DE69201222T2

DE69201222T2 - Verfahren zur Herstellung von bitumenumhüllten dichten Stoffen.

Info

Publication number: DE69201222T2
Application number: DE69201222T
Authority: DE
Inventors: Rene Chambard; Andre Clarac
Original assignee: Colas SA
Current assignee: Colas SA
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1992-05-21
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2012-05-22
Also published as: CA2069825C; FR2679274A1; ATE117390T1; EP0524031A1; ES2066577T3; EP0524031B1; CA2069825A1; FR2679274B1; DE69201222D1; DK0524031T3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bitumenumhüllten dichten Stoffen auf kaltem Wege, die aus groben Teilen und feinen Teilen bestehen.
Im Stand der Technik werden die umhüllten dichten Stoffe, die geeignet sind, gelagert zu werden, im allgemeinen nach einer Technik auf warmem bzw. heißem Wege erhalten.
Diese Technik auf warmem bzw. heißem Wege schließt das Erwärmen entweder der Granulate oder des Umhüllungsbindemittels ein. Dieses letztere ist üblicherweise ein Bitumen mit Flußmittel oder Verschnittbitumen und ist nie ein reines Bitumen.
Das Erwärmen, das notwendig ist, führt zu Produktionskosten, die erheblich sind.
Neuerdings macht man von einem Verfahren zur Herstellung von bitumenumhüllten dichten Stoffen auf kaltem Wege Gebrauch.
So beschreibt die FR-A-2 623 219 ein Verfahren zum Herstellen von lagerbaren bitumenumhüllten dichten Stoffen auf kaltem Wege, bei dem das Umhüllen von Materialien abhängig von der Korngröße getrennt ist.
Genauer werden nach der Lehre der FR-A-2 623 219 zuerst die feinen Teile mit einer Granulometrie von 0/2 oder 0/4 mm mit einer kationischen Emulsion aus Verschnittbitumen enthaltendem bituminösen Bindemittel umhüllt.
Es wird eine Lagerung der so umhüllten Materialien vorgenommen. Dann wird das Umhüllen der groben Teile durchgeführt, indem eine kationische Emulsion aus Bitumen mit Flußmittel oder Verschnittbitumen verwendet wird, die von derjenigen verschieden ist, die für die feinen Teile verwendet wurde.
Am Ende der Stufe des Umhüllens der groben Elemente werden die feinen Teilchen, die vorher umhüllt und gelagert worden waren, beigemengt, und das Mischen wird für einige Sekunden fortgesetzt, um schließlich ein Produkt zu erhalten, das geeignet ist, gelagert zu werden.
Das bekannte Verfahren ist zufriedenstellend, aber es zwingt einen Schritt der Reifung oder Lagerung einer körnigen Fraktion auf, und insbesondere der Fraktion, die aus den feinen Teilen besteht, die zuerst umhüllt worden waren.
In der Praxis erfordert der Zeitraum der Reifung oder der Lagerung mehrere Tage, und die Wiederaufnahme dieser vorher umhüllten Fraktion führt auch zu bedeutenden Arbeitskosten.
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, den oben dargelegten Nachteilen abzuhelfen, indem ein Verfahren vorgeschlagen wird, das den Zeitraum der Reifung oder der Zwischenlagerung beseitigt und folglich sowohl einen Zeitgewinn als auch eine deutliche Arbeitsersparnis sicherstellt.
Insbesondere ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ein kontinuierliches Verfahren, das keinen Zwischenschritt der Lagerung irgendeiner Fraktion erforderlich macht.
