zweimal so gross wie der von mit bekann ten Asphaltmörtel hergestellten Belägen, darüber hin aus ist der Reibungswinkel 11/,mal grösser.
9. Die nach Standard-Schlagversuchen ermittelte Stossfestigkeit bei Kork-Kautschuk-Asphalt-Mörtel ist 5-10mal grösser.
10. Wegen des hohen Gehaltes an bituminösen Binder, z. B. Asphalt und Kohlenwasserstoffölen, der gemäss der Erfindung zugelassen werden kann, und ferner wegen der verhältnismässig kleinen Grösse der Kautschuk- und Korkteilchen, ist es verhältnismässig einfach, Kork-Kautschuk-Asphalt-Gemische in einer kompakten Stärke von etwa 6-12 mm aufzubringen.
11. Kork-Kautschuk-Asphalt-Gemische erfordern keinen Verkehr, um lebend zu bleiben. Sie sind in folgedessen geradezu ideal für Flächen wie Mittelstrei fen, Gehwege, Dächer usw., die einen verhältnismässig kleinen Verkehr zu tragen haben.
Die in Beispiel 2 vorgeschlagenen Kautschuk- Kork-Teermörtel haben verbesserte Eigenschaften, die mit den vorstehend für Kautschuk-Kork-Asphalt- Mischungen dargelegten vergleichbar sind.
Method for the production of a bituminous paving compound The invention relates to a method for the production of a bituminous paving compound, in particular asphalt or tar paving compound.
Despite the economic success that bituminous casting mortar has in competition with Portland cement casting mortar, it has certain disadvantages.
The usual bituminous casting mortar is much heavier than the usual Portland cement casting mortar. For this reason those are not preferred to this when weight is of particular importance. Attempts to reduce the weight difference to a negligible value through the use of light fillers have not proven successful because light fillers can be used for both types of casting mortar.
In addition, the bituminous mass is generally not stable or it leaves something to be desired in terms of strength, or it is subject to destruction by water, impact, abrasion or chemical reactions to an excessive extent.
It is therefore an essential purpose of the present invention to create a new, improved bituminous paving compound that is light and resilient to a high degree, has high strength and stability and is extremely resistant to shock, abrasion and water.
Another disadvantage of the known bituminous casting mortar is their susceptibility to temperature fluctuations. They become relatively soft and viscous at temperatures of about 38 to 49 C and more; they become hard and brittle at temperatures below 10 C. For this reason, a coating consisting of a bituminous casting mortar tends to crack and disintegrate due to oxidation and weathering, which reduces its service life. Attempts to reduce this susceptibility have not proven successful in the past.
Accordingly, it is a further purpose of the present invention to propose such a covering material whose susceptibility to temperature fluctuations is reduced in order to thereby extend the service life of the covering.
Another disadvantage of the known bituminous casting mortars is their limited applicability for the production of coverings for aircraft runways, parking spaces for taxis, forecourts of gas stations and parking areas. The two common bituminous binders used to make admixtures are asphalt and tar, of which asphalt is used in the first place to make pavements because it is easier to mix and apply and is more stable. However, asphalt is not resistant to the chemical effects of fuel oil, nozzle oil and gasoline.
As a result, the bituminous coverings for airports are generally mainly made of tar, as this is resistant to fuel oil, nozzle oil and gasoline. The use of tar, however, brings with it some problems which make the production of tar pavement compounds difficult in the known hot-mix systems will.
In the usual mixing plants, this happens because the additives have to be heated to at least about 120 "C, but unfortunately tar cannot be mixed with these additives when they are still hot, as tar at temperatures above 79.5- 93.3 C boils, ie bubbles. Boiling the tar reduces its strength and durability. The many cracks in airport surfaces made of tar are mostly directly due to the fact that the tar and the mineral additives were mixed at too high a temperature , with the result that the tar has been cooked. If it is possible in itself, the charring or
Avoid boiling the tar by letting the mineral aggregates cool to an acceptable temperature, but this is difficult to monitor in practice, since the usual apparatus for the production of bituminous mixtures from common methods to mass production of various asphaltic standards -Mixtures are turned off. Although it is also possible to heat and dry aggregates at a lower temperature, this method is not preferred to allowing the aggregates to cool before mixing for the sake of simplicity.
The present invention is therefore based on the further task of forming a bituminous mortar mass that allows hot and cold asphalt and tar mixtures to be produced without cooling the mineral aggregates, which have been heated to dry completely and sieve, so that as a result, hot and cold asphalt or tar mixtures can be produced in the usual plant.
A particular object of the present invention is the formation of a bituminous paving compound which can be put together and used as a hot or cold mixture.
