DE2540230B2

DE2540230B2 - Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Bindemittels fur Baustoffe

Info

Publication number: DE2540230B2
Application number: DE2540230A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing. Wien Hemersam
Original assignee: Bunzl and Biach AG
Current assignee: Bunzl and Biach AG
Priority date: 1974-09-13
Filing date: 1975-09-10
Publication date: 1980-02-07
Also published as: CA1066831A; NL180520C; SE426840B; LU73376A1; SE7510195L; DK141969B; NO145385B; NL180520B; FI66637C; DK408975A; YU229475A; FI66637B; IT1042450B; DD119809A5; FI752557A7; DE2540230A1; DK141969C; FR2284653B1; FR2284653A1; AU8480075A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Bindemittels für Baustoffe, welche als Zuschlagmaterial Feststoffe überwiegend anorganischer Natur enthalten, wobei zur Bildung des Bindemittels Bitumen und ein Polyolefinmaterial in einer Heißmischanlage unter Schmelzen und Lösen des Polyolefinmaterials unter Rühren homogenisiert werden. 4>

Es ist eine Vielzahl von Baustoffen bekannt, welche unter Verwendung eines bituminösen Bindemittels aufgebaut sind. Eine besonders ausgedehnte Verwendung finden dabei bituminös gebundene Baustoffe bei der Herstellung von Belägen aber auch des Unterbaues v> von Verkehrsflächen und auch von Dachschichten, wobei beispielsweise auf Baustoffe, wie sie unter den Ncmen Gußasphalt, Walzasphalt und Bitumenkies bekannt sind, hingewiesen werden kann. Bei Straßenbelagmaterialien wird dabei meist ein Bindemittelanteil -,-> von weniger als 15% des Stein- bzw. Sandmaterials gewählt. Das als Bindemittel für die vorgenannten Baustoffe dienende Bitumen hat nun neben Vorzügen auch eine Reihe von Nachteilen.

So neigt das Bitumen dazu, bei erhöhter Temperatur, _hn wie sie sich auf sonnenbestrahlten Flächen begünstigt durch die dunkle Farbe des Bitumens häufig einstellt, zu erweichen, wodurch dann durch die Verkehrsbelastung auf mit derartigen Baustoffen hergestellten Decken starke Verdrückungen bzw. Deformierungen auftreten (,■> können. Umgekehrt treten aber auch bei unter 0°C liegenden Temperaturen Versprödungserscheinungen des Bitumens auf, welche gleichfalls Im Zuge der Verkehrsbelastung von Straßenflächen Schäden am Belagsmaterial hervorrufen können.

Sowohl die unerwünschte Neigung des Bitumens, bei hohen Umgebungstemperaturen zu erweichen, wie auch die Versprödungsneigung des Bitumens bei tiefen Umgebungstemperaturen können durch den Zusatz von Polyolefinen zum Bitumen wesentlich verbessert werden und es verbessert ein solcher Polyolefinzusatz auch ganz allgemein die Festigkeit bituminös gebundener Baustoffe, Hinsichtlich des Zusatzes von Polyolefinen zu Bitumen, welches als Bindemittel für Baustoffe dient, existiert auch eine Reihe von Vorschlägen, welche teils anregen, speziell ausgewählte Polyolefine dem Bitumen beizugeben und teils besondere Modalitäten für das Vermischen von Bitumen und Polyolefinen ins Auge fassen.

Untersucht man dabei die Eigenschaften so erhaltener bituminöser Bindemittel bzw. die Eigenschaften von Baustoffen, die mit solchen bituminösen Bindemitteln gebunden sind, ergibt sich, daß mit steigendem Gehalt an Polyolefinsubstanz die Erweichungstendenz des Bitumens bei hohen Temperaturen und die Kähesprödigkeit des Bitumens immer weiter zurückgedrängt werden und gleichzeitig in durchaus erwünschter Weise die Festigkeit von Baustoffen, die mit derartigen Bindemitteln gebunden sind, zunimmt

