DE2016568A1 - Bindemittel auf der Grundlage von Bitumen und einer schwefelhaltigen Verbindung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und Materialien, die diese Bindemittel enthalten - Google Patents

Description

j "Bindemittel auf der Grundlage von Bitumen und einer schwefelj haltigen Verbindung sowie Verfahren zu ihrer Herstellung und j Materialien, die diese Bindemittel enthalten"

Priorität aus der französischen Patentanmeldung Nr. 69 10935 (Seine) vom 9. April 1969

Die Erfindung betrifft Bindemittel und ganz besonders bituminöse Bindemittel, die eventuell gummiartige Konsistenz haben und die Bitumen, eine schwefelhaltige Verbindung und gegebenenfalls VerdÜnnungsöl enthalten. Diese Bindemittel können zur oberflächlichen Beschichtung von Straßen und Verkehrsflächen oder zur Produktion von ummantelten Materialien dienen, die bei der Herstellung von Straßen und Verkehrsflächen verwendet werden können.

Die Herstellung von Straßen und Verkehrsflächen wirft bei Brücken, Straßen und Vorhaben des Tiefbaus zahlreiche und verschiedenartige Probleme auf. Ein Teil dieser Probleme hängt mit

— 2 —

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der Natur der verwendeten Baumaterialien und Beschichtungen zusammen. Es ist von Wichtigkeit, Oberflächen zu erstellen, die unter den Bedingungen der Atmosphäre, des Frostes, starker Wärme und sehr wechselnder Feuchtigkeit den Belastungen durch das überfahren mit sehr schweren Fahrzeugen standhalten. Diese Oberflächen müssen auch den äußerst schweren Beanspruchungen allgemein erhöhter Geschwindigkeiten und zunehmender Verkehrsdichte standhalten., die die vorsichtigsten Vorhersagen auf mindestens 10 % jährliche Zunahme schätzt. Diese immer neuen Anforderungen erfordern ständig verbesserte Materialien, um Oberflächen zu erhalten, die eine mindestens gleichbleibende Lebensdauer wie bisher gewährleisten.

Die Materialien auf der Grundlage von Zement oder - genauer gesagt - von Beton bringen eine teilweise Lösung des Problems der Herstellung von Straßen und Verkehrsflächen. Sie sind tatsächlich sehr dauerhaft und halten lange Jahre einen dichten Verkehr aus. Ihre Dauerhaftigkeit hat andererseits den Nachteil, daß das Fahren auf ihnen wenig komfortabel ist und die Fahrgestelle der über sie rollenden Fahrzeuge sehr beansprucht.

Die Bau- und Beschlchtungsmaterialien für Straßen und Verkehrsflächen auf Bitumenbasis haben diese Nachteile nicht. Sie können nämlich unter Belastung von schweren und schnell fahrenden Fahrzeugen sich elastisch deformieren. Diese Elastizit? macht außerdem das überfahren viel angenehmer.

Die Bitumina, die bei solchen Zubereitungen verwendet werden, sind durch das E!ndringvermöp;en charakterisiert, das nach ASTM-D5 bestimmt wird. Dieses Eindringvermögen wird gemessen

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BAD ORfGfNAL

durch die Eindringtiefe in Zehntel Millimetern in 5 Sekunden bei 25°C einer Standardnadel, die mit 100 g belastet ist. Man kann folgende Straßenbitumina verwenden:

harte

halbharte halbweiche weiche sehr weiche flüssige

Bitumina

Eindringvermögen

40/50

" " 80/100

" " 180/220

¹¹ . " 280/300

¹¹ " 300/350

" ("cut-backs" und Straßenbau-Öle)
mit einem Eindringvermögen über 350.

Die ersten vier Arten (hart, halbhart, halbweich, weich) werden in der Hitze aufgetragen (durch Erhitzen auf etwa 150 oder maximal l80°C). Sie dienen auch zur Herstellung von'bituminösen Betonen oder Mörteln, wie auch Emulsionen.

