Umkehrbare Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ zum Überziehen mineralischer Aggregate und anderen festen Materials mit einer dünnen anhaftenden hydrophoben Schicht, deren Herstellung und Verwendung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Emulsion, die verwendet werden kann, um mineralische Aggregate oder andere feste Materialien mit einer dünnen, hydrophoben Schicht zu überziehen, und die an denselben gut haftet.
Es ist oft wünschenswert, Materialien zu benutzen, die einen dünnen, an denselben haftenden hydrophoben Überzug aufweisen. Beispielsweise verwendet man beim Überziehen mineralischer Aggregate mit einem Kohlenwasserstoff-Bindemittel vorteilhaft ein Aggregat, das schon eine Schicht der oben genannten Art aufweist. Auch bei der Oberflächenbehandlung von Strassen wird mit Vorteil ein mit einer solchen Schicht bedeckter Splitt verwendet. Beispiele für die verschiedenen Substanzen, die bereits für diesen Zweck verwendet wurden, sind Heizöl, Creosotöl und Verschnittbitumen.
Diese Schicht soll sehr dünn sein, da sonst das Bindemittel, welches zuletzt verwendet wird, zu sehr verdünnt wird. Wenn diese Schicht bereits ein Bindemittel enthält und wenn sie zu dick ist, so neigt der Kies oder Splitt zum Zusammenbacken, und es ist dann unmöglich, Haufwerke solcher Aggregate zu lagern. Gleichzeitig soll diese Schicht auf dem Kies oder Splitt gut anhaften, um so eine Lagerung im Freien während eines langen Zeitraumes zu ermöglichen, selbst bei schlechtem Wetter, ohne dass die Schicht von dem Aggregat entfernt wird.
Das Problem der Haftfähigkeit wurde bereits in mehr oder weniger befriedigender Weise durch die Verwendung von Aminen gelöst, welche einen lipophilen Rest im Molekül enthalten. Es war jedoch bisher nicht in allen Fällen möglich, das Material mit einer Schicht der gewünschten Dünne zu versehen, noch war es möglich, Aggregate abgestufter körniger Beschaffenheit in befriedigender Weise einzuhüllen.
Die erfindungsgemässe umkehrbare Emulsion ist vom Wasser-in-Öl-Typ und enthält eine Ölphase, welche ein Kohlenwasserstofföl enthält, ferner Wasser, einen Lösungsvermittler phenolischer Art und ein Aminsalz oder ein quaternäres Ammoniumsalz, das ein kationaktiver Emulgator ist. Vor Behandlung des Festmaterials wird die erfindungsgemässe Emulsion mit Wasser verdünnt und auf diese Weise in eine Emulsion vom Öl-in-Wasser-Typ umgewandelt.
Die Ölphase soll ein Kohlenwasserstofföl enthalten; Beispiele geeigneter Kohlenwasserstofföle sind Testbenzin, Leuchtöl, Gasöl, Heizöl, Strassenöl, Steinkohlenteeröl usw. Wenn Substanzen, die mit einer Schicht der erfindungsgemässen Emulsion überzogen sind, weiterhin mit einem bituminösen oder andern Kohlenwasserstoffbindemittel behandelt werden sollen, so ist es im allgemeinen vorteilhaft, wenn dieses Bindemittel bereits in der erfindungsgemässen Emulsion vorliegt. In vielen Fällen bildet dieses Bindemittel vorzugsweise den grösseren Teil der Ölphase, so dass diese beispielsweise ein Verschnittbitumen sein kann.
Die Mischung soll eine Emulsion bilden, damit sie in der Kälte mit beliebigen Mengen an Wasser in einfacher Weise verdünnt werden kann. Durch diese Verdünnung mit Wasser kann die Menge der Emulsion in einfacher Weise dosiert werden. Sie ist einfach zu handhaben und auf die Oberfläche der Aggregate aufzubringen. Die Menge des Wassers in der Emulsion soll jedoch so niedrig wie möglich gehalten werden, da so die Transportkosten derselben zu dem Ort der Verwendung verringert werden. Aus diesem Grund wird die Mischung in Form einer Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ hergestellt. Im allgemeinen liegt die Menge des Wassers in der Emulsion zwischen 10 und 30 Gew.O/o. Bei Mengen, die über 30 o/o liegen, sind die Emulsionen im allgemeinen nicht mehr vom Wasser-in-Öl-Typ.