Es zeigt sich aber, daß gleichlaufend dazu mit zunehmendem Gehalt des bituminösen Bindemittels an Polyolefinsubstanz auch die sich im Verarbeitungstemperaturbereich ergebende Steifigkeit der mit solchen Bindemitteln gebundenen Baustoffe ganz erheblich zunimmt und hierdurch bald Schwierigkeiten auftreten, wenn man solche Baustoffe in einer für mit gewöhnlichem Bitumen gebundenen Baustoffen geläufigen Technik verarbeiten will und z. B. ein solches Straßendeckenmaterial mit einer herkömmlichen Straßenfertigungsmaschine rlegen will. Dieser Umstand, aber auch der gegenüber Bitumen höhere Gestehungspreis von Polyolefinmaterial mag dabei bestimmend dafür gewesen sein, daß bisher getrachtet wurde, durch schonende Arbeitsweise beim Vermischen von Bitumen und Polyolefin, deren chemischen Aufbau möglichst zu erhalten. Es liegt dabei auch nahe, die Erwägung einzuflechten, daß die Verarbeitung eines mit einem Polyolefin enthaltenden Bindemittel gebundenen Baustoffes vermutlich umso leichter vonstatten gehen wird, je geringer der die Steifigkeit des Materials erhöhende Polyolefinzusatz gewählt wird.

Es ist nun Ziel der Erfindung, ein Verfahren eingangs erwähnter Art zu schaffen, mit dem auf einfache Weise ein bituminöses Bindemittel für Baustoffe hergestellt werden kann, daß es ermöglicht diese Baustoffe ohne Schwierigkeiten mit den herkömmlichen Methoden und Maschinen einzubauen und insbesondere auch einen Einbau von Straßenbelagsmaterial, das mit einem solchen Bindemittel gebunden ist, mit sogenannten »Straßenfertigern« ermöglicht, und bei dem auch einer Entmischung zwischen Bitumen und Polyolefinmaterial entgegengewirkt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren eingangs erwähnter Art ist dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen und Polyäthylen oder Polypropylen in der Heißmischanlage so lange zu einem homogenen Bindemittel homogenisiert werden, bis ein deutlicher Viskositätsabfall dieses Bindemittels eintritt.

Im Zuge dieser Arbeitsweise tritt eine innige Homogenisierung des Bitumens und des Polyolefinmaterials zu einer einheitlichen Masse auf, wobei bei

genagend langer Zeitdauer des Prozesses die Viskosität der so entstehenden Bindemittelmasse hinreichend weit gesenkt werden kann, daß ein mit einer solchen Bindemittelmasse hergestelltes Straßenbelagmaterial auf Üblichem zur Verarbeitung bituminösen Straßenbelagmaterials vorgesehenem Wege eingebaut werden kann. Trotzdem treten dabei aber die Vorteile, die sich aus einem Polyithylenzusatz zu Bitumen ergeben, insbesondere die Verbesserung des Temperaturverhaltens, in Erscheinung. Außerdem verschwindet durch diese Arbeitsweise jegliche Tendenz zu einer Entmischung von Polyolefin und Bitumen selbst in jenen Bereichen, für die bisher das Vorliegen einer Mischungslücke angenommen wurde, und man kann nun stabile Mischungen von Polyolefin und Bitumen in praktisch allen in Frage kommenden Verhältnissen herstellen, während man früher annahm, daß zwischen den Bitumen-Polyolefin-Verhältnissen von 80:20 und 20 :80 eine Mischungslücke vorliegt, in deren Bereich es zur Entmischung der miteinander vermengten Komponenten kommenkann.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um einen Viskositätsabfall, der über die Viskositätsminderung bei steigender Massetemperatur hinausgeht, und der demnach bei konstant gehaltener Arbeitstemperatur in Erscheinung tritt

Vorteilhaft sieht man im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß das Bitumen und das Polyäthylen oder Polypropylen in der Heißmischanlage bis zu einem Abfallen der Viskosität der Masse um ein Fünftel bis ein Zehntel des unmittelbar nach dem Lösen des Polyäthylens oder Polypropylens im Bitumen vorliegenden Viskositätswertes de Masse homogenisiert werden.

Besonders vorteilhaft geht man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so vor, daß das Polyäthylen oder Polypropylen in einer Menge, die mindestens 10% der Bitumenmenge beträgt, dem Bitumen beigegeben wird und daß das Homogenisieren bei einer Temperatur, die um mindestens 60° höher liegt als der Schmelzpunkt des Polyolefinmaterials, vorgenommen wird.