Apart from the problem of charring, tar is a delicate binding agent because it is not elastic and flexible at low temperatures or not tough and stable when heated.
The invention is therefore based on the further task of forming a tar mixture that is suitable for a long service life as a surface for airports, parking lots, gas stations and the like. The surface is tough and stable in the heat and supple and elastic in the cold is.
Another particular object of the present invention is the formation of a bituminous mass that can be applied in a relatively thin layer and produced in a consistency that can be used to achieve a seal in the cold.
Further objects and advantages on which the invention is based will emerge from the following description.
The method according to the invention is characterized in that either crushed natural or synthetic rubber in vulcanized or non-vulcanized state, crushed cork and coarse-grain mineral additives heated to at least 120 C are mixed directly as individual components, whereupon this mixture is mixed he mixes heated bituminous binder, or that a premix is made from the rubber, the crushed cork and a specifically light inorganic filler,
this mixes with the aggregates heated to at least 120 C and the heated bituminous binder is added to this mixture, using a rubber that is soluble in the bituminous binder to 30-90% of its weight, and that the weight ratios of the substances are chosen so that 3.5-18 parts by weight of rubber are present per part by weight of cork,
and that the filler-containing premix is composed as follows: 70-90 parts by weight of rubber, 5-20 parts by weight of cork, 5-10 parts by weight of filler. B. granulated rubber and preferably finely sifted cork. It is possible to prepare the premix and store it in bags or containers.
The premix must be of a specifically light, i.e. H. contain voluminous mineral filler such as fly ash or diatomaceous earth to reduce the risk of spontaneous hardening of the mixture.
It is known to use rubber in a wide variety of physical forces. to use with bituminous materials to produce a paving compound that is suitable for streets, playgrounds, tennis courts and parking lots and even for floors The main advantage of using rubber is its flexibility and elasticity. As a result, the body and feet tire less, abrasions are also reduced, and the resistance of the covering against knocks and bumps is increased. However, rubber has some undesirable properties that limit its use as a covering material, including those that have rubber as a constituent.
The faults in the pavements are mostly due to an insufficient amount of bituminous binder. Kau- tschul itself does not allow the percentage of bituminous binder in the pavement to be increased significantly without increasing the risk of blooming and the resulting slipperiness of the pavement during the first few years after the paving compound has been applied .
Another disadvantage of rubber is its tendency to oxidize, and when the oxidation has reached a certain level, the compatibility of the rubber with the asphalt or tar binder is reduced. This makes the flooring brittle, hard and loses its elasticity and shock absorption. The pavement becomes dry in the same way as a mixture that contains too little asphalt or tar.
Another disadvantage of rubber is that it does not give a relatively light bituminous mortar mass. For this reason, the search has been carried out for other substances that can be incorporated into bituminous paving compounds instead of rubber in order to obtain a light, elastic product that has a resilience that is practically significant. Cork is one such substance.
Granulated cork is very voluminous, it has a density of about 64-192 g / l, cf. B. with granulated rubber system, which has a density of about 640-960 g / 1. For this reason, cork is desirable for specifically light mixtures. Cork also has greater resilience and elasticity than granulated rubber. Because of the greater resilience and elasticity, there are fewer skin abrasions and foot blisters and the body does not tire as easily if cork is used in bituminous paving compounds instead of rubber.
Another advantage of the cork is that it absorbs a large amount of bituminous binder or can be mixed with it without the risk of blooming or a mixture that is too greasy. To give an example: 1 part by weight of granulated and cut cork can absorb 3-4 parts by weight of liquid asphalt and mixed with this amount without the risk of blooming or a greasy mixture, while 1 part by weight of granulated rubber can only be 0 , Can absorb 2-0.4 parts by weight of pure asphalt,
if you want to avoid a mixture of floor coverings that is oily or blooming under the influence of traffic.
Unfortunately, cork also has some undesirable properties that become particularly apparent when cork is incorporated into a bituminous mortar. Cork is an organic material with particles or fibers that are relatively weak and whose resistance to wear and tear is much lower than that of rubber. In addition, cork is not compatible with asphalt. A bituminous pavement containing only cork is unstable; it has a great tendency to fray, wear and rot if it is not provided with costly sealing coatings from time to time. The application of bituminous mortars containing only cork is not without problems.
It is difficult to mix cork with hot asphalt as a binding agent without coagulation or agglomeration occurring in the mixer. Furthermore, cork cannot be heated to the temperature required for hot bituminous mixtures without charring or burning.
Despite these well-known undesirable properties of cork and rubber when they are used individually as components of bituminous paving compounds, we have found that when a bituminous paving mix is produced, not only rubber or cork, but cork and kachuk at the same time Quantities and conditions that are described below, contained, these undesirable properties are practically avoided and the objects indicated above are achieved.