Bei Mengen, die kleiner als - 10 O/o sind, ist es im allgemeinen nicht mehr möglich, die Emulsion durch Verdünnen mit Wasser umzukehren.
Das einen kationaktiven Emulgator darstellende Aminsalz oder quaternäre, Ammoniumsalz ist zugleich ein Haftverbesserer. Diese Emulgatoren sind gut bekannt und als Beispiele können Lauryldimethylbenzylammoniumbromid, Cetyldimethylbenzylammoniumbromid sowie Cetylpyridiniumbromid und als Aminsalze z. B. Octadecenylaminchlorid sowie die Mischung von Azetaten der aus Kopra gewonnenen Amine genannt werden. Die Menge der Aminsalze oder quaternären Ammoniumsalze soll ausreichen, um eine stabile Emulsion zu ergeben. Für diesen Zweck genügt es im allgemeinen, eine Menge zwi schen 0,5 und 2 /o anzuwenden. Um jedoch eine befriedigende Haftfestigkeit zu erzielen, kann es notwendig werden, grössere Mengen zu verwenden. Im allgemeinen ist es jedoch nicht notwendig, eine Menge von 5 Gew. /o zu überschreiten.
Die Anwesenheit eines phenolischen Lösungsvermittlers in der erfindungsgemässen Emulsion ist äusserst wichtig. Ohne die Anwesenheit eines solchen Lösungsvermittlers ist es nicht möglich, eine stabile Emulsion vom Wasser-in-Öl-Typ herzustellen, die durch Verdünnen mit beliebigen Mengen Wasser in eine solche vom Öl-in-Wasser-Typ umgewandelt werden kann. Eine geringe Menge an Lösungsvermittler, beispielsweise 1 Gew.O/o, ist im allgemeinen ausreichend. Anderseits soll die Anwesenheit einer zu grossen Menge desselben vermieden werden, da es sonst nicht mehr möglich ist, die Emulsion in jedem Verhältnis mit Wasser zu verdünnen. Im allgemeinen soll die Menge des phenolischen Lösungsvermittlers etwa 5 Gew. /o nicht überschreiten. Ein besonders geeigneter Lösungsvermittler ist Creosotöl, das durch Tieftemperaturschwelung erhalten wird.
Die gute Wirkung dieses Öls rührt von seinem Gehalt in Phenolen her. Es können auch Phenole selbst verwendet werden.
Bei gegebenen Mengen der andern Komponenten bildet die Ölphase den restlichen Bestandteil der Emulsion.
Die erfindungsgemässen Emulsionen sind äusserst stabil. Sie können mehrere Monate ohne nachteilige Erscheinungen gelagert werden.
Die Emulsion wird gewöhnlich vor Behandlung der mineralischen Aggregate oder eines andern festen Materials mit Wasser verdünnt. Der Verdünnungsgrad richtet sich nach der Feuchtigkeit und der speziellen Art des zu behandelnden Materials. Beispielsweise kann die Emulsion mit dem gleichen Volumen Wasser oder gewünschtenfalls mit grösseren oder kleineren Mengen desselben verdünnt werden.
Die Menge der verwendeten Emulsion kann gleichfalls innerhalb weiter Grenzen schwanken und richtet sich nach der Art des zu behandelnden Materials.
Im allgemeinen liegt diese Menge zwischen 0,2 und 2 Gew.0/o der verdünnten Emulsion, bezogen auf das Aggregat oder irgendein anderes festes Material.
Die Behandlung kann in jeder gewünschten Weise durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Mischer, z. B. ein Betonmischer, verwendet werden, oder die Behandlung kann durch einfaches Besprühen erfolgen.
Durch eine Behandlung mit der erfindungsgemä ssen Emulsion ist es möglich, Aggregate der verschiedensten Art mit einer sehr dünnen hydrophoben Schicht zu versehen, die gut auf dem Material haftet.
Basische Aggregate, z. B. solche vom Kalksteintyp, wie auch saure Aggregate, beispielsweise Granit, Quarzit und Feldspat, können so behandelt werden.
Auch sehr feinkörnige Aggregate, beispielsweise Ton, sowie Aggregate, die grobe und feine Partikel gemischt enthalten, können gleichfalls behandelt werden.
