DE2642926C3 - Use of imidazoline derivatives to influence the rheological properties of bitumen and bituminous compounds - Google Patents
Use of imidazoline derivatives to influence the rheological properties of bitumen and bituminous compoundsInfo
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Description
2525th
Unter Bitumen versteht man die bei der schonenden Aufarbeitung von Erdölen gewonnenen halbfesten bis springharten schmelzbaren, hochmolekularen Kohlenv/asserstoffgemische und die in Schwefelkohlenstoff löslichen Anteile der Naturasphalte (Römpp, »Chemielexikon«, 5. Auflage, Seite 541).Bitumen is understood to be the semi-solid to that obtained from the gentle processing of crude oils Spring-hard fusible, high-molecular carbon / hydrogen mixtures and the parts of natural asphalt that are soluble in carbon disulfide (Römpp, »Chemielexikon«, 5th edition, page 541).
Diese sich an der Herstellung und Gewinnung des Bitumens orientierende Definition sagt nichts über den inneren Aufbau des Bitumens aus. Dies ist insofern auch verständlich, als je nach Art der Gewinnung des Bitumens, sei es aus Destillationsrücksländen aus der schonenden Aufbereitung von Erdöl, sei es aus petrochemisch behandelten Mineralölprodukten, Bitumen erhalten werden, deren innerer Aufbau vdrfahrensabhängig ist Bitumen ist ein kolloiddisperses System. Vereinfacht dargestellt, besteht es aus einer äußeren öligen Phase, in welche Micellen oder Micellenverbände eingebettet sind, die im wesentlichen aus Asphaltenen bestehen, an denen Erdölharze adsorptiv angelagert sind. Bei der schonenden Aufarbeitung von Erdöl entstehen Destillationsrückstände, bei denen das Bitumen in einem — kolloidchemisch gesehen — relativ wenig gestörten Zustand vorliegt. Werden Destillationsrückstände petrochemisch verarbeitet, also beispielsweise dem Blasprozeß zugeführt, entstehen über Dehydrierungs- und Polymerisationsreaktionen (Radikalmechanismen) Bitumen, deren kolloidchemischer Aufbau mehr oder weniger gestört ist. Derartige Bitumen können zu Entmischungen (ölausscheidungen) und beschleunigter Alterung neigen, welche beispielsweise durch die im Bitumen enthaltenen katalytisch wirkenden Komponenten und Radikalbildner bedingt ist Dennoch entsprechen all diese verschiedenen Bitumensorten fast immer der Norm und werden als solche, z. B. im Straßenbau, im Hoch- und Tiefbau und bei vielen anderen Zwecken, eingesetzt.This definition, which is based on the production and extraction of bitumen, says nothing about the internal structure of the bitumen. This is understandable insofar as, depending on how the Bitumen, be it from distillation residues from the gentle processing of crude oil, be it from petrochemically treated mineral oil products, bitumen, the internal structure of which depends on the process Bitumen is a colloidal disperse system. Put simply, it consists of an outer oily phase, in which micelles or micelle associations are embedded, which essentially consist of asphaltenes exist, on which petroleum resins are adsorbed. In the gentle processing of crude oil arise distillation residues, in which the bitumen in a - colloid-chemical seen - relative there is a little disturbed condition. Are distillation residues processed petrochemically, for example fed to the blowing process, arise through dehydration and polymerization reactions (radical mechanisms) Bitumen, the colloid chemical structure of which is more or less disturbed. Such Bitumen can tend to segregation (oil excretion) and accelerated aging, which for example due to the catalytically active components and radical formers contained in the bitumen is Nonetheless, all these different types of bitumen almost always comply with the norm and are called such, z. B. in road construction, civil engineering and many other purposes.
