DE1720053C3 - Verfahren zur Herstellung von mit synthetischen Fäden verstärkten Uberzugsschichten und Platten auf Bitumenbasis - Google Patents

Description

können jedoch auch in Form gewebter oder gewirkter Stoffe oder in Form gebundener oder nichtgebun-40 dener Faservliese verwendet werden, wobei die Ver-

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Wendung von Geweben aus Endlosfadengarnen belung von mit synthetischen Fäden verstärkten Über- vorzugt ist.
fcugsschichten und Platten auf Bitumenbasis. Faüs gewebte oder gewirkte Textilp-odukte ver-

Bei einem derartigen an sich bekannten Verfahren wendet werden, bestimmt die Art des Produktes, das Ist es sehr wichtig, daß eine ausreichend gute Haftung 45 damit verstärkt werden soll, die Denierzahl des vertwischen dem zur Verstärkung eingebetteten Textil- wendeten Garns und die Dichte (Fadendichte) des material und dem es umgebenden Bitumen erzielt Gewebes,
wird. Für Webstoffe zum Verstärken von Asphaltmassen

Diesbezüglich wurde bereits vorgeschlagen, Hilfs- werden vorzugsweise Endlosfadengarne auf der Basis materialien zu verwenden, z. B. bei Kokosfasern 50 synthetischer, linearer Polykondensationsprodukte leichte Kohlenwasserstofffraktionen, Solar- oder mit einer relativ hoh°n Denierzahl, z. B. 1000 oder Heizöl. mehr, verwendet, deren einzelne Endlosfäden eine

Es wurde nun gefunden, daß bei der Verwendung Denierzahl von beispielsweise etwa 3 aufweisen. Ge-Von fadenartigen Produkten auf der Basis syntheti- wünschtenfalls können die verwendeten Garne aus icher, linearer Polykondensationsprodukte als Ver- 55 mehreren miteinander verzwirnten Garnen mit nied- »tärkermaterial, die Haftung beträchtlich verbessert rigeren Denierzahlen bestehen,
werden kann, indem man ein ganz bestimmtes, von Um die Haftung zwischen dem Bitumen und dem

dem vorstehend genannten völlig verschiedenes Hilfs- Verstäikungsmaterial zu verbessern, empfiehlt es sich, material verwendet. weitmaschige Materialien zu verwenden.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren 60 Beispiele dafür sind Gewebe mit vier Schußfäden zur Herstellung von mit synthetischen Fäden ver- und vier Kettfaden pro cm.

stärkten Überzugsschichten und Platten auf Bitumen- Gegenüber Gewirken haben Gewebe den Vorteil,

basis, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in die daß sie während des Einbettens in die Asphal'masse Überzugsschichten und Platten als Verstärkung Fäden leichter unter einer Vorspannung gehalten werden aus linearen Polykondensationsprodukten eingebettet 65 können. Durch diese Vorspannung läßt sich das Aufwerden, deren Oberfläche mit Montanharz vorbehan- treten von Rissen in den Überzugsschichten oder delt worden ist. Platten mit größerer Sicherheit vermeiden. Die Ver-

Unter Bitumen sind hier diejenigen Produkte zu wendung von Geweben mit einer niedrigen Reck-

f hiekeit führt zu den besten Ergebnissen. Zum Ver-S von Bitumenschichten, wie sie in großem Decken von Dächern verwendet wer- et man vorzugsweise dichtere Gewebe. 3£dasernndungsgemäßalsHilfsmaterial Verbesserung der Haftung zwischen den Fäden d dem B Smei verwendet wird, ist in Mengen von ^ bis 50°/ in Montanwachs enthalten und kann dar-„durch Extraktion gewonnen werden. ntses; hS ist in der Regel durch einen Erstar- ?f von 60 bis 80° C, meist von etwa 75 bis daß das Harz zu spröde wird und verhindert, daß es

von den Fäden absplittert. ..._{npn Hie Fäden}

Anstatt durch Imprägnieren können die Faden

auch durch Besprühen so ausgerüstet werden,

auf ihrer Oberfläche eine ^a™f_B^^e _du^_it tanharz vorhanden ist, wenn die Bindung; nut Bitumen erfolgt. Zum Besprühen ^nn ^auch ^em e, aes Montanharz oder em mit Monte^™?^™* ter mineralischer Trager verwendet werden