Je nach der Art des Aggregates kann die Schicht eine Dicke von beispielsweise nur etwa 0,3 bis 11 Mikron aufweisen. Dank dieser sehr geringen Dicke werden alle Probleme, die infolge zu starker Verdünnung oder Zusammenklebens auftreten, vermieden. Es kann noch bemerkt werden, dass die mittels der früher verwendeten Substanzen erhaltenen Schichten, beispielsweise aus Heizöl, Creosotöl und Verschnittbitumen, im allgemeinen eine Dicke aufweisen, die 2- bis 4mal so gross ist. Splitt, der mittels der erfindungsgemässen Emulsion behandelt worden ist, kann für eine lange Zeit im Freien gelagert werden, selbst in schlechtem Wetter, ohne dass die mittels der erfindungsgemässen Emulsion erzielte Schicht entfernt wird.
Aggregate, die durch Behandlung mit der erfindungsgemässen Emulsion mit einer hydrophoben Schicht bedeckt sind, sind sehr geeignet, um anschliessend mit einem bituminösen oder andern Kohlenwasserstoffbindemittel versetzt zu werden. Das Bindemittel kann ein rein bituminöser Binder oder ein Verschnittbitumen sein. Beispiele für bituminöse Binder sind direkt destillierte Asphaltbitumen, geblasene Asphaltbitumen sowie natürliche Asphalte und Asphaltite. Beispiele für andere Kohlenwasserstoffbindemittel sind Peche und schwere Rückstände, beispielsweise Holz- und Steinkohlenteer.
Das Aufbringen des Überzuges kann in bekannter Weise durchgeführt werden, die Menge des Binde mittels schwankt im allgemeinen zwischen 2 und 6 /o, bezogen auf das Aggregat.
Die mittels der erfindungsgemässen Emulsion behandelten Aggregate sind sehr geeignet für die Verwendung zur Oberflächenbehandlung von Strassen, wobei ein Bindemittel gewöhnlich in Form einer Emulsion oder eines Verschnittbitumens auf die Strassenoberfläche aufgebracht wird und wobei anschliessend Splitt auf die Oberfläche des Bindemittels ausgebreitet wird.
Die mittels der erfindungsgemässen Emulsion behandelten Aggregate können gut mit einem Überzug eines Bindemittels, das in Form einer Emulsion vorliegt, versehen werden. Das Überziehen eines Aggregats mit einer bituminösen Emulsion ist ein sehr schwieriges und vielseitiges Problem. Die Emulsion soll nicht sofort nach Berührung mit dem Aggregat brechen, da sich sonst kleine Tröpfchen des Bindemittels bilden, die sich beim anschliessenden Mischen nicht gleichmässig auf der Oberfläche des Aggregates verteilen lassen. Anderseits muss die Emulsion gebrochen sein, bevor das Aggregat den Mischer verlässt, da sonst die Emulsion von dem Aggregat abfliesst.
Dieses Problem der Stabilität einer Emulsion in Anwesenheit des Aggregates wird weiterhin durch die Tatsache erschwert, dass sowohl die chemische Natur des Aggregates (das heisst seine saure oder basische Art) wie auch seine Körnigkeit eine Rolle spielen. Es ist von Vorteil, wenn der auf dem Aggregat gebildete Film des Bindemittels gut an demselben haftet und nicht während des Mischens von der Oberfläche des Aggregates entfernt wird.
Die gewöhnlichen wässrigen Bitumenemulsionen enthalten ein oberflächenaktives Emulgierungsmittel vom Typ der Natriumseife des Tallöls. Es ist nicht möglich, zu diesen Emulsionen ein Amin oder Amid als Haftverbesserer zuzugeben, da diese Verbindungen die Stabilität der Emulsion in einer solchen Weise beeinflussen, dass die Emulsion im allgemeinen zu schnell oder zu langsam bricht. Aus demselben Grund ist im allgemeinen die Vorbehandlung des Aggregates mit wässrigen Lösungen oder Suspensionen von Aminen oder Amiden nicht befriedigend.
Diese Probleme können jedoch durch Behandlung der Aggregate mit einer erfindungsgemässen Emulsion gelöst werden. Die auf diese Weise auf dem Aggregat gebildete Schicht enthält ein Kohlenwasserstofföl, welches das schliesslich aufgebrachte Bindemittel verdünnt. Die Anwesenheit eines Haftverbesserers verhindert indessen, dass das zuletzt aufgebrachte Bindemittel während des Vermischens von der Oberfläche des Aggregates entfernt wird.
