-
Asphaltauskleidung für Gräben, Kanäle od. dgl. Es ist bekannt, Gräben,
Kanäle od. dgl. mit Beton oder Makadam auszukleiden, um sie wasserdicht zu machen.
Jedoch sind Beton- und Makadamauskleidungen infolge von Rissen, die sich nach verhältnismäßig
kurzer Gebrauchsdauer entwickeln, nicht zufriedenstellend. Diese Risse können mit
einem Asphaltmastix gefüllt werden. Eine solche Behandlung führt jedoch nur zeitweise
zum Erfolg und hält höchstens 2 bis 3 Jahre. Ferner ist Beton häufig für
praktische Zwecke, insbesondere in langen Bewässerungsgräben, zu teuer.
-
Es ist auch versucht worden, Asphaltauskleidungen als Ersatz für die
Betonauskleidungen für Gräben, Kanäle, Behälter usw. zu entwickeln, jedoch konnte
keine zufriedenstellende Auskleidung erhalten werden. Eines der Hauptprobleme bei
der Schaffung von Asphaltauskleidungen, z. B. für Bewässerungsgräben, besteht darin,
eine Auskleidung zu schaffen, welche dem Gewicht von Vieh und den scharfen Kanten
seiner Hufe standhält, da Bewässerungsgräben gewöhnlich durch Weideflächen laufen
und meist nicht eingezäunt sind. Weiterhin dürfen die Auskleidungen auch über einen
großen Temperaturbereich nicht schrumpfen und nicht wellig und rissig werden und
müssen genügend biegsam sein, so daß man sie in verhältnismäßig großen Bahnen oder
Platten legen kann, um sowohl die Gefahr einer Trennung zwischen benachbarten Bahnen
oder Platten infolge ihrer normalen Ausdehnung und Zusammenziehung herabzusetzen,
als auch die Kosten des anfänglichen Auslegens der Auskleidung in dem Graben zu
verringern.
-
Die bekannten Versuche zur Entwicklung einer zufriedenstellenden
Asphaltauskleidung für Bewässerungsgräben haben praktisch nicht zum Erfolg
ge-
führt. Es ist beispielsweise eine Asphaltauskleidung bekanntgeworden,
bei welcher ein harter Mastix auf einer groben Leinwand oder einem ähnlichen Gewebematerial,
das mit einem verhältnismäßig weichen Asphalt imprägniert war, aufgebracht war.
Der Mastix entsprach fast genau dem gewöhnlichen Makadamstraßenbelag und war spröde
und harte so daß er rissig wurde. Der verhältnismäßig weiche Asphalt in dem Gewebematerial
sollte theoretisch die Nachteile des harten und spröden Mastix überwinden. Praktisch
wurden jedoch die Risse, die sich gebildet hatten, sofort mit Staub oder Schlamm
gefällt, so daß, selbst wenn der weiche Asphalt in die Risse gedrückt wird, der
Staub oder Schlamm sein Anhaften an dem Mastix verhinderte, so daß er seine
Wirksamkeit als Dichtungsmittel verlor.
-
. Diese bekannte Auskleidung konnte weiterhin nur in kleinen
Flächenstücken, die durch Kraftanwendung genau entsprechend der Grabenfonn gebogen
werden mußten, verwendet werden, da sonst Hohlräume in der Oberfläche des Grabens
sich ergaben, die zu großen Rissen führten. Es war daher außerdem ein für praktische
Zwecke zu großer Aufwand an Arbeit und Kosten erforderlich.
-
Es ist auch bekanntgeworden, einen sehr weichen Asphalt heiß aufzubringen.
Nach diesem Vorschlag wird der Asphalt in einer sehr dünnen Schicht (von etwa
3 bis 5 mm Dicke) auf eine Sulfitpapierunterlage heiß aufgebracht.
Die Papierunterlage dient dazu, den Asphalt zum Rollen vor dem Gebrauch in einem
Graben zusammenzuhalten, weil der Asphalt zu weich ist, um ohne die Papierunterlage
gehandhabt werden zu können. Obwohl eine solche Auskleidung entsprechend den Konturen
einer Grabenoberfläche od. dgl. bequem gebogen werden kann, wird sie leicht, z.
