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Verfahren zur Herstellung eines bituminösen Gemisches
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines neuen Gemisches auf Bitumenbasis, welches besonders zur Anwendung in der Wasserbautechnik geeignet ist.
Wasserbauwerke, wie Deiche, Dämme, Molen, Unterbauten u. dgl., sind gewöhnlich starken Einwirkungen von Wellengang oder Strömung unterworfen. Es sind daher Massnahmen getroffen worden, um solche Bauten so weit wie möglich gegen die Einwirkung des Auswaschens durch Wellen zu schützen, indem man sie z. B. mit Basalt- oder Betonblöcken verkleidete. Manchmal ist auch versucht worden, den Ansturm der Wellen zu brechen, indem man die Wasserbauwerke mit einem zusätzlichen, mehr oder weniger kompakten Stapel aus grossen Naturfelsen, Betonblöcken oder Betonsteinen umgab, so dass das Wasser sich beruhigt hatte, wenn es das eigentliche hydraulische Bauwerk erreichte.
Zu dem letztgenannten Zweck sind insbesondere die sogenannten"Tetrapoden"bekanntgeworden, die unter anderem zur Konstruktion von Molen in verhältnismässig tiefem Wasser verwendet werden.
Es ist jedoch gefunden worden, dass ein kompakter Stapel aus grossen Steinen der Einwirkung des Wassers nicht auf die Dauer widerstehen kann. Insbesondere die Saugwirkung der zurücklaufenden Strömung unterspült einen Schutzbau dieser Art und dieser schützt den hydraulischen Bau seinerseits nicht gegen die zerstörende Wirkung. Dieser Nachteil tritt auch bei einem Stapel aus"Tetrapoden"auf.
Gegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines neuen Baumaterials, das sehr zweckmässig sowohl beim Bau hydraulischer Bauten verwendet werden kann, um diese gegen die durch Wellen und Strömungen freigesetzten Kräfte zu schützen, als auch zum Schutz vorhandener Bauten gegen diese Kräfte. Das Baumaterial gemäss der Erfindung bildet eine geschlossene kompakte Masse, welche die Kräfte von Wellen und Strömung absorbiert und welche, da kein Wasser hindurchströmen kann, auch die Saugwirkung desselben ausschaltet.
Gemäss dem Verfahren wird ein insbesondere zur Anwendung in der Wasserbautechnik geeignetes bituminöses Gemisch durch Vermischen grober Steine mit einem heissen, asphaltischen Betonmörtel, der eine Temperatur von 60 bis 1800C und besonders zweckmässig von 100 bis 1400C hat, erhalten.
Unter "groben Steinen" werden im Rahmen der Erfindung Steine, Geröllsteine oder Stücke von Kies mit einem Durchmesser von 50 bis 600 mm verstanden. Beispielsweise können leichte Geröllsteine verwendet werden, die bis zu 80 kg wiegen.
Unter asphaltischem Betonmörtel wird jedes Gemisch aus Bitumen und mineralischem Aggregat verstanden. Das verwendete Bitumen kann jedes asphaltische Bitumen sein, das im allgemeinen zum Strassenbau verwendet wird. Teer und Pech und Gemische aus Teer und asphaltischem Bitumen können ebenfalls verwendet werden. Asphaltische Bitumina des geblasenen Typs sind ebenfalls gut geeignet, wie auch natürliche Asphalte. Auch Gemische aus Bitumen und schweren Kohlenwasserstoffölen sind brauchbar.
Das mineralische Aggregat kann aus Natursteinen oder gebrochenen Steinen mit einem Durchmesser nicht über 50 mm, Sand und bzw. oder Füllstoff bestehen.
Die groben Steine können als solche verwendet werden, aber vorzugsweise werden sie zuerst getrocknet. Die Steine können einer Temperaturregelung unterworfen werden, bevor sie mit dem asphaltisehen Betonmörtelvereinigtwerden, wenn dies für die Festigkeitseigenschaften des Endproduktes im prak-
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tischen Anwendungsfall erwünscht ist. So ist es im Winter beispielsweise ratsam, die Temperatur der Steine auf mindestens 10 - 300C zu erhöhen. Erforderlichenfalls können die Steine einer Vorbehandlung unterworfen werden ; sie können beispielsweise mit einer Schicht aus Bitumen oder einem Grundierüberzug versehen werden. Zu diesem Zweck können sie z. B. nach dem Trocknen in einen Raum geführt werden, in welchem Bitumen oder ein anderes Produkt versprüht wird.