Es kann noch bemerkt werden, dass die mittels Behandlung durch die erfindungsgemässe Emulsion auf dem Aggregat gebildete Schicht einen kationaktiven Emulgator enthält, welcher dazu neigt, ein zu schnelles Brechen der zuletzt aufzubringenden Emulsion hervorzurufen, wenn letztere einen anionaktiven Emulgator enthält. Demgemäss ist die Anwesenheit einer relativ grossen Menge an kationaktivem Emulgator in der mit der erfindungsgemässen Emulsion behandelten Schicht nicht schädlich, wenn die zuletzt aufgebrachte Emulsion sehr stabil ist. Jedoch sollte die Anwesenheit einer grösseren Menge an kationaktiven Emulgator in der aufgetragenen Schicht vermieden werden, wenn der Endüberzug mit einer weniger stabilen Emulsion ausgeführt wird, da diese im letzteren Fall zu schnell bricht.
In diesem Fall wird eine befriedigende Haftfestigkeit erzielt, wenn ein Teil des als kationaktiver Emulgator wirkenden Aminsalzes oder quaternären Ammoniumsalzes durch ein Amin oder Amid ersetzt wird, das zwar die Haftfestigkeit verbessert, aber die Stabilität der zum Schluss verwendeten Emulsion kaum beeinträchtigt.
Die Menge der Aminsalze oder der quaternären Am moniumsalze der erstgenannten Art soll nur so gross sein, dass das Brechen der zum Schluss verwendeten Emulsion nicht zu schnell erfolgt. Die zweite Art von Aminen oder Amiden umfasst im allgemeinen solche Verbindungen, die in Wasser unlöslich oder nur wenig löslich sind und keine ausgesprochen emulgierende Wirkung zeigen. Das Mengenverhältnis der Aminsalze oder quaternären Ammoniumsalze beider Arten wird entsprechend der Stabilität der Endemulsion eingestellt, und durch Variieren dieses Verhältnisses ist es möglich, die Geschwindigkeit des Brechens der Endemulsion zu beeinflussen.
Als Beispiel für geeignete Amine oder Amide des zweiten Typs können höhere Alkylamine und Alkenylamine mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 16-20 Kohlenstoffatomen erwähnt werden, beispielsweise Hexadecylamin, Heptadecylamin, Octadecylamin und Octadecenylamin.
Auch Polyamine sind geeignet, beispielsweise Trimethylendiamin, bei welchem eine Aminogruppe durch einen Kohlenwasserstoffrest ersetzt ist, welcher 16-18 Kohlenstoffatome enthält. Andere Beispiele sind die Säureamide, die z. B. durch Kondensation von Ammoniak oder einem Amin mit einer höheren Fettsäure mit wenigstens 12 Kohlenstoffatomen und vorzugsweise 16-20 Kohlenstoffatomen, wie Ö1säure, Linolsäure und Stearinsäure erhalten werden.
Auch die Aminosäureamide können erwähnt werden, die durch Reaktion eines Polyamins mit einer Säure und anschliessende Überführung wenigstens einer Aminogruppe des Polyamins in eine Säureamidstruktur erhalten werden, wobei wenigstens eine der Aminogruppen im freien Zustand verbleibt. Säureamide und Aminosäureamide können auch von hochmolekularen organischen Säuren anderer Art als die höheren Fettsäuren abgeleitet werden, beispielsweise von Naphtensäuren aus Erdölfraktionen oder aus Säuren des Tallöls. Vertreter der Polyamine, die als Ausgangsmaterial für die Herstellung der genannten organischen Säurederivate Verwendung finden können, sind Äthylendiamin, Propylendiamin, Diäthylendiamin, Triäthylentriamin, Tetraäthylenpentamin und Hexamethylendiamin.
Eine bevorzugte Gruppe von Polyaminen sind solche, die durch Hydrierung der Kondensationsprodukte von Acrolein oder Epichlorhydrin mit Ammoniak erhalten werden. Diese Polyamine können nach Reaktion mit weniger als der äquivalenten Menge einer oleophilen organischen Säure Verwendung finden, beispielsweise einer höheren Fettsäure, wie Ölsäure, Stearinsäure und Linolsäure oder einer Naphtensäure aus einer Erdölfraktion oder Säuren des Tallöls.