«, Beim Besprühen «t besonders darauf^zupachten daß das Harz gleichmaßig über die Oberflache des

ΞΗΞΞ

dem synthetischen linearen Polykondensate-

«=s

j das

η _{0 masse auf}

mehr Gewichtsprozent Montanharz enthalten.

¹ Um eine möglichst gute Haftung zu erzielen sollen die Verstärkungsfaden vorzugsweise mit mindestens 35 Gewichtsprozent Montanharz, bezogen auf das Gewicht der Fäden, ausgeruste werden.

Dies kann am besten durch Imprägnieren oder Besprühen der Fäden mit einer Montanharzlosung oder

^D^SiÄsungsmittel für Montanharz ist

iS5S

Beispiel 1

Mineralgemisch (45,5 »/0 Sand mit einem

Aus e ^ne™™^alf ™ ^„,„'feiner Füllstoff mit

JmheUsmodulvonJ W^ ^ ^ _und

einer maximalen^i ei f _{Teilchengröße} von

^ Kies mit eine^{r 1}J ^_{1 einer} Penetration

16 mm) unfeinem Β^.^^^ _{yon Q0 c}

in einei Menge ™^£°££ ^S SES Ä mitTxLcm Uenlänge herge-

Arbeitstemperatur in diesem Temperaturbereich kann Se Viskosität der Lösung auf den gewünschten Wert

CÄonTanharzlösung ausreichend dünnflüssig sein soll, werden bevorzugt Montanharz-Isssigester-135 ± 5
etwa 10

_die

chen

Fäden haftenbleibt. _v«.rfvitmi«*

Die Fäden können in verschiedenen Verarbeitungstufen mit Montanharz ausgerüstet werden, z. B bevor oder nachdem sie zu Geweben verarbeitet sind Z beim erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt

- und Kettfadengarne bestehen aus je ^ηα β ^ _{mQ Μα mt}

_{Game s0 mite}inander ooei _h aufweisen.

^_e ⁷L_tschrumpf⁸ung von 8 bis

überschüssigen Essigsäureäthylesters be, über 50 C angege^^ne^^^e _T| ^g _{atur von etwa 3}5° C durch nachgetrocknet, worauf sie abgekühlt werden Der webe be,^ ei j Montanharz in 2Te.len

Essigsäureäthylester kann vollständig entfernt we - 6₅ ein Losung Das imprägnierte Gewebe

den^evorzugsweise wird jedoch nur «™^ f_v f Ξ mit 20° C warmer Luft vorgetrocknet

ffiiXÄ^^ ^{Äann bd 60}°^{c nach}^^rocknet·^{Das getrocknete}

Gewebe wird dann auf Zimmertemperatur abgekühlt. nen Weise werden die He-Werte von Platten mit Das Gewebe wird anschließend mit 18 g der vor- einem derartigen Verstärkungsgewebe bestimmt. Man stehend beschriebenen Asphaltemulsion überzogen erhält folgende He-Werte: und liegengelassen, bis die Asphaltemulsion gebro- ««/ w u uio

chen ist. Dann wird bei einer Temperatur von 5 ^' Montanharz He 3,8

Ί35 ± 5° C auf die mit dem Gewebe bespannte Seite *>^e'· Montanharz He 96,1

der Platte eine Schicht aus der vorstehend beschrie- ⁴⁹°^/o Montanharz He 1*5,5

benen Asphaltmasse aufgepreßt, so daß auf der ab- . .