Die groben Steine, welche gegebenenfalls vorbehandelt worden sein können, können mit dem heissen asphaltischen Betonmörtel in einer Mischtrommel vermischt oder auf andere Weise zu einem zusammenhängenden Ganzen vereinigt werden.
Das Mengenverhältnis zwischen groben Steinen und asphaltischem Betonmörtel wird in Abhängigkeit von dem Zweck gewählt, für welchen das neue gemäss der Erfindung hergestellte Baumaterial verwendet werden soll. Grobe Steine und asphaltischer Betonmörtel werden vorzugsweise in solchen Verhältnissen gemischt, dass der Mörtel die leeren Räume, welche zwischen den grossen Steinen vorhanden sind, annähernd oder vollständig füllt, wobei die Steine selbst vollständig von einem Bitumenschlamm umhüllt werden. Im allgemeinen kann angenommen werden, dass ein Stapel aus leichten, bis zu 80 kg wiegenden Geröllsteinen 40% des Volumens an Hohlräumen enthält.
Sehr gute Ergebnisse werden nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhalten, wenn die groben Steine zu dem asphaltischen Betonmörtel in einer bestimmten Gradation zwischen 50 und 600 mm zugegeben werden. Wenn die Steine in Haufen von 50 bis 200 mm (fein) und von 200 bis 600 mm (grob) aufgeteilt werden, ergibt sich ein gutes Mischungsverhältnis bei 1 Teil fein auf 2 - 3 Teile grob.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann ohne Schwierigkeit kontinuierlich durchgeführt werden. Das nach dem neuen Verfahren erhaltene Endprodukt kann nach in weitem Umfang variierenden, an sich bekannten Methoden aufgearbeitet werden, z. B. mit Hilfe von Kipp-Lastkraftwagen, die das Material anfahren, worauf es beispielsweise mit Hilfevon Greifern an den Bestimmungsort gebracht wird. Der Transport an die Verwendungsstelle mit Kipp-Prahmen oder Lastkähnen ist ebensogut möglich wie der Transport in Spezialförderkübeln, welche an der gewünschten Stelle durch die Krane direkt entleert werden können.
Die Temperatur, bei welcher das erfindungsgemäss hergestellte bituminöse Gemisch angewendet wird, ist sehr wichtig. Sie muss so niedrig sein, dass der asphaltische Betonmörtel nicht zwischen den groben Steinen unmittelbar nach dem Aufbringen des Gemisches hindurchfliesst. Es ist daher ratsam, das Endprodukt, bevor es angewendet wird, bis zu einem ausreichenden Grad abkühlen zu lassen. Es ist gefunden worden, dass man das Produkt bei Verwendung eines asphaltischen Bitumens mindestens auf eine Temperatur unter 900C abkühlen lassen soll.
Es ist ferner gefunden worden-und dies liegt ebenfalls im Rahmen der Erfindung-, dass das bituminöse Gemisch auch in solcher Weise angewendet werden kann, dass Baueinheiten durch Füllen einer Form mit dem heissen Gemisch, das nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren erhalten worden ist, vorfabriziert werden. Man kann das Produkt in der Form abkühlen lassen und nach dem Abkühlen wird ein fester asphaltischer Betonkörper erhalten, welcher die Abmessungen der verwendeten Form hat. Dieses Verfahren hat den Vorteil, dass das Kühlen während des Transportes der gefüllten Form erfolgen kann.
Gewünschtenfalls kann die Masse, nachdem sie in die Form eingebracht worden ist, mechanisch zusammengepresst werden.
Die zu füllende Form ist beispielsweise ein Pyramidenstumpf, dessen Basis durch das kleinere der beiden Rechtecke gebildet wird ; d. h. ein Pyramidenstumpf mit nach unten gewendeter Oberseite. Der Kübel ist mit zwei Abschlussdeckeln versehen. Nachdem der Kübel gefüllt worden ist, werden die Dekkel geschlossen und man lässt das Material abkühlen. Dieses Abkühlen kann zweckmässig erfolgen, während Gussform und Inhalt zu der Baustelle gebracht werden, wo die Baueinheiten angewendet werden sollen. Die Asphalt-Beton-Baueinheit kann leicht in ihre Stellung gebracht werden, indem man den Kübel bei nach oben gerichteter Unterseite entleert. Die gebildete Baueinheit gleitet infolge der angewendeten Form leicht aus dem Kübel.
Geeignete Abmessungen für einen Kübel sind : Basis 2 x 2 m ; Höhe 1, 5 m. Grössere Formen können verwendet werden, aber das Kühlen der Einheiten erfordert dann zuviel Zeit.
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