Die gebräuchlichen bituminösen Straßenbau- und Beschichtungsmaterialien sind indessen im allgemeinen ziemlich zerbrechlich und recht schwierig anzuwenden. Um diese Bitumina verwenden zu können, muß die Rezeptur der in der Wärme zu verarbeitenden Mischungen, die im .Prinzip körnige Materialien, Füllstoffe und Bitumen enthalten, sehr sorgfältig studiert werden, und das umso mehr, als die von den Raffinerien mit den gleichen handelsüblichen Kennzahlen gelieferten Produkte ziemlich unterschiedlich sein können. Daher müssen die Einstellungen ständig überprüft werden. Man kann halbweiche bis sehr weiche Bitumina oder halbharte bis harte Bitumina verwenden, denen man leichter flüchtige Stoffe zusetzt. Die ersteren haben die Tendenz, bei relativ niedrigen Temperaturen, bei etwa 60°C z.B., zu erweichen was auf der Straße ziemlich große Schwierigkeiten nach sich

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zieht: der flüssig gewordene Bitumen kann an die Oberfläche der Straße steigen, schwitzen und die Straße rutschig machen; er kann auch unter der Belastung der Fahrzeuge fließen und das Oberflächenprofil deformieren. Die halbharten und harten Bltumina ergeben Beschichtungen, aus denen in der Hitze die leichtflüchtigen Bestandteile entweichen, mit deren Hilfe man die Bitumina verarbeitet hat. Daher verlieren diese beim Altern ihre Geschmeidigkeit und werden spröde, besonders in der Kälte. Mit anderen Worten, die Verwendbarkeit von Bitumina zur Herstellung von Bindemitteln wird von der Temperatur ungünstig beeinflußt.

Sie wird außerdem noch von anderen Paktoren ungünstig beeinflußt, unter anderem von dem Luftsauerstoff, dem Regenwasser oder dem durch Kapillarkräfte aus dem Untergrund aufsteigenden Wasser, den ölen., die die Fahrzeuge während des Betriebes in nicht zu vernachlässigenden Mengen verlieren. Die Einwirkung aller dieser Faktoren, d.h. die physikalische Einwirkung des Wassers, die die körnigen Materialien des sie bedeckenden Bitumens bloßlegt, und die chemische Einwirkung des Sauerstoffs begünstigen die Bildung von Rissen, und besonders beim Gefrieren von Wasser, das in die Risse eingedrungen ist, wird ein Prozeß des Zerbröckeins eingeleitet, der dazu zwingt, nach sehr kurzer Zeit die Straße außer Betrieb zu nehmen. Dieser Prozeß schreitet mit der Zeit fort, wobei man als besonders nachteilig die Straßen mit dichtem Verkehr viel öfter reparieren muß.

In der Erwartung, diese Nachteile vermeiden zu können, wurde bekanntlich schon vorgeschlagen, bituminöse Bindemittel zu verwenden, in deren Zubereitung sich Schwefel befindet. Man kennt z.B. eine Zubereitung, die eine kontinuierliche Phase von Bitumen enthält, in der eine diskontinuierliche Phase von

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Schwefel dispergiert ist, den man nicht mit dem Bitumen reagieren läßt. Das Gewichtsverhältnis Schwefel zu Bitumen ist mindestens 1 : 1 und kann 4 : 1 erreichen. Die hierdurch erzielte Verstärkung bestimmter Eigenschaften, besonders der Stabilität und der Pließfestigkeit_s sind sehr beträchtlich, aber man muß feststellen, daß dieses Verfahren bei bestimmten Bitumentypen nur ungenügende Verbesserungen bringt, um sie verwenden zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Machteile zu vermeiden, indem eine Zubereitung geschaffen wird, die ausgezeichnete, mechanische und chemische Eigenschaften hat. Dies gelingt bei einem Bindemittel, das Bitumen, eine schwefelhaltige Verbindung und gegebenenfalls ein Verdünnungsöl enthält, das zur Herstellung von Oberflächen-Beschichtungs- oder von Baumaterialien für Straßen selbst dienen kann, wie Einbettungen in der Hitze wie in der Kälte, bituminöse Mörtel und Betone, die so geschmeidige und dichte· Beschichtungen ergeben, erfindungsgemäß dadurch, daß sie 99 bis 50 % Bitumen und 1 bis 50 % eines vorher weichgemachten Schwefels enthalten.