The term rubber is to be understood as meaning any synthetic or natural vulcanizable elastomer in vulcanized or non-vulcanized state, and in particular the following groups of substances and their members: 1. Butadiene rubber including a. Sodium butandiene rubber, b. Copolymers of butadiene and styrene (e.g. Buna A), c. Copolymers of butadiene and acrylonitrile (e.g.
B. methyl rubber), 2. Isoprene rubber including neoprene, 3. Haloprene rubber including polybromoprene, 4. Copolymers of olefins and small amounts of diolefins, including the copolymers of 1.sobutene and isoprene (e.g.
B. butyl rubber), 5. Polysulfide rubber, including the mixed polymers of sodium tetrasulfide and ethylene dichloride (eg Thiokol) and 6. natural rubber.
It is important for the purposes of the invention to divide these natural and synthetic elastomers into two groups: 1. Those that dissolve in and mix with the cut oils and residual oils present in asphalt and tar binders to form a rubber-like gum binder form and 2. those who are constant against petroleum, hydrocarbon oils and aromatic solvents and therefore do not dissolve 'ozw. connect.
Most of the elastomers that are commercially available in large quantities and at competitive prices fold into the first group. The second group includes the following main types: a. Copolymers of butadiene and acrylonitrile, b. Mixed polymers of olefins and diolefins, c. Polysulfide rubbers and d. Neoprene.
For the purposes of the invention, elastomers from both groups are preferably used. They are introduced into the mixture of dimensionally stable particles. The soluble rubber interacts with the bituminous binder to form a rubber-like binder, which helps prevent the binder, if it is designed as a covering, hard and brittle in the cold or soft and fluid in the heat or . in the heat. The rubber that does not dissolve actually represents a supply of an elastic aggregate. This aggregate provides great resistance to impact and shock and at the same time contributes to extending the service life of the covering.
The rubber or rubber-like Bin demittel, which results from the dissolution of the rubber in the bituminous binding oils, also interacts with the cork particles present in the mixture. The rubber binder adheres to the cork particles with great strength, and part of the binder is absorbed in the pores of the cork, creating a rubberized cork aggregate that is practically permanently elastic. The consequence of this is that the cork particles are practically compatible with the bituminous liquids and remain resilient, even if the outer or exposed rubber becomes brittle and hard as a result of oxidation.
The impregnated cork aggregates are also permanently and firmly connected to each other with the adjacent rubber aggregates and also with the aggregates consisting of stone or pebbles as well as with other light mineral fillers present in the covering mass, whereby the covering is resistant to all temperature- and climatic fluctuations is extremely resistant. A further advantage is that charring, coagulation or agglomeration of the constituents of the covering can be avoided and the mixing can be carried out at substantially lower temperatures than were previously possible.
As already stated, one advantage of the cork particles is that they allow an increase in the amount of bituminous binder permitted in the covering mass. This is important because it extends the service life and durability of the surface and compensates for the hardening of the surface caused by the oxidation of its bituminous components. Until now, comparable amounts of liquid bituminous binders could not be used, as this led to bleeding, rinsing out and impermissible slipperiness during the first few years after the paving was laid.
It is of course also possible to use other fillers by means of which the amount of binder in the mixture can be increased, but such fillers do not have the elasticity and damping of the cork. Nevertheless, it is preferred to include a finely divided, lighter mineral material such as fly ash, stone dust, diatomaceous earth, Portland cement or slag dust in the coating mixture according to the invention.
In addition, as already stated above, the addition of a light mineral filler to a rubber-cork premix reduces the risk of spontaneous combustion. Light mineral fillers also help to protect the relatively weak cork particles, so that their wear resistance is increased.
For the practice of the present invention it is important that several criteria are followed if one wants to obtain a paving compound with all of the aforementioned properties.
First, it is necessary that a considerable amount, if not all, of the rubber that is incorporated into the mixture has a composition that dissolves and combines with the residual or blending oils of the bituminous binder. It is 30-90%, preferably about 60%, of the weight of the rubber such that it dissolves and combines.
Second, it is required that 3.5-18 parts by weight of rubber are used for each part by weight of cork. The preferred ratio is approximately 6.5: 1.
Third, when the rubber and cork are used as a premix, the premix also includes a fine mineral filler, such as fly ash or diatomaceous earth, with the rubber, cork and light mineral filler, according to the following recipe:
70-90 parts by weight of rubber, 5-20 parts by weight of cork, and 5-10 parts by weight of a non-flammable inorganic filler with low density. Fourthly, depending on the intended use of the flooring compound, the total amount of rubber and cork, plus any specifically light mineral filler,
not less than 5% and not more than 45% by weight of the finished pavement mass.