Es ist selbstverständlich, dass die Verwendung einer erfindungsgemässen Emulsion, welche zusätzlich Amine oder Amide der oben genannten zweiten Art enthält, nicht auf das Überziehen mineralischer Aggregate mit einer bituminösen Emulsion beschränkt ist. Die beide Arten von Aminsalzen, quaternären Ammoniumsalzen, Aminen oder Amiden enthaltende Emulsion kann auch in allen andern Fällen angewendet werden, wo sonst eine erfindungsgemässe Emulsion von Vorteil ist.
Obwohl im vorhergehenden die Erfindung mit besonderer Bezugnahme auf die Behandlung eines mineralischen Aggregates mit einer erfindungsgemä ssen Emulsion beschrieben wurde, so kann diese doch gleichfalls in jedem Fall Verwendung finden, wo ein festes Material mit einer hydrophoben Schicht überzogen werden soll, unabhängig von einer eventuell nachfolgenden Behandlung mit einem Bindemittel. Feste Materialien, die beispielsweise behandelt werden können, sind Glas, Metalle, Fliesen, Ziegelsteine, Betonmasse und Faserzement sowie Pappschachteln usw. In diesen Fällen kann es ungünstig sein, wenn die Ölphase der Emulsion Bitumen enthält; doch ist es dann von Vorteil, Vaseline oder paraffinisches Wachs usw. zuzufügen.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Emulsionen besteht in folgendem:
Das als kationischer Emulgator wirkende Amin wird mit dem Lösungsvermittler vermischt und diese Mischung in Wasser dispergiert. Die Dispergierung kann etwa bei Zimmertemperatur, beispielsweise zwischen 15 und 400, durchgeführt werden. Anschlie ssend wird unter sorgfältigem Rühren die Ölphase zugefügt. Vorzugsweise wird die Zugabe derselben am Anfang sehr langsam durchgeführt; sie kann am Ende etwas beschleunigt werden. Diese Dispergierung kann gleichfalls bei Zimmertemperatur, beispielsweise zwischen 15 und 40 , vorgenommen werden. Wenn ein Amin oder Amid der zweiten Art in der Zusammensetzung anwesend sein soll, so wird der Emulgator nur mit einem Teil des Lösungsvermittlers vermischt.
Das Amin oder Amid der zweiten Art wird mit dem Rest desselben vermischt und diese Mischung zum Schluss, das heisst nach Zugabe der Ö1phase, zugefügt.
Gleich nach der Herstellung kann die Emulsion eine sehr hohe Viskosität aufweisen, doch wird diese nach einer gewissen Zeit, die im allgemeinen 24 Stunden nicht überschreitet, wieder normal.
Beispiel 1
Ein Gewichtsteil einer Mischung von Azetaten solcher Amine, die aus Kopra gewonnen sind, wurde mit zwei Gewichtsteilen Creosotöl aus einer Tieftemperaturschwelung vermischt. Die Haupteigenschaften der Azetate der aus Kopra gewonnenen Amine sind nachstehend aufgeführt: Gehalt an Azetaten von primären Aminen 90 o/o Schmelzpunkt 460 Dichte bei 500 0,84 p,-Wert in wässriger Lösung 6
Die Mischung der primären Amine zeigte ein mittleres Molekulargewicht von 196 und die folgende Zusammensetzung:
Caprylamin 8 /o
Hexylamin 9 O/o
Laurylamin 47 /9
Myristylamin 18 O/o
Palmitylamin 8 O/o
Stearylamin 5 /o
Oleylamin 5 e/o
Das Creosotöl hatte die folgenden Eigenschaften:
Phenolgehalt 35 /o
Dichte bei 150 0,99"
Flammpunkt nach Luchaire 110
STV-Viskosität (4 mm-Düse) 4,7 Sek.
Wassergehalt 0,30 /o
ASTM-Destillation unter 1900 0 1902250 0,5 0/o 2252600 47,5 0/0 260-3150 49,5 ovo
Rückstand 2,5 /o
Endsiedepunkt 314"
Die Mischung wurde in 15 Teilen Wasser bei 30O dispergiert. Danach wurden unter sorgfältigem Rühren 80 Teile eines Verschnittbitumens zugefügt. Die Zugabe fand zu Beginn sehr langsam statt und wurde gegen Ende etwas schneller.
Die Temperatur betrug während dieser Zugabe gleichfalls 30O. Das Verschnittbitumen hatte die folgende Zusammensetzung: 40 0/o Leuchtöl mit einem Anfangssiedepunkt von 1600 und einem Endsiedepunkt von 230".