Die erfindungsgemäß behandelten Bitumina haben eine verringerte Viskosität, und man kann sie verwenden mit einem geringeren Anteil an leichter flüchtigen Bestandteilen, die sie welcher machen sollen; daher ist die Abtrennung dieser Produkte weniger zu befürchten, und die Bitumina behalten ihre verbesserten Eigenschaften.

Das Bindevermögen, das man nach einem weiter unten beschriebenen Versuch mißt, ist für normale Bitumina bei tiefer

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Temperatur sehr schwach. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß das Bindevermögen in der Kälte für die erfindungsgemäß behandelten Bitumina beträchtlich verbessert ist, manchmal sogar verdreifacht, es bleibt immer besser als dasjenige eines nicht behandelten Bitumens bis zu einer Temperatur von 55°C und höher. Auch die Elastizität dieser Bitumina ist verbessert, die zeitweiligen Deformationen unter Belastung sind bei Materialien,j die mit diesen Bitumina hergestellt sind, größer.

Die erfindungsgemäße Zubereitung ist noch dadurch bemerkenswert, daß sie eine vergrößerte Widerstandsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen, wie Wasser, Sauerstoff und ölen hat. Daraus geht hervor, daß die Straßen und Verkehrsflächen, die unter Verwendung dieser Zubereitungen hergestellt sind, den Anforderungen eines dichten und schnellen Verkehrs unter allen Temperaturbedingungen voll entsprechen. Die Unempfindlichkeit dieser Straßen gegenüber der Einwirkung von Wasser hält sie frei von oberflächlichen Frostschäden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält der vorher weichgemachte Schwefel 9 bis 67 % Weichmacher. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Weichmacher für den Schwefel aromatische, cyclische oder aliphatische Polysulfide, deren Schwefelatome durch aliphatische Äthergruppen miteinander verbunden sind. Auch kann es von Vorteil sein, wenn nach der Erfindung die Weichmacher des Schwefels Polythio-methylenalkanole sind, die z.B. durch Umsetzung eines Halogen-epoxi-alkaijis mit einem Alkali- oder Erdalkali-polysulfid in Gegenwart von Schwefelwasserstoff hergestellt werden können. Zweckmäßig sind

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die Weichmacher des Schwefels Produkte aus der Umsetzung von Schwefel mit an sich bekannten Dithiolen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die genannten Weichmacher eventuell mit einer vinylischen oder vinylaromatischen Verbindung modifiziert. Die erfindungsgemäße Zubereitung des Bindemittels kann auch außer Schwefel und Bitumen 1 bis 12 % eines Verdünnungsöles oder -bitumens enthalten. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung schließlich enthält die Bindemittel-Zubereitung für Beschichtungen, Einbettungen, Mörtel und Betone 97 % eines Bitumens mit einem Eindringvermögen von 40/50 bis 180/220 und 3 % weichgemachten Schwefel.[Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zu Herstellung des Bindemittels, das Bitumen und eine Zubereitung von weichgemachtem Schwefel enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den weichgemachten Schwefel dadurch herstellt, daß man zu 100 Teilen geschmolzenem Schwefel 10 Gewichtsteile Weichmacher zusetzt und die erhaltene Masse weichgemachten Schwefels bei Temperaturen von l60 bis 22O°C und mehr, vorzugsweise bei 180 bis 200⁰C, mit. etwa 3560 Teilen Bitumen mischt.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung von 50 % weichgemachten Schwefels und 50 % Bitumen, die als Grundlage zur Herstellung einer Zubereitung dienen kann, die reicher an Bitumen ist und eventuell ein Verdünnungsöl enthält, wie weiter oben angegeben, oder die auch als Dichtungsüberzug dienen kann, dadurch gekennzeichnet, daß man 10 Teilen Weichmacher 5 Teile Schwefel zumischt und die Masse des so erhaltenen weichgemachten Schwefels zu 15 Teilen Bitumen zumischt.

