AT211727B - Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von wasserfreien bituminösen Straßenbaubindemitteln bzw. deren wässerigen Dispersionen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von wasserfreien bituminösen Strassen- baubindemitteln bzw. deren wässerigen Dispersionen 
Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von wasser- freien, bituminösen Strassenbaubindemitteln bzw. deren wässerigen Dispersionen an Gesteinsmate- rial verschiedener Art und Körnung, insbesondere an sauren Gesteinsarten, zum Gegenstand. 



   Nach einem bekannten Vorschlag soll der Ge- steinssplitt vor dem Vermischen mit den bitumi- nösen Dispersionen mit Kalkhydratpulver einge- staubt werden, während nach einem anderen Vorschlag das Gesteinsmaterial zuerst mit einer
Teeremulsion umhüllt und dann mit einer Bitumen- emulsion bituminiert werden soll. 



   Die Haftung der Dispersionen an staubigem und bzw. oder saurem Gestein ist aber immer noch mangelhaft. Aus diesem Grunde wurden dem bituminösen Bindemittel schon Benetzungsbzw. Haftverbesserungsmittel zugesetzt, die aber nur bei wasserfreien bituminösen Bindemitteln eine verbesserte Haftung bewirken, bei Dispersionen aber von geringerer Wirksamkeit sind, so dass relativ grosse Mengen dieser zudem teuren   Benetzungs- bzw.   Haftverbesserungsmittel angewendet werden müssen.

   Eine feste Haftung des bituminösen Strassenbaubindemittels am Gestein ist insbesondere dann wichtig, wenn weiche Bindemittel (Erweichungspunkt nach Ring und Kugel bis etwa 44 ) verwendet werden, da sonst der bituminöse Überzug vom Gestein, vor allem wenn es sauer ist, bei Wassereinwirkung mehr oder weniger verdrängt oder abgelöst wird, was zur Zerstörung des bituminösen Strassenbelages bzw. der Strassendecke führt. 



   Zur Verbesserung der Haftfestigkeit von Bitumina und ähnlichen Stoffen an Gesteinsmaterial wurde auch bereits empfohlen, dieses Material vor dem Aufbringen der genannten Strassenbaubindemittel zunächst mit einem Fluxmittel oder mit Teerölen zu imprägnieren. 



   In diesem Zusammenhang wurde u. a. bituminöse, Teeröle enthaltende Produkte, leichtflüssige, bituminöse Stoffe sowieHeissteer als Mittel zur Vorimprägnierung genannt bzw. auch eine Vorbehandlung des Gesteinsmaterials mit Phenolatlauge beschrieben. Es ist auch bekannt, die im Strassenbau verwendeten feinkörnigen Füllstoffe, ehe sie z. B. dem Asphalt zugesetzt werden, vorher mit Teeröl, Mineralöl, Kreosot u. dgl. zu imprägnieren. 



   Weiters wurde vorgeschlagen, die Haftfestigkeit von Bitumina an Gesteinsmaterial dadurch zu verbessern, dass man dem Bitumen vor dessen
Zumischung zum Gestein direkt Teröle ent- haltende Stoffe zusetzt, z. B. durch Zugabe von phenolhaltigen Fluxölen zu Teer. Nach allen diesen Methoden lässt sich aber eine tatsächlich befriedigende Haftfestigkeit, namentlich bei sauren
Gesteinen, noch nicht erreichen. 



   Die Erfindung bezieht sich nun auf ein Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von wasserfreien bituminösen Strassenbaubindemitteln bzw. deren wässerigen Dispersionen an Gesteinsmaterial aller Art, insbesondere saurem Gesteinsmaterial, durch Behandeln des Gesteinsmaterials vor dem Aufbringen der Strassenbaubindemittel mit 3 bis 25 Gew.-% Phenole, Kresole, Kreosote bzw. Phenolderivate enthaltenden Teerölen, wie Braunkohlenteerölen, Steinkohlenteerölen, Torfteerölen,   Zellstoffteerölen,   Laubholzteer oder deren Gemischen. Es wurde überraschenderweise gefunden, dass die haftverbessernden Eigenschaften der genannten Teeröle wesentlich erhöht werden können, wenn man sie vor der Anwendung einer Alterung unterwirft.

   Diese Alterung kann entweder durch Lagerung oder künstlich durch Luftoxydation bei erhöhter Temperatur in Gegenwart von Katalysatoren, wie beispielsweise Eisen oder Kupfer, herbeigeführt werden. 



   Bei Ausführung des   erfindungsgemässen   Verfahrens ist des weiteren ein geringer Zusatz von üblichen Haftverbesserungsmitteln, wie Polyaminderivaten möglich. Es genügen dabei im allgemeinen schon sehr geringe Mengen, die meist weit unter den Mengen liegen, die sonst üblicherweise zur Erzielung einer genügenden Haftverbesserung erforderlich sind. 



   Die gealterten Teeröle können in wasserfreier Form oder in Form wässeriger Dispersionen angewendet werden. 