60 /o direkt destilliertes asphaltisches Bitumen mit einer Penetration von 90 bei 25O und einem
Erweichungspunkt nach der Ring- und Kugel methode von 49".
Es wurde gleichfalls eine Mischung von einem Gewichtsteil des beschriebenen Creosotöls mit einem Gewichtsteil einer Mischung von Diaminen der Formel R-NH-CH2-CH2-NH2 bei 75O hergestellt, wobei R einen Palmityl-, Stearylund Oleylrest darstellt. Diese Mischung wurde zu der schon erhaltenen Dispersion zugefügt.
Auf diese Weise wurde eine Emulsion der folgenden Zusam mensetzung erhalten: Verschnittbitumen 80 Gewichtsteile Wasser 15 Gewichtsteile Creosotöl aus einer Tieftemperatur schwellung 3 Gewichtsteile Azetate von Aminen, die aus Kopra gewonnen sind 1 Gewichtsteil Diamine 1 Gewichtsteil
Beispiel 2
Die Emulsion des vorhergehenden Beispiels wurde mit dem gleichen Volumen Wasser verdünnt und anschliessend ein Aggregat, bestehend aus 34 ovo Dienat Porphyr 5/15
33 9/9 Dienat Porphyr 2/5
33 zur Flusssand durch Besprühen mit dieser verdünnten Emulsion behandelt. Die Emulsion wurde in einer Menge von 1,25 Gew.0/o an unverdünnter Emulsion, bezogen auf das Aggregat, verwendet.
Nach dieser Behandlung wurde das Aggregat mit 8 0/, einer bituminösen Emulsion der folgenden Zusammensetzung überzogen: 55 /o direkt destilliertes asphaltisches Bitumen mit einer Penetration von 190 bei 250 und einem
Erweichungspunkt nach der Ring- und Kugel methode von 40".
0,4 0/, Tallöl
0,08 O/o kaustisches Soda Rest: Wasser.
Bei dem Überziehen ergaben sich keinerlei Schwierigkeiten. Die Emulsion brach weder zu schnell noch zu langsam. Direkt nach dem Über- ziehen zeigte das auf dem Aggregat hinterbleibende Bindemittel eine STV-Viskosität bei 250, die etwas höher als 1,000 lag.
Der Versuch wurde durch Behandlung des Aggregates mit einer Emulsion wiederholt, in welcher das Verschnittbitumen die folgende Zusammensetzung aufwies: 23 O/o Leuchtöl mit einem Anfangssiedepunkt von
1600 und einem Endsiedepunkt von 230O.
77 o/o direkt destilliertes asphaltisches Bitumen mit einer Penetration von 90 bei 25O und einem
Erweichungspunkt nach der Ring- und Kugel methode von 49".
Direkt nach dem Überziehen war das auf dem Aggregat hinterbleibende Bindemittel härter und zeigte eine Penetration von 550 bei 250.
Beispiel 3
Die Emulsion des Beispiels 1 wurde mit dem gleichen Volumen Wasser verdünnt und ein Orne Quarzit der Körnung 8/15 durch Besprühen mit dieser verdünnten Emulsion behandelt. Die verwendete Menge betrug 0,5 o/o an unverdünnter Emulsion, bezogen auf das Aggregat. Der behandelte Quarzit wurde im Freien gelagert und einen Monat schlechtem Wetter ausgesetzt. Nach diesem Zeitraum konnte das Aggregat ohne Schwierigkeiten mit 5 Gew.O/o eines Verschnittbitumens der folgenden Zusammensetzung überzogen werden:
19 O/o Testbenzin mit einem Anfangssiedepunkt von 100" und einem Endsiedepunkt von 2000.
81 6/9 direkt destilliertes asphaltisches Bitumen mit einer Penetration von 90 bei 250 und einem
Erweichungspunkt nach der Ring- und Kugel methode von 49".
Nach 30 Sekunden Mischen und anschliessendem Eintauchen in destilliertes Wasser bei Umgebungstemperatur zeigte sich kein Abstreifen des Über- zuges. Nach 24stündigem Eintauchen war die Oberfläche des Aggregates noch zu 90 a/o mit dem Bindemittel bedeckt.
