DE19952846B4

DE19952846B4 - Bitumenmischungen zur Herstellung von Dachbahnen

Info

Publication number: DE19952846B4
Application number: DE1999152846
Authority: DE
Inventors: Taieb Marzouki
Original assignee: Individual
Current assignee: Marzouki Taieb 27321 Thedinghausen De Haupt Be
Priority date: 1999-11-03
Filing date: 1999-11-03
Publication date: 2005-08-18
Anticipated expiration: 2019-11-04
Also published as: DE19952846A1

Abstract

Bitumenmischungen zur Herstellung von Dachbahnen mit einem Gehalt an Destillationsbitumen unter Zusatz von SBS-Kautschuk und festen Paraffinen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an bis zu 3-Gew.% SBS-Kautschuk und einen Gehalt an bis zu 1,5-Gew.% feste Paraffine mit einer Kettenlänge im Bereich von C₅₀ bis C₇₀ und einem Erstarrungspunkt von über etwa 100°C.

Description

Die Erfindung betrifft Bitumenmischungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die herkömmlichen Mischungen auf Bitumenbasis, die zur Herstellung von Dachbahnen verwendet werden, basieren auf entweder Oxidbitumen oder Polymerbitumen. Oxidbitumen wird zur Herstellung von Dachbahnen mit geringeren technischen Anforderungen benutzt, Polymerbitumen dagegen für hochwertigere Bahnen. Destillationsbitumen ist der Basisstoff sowohl zur Herstellung von Oxidbitumen als auch für Polymerbitumen. Destillationsbitumen an sich ist sehr weich und kann als Bitumenmasse für Dachbahnen allein nicht verwendet werden.
Oxidbitumen wird durch Oxidation von Destillationsbitumen hergestellt. Dieser sehr energieintensive Vorgang ermöglicht es, dass das an sich nicht geeignete Destillationsbitumen durch den Oxidationsvorgang so verändert wird, dass das daraus resultierende Oxidbitumen zufriedenstellende technische Parameter aufweist. Durch die Dauer der Oxidation sowie durch die Veränderung von Verfahrensvariablen ist es möglich, Bitumenmassen mit verschiedenen Eigenschaften herzustellen.
Das Polymerbitumen wird durch einen Zusatz von SBS-Kautschuk hergestellt. Um zufriedenstellende technische Eigenschaften zu erreichen, muss der Kautschukgehalt mindestens 9 bis 10-Gew.% betragen. Die Bitumenmassen, die durch den Zusatz von Kautschuk hergestellt werden, sind zwar hochwertiger als Oxidbitumen, aber auch wesentlich teurer.
Sowohl Bitumenmassen auf Basis von Oxidbitumen als auch auf Basis von Polymerbitumen werden für Dachbahnen mit Füllstoffen versetzt. Die häufigsten Füllstoffe sind Schiefermehl oder Kalksteinmehl. Aufgrund der hohen Viskosität ist es in der Regel nicht möglich, Bitumenmassen herzustellen, die einen Füllstoffgehalt von mehr als 30-Gew.% aufweisen.
Allerdings haben Standarddachbahnen, die Oxidbitumen als Basis aufweisen, den Nachteil einer geringen Alterungsbeständigkeit, da die Oxidation des Bitumens weitergeht und zur Verhärtung der Masse und damit zu Rissbildung und Brüchen führt. Der Vorteil solcher Bahnen besteht aber in dem relativ preisgünstigen Ausgangsmaterial und den günstigen Herstellungskosten.
Polymerbitumen erlaubt die Herstellung hochwertiger Dachbahnen, die aber preislich deutlich teurer als Standardbahnen auf Oxidbitumenbasis sind, so dass der Anteil von Polymerbitumenbahnen etwa nur ein Drittel des Gesamtmarktes beträgt.
Aus der EP 0 850 276 B1 sind bituminöse Zusammensetzungen zur Bildung von unter anderem Dachbahnen bekannt, die das Schweißbarkeitsproblem bisheriger Dachbahnen verbessern sollen. Die bituminösen Zusammensetzungen weisen neben Destillationsbitumen 5 bis 20-Gew.% SBS-Kautschuk auf. Optional kann der Zusammensetzung bis zu 2-Gew.% Wachs hinzugefügt sein. Es fehlt an Angaben darüber, ob die bekannten bituminösen Zusammensetzungen zur Herstellung von Dachbahnen geeignet sind, die die Anforderungen erfüllen, die an unter Verwendung von Oxidbitum hergestellte Dachbahnen gestellt werden.
In einem völlig anderen Anwendungsbereich, nämlich im Straßenbau, werden Bitumenmischungen verwendet, die einen Gehalt an Paraffinen mit einer Kettenlänge von ungefähr C₅₀ bis C₇₀ aufweisen und in der Straßenbaubitumenmischung das Tieftemperaturverhalten verbessern sollen. Solche Paraffinzusätze liegen im Bereich von über 1,5%.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Bitumenmischungen zur Herstellung von Dachbahnen zu entwickeln, die auf Destillationsbitumen basieren, aber die für Oxidbitumen entwickelten DIN-Normen erfüllen bzw. übertreffen.