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2Q6S&

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung bituminöser Einbettungen oder Betone, das darin besteht, in einem geeigneten, an sich bekannten Apparat 6 Teile der Bindemittel-Zubereitung auf Basis weichgemachten Schwefels, Bitumens und eventuell eines Verdünnungsöles mit 100 Teilen Kies geeigneter Korngröße mischt, so daß man aus der Anwendung des genannten Verfahrens bituminöse Einbettungen oder Betone erhält.

j Schließlich bezieht sich die Erfindung noch auf eine Straßenbeschichtung, die gebildet wird aus einer Bindemittelschicht , wie oben angegeben zusammen mit Kies, wobei man gegebenenfalls j zwischenzeitlich Mittel verwendet, die das Adhäsionsvermögen des bituminösen Produktes am Kies begünstigen, wie z.B. Produkte auf Aminbasis.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile werden durch die weiter unter angegebenen verschiedenen Versuche näher erläutert. Diese Versuche wurden mit einem Bindemittel durchgeführt, das einen weichgemachten Schwefel enthält, der mit verschiedenen flüssigen Polysulfiden weichgemacht wurde, die unter dem Handelsnamen "Thiokol" erhältlich sind. Das Thiokol ^ULP3" ist ein aliphatisches Polysulfid, das im wesentlichen folgender Formel entspricht:

HS (C₂H₁₁-O-CH₂-O-CH₂-SS)_n-(C₂H₁₁-O-CH₂-O-C₂H₁₁)SH, in der η etwa gleich 6 ist.

Das Thiokol LP3 wurde als Weichmacher verwendet, entweder allein (weiter unten mit Weichmacher-Formel 2 bezeichnet) oder unter Zusatz von 0,1 Teilen Styrol (weiter unten mit Weichmacherformel 1 bezeichnet).

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Ein anderer Weichmacher (weiter unten mit Weichmacher-Formel 3 bezeichnet) besteht aus einer Mischung von LP3 und ZM 399, eines aromatischen Polysulfids, in der sich folgende Gruppierung wiederholt:

—CH^—CHC /-H₁-S., £ —.

1. Versuch des Bindevermögens

Die Untersuchung des Bindevermögens mit dem Pendel-Cohäsivimeter Vialit Typ 67 dient dazu, die innere mechanische Festigkeit des bituminösen Bindemittels in einem sehr weiten Temperaturbereich von z.B. -38 bis +55⁰C festzustellen. Die niedrigen Temperaturen treten oft in bestimmten Gegenden auf, besonders im Fall der Verwendung von Auftausalzen; höhere Temperaturen, wie z.B. 55°C, sind bei Straßenbeschichtungen im Sommer nicht selten»

Der Versuch besteht darin, eine dünne Bitumenschicht (1 mm) oder bituminöses Bindemittel zwischen die' ebenen, gerillten Oberflächen zweier Stahlblöcke zu stellen. Der pendelartige Fall einer bestimmten Masse trennt die beiden Blöcke durch Riß der Produktschicht in der parallelen und sich in gleichbleibendem Abstand befindlichen Ebene der gerillten Trägeroberflächen. Der Unterschied zwischen dem Anfangs- und dem Endwinkel läßt die durch den Riß aufgenommene kinetische Energie errechnen. Die Ergebnisse sind in kg/cm² angegeben. Es ist zu bemerken, daß die auf den Stahlblöcken angebrachten Rillen eine vollkommene Adhäsion des bituminösen Bindemittels sicherstellen und daß der Energieverlust der Masse allein auf den Riß des Bindemittels zurückzuführen ist, wobei jedes Loslösen zwischen Bitumen und Stahl ausgeschlossen ist.

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Die in Ziffern ausgedrückten Ergebnisse der Kohäsionsversuche sind in den Tabellen 1, 2 und 3 angegeben; die Kurven zeigen einen Teil der Kohäsionsversuche mit Bindemitteln auf Basis eines Bitumens 80/100, Weichmachern der Formeln 1, 2 und 3j wie oben definiert, und mit Verdünnungsöl; die Kurven sind in den Zeichnungen 1, 2 und 3 zu sehen.