Im erfindungsgemäßen Verfahren können verschiedenste Polyäthylen- bzw. Polypropylenmaterialien eingesetzt werden. Das Polyäthylen kann sowohl vom Niederdruck- als auch vom Hochdrucktyp sein. Es können auch Abfälle, selbst wenn diese mit Kunststoffen anderer chemischer Natur durchsetzt sind, verwendet werden, da das erfindungsgemäße Verfahren auch in Anwesenheit von Fremdstoffen im allgemeinen klaglos abläuft; Fremdstoffe, wie z. B. Partikel von Duroplasten oder hochschmelzenden Thermoplasten verhalten sich dabei ähnlich wie Füllstoffe.

Der Abbau der Moleküle des Polyäthylens bzw. Polypropylens, der im Zuge des erfindungsgemäßen Verfahrens eintritt, ist offenbar Ursache der verhältnismäßig geringen Viskosität des mit diesem Verfahren hergestellten bituminösen Bindemittels und der daraus folgenden verhältnismäßig geringen Steifigkeit von mit diesem Bindemittel gebundenen Baustoffen.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten bituminösen Bindemittel haften sehr gut auf alkalisch oder sauer reagierendem Gestein.

Die in der Heißmischanlage erfolgende Homogenisierung des Bitumens mit dem Polyäthylen bzw. Polypropylen wird vorteilhaft bei einer Temperatur, die zwischen 260 und 31O⁰C liegt, vorgenommen, wobei ein besonders vorteilhaftes Arbeiten bei etwa 290⁶C ausgeführt werden kann. Bei einem Mischverhältnis

zwischen Polyäthylen und Bitumen von 30:70 und einer Temperatur von 290° C ist die Homogenisierung und Viskositätsminderung nach ca. 20 Minuten ausreichend.

Bei einem Mischungsverhältnis von 50:50 liegt eine ausreichende Homogenisierung und Viskositätsminderung nach ca. 40 Minuten vor.

Es hat sich als sehr günstig erwiesen, dem Bitumen für die molekülabbauende Homogenisierung Polyäthylen oder Polypropylen in einer zwischen 30 und 100% der Bitumenmenge liegenden Menge zuzusetzen.

Bei niedrigen Behandlungstemperaturen nimmt man zur Herstellung eines Straßenbelagbindemittels eine mehrere Stunden dauernde Homogenisierung des Bindemittels vor.

Im Zuge des Durchführens des erfindungsgemäßen Verfahrens durchläuft die Viskosität des zu homogenisierenden bzw. einer Wärmebehandlung zu unterwerfenden PolyoleFin-Bitumen-Gemisches mehrere Phasen. Zunächst liegt dabei eine verhältnismäßig niedrige Viskosität vor, die praktisch der Viskosität des Bitumens am Beginn der Arbeitszeit entspricht, was daher herrahn, daß zu diesem Zeitpunkt das Poiyoiefinmaierial noch nicht aufgeschmolzen ist, sondern in Form kleiner Partikel im Bitumen schwimmt Nach und nach tritt dann ein Schmelzen dieser Polyolefinpartikel auf und Hand in Hand damit ein Anstieg der Viskosität der Masse. Nach dieser Phase fällt die Viskosität merklich ab, was mit dem Molekülabbau des Polyolefinmaterials erklärbar ist Danach bleibt die Viskosität über längere Zeit im wesentlichen konstant oder steigt allenfalls durch die Bildung vsn Polyolefin-Bitumen-Verbindungen ganz leicht an.

Man kann auch zunächst eine homogenisierte Bindemittelmasse mit einem hohen Anteil an Polyolefinmaterial und später durch weiteren Zusatz von Bitumen das für den jeweiligen Einsatzfall gewünschte Verhältnis von Bitumen zu Polyolefin herstellen. Durch einen solchen nachträglichen Bitumenzusatz wird die bereits erreichte Stabilität gegen Entmischung nicht beeinträchtigt

Zum Herstellen von Baustoffen aus dem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Bindemittel und einem in Form von Splitt und/oder Sand vorliegenden Zuschlagmaterial erhitzt man vorteilhaft das Zuschlagmaterial auf eine hohe, aber unter der Zersetzungstemperatur des Bindemittels liegende Temperatur und vermischt es dann mit heißem Bindemittel. Es ist dabei auch vorteilhaft, saures Zuschlagmaterial, wie Quarzsand und/orter Quarzsplitt, einzusetzen.