Andererseits bewirkt das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte mechanische Eigenschaften des resultierenden Produktes, nämlich die Erreichung besonders erhöhter Druckfestigkeiten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich also auf ein Verfahren zur Herstellung von bitumenumhüllten dichten Stoffen auf kaltem Wege, die aus groben Teilen und feinen Teilen bestehen, das durch ein doppeltes Umhüllen gekennzeichnet ist, bei dem nacheinander einem Mischer die groben Teile, eine erste Emulsion, die feinen Teile und eine zweite Emulsion zugegeben werden und das Ganze für eine Zeitdauer durchgearbeitet wird, die ausreicht, um eine homogene Mischung zu erhalten, die geeignet ist, über einen erforderlichen Zeitraum gelagert zu werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls die nachstehenden Eigenschaften, getrennt betrachtet oder gemäß allen ihren technisch möglichen Kombinationen:
- die erste Emulsion und die zweite Emulsion haben die gleiche Zusammensetzung;
- die groben Teile sind Teile einer Korngröße im Bereich von 2 bis 31,5 mm und genauer 2/6, 2/10 und 2/14;
- die feinen Teile sind Teile einer Korngröße im Bereich von 0 bis 6 mm und genauer 0/2;
- die erste Emulsion ist ein Basisbindemittel, das aus reinem Bitumen und Verschnittbitumen 0-1 besteht;
- das Gewichtsverhältnis von reinem Bitumen zu Verschnittbitumen liegt im Bereich von 100:0 bis 60:40;
- die Viskosität des Basisbindemittels der ersten Emulsion liegt im Bereich von 100 bis 60 000 s, und genauer von 100 bis 300 s;
- die zweite Emulsion ist ein Basisbindemittel, das aus reinem Bitumen oder einer Mischung aus reinem Bitumen und Verschnittbitumen im Bereich von 100:0 bis 60:40 und genauer aus reinem Bitumen besteht;
- die Viskosität des Basisbindemittels der zweiten Emulsion liegt im Bereich von 100 bis 60 000 s und genauer von ungefähr 30 000 bis 60 000 s.
Verschiedene Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung hervor, die in Hinblick auf die beigefügten Zeichnungen gemacht ist, in denen:
Fig. 1 ein Verfahren gemäß dem Stand der Technik abbildet;
Fig. 2 das Verfahren der Erfindung darstellt.
Gemäß Fig. 1 umfaßt das Verfahren des Standes der Technik eine Vielzahl diskontinuierlicher Schritte, die mit a, b bzw. c bezeichnet sind.
Im Schritt a werden die mit GF bezeichneten feinen Teile mittels einer Fördereinrichtung 1 in einen von einem Motor 3 angetriebenen Mischer 2 gebracht.
Die feinen Teile GF werden mit einer ersten Verschnittbitumenemulsion umhüllt, die mit EBF bezeichnet ist. Nach einer ausreichenden Mischungsdauer werden die umhüllten feinen Teile 4 erhalten.
Im Verlauf des zweiten Schrittes b werden die umhüllten feinen Teile GF mehrere Tage in dem Silo 5 oder auf einem Haufen an der freien Luft gelagert.
Im Schritt c werden die groben Teile GG mittels einer Fördereinrichtung 6 in einen von einem Motor 3' angetriebenen Mischer 2' gebracht. Diese groben Teile GG werden mit einer zweiten Emulsion EB umhüllt, die zum größeren Teil aus reinem Bitumen und zu einer kleineren Menge aus Verschnittbitumen besteht.
Im Schritt c werden die umhüllten feinen Teile 4, die an der freien Luft oder im Silo 5 während einer Zeitdauer gelagert worden waren, die mehrere Tage erreichen kann, wieder in den Mischer 2' mit den großen Teilen GG eingeführt, die die Anwendung der Bitumenemulsion EB erhalten haben. Am Ausgang des Mischers 2' ergeben sich daraus bitumenumhüllte dichte Stoffe, die geeignet sind, gelagert zu werden, die mit der Bezugszahl 7 bezeichnet sind.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 2 abgebildet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird von einem doppelten Umhüllen in dem von dem Motor 3" angetriebenen Mischer 2" Gebrauch gemacht, indem nacheinander die groben Teile GG, die von der Fördereinrichtung 8 zugeführt werden, die erste Emulsion EBPF, die feinen Teile GF und die zweite Emulsion EBP zugegeben werden.
Am Ausgang des Mischers 2" werden unter Anwendung der oben beschriebenen, aufeinanderfolgenden Zugabe bitumenumhüllte dichte Stoffe 7' erhalten, die keine Reifung oder Lagerung irgendeiner körnigen Fraktion nötig hatten noch die Wiederaufnahme von Material.
