AT204470B

AT204470B - Verfahren zur Bindung von Gesteinen

Info

Publication number: AT204470B
Application number: AT132957A
Authority: AT
Original assignee: Lechler Paul Fa
Priority date: 1956-03-15
Filing date: 1957-02-27
Publication date: 1959-07-25

Description

Verfahren zur Bindung von Gesteinen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bindung von Gesteinen unter Verwendung einer Mischung von gepulverten, bituminösen Stoffen und Mineralien mit mehr als 500/0 Kalziumoxyd oder Kalziumhydroxyd.
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oder in Lösung oder in emulgierter Form verarbeitet. Es sind auch Verfahren bekannt geworden, bei welchen das bituminöse Bindemittel in zwei Komponenten, nämlich einer pulverförmigen und einer öligen Komponente, angewandt wird ; die Komponenten lösen sich beim. Mischvorgang mit dem Gestein gegenseitig und ergeben dadurch ein bituminöses Bindemittel der gewünschten Konsistenz.

Es wurden auch Verfahren vorgeschlagen, bei denen keine Kalziumoxyd bzw. Kalziumhydroxyd enthaltenden Stoffe mitverwendet werden. Diese Verfahren konnten jedoch nicht befriedigen.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, das zu verwendende Gesteinsmaterial auf kaltem Weg mit gepul- verten bituminösen Stoffen sowie pulverförmigen Mineralien mit mehr als 600/0 Kalziumoxyd oder Kalziumhydroxyd und anschliessend mit Emulsionen von Ölen zu vermischen, in denen sich die gepulverten bituminösen Stoffe lösen (deutsdhe Patentschrift Nr. 936254).

Dieses Verfahren ist mitunter etwas umständlich, weil zuerst in einem besonderen Fabrikationsgang die zu verwendenden Öle emulgiert werden müssen ; ausserdem verursacht der Transport der Emulsion wegen des Wassergehaltes zusätzliche Kosten. Überdies kann der Wasseranteil der Emulsion dann von Nachteil sein, wenn das zu bindende Gesteinsmaterial an sich einen hohen Feuchtigkeitsgehalt aufweist, so dass sich zusammen mit dem Emulsionswasser ein zu hoher Wassergehalt ergibt.

Ein ähnlicher Vorschlag ist in derdeutschenPatentschriftNr. 880573 beschrieben. Dabei wird der Kohlenwasserstoffölemulsion ein Haftmittel, z. B. Natronharzseife zugesetzt. Dadurch soll das Auftreten von flüchtigen Stoffen verhindert werden, was dadurch erreicht wird, dass aus dem Wasseranteil des Kohlenwasserstofföl-Natronharzseife-Gemisches und dem Zementanteil ein hydraulisches Bindemittel entsteht, welches abbindet und das Kohlenwasserstoffbindemittel umhüllt.

Hauptziel der Erfindung ist es, die Verfestigung der eingesetzten Stoffe iabestimmter c Weise zu regeln. was dadurch erreicht wird, dass das Gestein zuerst in Gegenwart von Wasser mit der Mischung der gepulverten, bituminösen Stoffe und den Mineralien umhüllt und anschliessend in an sich bekannter Weise Öle oder Lösungsmittel hinzugegeben werden, in denen sich die gepulverten bituminösen Stoffe lösen. Das Wasser kann aus dem Gestein herrühren oder kann besonders hinzugefügt werden. Die kalziumoxyd- bzw. - hydroxydhaltigen Stoffe werden entweder in Pulverform oder als wässerige Aufschlämmung verwendet. Es ist auch möglich, in umgekehrter Reihenfolge zu arbeiten und das Gestein zuerst mit der öligen und hernach mit der pulverförmigen Komponente zu vermischen.

Entscheidend bei dem Verfahren ist, dass das bituminöse Pulver zusammen mit dem kalkhaltigen Anteil feucht gebunden ist. Dies ist deshalb notwendig, weil durch die Umhüllung der einzelnen Teilchen des bituminösen Pulvers mit Wasser das Auflösen des butiminösen Pulvers durch'die ölige bzw. lösende Komponente verlangsamt wird. Wirkt nämlich die ölige Komponente auf trockenes bituminöses Pulver ein, so wird das bituminöse Pulver rasch durch die letztere aufgelöst, was zur Folge hat, dass das Mischgut zu schnell fest wird.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die endgültige Verfestigung, d. h. die vollkommene Lösung der Komponenten ineinander, erst unter Verdichtung, z. B. unter dem Druck der Walze

oder des Verkehrs, stattfindet.

Ein weiterer wichtiger Vorteil der Anwendung des Gemisches aus bituminösem Pulver und kalziumhydroxydhaltigen Stoffen in Gegenwart von Wasser liegt darin, dass dadurch jegliche unerwünschte Staubbildung verhütet wird und eine leichte Dosierung möglich ist, während bei Anwendung von trockenem Pulvergemisch unangenehme Störungen durch das Wegtragen des Pulvers bei Windbewegung und damit zusammenhängend Belästigungen der Werkleute auftreten können.

Wenn man als kalziumoxydhaltige Verbindung hydraulische Mörtelstoffe vom Typ des Portlandzements und anderer Zemente verwendet, können sich besondere Vorteile ergeben. Im Unterschied zu der Anwendung von beispielsweise pulverisiertem Kalziumoxyd oder Kalziumhydroxyd bilden solche hydraulischen Mörtelstoffe zusammen mit dem im Gestein und im Sand enthaltenen Wasser erhärtende Verbindungen. Man erhält auf diese Weise eine Steigerung des Bindevermögens, indem auf der einen Seite durch die Auflösung des bituminösen Pulvers im Öl ein bituminöses Bindemittel entsteht und auf der andern Seite durch den Einbau des Wassers in den Zementanteil ein mineralisches Bindemittel gebildet wird.