Zur Lösung der Aufgabe dienende Bitumenmischungen weisen die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach wird Destillationsbitumen mit einem Zusatz von SBS-Kautschuk und festen Paraffinen mit einem Erstarrungspunkt im Bereich von über 100°C vorgeschlagen.
Völlig überraschend wurde festgestellt, dass das an und für sich für die direkte Verarbeitung viel zu weiche Destillationsbitumen Eigenschaften wie Oxidbitumen annimmt und beispielsweise zur Verarbeitung zu Dachbahnen verwendet wird, wenn im Destillationsbitumen kleine Mengen SBS-Kautschuk und feste Paraffine zugesetzt werden. Aber der Zusatz an SBS-Kautschuk bis zu 3-Gew.% liegt damit sehr deutlich unterhalb der üblicherweise für Polymerbitumen gesetzten Zusatzmengen, die sich im Bereich von 10-Gew.% oder darüber bewegen. Zusatz an Parafin-Kohlenwasserstoffen beträgt maximal 1,5-Gew.% und unterscheidet sich somit auch von den bei Straßenbaubitumen üblichen Zusatzmengen. Als Paraffine werden vorzugsweise solche eingesetzt, die Kettenlängen zwischen etwa C₅₀ bis C₇₀ und vorzugsweise C₆₀ aufweisen und einen Erstarrungsbereich (DIN-ISO 2205) und über 100°C, eine Dichte bei 25°C (DIN 51757) von etwa 940 kg/m² und eine Viskosität bei 120°C (DIN 51562) von kleiner als 11 mm²/Sek. aufweisen. In der Regel handelt es sich bei solchen Paraffinmischungen um Nebenprodukte des Fischer-Tropsch-Verfahrens, die auch als Hartwachs oder synthetisches Paraffin bezeichnet werden.
Die erfindungsgemäßen Bitumenmischungen können in an sich bekannter Weise zu Dachdichtungsbahnen oder Schweißbahnen mit Trägereinlage verarbeitet werden, aber es gibt auch andere Einsatzmöglichkeiten, wie beispielsweise der Einsatz zu Abdichtungsarbeiten im Bereich von Dächern oder Kellern, Schwimmbecken usw. Dachdichtungsbahnen oder Schweißbahnen, die mit den erfindungsgemäßen Mischungen hergestellt wurden, entsprechen hinsichtlich der Höchstzugkraft und Dehnung bei Höchstzugkraft, dem Kaltbiegeverhalten und der Wärmestandfestigkeit den DIN-Normen 53130 bzw. 52131, aber sie weisen darüber hinaus eine deutlich erhöhte Alterungsbeständigkeit und ein verbessertes Kaltbiegeverhalten auf, da der an sich geringe Kautschukzusatz das thermoplastische Verhalten verbessert. Gleichzeitig haben so hergestellte Dachbahnen eine deutlich höhere Härte als man es von Bahnen auf Basis von Destillationsbitumen erwarten könnte, so dass eine problemlose Verarbeitbarkeit und Begehbarkeit gegeben ist.
Völlig überraschend war aber die Tatsache, dass die erfindungsgemäßen Bitumenmischungen einen wesentlich höheren Zusatz an Füllstoffen erlauben als bisher bei Dach- oder Schweißbahnen erzielbar war. Bei den bisher üblichen Dachbahnen liegt der maximale Füllstoffgehalt im Bereich von 30-Gew.%, da die verwendeten Bitumenzubereitungen aufgrund ihrer Viskosität einen weiteren Zusatz an Füllstoffen bei der geforderten Verarbeitungsgeschwindigkeit nicht erlauben. Bei erfindungsgemäßen Bitumenmischungen kann der Füllstoff als Zusatz bei etwa 80-Gew.% betragen und liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 60-Gew.%. Dadurch wird eine beträchtliche Einsparung möglich, da die Füllstoffe preislich weit unterhalb den Preisen von Bitumenmischungen liegen und sich zudem herausgestellt hat, dass der erhöhte Füllstoffgehalt bei Verarbeitung auf den üblichen Dachbahnenmaschinen Bahnen ergibt, die sich durch eine besonders gleichmäßig ansprechende Oberfläche auszeichen.

Claims

Bitumenmischungen zur Herstellung von Dachbahnen mit einem Gehalt an Destillationsbitumen unter Zusatz von SBS-Kautschuk und festen Paraffinen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an bis zu 3-Gew.% SBS-Kautschuk und einen Gehalt an bis zu 1,5-Gew.% feste Paraffine mit einer Kettenlänge im Bereich von C₅₀ bis C₇₀ und einem Erstarrungspunkt von über etwa 100°C.
Bitumenmischung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an festen Paraffinen von weniger als 1-Gew.%.
Bitumenmischung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt Paraffinen von weniger als 0,8-Gew.%.
Bitumenmischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Füllstoffen, bezogen auf das Gewicht der Bitumenmischung von bis zu 80-Gew.%.
Bitumenmischung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Gehalt an Füllstoffen von 60-Gew.%.