   Die anzuwendenden Mengen richten sich jeweils nach der Korngrösse der zu behandelnden Gesteinsmasse, da naturgemäss beispielsweise für die Behandlung von 1   m   grosser Steine weniger gebraucht wird als für die Behandlung von 1 mu eines aus kleinen Steinen bestehenden Materials. 



  Durchschnittlich reichen Mengen von 0, 5 bis etwa 2, 5 Gew.-%, berechnet auf das Gesteins- 

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 gewicht, aus ; selbstverständlich können bei besonders feinem Material auch grössere Mengen verwendet werden. Vorteilhaft ist die Verwendung von Emulsionen aus vorgenannten Ölen bzw. 



  Laubholzteer zur Vorbehandlung des Gesteinsmaterials, wenn dieses schmutzig, z. B. mit viel Staub oder Lehm bedeckt ist. 



   Das gemäss der Erfindung vorbehandelte Gesteinsmaterial kann unmittelbar nach der Benetzung sofort mit bituminösen Strassenbaubindemitteln oder ihren Dispersionen bituminiert werden. Das   erfindungsgemäss   vorbehandelte Gesteinsmaterial kann aber auch lange Zeit im Freien in Haufen gelagert und später bituminiert werden, 
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 verloren geht. 



   Das gemäss der Erfindung vorbehandelte Gesteinsmaterial kann für die Ausführung jeglicher bituminöser Strassenbauarbeiten bzw. Strassendeckenbeläge, sowohl im   Heiss- wie   auch im Kaltverfahren und als Abdecksplitt bei   bituminösen   Oberflächenbehandlungen im Strassenbau verwendet werden. Die verwendeten bituminösen Bindemittel, wie Strassenbaubitumen, Verschnittbitumen, Strassenteere oder deren Gemische, sowie Dispersionen dieser Strassenbaubindemittel, benötigen keinen Haftmittelzusatz, da das vorbehandelte Gesteinsmaterial besonders gut an allen bituminösen Stoffen, u. zw. sowohl wasserfreien als auch in Wasser dispergierten, haftet. 



   Die gute Haftwirkung tritt auch ein, wenn wasserfreie bituminöse Strassenbaubindemittel, wie Strassenbaubitumen, Verschnittbitumen, Strassenteer oder deren Gemische, gemäss der Erfindung mit gealterten kreosot-, phenol-bzw. phenolderivathaltigen Ölen, Laubholzteer oder deren Gemischen versetzt und diese Gemische dann mit nicht vorbehandelten Gesteinsmaterialien verarbeitet werden. 



   Das gemäss   der Erfindunghergestellte bituminöse   Mischgut kann schon nach kurzer Liegezeit auf das Verhalten bei der Wasserlagerung nach DIN 1995 und DIN 1996 (Haftfestigkeit bei Wassereinwirkung) geprüft werden. 



   Die Prüfungen wurden bei Wassertemperaturen von 75 bis   950 C ausgeführt. Bituminöses   Gesteinsmaterial, wie es gemäss der Erfindung hergestellt wurde, ist dann zu 90 bis   98%   mit bituminösen Bindemitteln umhüllt, während bituminöses Gesteinsmaterial, hergestellt mit nicht vorbehandeltem Gesteinsmaterial und bzw. oder mit   bituminösem   Bindemittel ohne Zusatz von erfindungsgemäss gealterten phenol-, kreosot-bzw. phenolderivathaltigen Ölen oder Laubholzteer bei gleichen Prüfbedingungen nur zu 0 bis   20%     umhüllt   ist. 



   Beispiel 1 : Die bituminös zu behandelnde   Strassenoberfläche,   wie z. B. Granit-Kleinpflaster oder eine bituminöse   Strassendeckenoberfläche,   wird mit etwa 60 bis 100 g/m2 eines wasserfreien erfindungsgemäss gealterten phenolhaltigen Braunkohlenteeröles oder mit etwa   120 bis 200 gfm a eines     ebenfalls gealtertenphenolhaltigenBraunkohlenteer-      öles in wässeriger   Dispersion benetzt.

   Nach kurzer Einwirkung des   Braunkohlenteeröles   auf die Ge-   steins-bzw. auf die alte bituminöse Strassendecken-    oberfläche werden die bituminösen   Strassenbeläge   aufgebracht. 
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    2 : 100 Gew. - Teileschliessend wird   das vorbehandelte Gesteins- material mit 8   Gew. -1 eilen Bitümenemulsion  
60%ig gemischt. Das bituminöse Mischgut ist nach kurzer Zeit wasserfest und der   Biturnenüber-   zug haftet fest an der Gesteinsoberfläche. Das   bituminöseMischgutkannsofOlt   eingebaut werden.
In Haufen gelagert, bleibt es längere Zeit plastisch und   einbaufähig.   