Diese Kombination von bituminösen und hydraulischem Bindemittel ist von besonderem Vorteil beispielsweise bei der sogenannten Boden- und Sandvermörtelung, die üblicherweise entweder mit bituminösen Bindemitteln oder mit hydraulischen zementartigen Bindemitteln durchgeführt wird.

Der Wirkungsgrad des Verfahrens kann wesentlich gesteigert werden, wenn man als ölige, weichmachende Komponente für diepulverförmigen bituminösen Stoffe nicht nur beispielsweise ein Mineralöl oder ein Teeröl oder Mischungen dieser Öle gegebenenfalls mit Zusätzen bituminöser Stoffe verwendet, sondern dieser öligen Komponente noch einen Zusatz einverleibt, welcher emulgierend wirkt, wie z. B. AlkaliSeifen von Fettsäuren, Tallöl usw. bzw. andere Emulgatoren. Dadurch wird erreicht, dass die ölige Komponente zusammen mit dem Wasseranteil der Pulverkomponente zunächst eine Emulsion bildet, welche das feuchte Gestein leichter umhüllt als das Öl selbst.

Ausserdem bilden sich durch Umsetzung des Kalziumhydroxyds der Pulversuspension mit dem Emulgatorzusatz der Öle Stoffe, welche die Haftung des bituminösen Films in Gegenwart von Feuchtigkeit ausserordentlich verbessern.

Die Umhüllung des feuchten Gesteins mit bituminösem Bindemittel kann weiterhin dadurch gefördert werden, dass man der öligen Komponente Stoffe zusetzt, welche keine Emulgatoren des vorbeschriebenen Öl-in-Wasser-Typs darstellen, sondern welche die Wirkung haben, zusammen mit dem Kalziumhydroxyd der Pulversuspension Stoffe zu bilden, welche die Haftung des bituminösen Films auf dem feuchten Gestein verbessern. Solche Stoffe sind z. B. organische Fettsäuren, wie Stearinsäure, Ölsäure, weiterhin Tallöl, Harzsäure usw. Diese Stoffe bilden zusammen mit dem Kalziumhydroxyd Verbindungen, welche die Haftung des bituminösen Films auf feuchtem Gestein in besonders vorteilhafter Weise verbessern.

Beispiel 1 : 100 Teile Gesteinssplit der Körnung 2/12 mm werden mit 10TeileIl einerAufschläm- mung, die aus 45 Teilen Pechpulver, 15 Teilen Kalziumhydroxyd und 40 Teilen Wasser besteht, im Mischer durchgearbeitet, dazu werden 2 Teile Teeröl des Siedebereichs 200 - 3ErOoC hinzugegeben. Es - wird solange weitergemischiL, bis das Gestein mit einem schwarzen Bindemittelfilm überzogen ist.

Beispiel 2 : 40 Teile Gesteinssplit 12/18 mm,
30 Teile Gesteinssplit 8/12 mm,
20 Teile Gesteinssplit 3/3 mm und
10 Teile Brechsand 0/3 mm mit einem Wassergehalt von insgesamt 4% werden mit 8 Teilen einer Pulvermischung aus 65 Teilen Pechpulver und 35 Teilen Portlandzement solange gemischt, bis sich das Gesteinsmaterial mit den gepulverten Stoffen überzogen hat. Dann werden 3 Teile einer Auflösung von 25 Teilen Teerpech in 75 Teilen Teeröl des Siedebereichs 200 - 3000 C zugegeben. Nach gründliche Durchmischung kann das Mischgut eingebaut werden.

Beispiel 3 : 50 Teile Gesteinssplit 8/12 mm und
50 Teile Gesteinssplit 3/8 mm
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Wasser vorgemischt. Dazu werden 3 Teile Mineralöl, welches einen Zusatz von 2% Kaliseife enthält, zugegeben. Es wird bis zur Bildung eines schwarzen Überzugs auf dem Gestein weitergemischt.

Beispiel 4 : 50 Teile Gesteinssplit 12/18 mm,
25 Teile Gesteinssplit 8/12 mm und
25 Teile Gesteinssplit 3/8 mm mit einem Wassergehalt von insgesamt 4% werden im Mischer mit 6 Teilen eines Pulvers aus 80 Teilen
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Claims

ZusatzPATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Bindung von Gesteinen unter Verwendung einer Mischung von gepulverten, bituminösen Stoffen und Mineralien mit mehr als 50% Kalziumoxyd oder Kalziumhydroxyd, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestein zuerst in Gegenwart von Wasser mit der Mischung der gepulverten, bituminösen Stoffe und den Mineralien umhüllt und anschliessend in an sich bekannter Weise Öle oder Lösungsmittel hinzugegeben werden, in denen sich die gepulverten bituminösen Stoffe lösen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässerige Mischung von gepulverten bituminösen Stoffen und pulverförmigen Mineralien mit mehr als 501a Kalziumoxyd oder Kalziumhydroxyd in einem besonderen Fabrikationsgang hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässerige Mischung während des Mischvorganges aus dem Feuchtigkeitsgehalt des Gesteins, eventuell mit zusätzlichem Wasser, hergestellt wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass öle oder Lösungsmittel zugesetzt werden, die entweder von Natur aus wasseraufnahmefähig sind oder durch emulgierende Zusätze so eingestellt sind, dass sie wasseraufnahmefähig sind.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass den Ölen oder Lösung- mitteln Fettsäure und bzw. oder Harzsäure und bzw. oder Alkaliseifen dieser Säuren zugesetzt werden.