gekühlten Platte zwei gleich dicke Asphaltschichten Beispiel i

auf beiden Seiten des Gewebes entstehen. 10 Zur Herstellung eines verstärkten Straßenbelags

Um die Haftung zwischen dem Gewebe und dem auf der Basis von Asphaltmassen wird auf eine Asphalt zu ermitteln, werden in der vorstehend be- Unterschicht aus mechanisch verdichtetem Sand eine schriebenen Weise Platten mit einer Oberfläche von Asphaltmassengrundschicht aufgebracht und auf eine 7,07 X 7,07 cm hergestellt, indem man auf jede Seite Stärke von 7 cm ausgewalzt. Als Asphaltmasse wird des Gewebes 200 g Asphalt aufpreßt. Das Gewebe 15 ein Gemisch aus Kies, Sand, einem feinen Füllstoff läßt man auf der einen Seite der Platte um 5 cm und und Asphaltbitumen 80/100 verwendet. Die Mineralauf der entgegengesetzten Seite um 20 cm vorstehen. bestandteile der Asphaltmasse weisen folgende Zu-Der Gewebestreifen ist 5 cm breit und so an der Platte sammensetzung auf: angeordnet, daß seine beiden Längskanten jeweils

den gleichen Abstand von den entsprechenden Kan- ao 50 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit einer

ten der Platte haben. Nach dem Abkühlen der Platte lichten Maschenweite von 32 mm und gehen

wird jeweils das 5 cm vorstehende Ende des Gewebe- nicht durch ein Sieb mit einer lichten Maschenstreifens unmittelbar an der Platte abgeschnitten. weite von 2,4 mm;

Dann wird die Platte so aufgestellt, daß die Fläche, 40 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit

aus der das 20 cm lange Ende des Gewebes heraus- 25 2,4 mm lichter Maschenweite und gehen nicht ragt, nach oben zeigt und sie wird so stark belastet, durch ein Sieb mit 0,075 mm lichter Maschen-

daß die im Laufe des Versuches angewandten, je- weite;

weils am vorstehenden Gewebestreifen angreifenden 5 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit

Zugkräfte die Platte nicht anheben können. Hierauf mit 0,075 mm lichter Maschenweite,

läßt man jeweils eine gleichmäßig hohe Zugkraft an 30

dem vorstehenden Gewebestreifen über seine gesamte Die Asphaltmasse enthält (bezogen auf das Ge-

Länge angreifen, und zwar zunächst eine Minute lang wicht der Mineralbestandteile) 5,5 % Asphaltbitumen. 3,6 kp. Zugkraft und anschließend jeweils 5 Minuten Auf die Grundschicht wird eine Haftschicht aus

lang Zugkräfte von nacheinander 7,6, 9,5,12,1, 15,2, einer anionischen, 5O°/oigen Asphaltemulsion aufge-22,8, 24,7, 26,6, 28,5, 30,4 und 32,3 kp. Die Zugkraft 35 tragen, auf die ein Gewebe aufgelegt wird, das dem wird so lange erhöht, bis das Gewebe von der Platte im Beispiel 1 beschriebenen entspricht und mit 42 Geabgezogen wird. Aus den Einwirkungszeiten in Se- wichtsprozent des im Beispiel 1 beschriebenen Monkunden und den Zugkräften wird das Haftvermögen tanharzes überzogen ist. Das Gewebe wird in Längs-(He-Wert) nach folgender Formel berechnet: und in Querrichtung gespannt und festgeheftet. Dann

He = Summe der Produkte aus der jeweiligen Ein- 40 sprüht man auf die Oberseite des Gewebes eine wirkungszeit in Sekunden und der jeweiligen Zug- zweite Schicht der vorstehend beschriebenen Asphaltspannung in kp während der einzelnen Versuchsab- emulsion auf, wobei auf die Oberseite des Gewebes schnitte. zweimal soviel Asphaltemulsion aufgebracht wird,