B. durch Vichhufe, zerrissen oder zerspalten, und sie ist so weich, daß sie bei
starker Sonnenbestrahlung fließt. Um dies zu vermeiden, soll nach dem bekannten
Vorschlag die Auskleidung unter einer dicken Bodenschicht angeordnet werden. Dies
ist jedoch nicht zufriedenstellend, da außer einer verhältnismäßig kleinen Menge
Erde, die an dem Asphalt haften kann, der Boden sich dauernd verschiebt, z. B. durch
das in dem Graben fließende Wasser weggewaschen oder durch das Vieh aus seiner Lage
gebracht wird. In der Praxis entwickeln sich auch, wenn beim Aufbringen des heißen
Asphalts Regentropfen auf die Auskleidung fallen, Blasen und daraus folgende Nadellöcher,
welche zu einer durchlässigen Auskleidung führen.
-
Weiterhin ist es bekannt, innerhalb mehrschichtiger, wasserseitiger
Dichtungskörper für Staudämme zwei wasserdichte Asphaltbeläge vorzusehen, zw!-schen
denen
eine Sickerschicht angeordnet wird. Diese Sickerschicht ist aus porösem Grobkomasphalt
geeigneter Schichtung aufgebaut und mit den Asphaltbelägen, zweckmäßig durch Heißeinbau,
verbunden. Diese bekannte Ausführung ist sehr aufwendig und für Gräben, insbesondere
für Bewässerungsgräben, nicht geeignet.
-
Es ist auch ein für wasserdichte Bauausführungen vorgesehenes plattenförmiges
Dichtungsmaterial be-
kannt, das eine gegebenenfalls mit Füllstoffen durchsetzte
mittlere Asphaltschicht und Deckschichten aus Filz oder Papier aufweist, die mit
einer Asphaltmasse gesättigt sein können.
-
Schließlich ist ein Isolierbelag bekannt, insbesondere für Böden,
Wände und Decken, der eine mit einer bitwiünösen Masse getränkte Grundschicht aufweist,
auf die eine Deckschicht aus elastischem porösem, gegen Feuchtigkeit widerstandsfähigem
Stoff in zerkleinerter Form aufgebracht ist.
-
Diese zuletzt genannten Materialien sind ebenfalls als Auskleidungen
für Gräben und insbesondere für Bewässerungsgräben od. dgl. nicht geeignet.
-
Zweck der Erfindung ist demgegenüber insbesondere eine Auskleidung
für Gräben od. dgl. zu schaffen, die im wesentlichen nicht schrumpft, nicht wellig
und nicht rissig wird und die ferner, ohne Risse zu bilden, gegebenenfalls in großen
Streifen oder Bahnen gebogen werden und Belastungen standhalten kann, ohne daß sie
durchlocht oder zerrissen wird.
-
Gemäß der Erfindung wird dieser Zweck bei einer zusammengesetzten
Asphaltauskleidung mit einer mittleren Asphaltmischungsschicht und auf jeder Seite
der Asphaltmischungsschicht vorgesehenen Verstärkungsschichten, die durch Eindringen
der Asphaltmischung in die Verstärkungsschichten. innig miteinander verbunden sind,
dadurch erreicht, daß der Asphalt in der Asphaltmischungsschicht einen Schmelzpunkt
(Kugel und Ring) in dem Bereich von 60 bis 1041 C, eine Penetration
von 10 bis 90 bei 251 C und von 10 bis 115 bei
0' C hat, wobei die Asphaltmischungsschicht faserförmige oder feinzerteilte
Füllstoffe in einer Menge von etwa 60 bis 20 oh, bezogen auf das Gewicht
des Asphalts, aufweist und wenigstens eine der äußeren Schichten einen wasserdichten
Asphaltüberzug hat, welcher ihre Zwischenräume ausfüllt, um ein Schrumpfen bei Aussetzen
gegenüber maximalen Sonnentemperaturen zu verhindern und die kohäsive Festigkeit
sowie den Widerstand gegenüber Erosion, Schlag und Stoß zu erhöhen.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung kann der wasserdichte
Asphaltüberzug im wesentlichen die gleichen physikalischen Eigenschaften wie der
Asphalt in der Asphaltmischungsschicht haben, wobei in den überzug feinzerteilte
Stoffe zur Verhinderung des Zusammenki en des Materials beim übereinanderpacken
und Versand und zur Lichtreflexion im Gebrauch eingebettet sind.
-
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert.
-
F i g. 1 ist ein Querschnitt, der den inneren Aufbau einer
Ausführungsform der Asphaltauskleidung gemäß der Erfindung veranschaulicht; F i
g. 2 ist eine schaubildliche Darstellung, die eine Auskleidung gemäß F i
g. 1 in vergrößertem Maßstab mit zwei Asphaltilberzügen zeigt.
