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Verfahren zur Herstellung eines kalt einbaufähigen Mischgutes aus
bituminösem Bindemittel und Gestein Es ist bekannt, bituminöse Bindemittel im Straßenbau
in zwei Komponenten anzuwenden in der Weise, daß das zu verkittende Gestein einerseits
mit einem Kohlenwasserstofföl oder einem ölreichen, kaltflüssigen bituminösen Bindemittel
und andererseits mit pulverisiertem Pech gemischt wird, wobei sich durch Lösung
des Pechpulvers in der flüssigen oder halbflüssigen Komponente ein Teerbindemittel
der gewünschten Härte ergibt.
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Solche Verfahren haben den Vorzug, daß man im Gegensatz zu üblichen
Arbeitsweisen die Belagsmischung ohne Anwendung von Wärme herstellen kann, und daß
die Verfestigung ohne Entweichen von Anteilen des Bindemittels eintritt.
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In der Praxis haben diese Verfahren jedoch keine dauernde Bedeutung
erlangt, und zwar vor allem aus dem Grund, weil das übliche Pech sich zu schnell
in dem öligen Mischungsbestandteil auflöst, was die Folge hat, daß die bituminöse
Gesteinsmischung wegen ihrer rasch zunehmenden Festigkeit sich schlecht einhauen
und verdichten läßt.
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Es ist auch vorgeschlagen worden, zur Herstellung von bituminösen
Straßendecken ein bituminöses Bindemittel zu verwenden, welches aus zwei Komponenten
besteht, nämlich einem flüssigen und einem festen, pulverförmigen Anteil. Dabei
wird für die eine Komponente ein aus Erdöl gewonnenes Produkt und für die andere
Komponente Steinkohlenteer oder Steinkohlenteerpech verwendet. Damit wird bezweckt,
daß sich die festen Bestandteile des Bindemittels in den flüssigen nur zu einem
geringen Teil lösen. Auf diese Weise entsteht also gar kein einheitliches Bindemittel.
sondern die festen, pulverförmigen Bestandteile bleihen dauernd als solche in dem
flüssigen Anteil erhalten.
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Es wurde gefunden, daß die Nachteile der bekannten Verfahren dadurch
vermieden werden können, daß als Pulverkomponente ein an hochmolekularen Pechkohlenwasserstoffen
angereichertes Steinkohlenteerpech mit einem Gehalt von mindestens 30 ovo an Benzolunlöslichem
und als Ölkomponente ein mit normalem Teer und bzw. oder Steinkohlenteerpech versetztes.
vorwiegend hochsiedendes Teeröl verwendet wird. In dem in der öligen Komponente
enthaltenen, vorwiegend hochsiedenden Teeröl würde sich das bisher für ein derartiges
Verfahren als feste Komponente verwendete normale Steinkohlenteerpech rasch auflösen,
so daß die Mischung viel zu schnell zäh würde. Bei normalem Steinkohlenteerpech
sind es die Anteile an höchstsiedenden Teerölen und Teerharzen, die sich rasch in
hochsiedenden Teerölen auflösen, wogegen darin sein üblicher Anteil von 15 bis 20
°/o hochmolekularer Stoffe, die als sogenanntes Benzolunlösliches bezeichnet werden,
sich nicht oder nur langsam löst. Während das normale Steinkohlenteerpech - wie
erwähnt - in
der Regel 15 bis 20°/o Benzolunlösliches aufweist, haben thermisch behandelte
bzw. geblasene Steinkohlenteerpeche bis zu 50°/o und darüber an Benzolunlöslichem.
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Verwendet man solche Spezialpeche nach Mahlung auf die geeignete
Feinheit zur Herstellung von bituminösen Belagsmischungen in Verbindung mit der
erwähnten flüssigen oder halbflüssigen Komponente, dann erreicht man, daß das Pechpulver
infolge seiner Schwerlöslichkeit sich während des Mischvorgangs nur wenig in der
öligen Komponente löst und also der Mischvorgang nicht behindert wird. Auch die
Verarbeitung der auf diese Weise umhüllten Gesteinsmischung kann ohne besondere
Eile geschehen.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß es die - Ausnutzung
der an sich bekannten hohen Plastizität von mit hochmolekularen Pechkohlenwasserstoffen
angereichertem Steinkohlenteerpech für den Straßenbau gestattet. Je höher der Anteil
eines Teerbindemittels an hochmolekularen Pechkohlenwasserstoffen ist, um so geringer
ist bekanntlich seine Temperaturempfindlichkeit und um so größer ist bei ihm die
Spanne zwischen Brechpunkt und Erweichungspunkt. Dieser Vorteil kohlenstoffreicher
Peche kann aber bei dem üblichen Heißverfahren nicht ausgenutzt werden, weil solche
mit hochmolekularen Pechkohlenwasserstoffen angereicherten Bindemittel außerordentlich
empfindlich gegen lange Erwärmung und Überhitzung sind. Eine solche läßt sich aber
im rauhen Baustellenbetrieb nicht immer vermeiden, und damit hängt es zusammen,
daß solche an hochmolekularen Pechkohlenwasserstoffen angereicherte Teerbindemittel
bei der Heißverarbeitung Schwierigkeiten bereiten und Mißerfolge zeitigen können
Anders ist dies bei
dem hier beschriebenen Kalteinbauverfahren.