Das Stein- bzw. Sandmaterial, welches mit dem bituminösen Bindemittel in vorerhitztem Zustand vermengt wird, wird vorteilhaft einer Vorerhitzung auf eine Temperatur von 200 bis 280° C unterzogen, wobei darauf geachtet werden soll, daß die gewählte Vorerhitzungstemperatur um mindestens etwa 10⁰C unter der Zersetzungstemperatur des Polyolefinmaterials liegt.

Das mit dem erfindungsgemäß erhaltenen Bindemittel hergestellte Straßenbelagmaterial weist sehr gute mechanische Eigenschaften auf und ist insbesondere gegen ein Verdrücken durch Einwirkung von Verkehrslasten bei erhöhten Temperaturen weitgehendst stabil. Dies kommt auch in dem für die Beurteilung bituminöser Straßenbeläge üblichen Marshall-Test zum Ausdruck, dem eine Reihe von Proben eines solchen Straßenbelagmaterials unterzogen wurden.

Die Erfindung wird nun nachstehend unter Bezugnahme auf einige Beispiele weiter erläutert

Beispielgruppe 1

Es wurde mittels eines Brabender-Plastographen das Viskositatsverhalten von Polyäthylen, von Polypropylen, sowie von Polyäthylenbitumenmischungen und Polypropylenbitumenmischungen bei konstant gehaltener Temperatur (290⁰C bzw. 270⁰C) über längere Zeit untersucht, wobei das Mischwerk des Plastographen mit einer Schaufeldrehung von 60 U/min rotierte und das hierfür aufzubringende Drehmoment in Meterpond gemessen wurde. Im einzelnen wurden dabei 7 Versuche vorgenommen, wobei im Versuch 1 Polyäthylenabfälle, welche zuvor gemahlen wurden, bei 290⁰C, in Versuch 2

10 gleichfalls gemahlene Polyäthylenabfälle bei 27O⁰C, in Versuch 3 eine Mischung aus Polyäthylenabfällen und Straßenbaubitumen B 80 im Mischungsverhältnis 50 :50 bei 290⁰C₁ in Versuch 4 Polyäthylenabfälle und Straßenbaubitumen B120 im Mischungsverhältnis 50:50 bei 290°C, in Versuch 5 Polyäthylenabfälle und Straßenbaubitumen B 120 im Mischungsverhältnis 30 :70 bei 290⁰C, in Versuch 6 gemahlene Polypropylenabfälle bei 290⁰C und in Versuch 7 gemahlene Polypropylenabfälle und Straßenbaubitumen B 70 im Verhältnis 30:70 bei 290⁰C untersucht wurden. Die erhaltenen Meßergebnisse sind in nachstehender Tabelle t zusammengefaßt

Tabelle 1	Versuch	C)	145	Nr.:	3	4	5	6	7
	1		132	2	PE + B80	PE+ B 120	PE + B12Ü	PP	PP + B 70
	PE	Kraftaufnahme (Meterpond)	122	PE	(50:50)	(50:50)	(30:70)		(30:70)
Material		10 Minuten	118		290	290	290	290	290
	290	20 Minuten	102	270
Versuchs	30 Minuten	89
temperatur ('	60 Minuten	82
Versuchszeit	90 Minuten	78		60	36	5	292	1
	120 Minuten		174	75	35	9	260	2
150 Minuten	156	71	34	11	232	3
180 Minuten	145	54	38	9	UO	1,5
145	53	37	9	27	1,5
144	53	30	7
134	53	29	7
133	52	27	6
133

Aus den vorstehend in der Tabelle 1 angeführten Meßwerten kann der im Zuge der homogenisierenden Wärmebehandlung eintretende Molekülabbau des Polyolefinmaterials, der sich in einer Viskositätsabnahme äußert, klar erkannt werden.

Bei der erfindungsgemäßen Arbeitsweise zur Herstellung bituminöser Bindemittel ergibt sich eine wesentlich niedrigere Viskosität der gebildeten bituminösen Bindemittel nach der homogenisierenden Wärmebehandlung, welche ohne weiteres eine Verarbeitung von Asphaltmischungen, die aus diesen Bindemitteln unter Verwendung üblicher mineralischer Zuschlagstoffe hergestellt werden, mit den für bituminöse Baustoffe üblMien Techniken gestattet.