-
In der Zeichnung bezeichnet A allgemein die Asphaltauskleidung
gemäß der Erfindung mit einer Asphaltmischungsschicht 10, die zwischen Verstärkungsschichten
11 liegt. Die Asphaltmischungsschicht 10 besteht aus einem zähen kohäsiven
Material, das zwischen die beiden Schichten 11 aus Verstärkungsmaterial geformt,
gespritzt oder gepreßt ist. Das Verstärkungsmaterial kann aus Papier, z. B. Kraftpapier,
Filz, Metalldraht, Glasgewebe oder Glasgaze bestehen. Bei der Asphaltauskleidung
gemäß der Erfmdung kann die Asphaltmischungsschicht 10, die klebend ist,
an die Verstärkungsschichten 11 gebunden und teilweise in diese Schichten
11 aus Verstärkungsmaterial in einem genügenden Ausmaß eindringen gelassen
werden, um einen festen Verbund zu bilden. Der Hauptzweck der Verstärkungsschichten
11 besteht darin, die Asphaltmischungsschicht 10
zusammenzuhalten,
bis die Masse Gelegenheit gehabt hat, sich abzukühlen und genügend zu härten, um
eine nachfolgende Handhabung und das Schneiden auf die gewünschten Plattengrößen
zu gestatten. In gewissem Umfang erhöhen die Verstärkungsschichten 11 auch
die Festigkeit und. den Kerbwiderstand der Auskleidung A.
-
Der Asphalt, der zur Bildung der Mischungsschicht
10 der Auskleidung
A benutzt wird, besteht aus einem Asphalt mit bestimmten Eigenschaften und
ist mit Füllstoffmaterial, wie Fasern, mineralischen Füllstoffen und gegebenenfalls
organischen Bindemitteln gemischt. Der Asphalt, aus dem die
Mi-
schungsschicht
10 gebildet wird, besteht vorzugsweise aus einem katalytisch geblasenen Asphalt,
wie er in der USA.-Patentschrift 2 450
756 beschrieben ist. Obwohl der katalytisch
geblasene Asphalt bevorzugt wird, kann auch luftgeblasener und natürlicher Asphalt
benutzt werden. Der verwendete Asphalt hat die folgenden allgemeinen physikalischen
Eigenschaften:
| 1 Minimum 1 Maximum |
| Schmelzpunkt (Kugel und Ring) 601 C 1041 C |
| Penetration bei 25' C ........ 10 90 |
| Penetration bei 0" C .......... 10 115 |
| und vorzugsweise |
| Flammpunkt C. 0. C . ......... 2051 C 3451
C |
| Löslichkeit in CS2 ............ 90% 1000/01 |
Obwohl die obengenannte Tabelle die allgemeinen physikalischen Eigenschaften angibt,
welche für den bei der Herstellung der Mischungsschicht benutzten Asphalt geeignet
sind, wird es vorgezogen, daß die folgenden physikalischen Eigenschaften bei dem
benutzten Asphalt vorhanden sind.
| 1 Minimum 1 Maximum |
| Schmelzpunkt (Kugel und Ring) 82' C 104' C |
| Penetration bei 25' C ........ 20 55 |
| Penetration bei 00 C .......... 20 40 |
| Flammpunkt ................ 260' C 315' C |
| Löslichkeit in CS2 ' * * * - * ' « - * 98"/o,
10011/0 |
Um eine biegsame und plastische, nicht rissig werdende Asphaltmischungsschicht
10 von genügender Stärke zu schaffen, so daß sie der Schneidwirkung und dem
Gewicht von Viehhufen od. dgl. Widerstand
leisten kann, sind in
den Asphalt Füllstoffe in einer Menge von etwa 20 bis 60% eingemischt. Füllstoffmaterialien,
die zur Bildung einer nicht rissig werdenden Asphaltmischungsschicht von hoher Festigkeit
geeignet sind, bestehen z. B. aus Fasern, wie Dachpappe, die entweder gemahlen,
zerkleinert, pulverisiert oder in Bahnenform zugesetzt und der zerkleinemden Wirkung
des kontinuierlichen Mischers unterworfen wird, wenn die Fasern mit dem Asphalt
.gemischt werden. Die Fasern können jedoch auch aus Asbest od. dgl. erhalten werden.