Das kontinuierliche Verfahren der vorliegenden Erfindung bewirkt also einen bedeutenden Zeitgewinn, weil, wie schon oben angedeutet wurde, sie den Zeitraum der Zwischenlagerung beseitigt, der bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von bitumenumhüllten dichten Stoffen auf kaltem Wege gemäß der früheren Technik absolut notwendig war.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ebenfalls eine sehr bedeutende Arbeitsersparnis, da es keine Wiederaufnahme der vorher umhüllten Fraktion gibt, und die mechanischen Eigenschaften sind verbessert, weil die in der vorliegenden Erfindung verwendeten Emulsionen wenig Lösungsmittel enthalten, sogar gar keines, falls es gewünscht wird, was die Erreichung von Druckfestigkeiten gestattet, die höher sind als diejenigen der gemäß der Technik des in Fig. 1 abgebildeten Standes der Technik auf kaltem Wege erhaltenen bitumenumhüllten dichten Stoffe.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Bitumenemulsionen sind, was die erste Emulsion betrifft, eine Mischung aus reinem Bitumen und Verschnittbitumen 0-1 in einem Verhältnis im wesentlichen zwischen 1:0 und 1:1 (reines Bitumen: Verschnittbitumen 0-1) und genauer 1:0,7 und 1:0,4.
Die Viskosität eines solchen Basisbindemittels liegt im wesentlichen zwischen ungefähr 150 und 300 s.
Die bei der vorliegenden Erfindung verwendete zweite Emulsion besteht am häufigsten aus reinem Bitumen und die Viskosität des Basisbindemittels liegt in diesem Fall im wesentlichen im Bereich von 30 000 bis 60 000 s.
Die Basisbindemittel der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Emulsionen sind zu den Umhüllungsverschnittmassen analog, aber sie sind vorzugsweise mit wenig Lösungsmittel formuliert und sind manchmal völlig frei davon.
Dank einem sehr einfachen Verfahren gestattet die vorliegende Erfindung, bitumenumhüllte dichte Stoffe zu einem sehr vorteilhaften Preis zu erhalten, die geeignet sind, gelagert zu werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können auch verschiedene Modifikationen ausgeführt werden, ohne ihren Umfang zu verlassen, insbesondere kann ein ganz anderes Lösungsmittel, welcher chemischen Natur es auch sei, aber insbesondere von Erdölherkunft, sich ebenso eignen, wie das in dem Dokumentationsblatt NF M 15 - 003 definierte Petroleum, und das einer Erdölfraktion von ungefähr 170-230ºC entspricht, die das flüchtige Verdünnungsmittel des Verschnittbitumens 0-1 ist. Als nicht begrenzendes Beispiel eignen sich ebenfalls die aus katalytischen Crackverfahren resultierenden Erdölflußmittel, wie die leichten Rückführöle L.C.O. (Light Cycle Oil).
Die Bezugszeichen, die nach den genannten technischen Merkmalen in den Ansprüchen eingefügt sind, haben als einzigen Zweck, das Verständnis dieser letzteren zu erleichtern, und begrenzen keineswegs den Umfang.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von bitumenumhüllten dichten Stoffen auf kaltem Wege, die aus groben Teilen (GG) und feinen Teilen (GF) bestehen, gekennzeichnet durch ein doppeltes Umhüllen, bei dem nacheinander in einem Mischer (2") und in der folgenden Reihenfolge die groben Teile (GG), eine erste Emulsion (EBPF), die feinen Teile (GF) und eine zweite Emulsion (EBP) zugegeben werden und das Ganze für eine Zeitdauer durchgearbeitet wird, die ausreicht, um eine homogene Mischung (7') zu erhalten, die geeignet ist, über einen erforderlichen Zeitraum gelagert zu werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß daß die erste Emulsion (EBPF) und die zweite Emulsion (EBP) die gleiche Zusammensetzung haben.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß daß die groben Teile (GG) Teile einer Korngröße im Bereich von 2 bis 31,5 mm, insbesondere 2/6, 2/10 und 2/17, sind.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feinen Teile (F) Teile einer Korngröße im Bereich von 0 bis 6 mm, insbesondere 0/2, sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Emulsion (EBPF) kein Basisbindemittel ist, das aus reinem Bitumen oder aus einer Mischung aus reinem Bitumen und Verschnittbitumen 0-1 besteht.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis von reinem Bitumen zu Verschnittbitumen im Bereich von 100:0 bis 60:40 liegt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des Basisbindemittels der ersten Emulsion (EBPF) im Bereich von 100 bis 60 000 s, insbesondere von 100 bis 300 s liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Emulsion (EBP) ein Basisbindemittel ist, das aus reinem Bitumen oder einer Mischung aus reinem Bitumen und Verschnittbitumen im Bereich von 100:0 bis 60:40 besteht.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des Basisbindemittels der zweiten Emulsion (EBP) im Bereich von 100 bis 60 000 s, insbesondere von 30 000 bis 60 000 s liegt.