Dabei wird das Pechbindemittel keiner Erhitzung ausgesetzt und behält die Eigenschaften,
welche ihm bei der Fabrikation verliehen wurden.
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In der öligen Komponente können Teerölfraktionen verschiedener Siedebereiche,
vorwiegend hochsiedende Teeröle, wie Anthracenöl, enthalten sein. Darin kann auch
Steinkohlenteerpech aufgelöst sein, jedoch muß die Komponente wenigstens noch im
kalten Zustand flüssig und damit kalt mischbar sein. Die Auflösung des Pechpulvers
kann dadurch noch weiter verzögert werden, daß man in Verbindung mit Seinkohlenteeröl
noch andere, weniger stark lösende Kohlenwasserstofföle verwendet. Als solche kommen
die aus dem Erdöl stammenden gesättigten Kohlenwasserstofföle weiterhin Spezialöle,
wie z. B. Schieferöl, Braunkohlenteeröl usw., in Betracht. Es genügen unter Umständen
oft geringe Mengen solcher schwach lösender Kohlenwasserstofföle, um die Löseenergie
der Teeröle für Pechkohlenwasserstoffe wesentlich herabzusetzen.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei der Herstellung von Straßenbaustofien
unter Verwendung von pIastischen Massen aus gefluxten Steinkohlenteerpechen von
solchen Steinkohlenteerpechen auszugehen, deren Erweichungspunkt über 1100 C und
deren Gehalt an freiem Kohlenstoff über 450/0 liegt. Derartige Straßenbaustoffe
stellen kein Zweikomponentenbindemittel im vorliegenden Sinne dar und müssen heiß
verarbeitet werden. Sie haben große Nachteile und sind aus diesem Grund praktisch
nicht mehr in Anwendung.
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Der Grund liegt darin, daß das dafür verwendete kohlenstoffreiche
Pech nur wenig Teerharze enthält.
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Diese sind aber entscheidend fürKlebekraft und Bindemittel eigenschaften.
Damit hängt es zusammen, daß dies er Teertyp sich wegen ungenügender Klebekraft
nicht bewährt hat. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ergibt sich dadurch eine
hohe Klebekraft, daß die Gesteinsoberflächen mit der relativ harzreichen öligen
Komponente benetzt werden, in welcher die kohlenstoffreiche feste Komponente sich
allmählich löst.
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Auf der anderen Seite enthält die flüssige Komponente normales Steinkohlenteerpech,
wie es aus den Beispielen der Erfindung hervorgeht. Das normale Steinkohlenteerpech
enthält beträchtliche Mengen Teerharze, welche für die gute Benetzung uiid Haftung
des Films auf der Gesteinsoberfläche wichtig sind. Bei der Durchführung unseres
Verfahrens wird die Gesteinsoberfläche von der teerharzreichen Ölkomponente umhüllt
und dadurch die gute Haftung und Benetzung gewährleistet. Das pulverförmige, kohlenstoffreiche
Hartpech befindet sich zunächst wie eine Art Zwischenschicht zwischen den mit der
flüssigen harzreichen
Komponente umhüllten Gesteinskörnern und löst sich allmählich
darin auf, wobei sich ein einheitliches Bindemittel mit hoher Plastizität bildet.
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Beispiele 1. 940 kg Gesteinsmaterial der Körnung 1/12 mm werden mit
40 kg einer Auflösung von gleichen Teilen normalem Steinkohlenteerbrikettpech in
Anthracenöl kalt gemischt. Dann werden 20 kg pulverisiertes Hartpech mit einem Erweichungspunkt
von 1300 C nach K r ä m e r - S a r n o w und einem Gehalt von 45 O/o Benzolunlöslichem,
bestimmt nach DIN 1995, zugegeben.
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Nach gründlicher Durchmischung kann das Material eingebaut werden.
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2. 920 kg Gesteinsmaterial der Körnung 0/15 mm werden in leicht angewärmtem
Zustand (etwa 500 C) mit 50 Teilen einer Mischung, bestehend aus 10 Teilen Schieferöl,
50 Teilen Anthracenöl und 40 Teilen normalem Brikettpech, umhüllt, und anschließend
werden 30Teile pulverisiertes Steinkohlenteerspezialpech mit einem Erweichungspunkt
von 1300 C und einem Gehalt an 35 0/o Benzolunlöslichem zugemischt.
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Es ergibt sich ein Mischgut, das ohne Schwierigkeit kalt verarbeitet
werden kann.