Der Versuch wurde mit einem Dienatporphyr der Körnung 2/5 wiederholt, der in derselben Weise gewaschen und behandelt und unter den gleichen Bedingungen mit 5,8 /o des beschriebenen Verschnittbitumens überzogen wurde. Es wurden ähnliche zufriedenstellende Ergebnisse erhalten.
Beispiel 4
Es war der Zweck dieses Versuches, die Oberflächenbehandlung einer Strasse nachzuahmen. Der Versuch wurde in der folgenden Weise durchgeführt:
1. Vorbereitung der Oberfläche, auf welche das flüssige Bitumen aufgebracht werden soll:
Um eine abgenutzte Strassenoberfläche möglichst genau nachzuahmen, wird eine Schicht heissen Bitumens mit einer Penetration von 45 bei 250 in einer Dicke von 1-1,5 mm auf eine Glasplatte der Grösse 10 X 10 cm aufgebracht. Diese Platte wird bei 100o getrocknet und mit gemahlenem Kalkstein bedeckt.
Nach 30 Minuten wird der Sand leicht angepresst.
Danach lässt man die Platte abkühlen und wäscht sie in Wasser, wobei man zur Entfernung des überschüssigen Kalksteines die Oberfläche leicht mit den Fingern reibt. Anschliessend wird diese bei Raumtemperatur getrocknet.
2. Aufbringen der flüssigen Bitumenmasse:
15 g eines Verschnittbitumens mit einer STV Viskosität von 75 bei 25O werden bei Raumtemperatur mit einem Spachtel auf die vorbereitete Oberfläche aufgebracht. Diese Platte wird 5 Minuten stehengelassen, ehe sie mit Splitt bestreut wird.
3. Aufbringen des Splitts:
Man wählt 10 Splitteilchen aus, die wenigstens eine praktisch ebene Begrenzungsfläche aufweisen.
Diese werden in solcher Weise auf die vorbehandelte Platte aufgebracht, dass die ebene Fläche mit dem Bindemittel in Berührung kommt.
4. Versuchsergebnisse:
Nach 10 Minuten werden die 10 Splitteilchen aufgenommen und die Beschaffenheit der Fläche, welche mit dem Bindemittel in Berührung war, beurteilt.
Die Ergebnisse werden in den folgenden Zahlenfolgen ausgedrückt:
0 = kein Bindemittel an dem Splitt
5 = Oberfläche halb bedeckt
10 = Oberfläche vollkommen bedeckt.
Der Versuch wurde mit den verschiedensten Arten von Aggregaten durchgeführt, welche mit der mit dem gleichen Volumen Wasser verdünnten Emulsion von Beispiel 1 behandelt waren.
Nach der Behandlung wurden die Aggregate während einem Monat in unfreundlichem und rauhem Wetter gelagert. Danach wurden dieselben für den Versuch verwendet. Zu Vergleichszwecken wurde der Versuch mit den gleichen, aber nicht mit der erfindungsgemässen Emulsion behandelten Aggregaten durchgeführt.
Die Art der Aggregate, die Menge der zur Behandlung verwendeten Emulsion (berechnet als unverdünnte Emulsion) sowie die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
EMI6.1
<tb> <SEP> Behandelt <SEP> Nicht <SEP> behandelt
<tb> <SEP> Material
<tb> <SEP> Menge <SEP> Versuchs- <SEP> Versuchs
<tb> <SEP> der <SEP> Emulsion <SEP> ergebnis <SEP> ergebnis
<tb> 5/15 <SEP> Rodez <SEP> Basalt <SEP> 0,2 <SEP> /O <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> 5/15 <SEP> gewaschener
<tb> <SEP> Corbigny <SEP> Porphyr <SEP> 0,7 <SEP> /o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> 8/15 <SEP> Roh-Quarzit <SEP> 0,3 <SEP> /o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> 4112 <SEP> St.
<SEP> Cecile <SEP> porphyr <SEP> 0,4 <SEP> O/o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> 8/15 <SEP> gewaschener
<tb> <SEP> Quarzit <SEP> 0,2 <SEP> O/o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> 2/15 <SEP> Annecy
<tb> <SEP> Graukalkstein <SEP> 0,7 <SEP> O/o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> 3/10 <SEP> Midi-Kalkstein <SEP> 0,4 <SEP> 4 /o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb> <SEP> Ht <SEP> Marne-Kalkstein <SEP> 0,6 <SEP> /o <SEP> 10 <SEP> 0
<tb>