In Tabelle 1 sieht man, daß das allein verwendete Bitumen nach Alterung und UV-Bestrahlung, also bei sehr praxisnahen Bedingungen, bei 18 und ^fO⁰C schwächere Werte zeigt als vor der Alterung. Nach Zugabe eines nach Formel 1 weichgemachten Schwefels und darauf von Verdünnungsöl erhält man wesentliche Verbesserungen. Diese Verbesserung der Eigenschaften, die auf eine synergistische Wirkung zwischen Bitumen und weichgemachtem Schwefel hinweist, ist von großem Interesse für die Verwendung von Materialien, die starken, kurzen und sich häufig wiederholenden Stößen ausgesetzt sind, wie es auf einer stark befahrenen Straße der Fall 1st. Die Tabellen 2 und 3, die der Zugabe von nach den Formeln 2 und 3 weichgemachtem Schwefel entsprechen _} nennen die gleichen Kommentare, aber man bemerkt hier noch besser die Erhöhung des Bindevermögens bei sehr tiefen Temperaturen. Es ist fast dreimal so groß bei -23⁰C und mindestens fünfmal so groß bei -33°C. Diese Ergebnisse sind außerordentlich bemerkenswert und spielen eine beträchtliche Rolle bei der Verhinderung des Abbröckeins von Straßendecken am Ende des Winters.

In Flg. I sind die Kurven₃ die den Vierten der Tabelle 1 entsprochen, auf folrrenie Weise numeriert;

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009842/168Q ...

(1): Bitumen 80/100 NS allein, ohne Alterung (2): weichgemachter'Schwefel allein, ohne Alterung (3): Bitumen + weidhgemachter Schwefel, ohne Alterung (4): Bitumen + weichgemachter Schwefel nach 72 Stunden

Alterung im oxidierenden Ofen VIALIT bei 55°C unter

UV-Bestrahlung
(5): Bitumen + weichgemachter Schwefel + Verdünnungsöl ohne

Alterung
(6): Bitumen + weichgemachter Schwefel +Verdünnungsöl nach 72 Stunden Alterung im oxidierenden Ofen VIALIT bei

55°C unter UV-Bestrahlung

In den Fig. 2 und 3> deren Kurven den charakteristischeren und Praxis-näheren Ergebnissen der Tabellen 2 und 3 entsprechen, sind diese folgendermaßen numeriert:

(1): Bitumen 80/100 allein, ohne Alterung (2): weichgemachter Schwefel allein, ohne Alterung (3)'· Bitumen + weichgemachter Schwefel, ohne Alterung (M): Bitumen + weichgemachter Schwefel nach 72 Stunden Alterung im oxidierenden Ofen VIALIT bei 55°C unter UV-Bestrahlung
(5): Bitumen + weichgemachter Schwefel + Verdünnungsöl,

ohne Alterung
(6): Bitumen + weichgemachter Schwefel + Verdünnungsöl nach 72 Stunden Alterung im oxidierenden Ofen VIALIT bei 55°C unter UV-Bestrahlung.

Ummantelte Materialien, die erfindungsgemäß mit Bindemitteln unter Zusatz von weichgemachtem Schwefel hergestellt sind, wurden noch verschiedenen Stabilitätsversuchen unterworfen, deren Beschreibung im einzelnen wiedergegeben ist in dem Werk:

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"Traite" des Materiaux de construction" von DURIEZ. Es handelt sici um folgende: Stabilitätsversuch Duriez oder Versuch der Druck- tauchung, durchgeführt mit einem zylindrischen Versuchskörper in axialer Richtung mit einer Geschwindigkeit von 1 mm/sec und bei einer Temperatur von l8°C, Stabilitätsversuch "Brasilien", durchgeführt mit einem zylindrischen Versuchskörper unter den gleichen Geschwlndigkeits- und Temperaturbedinp-ungen, aber einer diametralen Fläche des Versuchskörpers folgend, und Versuch "Marshall", der sich vom Versuch "Brasilien" durch eine Temperatur von 60 C und eine Geschwindigkeit von 0,8^6 mm/sec. unterscheidet. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der Tabelle ^! zusammengefaßt. Sie zeigen eine beträchtliche Verbesserung des erfindungsgemäßen Bindemittels p;ep;enüber den bisher bekannten Bindemitteln.