   Beispiel   3 : 100 Gew.-Teile Moränen-Splitt   5/8 mm werden mit   0, 50 Gew.-Teilen   gealtertem phenolhaltigem Steinkohlenteeröl gemischt. Anschliessend wird das vorbehandelte Gesteinsmaterial mit 4   Gew.-Teilen Verschnittbitumen   gemischt. Das bituminöse Mischgut ist sofort wasserfest und der   Bindemittelüberzug haftet   fest an der Gesteinsoberfläche. Das Mischgut kann sofort eingebaut werden. 



   Beispiel 4 : 100   Gew.-Teile Porphyr-Splitt   5/8 mm werden mit   1, 5 Gew.-Teilen   einer Mischung, bestehend aus 50 Gew.-Teilen eines gealterten   phenolhaitigen Steinkohlenteeröles und   50 Gew.-Teilen eines gealterten phenol- und   kreosothaltigen   Laubholzteeres gemischt. Anschliessend wird das vorbehandelte Gesteinsmaterial nach Beispiel 2 und 3 weiterbehandelt. 



   Beispiel 5 : 100   Gew.-Teile   Quarzit-Splitt 3/8 mm werden mit 1   Gew.-Teil   gealtertem phenolhaltigem Braunkohlenteeröl gemischt. Das behandelte Gesteinsmaterial wird in Haufen gelagert und verliert auch nach monatelanger Lagerung, auch wenn es Feuchtigkeiten, wie Regen und Nässe ausgesetzt ist, seine Haftfestigkeit gegen- über normalen bituminösen Strassenbaubindemitteln nicht. Das behandelte und lange Zeit gelagerte Gesteinsmaterial kann nach Bedarf sowohl als Eindecksplitt als auch für die Herstellung von bituminösem Mischgut verwendet werden. 



   Beispiel 6 : 86 Gew.-Teile Strassenbaubitumen (Erweichungspunkt nach Ring und   Kugel +440 C)   werden mit 14 Gew.-Teilen gealtertem phenolhaltigem Braunkohlenteeröl gemischt. 
 EMI2.3 
 werden mit 7 Gew.-Teilen gealtertem phenolhaltigem Braunkohlenteeröl gemischt. 
 EMI2.4 
 und 11   Gew.-Teile   gealtertes phenolhaltiges : Braunkohlenteeröl werden mit 18   Gew.-Teilen   Homologen gemischt. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Verbesserung der Haftfestigkeit von wasserfreien bituminösen Strassenbaubindemitteln bzw. deren wässerigen Dispersionen an Gesteinsmaterial aller Art, insbesondere saurem <Desc/Clms Page number 3> Gesteinsmaterial, durch Behandeln des Gesteinsmaterials vor dem Aufbringen der Strassenbau- bindemittel mit 3 bis 25 Gew.-% Phenole, EMI3.1 bzw.tanden Teerölen, wie Braunkohlenteerölen, Steinkohlenteerölen, Torfteerölen, Zellstoffteerölen, Laubholzteer oder deren Gemischen, dadurch gekennzeichnet, dass die Teeröle zur Eihöhung der haftverbessernden Eigenschaften einer Alterung durch Lagerung bzw. einer künstlichen Alterung durch Luftoxydation bei erhöhter Temberatur in Gegenwart von Katalysatoren, wie beispielsweise Eisen oder Kupfer, unterworfen wurden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gealterten Teeröle den wasserfreien bituminösen Strassenbaubindemitteln, wie Strassenbaubitumen, Verschnittbitumen, Strassenteer, Kaltteer oder deren Gemischen zugesetzt werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem gealterten Teeröl geringe, sonst nicht ausreichende Mengen an sich bekannter Haftmittel zugegeben werden.

   4. Verfahrennach denAnsprüchen l bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das gealterte Teeröl in wasserfreier Form oder als wässerige Dispersion angewendet wird.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesteinsmfterial mit 0, 5 bis 2, 5 Gew.-Teilen gealterten Teerölen gemischt und anschliessend mit wasserfreien bitu- minösen Strassenbaubindemittelnoder deren wässe- rigen Dispersionen bituminiert wird.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen l, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gesteinsmaterial mit 0, 5 bis 2, 5 Gew.-Teilen gealtertem Teeröl gemischt und sofort oder nach Lagerung als Eindecksplitt für bituminöse Oberflächenbehanalungen oder aber für die Herstellung von bituminösem Mischgut verwendet wird.

   7. Verfahrennach denAnsprüchen2und3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung TeerölStrassenbaubindemittel verwendet wird, die 5 bis EMI3.2 durch gekennzeichnet, dass die bituminös zu behandelnde Strassendeckenoberfläche, wie z. B. Granit-Kleinpnasteroder einebituminöse Strassendeckenoberfläche, mit etwa 60 bis 200 mg/m2 gealtertem Teeröl in wasserfreier Form oder in wässeriger Dispersion benetzt wird und sofort oder nach mehreren Stunden die bituminösen Deckenbeläge auf die vorbehandelte Strassenoberfläche aufgebracht werden.