Mineralfüllstoffe sind auch geeignet und können zusätzlich zu den vorgenannten Fasern
benutzt werden, da sie zu der weiteren Erhöhung der kohäsiven Festigkeit, Biegsamkeit
und Plastizität beitragen, wenn sie in geeigneter Weise zugemischt werden. Beispiele
von solchen
. eralischen Füllstoffen sind Schiefermehl, Kalkstein, Talkum
oder Siliciumdioxyd. Vorzugsweise -wird noch zusätzlich zu den Fasern und den mineralischen
Füllstoffen ein organisches Bindemittel oder ein Produkt, wie Sägemehl, Reisschalen,
Erdnußschalen oder Kork, benutzt. Diese organischen Produkte tragen auch zu der
Erhöhung der kohäsiven Festigkeit, Biegsamkeit, Plastizität und Verarbeitbarkeit
des sich ergebenden Materials bei. Die Asphaltmischungs#schicht
10 umfaßt
Fasern, mineralische Füllstoffe und organische Bindemittel in den folgenden bevorzugten
Prozentsätzen: Asphalt 70 %, Mineralfüllstoffe 20 1/o, Fasermaterial (Mischungen
von Fasern und organischen Bindemitteln) 101/0.
-
Die sich ergebende Asphaltmischung, die nach nnigem Mischen der Füllstoffmaterialien
mit dem Asphalt erhalten wird, ist sogar bei Temperaturen weit unter 0' C
biegsam und plastisch und hat einen besonders hohen Fließpunkt. Im nachstehenden
sind die physikalischen Eigenschaften der Asphaltmischung, wie sie zur Bildung der
Mischungsschicht 10 benutzt wird, angegeben-Wasserabsorption: Weniger als
5 Gewichtsprozent. Sprödigkeit: Die zusammengesetzte oder vollständige Schicht
soll nicht rissig werden oder zerspringen, wenn sie dem Stoß einer Eisenkugel von
450 g unterworfen wird, die aus einer Höhe von etwa 1 m bei
- 18' C fallen gelassen wird.
-
Verformung: Eine 100 X 100 mm große Probe, die
2 Stunden lang bei etwa 65' C in waagerechter Lage gehalten wird, soll keine
Abbiegung aus der Waagerechten zeigen. Es soll kein Fluß vorhanden sein, wenn die
Probe in einem Winkel von 45' angeordnet und 1 Stunde lang einer Temperatur
von etwa 931 C unterworfen wird.
-
Die Asphaltauskleidung wird vorzugsweise dadurch gebildet, daß die
Verstärkungsschichten 11 in Berührung mit der Asphaltinischungsschicht
10 gebracht werden, wenn sie heiß ist und sich in halbfester Form befindet.
Dies gestattet den Fluß von Asphalt in die angrenzenden Oberflächen der Verstärkungsschichten
11, wodurch diese festhaftend mit der mittleren Schicht 10 vereinigt
werden. Die sich ergebende Bahn oder Platte besitzt die Eigenschaft, nicht rissig
zu werden und ist widerstandsfähig gegenüber Schlhgen oder Stößen, wie sie durch
Vieh oder andere darübergehende Belastungen verursacht werden. Um je-
doch
zu gewährleisten, daß die Asphaltauskleidung nicht schrumpft und sich nicht wellt,
wird eine zusätzliche äußere Schicht 16 aus einem wasserdichten Asphaltüberzug
auf mindestens die Verstärkungsschicht 11 aufgebracht, die den Witte-rungseinflüssen
ausgesetzt ist. Dieser zusätzliche wasserdichte Asphaltüberzug wird in flüssiger
oder halbfester Form aufgebracht und kann in Form einer heißen Flüssigkeit zur Zeit
der Herstellung der Bahn oder Platte A
aufgetragen werden. Der äußere Überzug
füllt auch die Zwischenräume des Verstärkungsmaterials und verhindert dadurch das
Schrumpfen dieses Materials. Es ist ersichtlich, daß, wenn die Verstärkungsschichten
11 schrumpfen würden' während die Schicht 10
nicht schrumpft, sich
ein Wellen der ganzen Auskleidung A ergeben würde. Der zusätzliche wasserdichte
Asphaltüberzug hat im wesentlichen die gleichen physikalischen Eigenschaften wie
der Asphalt, der für die Mischungsschicht 10 benutzt wird, obwohl er etwas
in Anpassung an örtliche oder klimatische Bedingungen abgeändert werden kann. In
diesen Überzug können bei der Herstellung feinzerteilte Stoffe, wie Glimmer und
Reisschalen, zum Schutz gegen Sonnenstrahlen und zur Verhinderung eines Zusammenklebens
während des Versands eingepreßt werden.