Andere Versuche wurd ,_\ noch durchgeführt , um das Adhäsionsvermögen des Bitumens an elnrebett eten Materialien zu messen. Die genannten Materialien bestanden .-ras Granj tkörnern mit schlechtem natürlichen Adhäsion?vermögen und wurden nach de.n Trocknen bei 120⁰C mit Bindemitteln beschichtet, während sie noch heiß waren. Sie wurden άοηη :~e taucht, ein Te:'.! unmittelbar, ή er andere Teil ?J\ Stn.rid^n ^r'iter, in ei.η Wasserbad bei 1H°C. Die mit Bitumen 80/100 rTlieir. besch.1 cM et-?!"; K^?r::er wurden hei unmittelbarem Tauchen bjs :vj ?°% vov ihrer He;-·.: r i. ent. um- r.elöst, bei spaterem Tauchen wa"* ί \ι:■"e Nρi ρ:uηg hl.er'.:^!-^: ·:>eη,c^t··.c>nr,vieνt: , T.m Gegeηsat ζ dazu haben ■:!:.<:> Teilchen, ö'e r\V. einer Nlschunr: von 97 % Bitumen und "5 % w.M o.h ··.-.. :r i·:¹! 11'-■-■! iichwfTel be!.aride 11 waren, ein sehr gutes

or, daP aU: Verwenduni: des erfindungs-'.v5.no vei-berjfu-rte Festigkeit der erhaltenen 'fiwtrria Ϊ j .e?:· mit sie!: bringt. Es ist zu be

gemäßen au- und

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merken, daß diese Verbesserungen durch die Verwendung sehr kleiner Mengen weichgemachten Schwefels im Verhältnis zu den bisher verwendeten Schwefelmengen erzielt werden. Das wirtschaftliche Interesse der Erfindung ist also ebenfalls beträchtlich.

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Tabelle 1

BindevercnSgen If. Pendel-Cohäsivimeter VIALIT Typ 67 in kg/cm

Bindemittel: Bitumen 80/100, weichgemachter Schwefel mit Weichmacher der Formel- 1, Verdünnung 81

Eitumen 80/100 allein

weichgemachter Schwefel allein

Bitumen 97 ρ. weichgemachter 3 P- _ ^£ Schwefel_n^ ^ Bitumen 97 p.

weichgemachter Schwefel 3 p."

VerdOnnungsöl

-5^ÜC

ohne Alterung +18°C I +40⁰C I

Alterung 72 h bei 58⁰C im oxidierenden Ofen unter IR-3estrahlung unter UV-Bestrahlung -5°C ! + l8°C + 4O⁰C -5⁰C I + 18 ⁰C + 40^SC

1,96 : 3,52 6,32

2,56 i 3,79 6,73 2,23

3,49 1 4,38 3,67

! 2,82 3,79

2,93

7p.

8,60 j 2,78

5,33

2,64

3,05 8,30 2,87 3,32

3,04 3_;64

8,44

2,81

3,25

3,16

5,70

8,78

Tabelle

Bindevermtfgen Im Pendel-Cohäsivimeter VIALIT Typ 67 in kg/cm

Bindemittel: Bitumen 80/100 weichgemachter Schwefel mit Weichmacher der Formel 2, Verdünnungsöl '

O ro 3? ^

Produkte der Grundlage

Bitumen Schwefel 80/100 allein allein

Maximum +55 C des Bindevermoeens =====:

+40^c

Bitumen der Grundlage ^% : 97 weichgemachter Schwefel: 3

Produkt ohne
Alterung

Alterung 72h im oxidierenden Ofen bei 58°C

IR- UV-Bestrahlung

Gehalt

lOOq 25O₂ 1000 g/m⁴" g/m g/m g/m

Bitumen der Grundlage: 97 weichgemachter Schwefel: 3

93

Verdünnungsöl : 7 Produkt ohne Alterung 72h im Alterung oxidierenden Ofen bei 58°C