Various types of rubbers can be used in the practice of the present invention; Old rubber is preferable. Old automobile and truck tires are an excellent source of scrap rubber. These are ground without any effort to remove the cord, except perhaps in those cases in which the mass to be produced is to have a relatively liquid consistency so that it can be used as a thin top coat for sealing purposes. A nylon or rayon cord present in waste tires does not prevent the execution of the invention.
On the other hand, the better results achieved according to the present invention do not seem to be due to this. It is of course not necessary that the rubber be waste. New, natural or synthetic rubber can also be used, although the use of new rubbers is not practical for economic reasons. Correspondingly, although vulcanized rubber is readily available for the present invention, unvulcanized rubber can also be used. Regardless of its chemical nature, the rubber for use in accordance with the present invention is in the form of particles or aggregates.
The grinding of soluble rubber into small particles facilitates the formation of the rubber-like binder indicated above, while the grinding of insoluble rubber results in a mass of aggregates which can be distributed homogeneously and uniformly in the pavement mixture.
The size of the cork and rubber particles depends on the type of flooring compound to be produced. So z. B. the particles of a mass intended for a substrate on a motorway are much larger than in masses intended for the upper class of a motorway or as the upper class of a playground, racetrack or tennis court. Correspondingly, the particle size of the cork and rubber is much finer if the compound is to be used as a top layer for sealing an existing paving.
For an underlayer, cork-rubber particles are preferred which have a maximum size of approximately 12.7 mm. For top layers, the maximum size of the cork-rubber particles should be 6.35-12.0 mm. For the top layers used for sealing, the cork-rubber particles should all go through a No. 20 standard sieve.
A suitable grain composition of rubber and cork in a covering compound is as follows: Analysis A of a grain composition
EMI0004.0056
U.S. <SEP> standard- <SEP> mesh- <SEP> bottom layer <SEP> top layer
<tb> sieve, <SEP> the <SEP> through- <SEP> width <SEP> mm <SEP> weight- <SEP> weight drop <SEP> become <SEP> percent <SEP> percent
<tb> at least <SEP> most. <SEP> at least <SEP> at the highest.
<tb> 3/8 "<SEP> 9.52 <SEP> 100 <SEP> - <SEP> 100 <SEP> No. <SEP> 4 <SEP> 4.76 <SEP> 75 <SEP> 100 <SEP > 100 <SEP> No.
<SEP> 8 <SEP> 2.38 <SEP> 35 <SEP> 80 <SEP> 90 <SEP> 100
<tb> No. 16 <SEP> 1.19 <SEP> 25 <SEP> 50 <SEP> 50 <SEP> 80
<tb> Nr.40 <SEP> 0,42 <SEP> 0 <SEP> 30 <SEP> 0 <SEP> 50 A suitable analysis of a rubber-cork-grain composition for one of the sealing is the end layer or for a colored covering the following:
Analysis B of a grain composition
EMI0004.0060
U.S. <SEP> Standard- <SEP> mesh- <SEP> weight percent
<tb> sieve, <SEP> the <SEP> through- <SEP> "go <SEP> mm <SEP> at least <SEP> highest.
<tb> fall <SEP> be
<tb> No. 20 <SEP> 0.84 <SEP> 100 <SEP> No. <SEP> 40 <SEP> 0.42 <SEP> 70 <SEP> 100
<tb> Nr.200 <SEP> 0.074 <SEP> 25 <SEP> 60 The specifically light mineral fillers, preferably fly ash or diatomaceous earth, usually have a smaller particle size than rubber and cork; they are generally small enough to pass through a 0.074 mm mesh screen.
The mineral additives, e.g. B. gravel, stone, slag and the commercially available mineral aggregates with a light specific weight, which are used for flooring masses as a base, to increase strength, reduce wear and tear and to lower costs, should meet the standard requirements.
A typical analysis of a grain composition of mineral aggregates is the following: Analysis C of a grain composition
EMI0005.0005
U.S. <SEP> standard- <SEP> mesh- <SEP> bottom layer <SEP> top layer
<tb> sieve, <SEP> the <SEP> through- <SEP> width <SEP> mm <SEP> weight- <SEP> weight drop <SEP> become <SEP> percent <SEP> percent
<tb> at least <SEP> most. <SEP> at least <SEP> at the highest.