-
Bei der Benutzung der Asphaltauskleidung gemäß der Erfindung, wie
sie in F i g. 2 veranschaulicht ist, wird das Material zu Platten von geeigneter
Länge und Breite für gewöhnliche Bewässerungsgräben oder für eine sonstige gewünschte
Benutzung in Kanälen od. dgl. gebracht. Vorzugsweise wird vor dem Verlegen der Asphaltauskleidungsplatten
der Graben mit einem Unkrautvertilgungsmittel besprüht oder sonstwie behandelt,
so daß kein Unkraut unter der Auskleidung wachsen und diese zerreißen kann. Die
Auskleidungsplatten A können mit ihren benachbarten Kanten entweder aneinanderliegend
oder überlappend verlegt und mit einem Asphaltklebemittel, vorzugsweise aus der
Asphaltmischung mit Fasern und Füllstoffen, sowie einem Lösungsmittel verbunden
und abgedichtet werden.
-
Es ist gefunden worden, daß, wenn die Asphaltauskleidung wenigstens
eine Dicke von etwa 6 mm besitzt, sie das Gewicht eines Huftieres von etwa
225 kg je Huf aushält, ohne daß ein Durchbohren bei etwa 381 C erfolgt.
Die Dicke der Auskleidung kann zwischen 6 und 25 mm liegen,
wobei die Auskleidung noch genügend biegsam ist, damit sie entsprechend der Kontur
des Grabens od. dgl. geformt werden kann.
-
Die Asphaltauskleidung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß sie
im wesentlichen nicht kräuselt, nicht wellig wird, nicht schrumpft und nicht rissig
wird und eine ausreichende Festigkeit aufweist, um der Schneidwirkung von Viehhufen
standzuhalten. Die Auskleidung ist genügend biegsam über einen Temperaturbereich
von etwa 0 bis etwa 931 C, so daß sie sich der Kontur des Grabens
od. dgl. anpaßt, ohne rissig zu werden. Es ist ferner gefunden worden, daß die Asphaltauskleidung
gemäß der Erfindung sehr dauerhaft ist und, selbst wenn sie längere Zeit Witterungseinflüssen,
wie Sonnen-, Hagel- oder sonstigen Wettereinflüssen, ausgesetzt wird, keine Rissebildung
zeigt.
Die Auskleidung gemäß der Erfindung ist in ihrer Verwendung
nicht auf Bewässerungsgräben, Kanäle, Behälter od. dgl. beschränkt, sondern kann
auch für verschiedene andere Zwecke benutzt werden. Beispielsweise besitzt die Auskleidung
zusätzlich zu ihrer hohen kohäsiven Festigkeit und ihr-cm Widerstand gegenüber Stößen
und Schlägen einen besonderen Widerstand gegenüber Erosion, so daß sie auch gut
für den Schutz von Deichen und Erde, stützenden Wänden und ähnliche Zwecke geeignet
ist. Bei solchen Anwendungen ist die Wind- und Welleneinwirkung sehr zerstörend,
und bisher ist keine Asphaltauskleidung entwickelt worden, die gegenüber einer solchen
Erosion genügend widerstandsfähig ist, um die üblichen Betonschutzwandungen ersetzen
zu können. Die Auskleidung kann in ihrer Lage auf den Deichen oder Erdwällen verankert
werden, indem der obere Teil der Auskleidung im wesentlichen waagerecht gebogen
und mit Erde oder anderem Füllmaterial beschwert wird.
-
Es ist ersichtlich, daß durch die Erfindung eine Asphaltauskleidung
geschaffen worden ist, welche alle die erwünschten Eigenschaften hat, die für eine
zufriedenstellende Auskleidung für einen Bewässerungsgraben od. dgl. notwendig sind,
und daß der besondere Aufbau der Asphaltauskleidung gemäß der Erfindung die Nachteile
der bekannten Auskleidungen überwindet. Die Asphaltauskleidung gemäß der Erfindung
ist genügend biegsam und plastisch, so daß sie sich leicht dem jeweiligen Untergrund
anpaßt, ohne daß die Benutzung von Spezialwalzen oder anderen Formvorrichtungen
zum Biegen der Auskleidung erforderlich ist. Ferner besitzt die Auskleidung gemäß
der Erfindung eine genügende Festigkeit, um auftretenden Stoß- oder Schneidwirkungen
Widerstand zu leisten, ohne daß eine zusätzliche Oberflächenbedeckung aus Stein,
Kies oder Sand erforderlich ist. Die Asphaltauskleidung gemäß der Erfindung kann
leicht durch ungelernte Arbeiter ohne Spezialausrüstung verlegt werden.