IR- UV-Bestrahlung

Gehalt

1000 25O₂ lOOQ 25O₂ g/m g/m g/m g/m

-33°C	o,43	2,19	1,63	2,14,	1,19	1,92	l,8l	2,18	2,23	2,34	2,33	1,06	rO O
-23°C	1,01	2,41	1,90	2353	1,77	2,01	2,05	2,19	2,53	2,32	2,92	2,06	CD -cn
- 50C	1,93	2,45	2,05	i 2?64	2,06	2,16	2,10	2,73 .	2,58	2,47	3,15	2,49
+ 5 0C	1,94	3,13 '	2,63	2268	2sO7	2,36	2,16	3,09	2,95	2,49	3,34	2,97
+18°C	2,11	4,42	: 3,05	3sO5	2,33	2,39	2,19	3,66	2,96	2,65	3,61	3,50
+300C	2?37	6,07	•3,13	5,68	2s4l	2,46	2,49	7,83	2,99	3,00	6,70	3,52
+4C°C	2,84	1O5O3	6,34	8,38	2,96	4,56	3,65	5,19	8,71	3,66	9,23	4,57
+51^0C	6,77	2,20	7,77 k-— ■ . ■ .	7,68	7,18	7,05	3,22	6,51	7,33	9,39	8,19

+55⁰C

+55° +55° +55° +55⁰C

+40⁰C +55° +55° +55⁰C <3>

- 16 -

,<._turer

^"r-en 1~ Pendel-Cohäsivimeter VIALIT Typ 67 in kg/cm weich^-erachter Schwefel nit ^Weichmacher der Formel 3, Verdünnungsöl

	ο
	ο
	CD
	CO
m
σ
O	cn
a	W
ο	ο

Bitumen der ^-rur.dlafre : 97 '■■:ei ch^enachter fchv*efel: 3 °rcdukt ohnej Alterurr 72h im ■^Λ· 11 er¹ !Γ. Γ" " χ ic* i elenden ^ fen

IF- UV-

; estrahlunfc

Gehalt
2 5O_ 1009 25Op

P-/vn rr/m^" ~'~

Bitumen der Grundlage: weichgemachter Schwefel:

:

1,88

Verdünnungsöl : Produkt ohne Alterung 72h im Alterung oxidierenden Ofen bei 58°C

IR- UV-

Bestrahlung

Gehalt

lOOQ 25O_? lOOQ ^Zm g/m g/m g/m

2,28 1,97 1,52 2,01 1,4

2,19

2,41

2,21

7Jjη p.Uii 2,01 2,26

2	,33"	2	,07	1	,01	2	,40	1	,81
2	,89	2	,2K	2	2	,74	2	,18

χ r<·

+ 18°	C	2,	11
+ 30°	C	2,	37
+ üo°	C	2,	84
+55°	C		77'
"axi des	nvurr Pi nd ^s-er	β-

5,2°

2,92	ρ	99	2,36	2	,28	3,09	2,36	2,21	3,28	2,28
2 .07	2.	34	2,39	2	,29	3,59	3,46	2,57	3,35	2,81
3.O6	2,	2,73	2	,44	8,05	3,49	3,53	3,55	3,02
3,61	3,	4,95		,45	4,53	7,42	4,09	7,59	3,89 *o

QiJ

8.2* 5,56 3,40 3,84

-O

4,91

4,21 6,42 7,11 3,59

; +55° +5^

° +40⁰C

+30⁰C +40⁰C +55° +40° +55⁰C <£

- 17 -

Tabelle 4
Stabilitätsversuche
Bindemittel: Bitumen 80/100, weichgemachter Schwefel

Natur aes . Stabilität DURIEZ 18°C - 1 mm Stabilität Bresilien 18°C - 1 mm MARSHALL
Bindemittels unmittelbar in 7 Tagen in 7 Tagen unmittelbar 7 Tage 7 Tage Stabili-

ohne Tauchen mit Tauchen ohne Tauchen mit Tauchen tat bei

+60° C

kg/cm² % äff* kg/cm² fcaff* kg/cm² jSaff* kg/cm² kg/cm¹

kg/cm*

kg

Bitumen 80/100 allein 62_s2

H,2 67,0

59,4 3,9

1250

1425

1250

1053

Bitumen S0/i00 : 97 ρ

weichgemacht er Schwefel 72,5 : 3 P

2,9 87,1 5,4 83,7 3,7

1600

1800

1625

1166

K) O —J.