<tb> 1/2 "<SEP> 12.7
<tb> 3/8 "<SEP> 9.52 <SEP> <B> 100 </B>
<tb> No. <SEP> 4 <SEP> 4.76 <SEP> 75 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> No. <SEP> 8 <SEP> 2.38 <SEP> 50 <SEP> 80 <SEP> 95 <SEP> 100
<tb> No. <SEP> 16 <SEP> 1.19 <SEP> 35 <SEP> 60 <SEP> 65 <SEP> 90
<tb> No. <SEP> 40 <SEP> 0.42 <SEP> 20 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 50
<tb> No.
<SEP> 80 <SEP> 0.177 <SEP> 5 <SEP> 20 <SEP> 10 <SEP> 30
<tb> Nr.200 <SEP> 0.074 <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> 2 <SEP> 8 For surface layers, the mineral additives should have a smaller size; preferably they all pass through a standard No. 4 (4.76 mm) or No. 8 (2.38 mm) screen. In general, the average specific gravity of the mineral aggregates used for paving compounds is around 1.5-3.0.
Asphalt and / or tar are preferably used as bituminous binders for the compositions according to the invention. The asphalt can be emulsified asphalt, asphalt blended with oils, as natural asphalt or as a powdered asphalt with an oil solvent such as luminous oil or fuel oil. The tar can be in liquid form as a result of heating or it can be stretched and made more liquid by adding volatile light tar oils that contain gasoline, naphthalene, toluene and other hydrocarbon oils that also dissolve some rubber. The tar or
Asphalt generally has a specific gravity set in the range of 0.8-1.4.
When carrying out the method according to the invention, the various constituents can be appropriately changed within the following limits depending on the type of product desired and the use being considered:
EMI0005.0014
<U> Materials <SEP> percent by weight </U>
<tb> cork rubber <SEP> or <SEP> cork rubber-mineral <SEP> filler <SEP> 5-45%
<tb> mineral <SEP> aggregates <SEP> 23-84%
<tb> bituminous <SEP> binder <SEP> incl.
<tb> Solvent <SEP> 11-35% Within the limits given above, it is possible to obtain both hot and cold tar mixtures without charring occurring in a plant in which both hot and cold asphalt mixtures are produced regardless of the fact
that the sieved mineral additives have a temperature of at least 120 C when they are added to the mixture. For the purposes of the present invention, cold mixtures are considered to be those which have a temperature of 45 ° C. or less.
According to the present invention, the risk of charring the tar is overcome by the rubber and cork, possibly also by the light mineral fillers. The rubber, cork and mineral fillers are not heated before use. As a result, they quickly absorb the heat from the mineral aggregates, reducing the temperature of the mixture. Since the volume in cork and rubber per unit weight is much greater than that of the mineral aggregates, they have particularly good absorption capacity for the heat from the aggregates.
In this context, it should be pointed out that the volume ratio per unit weight of rubber-cork to mineral aggregates is preferably about 6.5: 1. So is z. B. in a mixture that has about 12% cork, rubber and mineral fillers and 70% mineral additives, the volume of the latter approximately equal to the volume of the first-mentioned components.
Since there are approximately equal volumes, the resulting temperature will be about half of the Temperaturdifferentia les between these two material groups. As a result, despite the heating of the additives to a temperature of 120 C, the tar will not char if the mineral additives and the cork, rubber and mineral fillers are added. The latter components absorb sufficient heat from the heavy supplements so that they can be heated to a temperature, e.g. B. be brought a lower rigere than about 93 C, at which no charring occurs.
The following table shows how hot and cold tar mixtures are obtained without the risk of charring according to the present invention despite the fact that the mineral additives have a temperature of about 149 ° C. when they are added to the mixture.
The cork-rubber-fly ash premix included in the table contains 80% waste rubber,
16% cork and 4% fly ash. The waste rubber contains around 75% soluble butadiene-styrene rubber and around 25% butyl rubber. The
The solvent is toluene; the tar is a standard tar for making road surfaces.