Beispielgruppe 2

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Es wurden im Großversuch in einer für die Verarbeitung von Trinidad-Asphalt konzipierten Heißmischanlage Polyäthylenflocken mit einem üblichen Straßenbaubitumen B 120 bei einer bis über 240° C gehenden Arbeitstemperatur während etwa 3 Stunden homogenisiert Hierbei wurde eine 50; 50 Mischung von Polyäthylen und Bitumen gebildet und diese Mischung wunde anschließend unter Hinzufügung weiteren heißen Bitumens auf einen Polyäthylengehalt von 15,18,20 und 25% gebracht, und es wurden dann diese Polyäthylen-Bitumen-Mischungen in übliche Mischaggregate, in denen sich ein Gesteinszuschlagmaterial, das auf 230° C erhitzt war, befand, eingedüst und Asphaltmischungen hergestellt, wobei aus den 15, 18 und 25% Polyäthylen enthaltenden Mischungen eine zusammen mit einem zu Vergleichszwecken mit kunststofffreiem Bitumen gebundenen Baumaterial hergestellten Abschnitt insgesamt ca. 600 Meter lange und 5 Meter breite Decke einer für eine mittlere Verkehrsbelastung aufweisenden Straße hergestellt wurde. Die Herstellung der Straßendecke erfolgte dabei mit einem maschinellen Straßenfertiger und das mit diesem Straßenfertiger aufgebrachte Material wurde anschließend mit einer Gummiradwalze und zwei Tandemwalzen verdichtet Es konnte dabei festgestellt werden, daß sich auch das Baumaterial, welches mittels des 25% Polyäthylen enthaltenden Bindemittels hergestellt worden war, einwandfrei mit dem maschineller Straßenfertiger verarbeiten ließ, also eine Steifigkeit hatte, die ein Beibehalten der für Bitumenmaterial üblichen Verarbeitungstechniken gestattet TroUdem ergab sich bei den cn Probekörpern, welche teils aus dem Mischgut gefertigt, teils in Form sogenannter Bohrkerne aus der fertigen Straßendecke entnommen wurden, nachfolgend vorgenommenen Untersuchungen, daß die durch einen Polyäthylenzusatz zu Bitumen sich ergebenden Verbesserungen trotz des herbeigeführten Molekülabbaues des Polyolefinmaterials nach wie vor voll vorlagen, und es wurden zum Teil auch Kennwerte gemessen, die eine Verbesserung der Eigenschaften gegenüber einem einfachen Polyithylenzusatz zu Bitumen ohne Molekülabbau erkennen lassen. Bei der bei 20" C vorgenommenen Bestimmung der Spaltzugfestigkeit an Marshall-Körpern ergab sich, daß

der Zugbruch bei Körpern, weiche mit polyolefinfreiem Bitumen gebunden waren, zwischen den einzelnen Splittkörnern im Bindemittelbereich verläuft, während bei den aus den Mischungen K III, IC IV hergestellten Marshall-Körpern, also den mit auf erfindungsgemäßem Wege erhaltenen bituminösen Bindemitteln gebundenen Körpern der Bruch in einer Ebene verläuft und quer durch die Splittkörner und das Bindemittel hindurchgeht, was die außerordentlich gute Haftung des bituminösen Bindemittels an den Splittkörnern dokumentiert

Weiter ergaben Messungen des Gleitbeiwertes, welche mit einem RRL-Pendelgerät nach Britisch Standard 812. 1967 und SNV 640 511 auf der Straßendecke durchgeführt wurden, für die mit erfindungsgemäß erhaltenem Bindemittel gebundenen Abschnitte eine etwas bessere Griffigkeit (Mittelwert aus einer großen Anzahl von Messungen SRT 63) als bei Ϊρπμι rlij» mit lriinctct#*ffr«MAm Ritnmon R 1 Ofl ate

Bindemittel bei einem Bindemittelgehalt von 7% hergestellt worden waren (Mittelwert aus einer großen Anzahl von Messungen SRT 61).