Nachstehend sind die so bestimmten He-Werte für wie auf die Unterseite. Nachdem die Asphaltemul · eine Reihe von Platten zusammengestellt, die unter 45 sion gebrochen ist, werden nacheinander zwei je-Verwendung des vorstehend beschriebenen Grund- weils 7 cm starke Asphaltmassenschichten aufgegewebes hergestellt wurden, das jedoch mit verschie- bracht und gewalzt. Zur Herstellung dieser beiden den großen Mengen Montanharz überzogen war: Schichten wird die gleiche Asphaltmasse wie für die

Grundschicht verwendet. Die Asphaltmassen werden

OVoMontanharz He 6,1 50 bei einer Temperatur von 145 + 5⁰C aufgetragen.

36 °/o Montanharz He 77,6 Auf diese Schichten wird anschließend eine anioni-

42«/o Montanharz He 359,1 sehe 5O°/o Asphalt enthaltende Emulsion aufgetragen.

58 %> Montanharz He 519,1 Nachdem die Emulsion gebrochen ist, wird eine 4 cm

starke Binderschicht aufgewalzt. Der Binder besteht

Beispiel 2 55 aus Splitt, Sand, einem mittelfeinen Füllstoff und

Asphaltbitumen 80/100. Das Mineralstoffgemisch

Analog Beispiel 1 wird eine Reihe von Platten her- weist folgende Korngrößenverteilung auf: gestellt, wobei ein Verstärkungsgewebe verwendet

wird, das aus einem Polyamid auf der Basis von 70 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit 16 mm

Polycaprolactam besteht. Dieses Gewebe weist in 60 lichter Maschenweite und werden durch ein Sieb einer glatten Struktur vier Schußfäden und vier Kett· mit 2,4 mm lichter Maschenweite zurückgehal-

fäden pro cm auf. Kett- und Schußfäden bestehen je- ten;

weils aus zwei 840 Denier Garnen mit je 42 Endlos- 25 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit 2,4 mm

fäden, wobei die Garne auf 70 Z-Drehungen mitein- lichter Maschenweite und werden von einem

ander verzwirnt sind. Die Verstreckbarkeit dieses 65 Sieb mit 0,075 mm lichter Maschenweite zurück-Garns beträgt 19 bis 20 °/o. gehalten;

Die Menge des Montanharzes beträgt in diesem 5 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit

Fall maximal 49%>. In der im Beispiel 1 beschriebe- 0,075 mm lichter Maschenweite.

Das Asphaltbitumen 80/100 wird in einer Menge von 5,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Mineralstoffgemisches, verwendet.

Auf die Binderschicht wird eine aus Asphaltemulsion hergestellte Haftschicht aufgetragen, auf die in der vorstehend beschriebenen Weise eine zweite Lage des Verstärkungsgewebes aufgebracht und mit 50⁰/oiger Asphaltemulsion überzogen wird.

Nach dem Brechen der Emulsion wird schließlich eine 4 cm starke Deckschicht aufgebracht, die aus Splitt 5/15, Splitt 2/5, Sand, einem mittelfeinen Füllstoff und Asphaltbitumen 80/100 besteht. Das Mineralstoffgemisch der Asphaltmasse weist folgende Zusammensetzung auf:

35 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit 16 mm lichter Maschenweite und werden von einem Sieb mit 5,6 mm lichter Maschenweite zurückgehalten;

22 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit 5,6 mm lichter Maschenweite und werden durch

ein Sieb mit 2,4 mm lichter Maschenweite zurückgehalten;

35 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit 2,4 mm lichter Maschenweite und werden durch ein Sieb mit 0,075 mm lichter Maschenweite zurückgehalten;

8 Gewichtsprozent passieren ein Sieb mit 0,075 mm lichter Maschenweite.

Zur Herstellung der Asphaltmasse werden (bezogen auf das Gewicht des MineralstoH gemisches) 7,2 Gewichtsprozent Asphaltbitumen 80/100 verwendet. Der Asphalt wird bei einer Temperatur von 150 ± 5° C verarbeitet.

is Z,ur Herstellung dieser Straßendecke werden also 2 Lagen Gewebe verwendet. Es können jedoch auch mehr oder weniger Gewebelagen verwendet werden. Auch die Anordnung der Gewebelagen innerhalb der Straßendecke kann verschieden sein oder die Stra-

>o ßendecke kann auf einer Gewebelage aufgebaut weiden.