EMI0006.0001
<I> Table <SEP> 1 </I>
<tb>
<tb> .CJ <SEP> m <SEP> @V
<tb> <I> .2 </I>
<tb> _ <SEP> = - <SEP> V <SEP> U
<tb> <B> 7 <SEP>:
3 <SEP> N <SEP> Q @ <SEP> J <SEP> # @. <SEP> O <SEP> <SEP> r - @ # </B> <SEP>, = <SEP> <B> GO </B>
<tb> <B> N <SEP> U </B>
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<tb> <B> "fite <SEP> # @ '. <SEP> U¯ </B>
<tb> CL¯ <SEP> 0 <SEP> <B> 7 <SEP> p <SEP> o </B> <SEP> 5 <SEP> <B> 'O <SEP> O <SEP> O </ B> <SEP> \ @ <SEP> U <SEP> e.,
<tb> ö <SEP> xdN <SEP> <B> N <SEP>> <SEP> ö </B> <SEP> @a <SEP> <B>> <SEP>> </B>
<tb> 8 <SEP> 74.3 <SEP> 0.7 <SEP> 17.0 <SEP> 82.2-93.3
<tb> 10 <SEP> 70.0 <SEP> 0.9 <SEP> 19.1 <SEP> 76.7-87.8
<tb> 12 <SEP> 66.0 <SEP> 1.1 <SEP> 20.9 <SEP> 71.1-82.2
<tb> 16 <SEP> 57.4 <SEP> 1.6 <SEP> 24.0 <SEP> 60.0-68.4
<tb> 18 <SEP> 54.6 <SEP> 2.0 <SEP> 25.4 <SEP> 54.4-62.8
<tb> 20 <SEP> 50.8 <SEP> 2.4 <SEP> 26.8 <SEP> 51.7-57.2
<tb> 22 <SEP> 47.1 <SEP> 2.9 <SEP> 28.0 <SEP> 48.9-57.2
<tb> 24 <SEP> 43.6 <SEP> 3.4 <SEP> 29.0 <SEP> 46.1-54.4
<tb> 26 <SEP> 40.2 <SEP> 4,
0 <SEP> 29.8 <SEP> 43.3-51.7
<tb> 28 <SEP> 36.7 <SEP> 4.7 <SEP> 30.6 <SEP> 40.6-48.9
<tb> 30 <SEP> 33.4 <SEP> 5.3 <SEP> 31.3 <SEP> 40.6-48.9 The following table shows how hot or cold asphalt paving compounds are produced according to the invention if you use asphalt with an initial temperature of 148.9 C. The cork-rubber mixture contains fly ash and has the same composition as the mixture taken into account in Table I.
EMI0006.0005
<I> Table <SEP> 11 </I>
<tb> <B> w </B> <SEP> U
<tb> U <SEP>. <SEP> @ ö @ U <SEP> o <SEP> y, o <SEP> b <SEP> 0 <SEP> @s
<tb> <B>, O @ <SEP>, L ^, </B>
<tb> _n <SEP> u. <SEP> @ <SEP> acc <SEP> @ <SEP> ā_ <SEP> <B> @ </B> <SEP> @a <SEP> @ <SEP> x <SEP> @ <SEP> e @ <SEP> aa
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<tb> Ö <SEP> <B> a </B> <SEP> ö <SEP>? <SEP> Ö <SEP> <SEP> <B> @C </B> <SEP> Ö <SEP> <B> p @ <SEP> p </B> <SEP> C <SEP> Ö
<tb> <B> ^ @, </B> <SEP>> <SEP> <B> c </B> <SEP> N <SEP>> <SEP>> <SEP> o <SEP> <B> ss. <<SEP> W </B> <SEP>> <SEP> <B> a-.
<SEP> NP, </B> <SEP>>
<tb> 4 <SEP> 84.2 <SEP> 0.8 <SEP> 11.0 <SEP> 140.6-148.9 <SEP> 140-180
<tb> 6 <SEP> 81.8 <SEP> 1.2 <SEP> 11.0 <SEP> 135.0-143.3 <SEP> <B> 150-200 </B>
<tb> 8 <SEP> 77.0 <SEP> 1.5 <SEP> 13.5 <SEP> 121.1-132.2 <SEP> 170-220
<tb> 10 <SEP> 72.2 <SEP> 1.8 <SEP> 16.0 <SEP> 107.2-121.1 <SEP> 180-230
<tb> 12 <SEP> 67.9 <SEP> 2.1 <SEP> 18.0 <SEP> 98.9-107.2190-240
<tb> 14 <SEP> 64.2 <SEP> 2.3 <SEP> 19.5 <SEP> 90.6- <SEP> 98.9 <SEP> 200-250
<tb> 16 <SEP> 60.8 <SEP> 2.5 <SEP> 20.7 <SEP> 90.6- <SEP> 98.9 <SEP> 210-260
<tb> 18 <SEP> 57.5 <SEP> 2.7 <SEP> 21.8 <SEP> 82.2- <SEP> 90.6 <SEP> 220-280
<tb> 20 <SEP> 54.3 <SEP> 2.9 <SEP> 22.8 <SEP> 73.9- <SEP> 82.2 <SEP> 230-300
<tb> 22 <SEP> 51.0 <SEP> 3.3 <SEP> 23.7 <SEP> 65.6- <SEP> 73.9 <SEP> 230-300
<tb> 24 <SEP> 47.3 <SEP> 4.2 <SEP> 24.5 <SEP> 57.2- <SEP> 65.6 <SEP> 230-300
<tb> 26 <SEP> 43.7 <SEP> 5.2 <SEP> 25,
1 <SEP> 51.7- <SEP> 60.0 <SEP> 230-300
EMI0006.0006
28 <SEP> 40.1 <SEP> 6.3 <SEP> 25.6 <SEP> 48.9- <SEP> 57.2 <SEP> 230-300
<tb> 30 <SEP> 36.6 <SEP> 7.4 <SEP> 26.0 <SEP> 46.1- <SEP> 54.4 <SEP> 230-300
<tb> 32 <SEP> 33.2 <SEP> 8.5 <SEP> 26.3 <SEP> 43.3- <SEP> 50.6 <SEP> 230-300
<tb> 34 <SEP> 29.8 <SEP> 9.7 <SEP> 26.5 <SEP> 40.6- <SEP> 48.9 <SEP> 230-300
<tb> 36 <SEP> 26.3 <SEP> 10.9 <SEP> 26.8 <SEP> 40.6- <SEP> 48.9 <SEP> 230-300
<tb> 38 <SEP> 22.8 <SEP> 12.2 <SEP> 27.0 <SEP> 37.8- <SEP> 48.9 <SEP> 230-300 With regard to the table above, the resulting Mixtures are labeled as hot, semi-hot and cold. Hot mixtures are those with a temperature above 98.9 C. Semi-hot mixtures are those between 98.9-61.1 C; the others are cold mixtures.