In den nachfolgenden Tabellen 2 und 3 sind die Meßwerte angeführt, welche bei Untersuchungen von Marshall-Körpern und Bohrkernen ermittelt wurden. Hierbei sind unter AB 0/12 Meßwerte angeführt, welche an Marshall-Körpern ermittelt wurden, die unter Verwendung von polyolefinfreiem Bitumen, und unter AB 0/12 K Meßwerte, die an Marshall-Körpern gemessen wurden, die aus einem Material hergestellt worden waren, deren mineralischer Zuschlaganteil derselbe war wie der der Körper AB 0/12, wobei als Bindemittel ein Polyäthylen-Bitumen-Gemisch mit 20% Polyäthylengehalt eingesetzt wurde.

Der Bindemittelgehalt betrug auch bei den Marshall-Körpern AB 0/12 K 7%. In der Tabelle 3 sind unter K I, K IH und K V Meßwerte angeführt, die an Marshall-Körpern und Bohrkernen bestimmt wurden, wobei die Marshall-Körper je aus einem der drei auf der Versuchsstrecke zum Einbau gebrachten bituminös gebundenen Baustoffe, deren mineralischer Zuschlag in allen drei Fällen gleich war, hergestellt wurden, wobei im einzelnen unter K I die Werte des mit polyolefinfreiem Bitumen gebundenen Baustoffes, unter K III die Werte des mit einem bituminösen Bindemittel mit einem Polyäthylenanteil von 25% gebundenen Baustoffes und unter K V die Werte des mit einem bituminösen Bindemittel mit einem Polyäthylenanteil von 15% gebundenen Baustoffes angeführt sind. Der Bindemittelgehalt dieser Baustoffe betrug dabei durchgehend 6,5%. Marshall-Körper und Bohrkerne aus Materialien, die mit bituminösen Bindemitteln gebunden waren, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden waren, zeigten auch bei Untersuchungen, die extreme Klimaeinflüsse simulieren, ein weit besseres Verhalten als Baustoffe, welche mit polyolefinfreiem Bitumen gebunden waren.

So wurden aus den drei vorstehend bereits erwähnten Materialien, welche auf der vorgenannten Versuchsstrecke zum Einbau kamen, gefertigte Marshall-Körper verschiedenen einschlagigen Untersuchungen unterworfen. Bei der ersten dieser Untersuchungen erfolgte die Beanspruchung der Probekörper durch eine fünfmalige Wiederholung des nachstehenden Zyklus:

a) Lagerung in gesättigter wäßriger Streusaiziösung bei einer Temperatur von 20 bis 22° C über eine Zeitdauer von 15 Stunden.

b) Lagerung in Luft bei einer Temperatur von 20 bis 22° C Ober eine Zeitdauer von 9 Stunden,

c) Lagerung in Kaltluft von -20^eC (Klimaraum) Ober eine Zeitdauer von 15 Stunden,

d) Lagerung in Luft bei einer Temperatur von 20 bis 22° C Ober eine Zeitdauer von 9 Stunden.

Unmittelbar im Anschluß an die letzte Kaltluftbehandlung erfolgte dann die Bestimmung der Druckfestigkeit mittels eines Stahlstempels von 50 cm² Querschnitt welcher gebrochene Kanten aufwies, wobei eine Stauchgeschwindigkeit von 25 mm/min angewendet wurde.

Es ergaben sich folgende Werte:

Material

Druckfestigkeit

l\ I

K III
K V

üücT £.\j\j rvp/Cin

über 200 Kp/cm²
über 200 Kp/cm²

Bei einem weiteren Test wurde im Anschluß an den vorerwähnten Zyklus eine siebenstündige Lagerung bei Raumtemperatur eingeschaltet und dann die Druckfestigkeit bestimmt wobei sich folgende Werte ergaben:

Mau rial

Druckfestigkeit

K	I	ca.	80	Kp'cm²
K	III	ca.	123	Kp/cirr
K	V	ca.	127	Kp/cm²

Bei einer weiteren Untersuchung wurden die Marshall-Körper fünfmal einem Zyklus unterworfen, der aus einer Lagerung in Kaltluft bei — 20⁰C während 15 Stunden und einer daran anschließenden Lagerung in Luft bei einer Temperatur von 20 bis 22°C über 33 Stunden bestand. Im Anschluß an die letzte Kaltluftbehandlung wurden dann die Marshall-Körper bei 20 bis 22° C gelagert und danach die Druckfestigkeit bestimmt

Es ergaben sich folgende Werte:

Material

Druckfestigkeit

K I	ca.	76	Kp/cm²
KIII	ca.	127	Kp/cm²
KV	128	Kp/cm²

Es wurden schließlich auch an Bohrkernen mit 15 cm Durchmesser und einer Höhe von 5 cm nach einem zwölfmal durchlaufenden Zyklus bei einer Lagerung von 12 Stunden bei 60° C und einer daran anschließenden Lagerung von 6 Stunden bei — 20⁰C die Druckfestigkeit bestimmt, wobei sich bei den mit einem Bitumen mit 15%igen Polyäthylenanteil gebundenen Körpern eine Druckfestigkeit von 1250 Kp bei einer Lastaufbringung mit einem Stempel von 50 cm² Querschnitt ergab, und bei Bohrkernen, welche mit Bitumen, welches ein Gehalt von 25% Polyäthylen aufwies, gebunden waren eine Druckfestigkeit von 1500 Kp ermittelt werden konnte. Mit Normalbitumen gebundene Bohrksrne waren bereits im Zuge der Temperaturwechselbeanspruchung durch ihr Eigengewicht zerbrochen.

IO

Tabelle 2 Untersuchung von Marshall-Körpem

Material

ABO/12 3t

AB 0/I2K	/I	4
X	4
1900	4
31	4
433	6
12	6
0,11	3
0,20	49
0,11	7
2,427	-
2,466	5
1,6	5
1510
43

Dimension

Tr-gwert Marshall 1240 Fließwert Marshall 47 Spaltzugfestigkeit Fließwert Spaltzugfestigkeit 21

Eindringtiefe 50 kg, 60 C₁ 5 cm², I h 0,29 Eindringtiefe 75 kg, 60 C, 5 cm², I h Eindringtiefe 75 kg, 40 C, 5 cm², 1 h Raumdichte
Rohdichte
Hohlraumgehalt

Tragwert Marshall nach 80-tägiger Wasserlagerung bei 60 (" Fließwert Marshall nach 80-tägiger 47 Wasserlagerung

x = Mittelwert aus η Messungen. η = Zahl der Messungen.

5 5 3 3 6

Probekörper zerfallen 0,31 3

2,461 Jl

2,506 8

1,8
1140 6

Vio mm

kp

Vio mm

mm

g/cm³

Voi.-7i

kp

Vio kp

Tabelle 3: Liitersuchung von Marshall-Körpern und Bohrkemen

	Material	K III	KV	g/cm³
	K I	2,298	2,350	g/cm³
Mittlere Raumdichte Marshallkörper	2,405	2,303	2,364	g/cm³
Mittlere Raumdichte Bohrkern	2,437	2,461	2,490	Vol.-¹?.
Mittlere Rohdichte	2,504	6.6	5,6	Vol.-%
Hohlraum Marshall	4,0	6,4	5,0	%
Hohlraum Bohrkern	2,7	100	101	kp
Verdichtungsgrad	101	1830	1750	Vio mm
Tragwert nach Marshall	840	16	17	kp
Fließwert nach Marshall	21	1780	1520	Vio mm
Spaltzugfestigkeit bei W C	830	22	22	kp
Fließwert der Spaltzugfestigkeit	29	9850	>10600
Axialer Druckversuch 20 C, 50 mm/min	6730

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Bindemittels für Baustoffe, welche als Zuschlagmaterial Feststoffe aberwiegend anorganischer Natur enthalten, wobei zur Bildung des Bindemittels Bitumen und ein Polyolefinmaterial in einer Heißmischanlage unter Schmelzen und Lösen des Polyoleftnmaterials unter Rühren homogenisiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen und Polyäthylen oder Polypropylen in der Heißmischanlage so lange zu einem homogenen Bindemittel homogenisiert werden, bis ein deutlicher Viskositätsabfall dieses Bindemittels eintritt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Polyäthylen oder Polypropylen in einer Menge, die mindestens 10%, vorzugsweise zwischen 30 und 100% der Bitumenmenge beträgt, dem Bitumen beigegeben wird, und
daß das Homogenisieren bei einer Temperatur, die um mindestens 60° C höher liegt als der Schmelzpunkt des Polyolefinmaterials, vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Homogenisieren bei einer Temperatur, die zwischen 260 und 310° C, vorzugsweise bei ca. 290° C, liegt, vorgenommen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der homogenisierten Bitumen-Polyolefin-Masse weiteres Bitumen zugesetzt wird.

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