Claims (1)

1. Patent ansprüche:

   Bindemittel, enthaltend Bitumen, eine schwefelhaltige Verbindung und gegebenenfalls ein Verdünnungstfl, die zur Herstellung von Oberfl^chen-Beschichtungs- oder Straßenbaumateri alien selbst dienen, wie Flnbettungen in der Hitze oder in der Kälte, Mörtel oder bituminöse Betone, die so geschmeidige und dichte Beschichtungen ergeben, dadurch g^enn^j^chne_t, daß sie 99 bis 50 % Bitumen und 1 bis 50 % eines vorher weichgemachten Schwefels enthalten.

   2. Bindemittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorher weichgemachte Schwefel 9 bis 67 % Weichmacher enthalt.

   3. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmacher des Schwefels aromatische, cyclische oder aliphatlsche Polysulfide mit tfthergruppen sind, die die Schwefelatome miteinander verbinden.

   Ί. Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmacher des Schwefels Polythiomethylenalkanole sind, die z.B. hergestellt v/erden durch Umsetzung von Halogen-epoxi-alkanen mit Alkali- oder Krdalkall-Polysulfiden in Gegenwart von Schwefelwasserstoff.

   -P-

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   5· Bindemittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmacher des Schwefels Umsetzungsprodukte von Schwefel mit an sich bekannten Dlthiolen sind.

   6. Bindemittel nach Anspruch 3. ^ oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmacher des Schwefels eventuell mit einer vinylischen oder mit einer vinylaromatischen Verbindung modifiziert sind.

   7· Bindemittel nach Anspruch 1 bis 3- dadurch gekennzeichnet, ή daß sie außer der schwefelhaltigen Verbindung und dem ' Bitumen 1 bis 12 % eines leichteren Verdünnungsöles oder -bitumens enthalten.

   8. Bindemittel für Beschichtungen, Einbettungen oder Betone, dadurch gekennzeichnet, daß sie 97 % Bitumen mit einem Einciringungsvermögen von 40/50 bis 180/220 und 3 % weich-Kemachten Schwefel enthalten.

   9. Verfahren zur Herstellung neuer Bindemittel nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß man den weichgemachten Schwefel durch Zusatz von 10 Gewichtsteilen Weichmacher zu lon Teilen Feschmolzenem Schwefel herstellt und den so her- 1! gestellten weichgemachten Schwefel bei Temperaturen von l6o bis 22O°n und mehr, vorzugsweise von 180 bis 20O⁰C, mit etwa 35^0 Teilen Bitumen mischt.

   10. Verfahren zur Herstellung einer Zubereitung-von weichgemaehtern Schwefel' und Bitumen, die zur Herstellung einer an Bitumen reicheren Zubereitung dienen kann und die eventuell ein Verdünr?ungsöl enthalten kann oder die allein als

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   dichter überzug dienen kann, dadurch gekennzeichnet, daß man zu 10 Teilen Weichmacher 5 Teile Schwefel hinzufügt und daß man die so erhaltene Masse weichcemachten Schwefels mit 15 Teilen Bitumen mischt.

   11. Verfahren zur Herstellung von Einbettungen oder bituminösen Betonen, dadurch gekennzeichnet, daß man in einem geeigneten, an sich bekannten Annarat 6 Teile der Bindemittel-Zubereitung auf der Grundlage von weichgemachtem Schwefel, Bitumen und eventuell Verdünnungsöl mit 100 Teilen Kies von geeigneter Korngröße mischt.

   12. Einbettunren, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Kies und neuen Bindemitteln nach den Ansnrüchen 1. bis 8 hergestellt sind.

   13· Straßenbeschichtu;. ,ΰη, dadurch rekenn?,eichnet, daß sie gebildet werfen aus einor Schicht bindemitteln rach den Ansprüchen 1 - 8 und Kies, wobei rran eventuell zwischenzeitlich ein Fittel verwendet, das das Adhftsionsvermtfren in Gegenwart von Wasser irünstipr beeinflußt. z.B. auf Aminbasis.

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