Examples of the production of asphalt and tar mixtures according to the invention are given below. In these examples, cork and rubber have a particle size corresponding to analysis A of a grain composition; the mineral aggregates have a grain size that corresponds to analysis C. The rubber is the same in both cases; it has about 80% waste butadiene-styrene rubber and 20% waste polysulphide rubber.
<I> Example 1 </I> An asphalt road surface is produced which has the following composition:
EMI0006.0013
Material <SEP> weight percent
<tb> rubber-cork <SEP> 10
<tb> Mineral <SEP> additives
<tb> (gravel <SEP> and <SEP> broken <SEP> stones) <SEP> 72
<tb> asphalt <SEP> (85-120 <SEP> penetration <SEP> - <SEP> 16
<tb> Luminous oil <SEP> (Kerosene) <SEP> 1.8
<tb> Heavy fuel <SEP> (Naphta) <SEP> 0.2 The cork and rubber are added separately and not as a premix. The ratio of rubber to cork is 82% to 18%. The rubber, cork, luminous oil, and heavy fuel are all at 21.1 C before being used in the mixture.
The asphalt is preheated to a temperature of around 176.7 ° C.
The sequence of mixing is as follows: First, the rubber and cork are added to the hot aggregates and mixed for about 20 seconds. Then the hot asphalt, the hot luminescent oil and heavy fuel are added to the mixture at the same time without interrupting the stirring. Stirring is continued until all of the particles are evenly distributed and coated. It should be noted that in general a. Stirring for 11/2 minutes is sufficient to keep a uniform topping mixture. In this case, the temperature of the mixture results after mixing for 1 1/2 minutes of about 110 C.
The resulting penetration value is around 210.
<I> Example 2 </I> A tar coating mixture is prepared from the following components:
EMI0007.0001
Material <SEP> <U> G </U> weight percent
<tb> Rubber-cork fly ash <SEP> 24
<tb> Mineral <SEP> aggregates <SEP> 43
<tb> Coke oven tar <SEP> (T-12) <SEP> 29
<tb> Toluene <SEP> 4 The rubber, cork and fly ash are produced as a premix in a ratio of 20: 4: 1. The rubber and cork particles have a size as indicated in the analysis A of the Kornzu composition given above.
The size of the mineral additives corresponds to the analysis C of the grain composition given above. The starting temperatures are as follows: rubber-cork fly ash 21.1 C; mineral additives 162.8 C; Tar 93.3 C; and toluene 21.1 C.
The premix consisting of rubber, cork and fly ash is first added to the mineral aggregates while they are moving at a constant speed. About 20 seconds later the tar and toluene are added simultaneously. Mixing is continued for approximately 1/2-2 minutes at which time the resulting mixture is ready for use. The temperature of the Gemi cal amounts to about 46.1 C within 2 minutes after the tar is set, so that, as stated above, it can be regarded as a cold mixture.
The composite coke oven tar mixtures given above are tough and stable at warm temperatures, pliable and elastic at cold temperatures. Such tar mixtures are also resistant to fuel oil, jet oil and gasoline, so that they are excellent pavement materials for airports, parking lots, fuel stations and the like.
It has been found in practice that the best results are achieved for asphalt floor coverings if the following compositions are taken into account:
EMI0007.0013
Material <SEP> weight percent
<tb> at least <SEP> most.