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Claims (7)

1. ^" verstehen, die in der englischen technischen Literatur

   PatentansDrüche· als »Asphaltic bitumen« oder »bitumen« bezeichnet

   i-atentansprucne. werden, wie die in »The Petroleum Handbook« auf-

   Verfahren zur Herstellung von mit syntheti- geführten Bitumina (veröffentlicht 1948 durch »The S^SS^^S^S^^ * !hell Petroleum Company Limited«, vgL Seite 549).

   Ahl bh

   J^S^SS^^S^S^^ * !hell py )

   Platten auf Bitumenbasis, dadurch gekenn- Auch für die hier mit »Asphalt« bezeichneten Prozeich η e t, daß in die Überzugsschichten und dukte soll die in der vorstehenden L.teraturstelle an-Platten als Verstärkung Fäden aus synthetischen, gegebene Definition ge ten.

   Unearen Polykondensalionsprodukten eingebettet Die Überzugsschichten und Platten aufBiturnen-

   werden, deren Oberfläche mit Montanharz vorbe- i. basis umfassen Produkte bei denen die i-aien eine handelt worden ist Verstärkung fur erne Schicht aus Bitu^n oder
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Asphalt in der vorstehend angegebenen Bedeutung bilkennzeichnet, daß Fäden aus Polyäthylentere- den. Der Begriff Bitumen umfaßt auch Ozokent Eine phthalat verwendet werden. Bitumenschicht im Sinne der vorstehenden Erfindung
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 15 kann außerdem mit organischen Materialien, wie gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaden in Holzmehl und Korkmehl, gemischt sein. Die Bitumina Form von Geweben verwendet werden. können auch mit anorganischen Füllstoffen vermocht
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, da- sein, die Siebe nut einer lichten Maschenweite von durch gekennzeichnet, daß die Fäden mit minde- 0,074 mm vollständig passieren.

   stens 35 Gewichtsprozent Montanharz, bezogen ao Unter linearen Polykondensationsprodukten sind auf das Gewicht der Fäden, überzogen worden spinnbare Polyamide, die aus Lactamen, insbeson_smd dere Caprolactam, sowie aus Diammen und Dicar-
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bonsäuren, insbesondere Hexamethylendiamin und dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungs- Adipinsäure, hergestellt sind, sowie aus Terephthalfäden mit einer Lösung von Montanharz in Essig- 25 säure oder esterbildenden Derivaten dieser Säure und säureäthylester behandelt und anschließend ge- Glykolen hergestellte Polyester, insbesondere PoIytrocknet worden sind. äthylenterephthalat zu verstehen.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch ge- Der Ausdruck »Faden« soll kontinuierliche gekennzeichnet, daß die Fäden bei 35° C mit einer zwirnte oder ungezwirnte mehrfädige Garne, Endlos-Lösung von Montanharz in Essigsäureäthylester 30 fäden, gesponnene Garne und Fasern umfassen,
   imprägniert worden sind. Beim erfindungsgemäßen Verfahren können die
7. 7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch Fäden in loser Form, insbesondere in Form von gekennzeichnet, daß eine Lösung von 1 Gewichts- Fasern, verarbeitet werden. Falls Fasern verwendet teil Montanharz in 2 Gewichtsteilen Essigsäure- werden, so können sie mit dem Bitumen oder dem äthylester verwendet worden ist. 35 Asphalt vermengt werden, bevor die Masse zu Überzugsschichten, z. B. auf Straßen oder Dämmen, oder zu Platten ausgeformt wird. Die Fäden und Fasern