<tb> cork rubber <SEP> or <SEP> cork rubber minerals <SEP> as
<tb> Fillers <SEP> 6 <SEP> 10
<tb> Mineral <SEP> aggregates <SEP>. <SEP> 75 <SEP> 82
<tb> Asphalt <SEP> and <SEP> solvent <SEP> 12 <SEP> 15 The outlet temperature of the mixture should be between 104.4 and 137.8 C.
For asphalt mixtures, which are particularly suitable as the top surface for tennis courts, playgrounds and racetracks, the best results are achieved with the following compositions:
EMI0007.0016
Material <SEP> weight percent
<tb> at least <SEP> most.
<tb> rubber-cork <SEP> (or <SEP> rubber-cork fillers) <SEP> 10 <SEP> 16
<tb> Mineral <SEP> aggregates <SEP> 60 <SEP> 72
<tb> Asphalt <SEP> 16 <SEP> 21
<tb> asphalt rubber,
<tb> Solvent <SEP> 1.8 <SEP> 2.5 It should be noted that according to the invention, bituminous mortar mixtures can be produced with a light specific weight that is half as much as the usual bituminous mortars known for the production of Strassenbelä gene serving bituminous mortar z.
B. consist of asphalt or tar, sand, gravel and / or broken stones, weigh an average of about 2400 kg / m3 at maximum compaction. According to the present invention, it is possible to produce bituminous mortars that weigh only 800 kg / ml.
The following table shows the various weights per cubic meter at maximum compression and the total content of the mixture of rubber-cork-fly ash aggregates and particles. The data relate to asphalt mixes composed according to Table II.
EMI0007.0024
<I> Table <SEP> III </I>
<tb> / o <SEP> rubber-cork <SEP> kg / m3 <SEP> at <SEP> maximum
<tb> compaction
<tb> 4 <SEP> 1920-2080
<tb> 6 <SEP> 1760-2000
<tb> 8 <SEP> 1680-1840
<tb> 10 <SEP> 1600-1760
<tb> 12 <SEP> 1520-1680
<tb> 14 <SEP> 1440-1600
<tb> 16 <SEP> 1356-1536
<tb> 18 <SEP> 1312-1472
<tb> 20 <SEP> 1249-1409
<tb> 22 <SEP> 1184-1344
<tb> 24 <SEP> 1120-1280
<tb> 26 <SEP> 1056-1216
<tb> 28 <SEP>
1008-1168
<tb> 30 <SEP> 960-1120
<tb> 32 <SEP> 912-1072
<tb> 34 <SEP> 880-1040
<tb> 36 <SEP> 848-1008
<tb> 38 <SEP> 816- <SEP> 976
<tb> 40 <SEP> 800- <SEP> 960 The following properties of rubber-cork-asphalt binders, which are produced according to Example 1, were determined on the basis of detailed tests: 1. The penetration is approximately half of the penetration of standard asphalt at 25 C.
2. While the standard asphalt binders are generally too soft for penetration at 43.3 ° C, the rubber-cork-asphalt binder shows penetrations at 4-1.3 ° C, which are usually found at 25 ° C will.
3. At 3.9 C the new binding agent has a penetration that is 1 1 / 2-2 times greater than that of conventional asphalt binders.
4. The suppleness of the new asphalt binder is 3-5 times as great as that of the conventional asphalt binder at 3.9 C.
5. The melting point is about 16.6 C higher than the usual asphalt binder.
6. The stability is 4-10 times greater than that of conventional asphalt binders, if it is determined according to the standard flowing text.
7. While the standard asphalt binders have relatively no stretch or compression elasticity and show no noticeable rebound after impact or load, cork-rubber asphalt mortars are stable. elastic and yield to a considerable extent and show a rebound under load and impact at temperatures as low as -12.2 C and at temperatures as high as 60 ° C.
B. The coefficient of friction of road surfaces made with cork-rubber-asphalt mortar is almost twice as large as that of surfaces made with known asphalt mortar, and the angle of friction is 11 / times greater.
9. The impact resistance of cork-rubber-asphalt mortar determined according to standard impact tests is 5-10 times greater.
10. Because of the high content of bituminous binders, e.g. B. asphalt and hydrocarbon oils, which can be approved according to the invention, and also because of the relatively small size of the rubber and cork particles, it is relatively easy to apply cork-rubber-asphalt mixtures in a compact thickness of about 6-12 mm .
11. Cork-rubber-asphalt mixtures do not require traffic to stay alive. As a result, they are ideal for areas such as central strips, sidewalks, roofs, etc. that have to carry relatively little traffic.
The rubber-cork-tar mortars proposed in Example 2 have improved properties which are comparable to those set out above for rubber-cork-asphalt mixtures.