Die kolloidale Struktur des Bitumens bestimmt aber seine anwendungstechnischen Eigenschaften. Man geht dabei von der Vorstellung aus, daß die Micellen bzw. die Micellenverbände gerüstartige Strukturen ausbilden. Art, Größe und Eigenschaften dieser Strukturen werden von vielen Parametern bestimmt, wie z. B. den chemischen und physikalischen Eigenschaften der 01- und Harzphasen, der Temperatur, der mechanischen Beanspruchung und der ZeitHowever, the colloidal structure of bitumen determines its application properties. One goes based on the idea that the micelles or the micelle associations form framework-like structures. The type, size and properties of these structures are determined by many parameters, such as: B. the chemical and physical properties of the oil and resin phases, temperature, mechanical Stress and time
Das elastische Verhalten von Bitumen wird im wesentlichen von der Fähigkeit bestimmt, daß sich diese Strukturen nach mechanischer Beanspruchung schnell zurückbilden können. Eine mehr oder weniger weitgehende Störung dieses Gerüstes fördert das plastische Verhalten des Bitumens. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die Ausbildung des micellaren Gerüstes im Bitumen nicht nur von der Zusammensetzung des Bitumens, sondern auch von der jeweiligen Temperatur des Bitumens abhängt. Wird Bitumen erwärmt, verringern sich mit steigender Temperatur die elastischen Eigenschaften des Bitumens infolge des Abbaus des tragenden Micellargerüstes unter Ausbildung von Strukturen niedrigen Ordnungsgrades, so daß bei höheren Temperaturen ein Solzustand erreicht ist, bei der das Viskositätsverhalten des Bitumens einer Newtonschen Flüssigkeit entspricht Bei der Abkühlung des Bitumens bildet sich die Gerüststruktur wieder aus, jedoch kann die Ausbildung des micellaren Gerüstes durch Einwirkung mechanischer Kräfte, wie z. B. durch hohe Scherkräfte, beeinflußt werden. Durch schnelles Abkühlen können auch bestimmte Momentanzustände des Kolloidsystems eingefroren werden, wobei sich die Einstellung des der Temperatur entsprechenden Gleichgewichtszustandes dann nur noch sehr langsam und kaum meßbar vollziehen kann. Mit der Ausbildung gerüstartiger Strukturen nimmt Bitumen mehr und mehr gelartigen Charakter an Es erhält elastische Eigenschaften, die bei weiterer Abkühlung zunehmend in spröden Zustand übergehen.The elastic behavior of bitumen is essentially determined by the ability that this Can form structures quickly after mechanical stress. A more or less far-reaching one Disruption of this framework promotes the plastic behavior of the bitumen. It must be taken into account that the formation of the micellar structure in the bitumen is not only dependent on the composition of the bitumen, but also depends on the temperature of the bitumen. If bitumen is heated, reduce it As the temperature rises, the elastic properties of the bitumen change due to the degradation of the load-bearing Micellar framework with the formation of structures with a low degree of order, so that at higher temperatures a sol condition is reached in which the viscosity behavior of the bitumen is a Newtonian Liquid corresponds to When the bitumen cools down, the framework structure is formed again, but can the formation of the micellar framework by the action of mechanical forces such. B. by high Shear forces are influenced. By cooling down quickly, certain instantaneous states of the Colloid system are frozen, whereby the setting of the state of equilibrium corresponding to the temperature can then only take place very slowly and barely measurable. With the formation of scaffold-like structures, bitumen takes more and more more gel-like character to it. It acquires elastic properties, which increase with further cooling pass into a brittle state.
Verwendet man Bitumen z. B. im Straßenbau, so ist zunächst erwünscht, daß das heiße Bitumen das Gestein leicht umhüllt und als Folge niedriger Viskosität in Verbindung mit dem Mischgut zu einem Straßenbelag verarbeitet werden kann. Das erkaltete Bitumen im Straßenbelag soll dann bei der Verkehrsbelastung ein überwiegend elastisches, jedoch stark zurückgedrängtes plastisches Verhalten zeigen. Kolloidchemisch bedeutet das, daß das unter der Verkehrsbelastung deformierte bzw. zusammengebrochene Gerüst des Bitumens sich möglichst schnell wieder zurückbildet. Gleichzeitig soll die Versprödungsneigung gering sein, da Bitumen auch bei niedrigen Temperaturen den Beanspruchungen des Verkehrs genügen muß. Infolge der Verwendung von Bitumensorten verschiedenster Herkunft und Qualität werden diese Forderungen nicht immer erfüllt Man beobachtet deshalb häufig bei Straßenbelägen an den Stellen erhöhter Belastung Schäden, die u. a. auf ungünstige kolloidchemische Verhältnisse zurückzuführen sind (plastische Deformation, Rißbildung).If you use bitumen z. B. in road construction, it is initially desirable that the hot bitumen the rock easily enveloped and as a result of low viscosity in connection with the mix to a road surface can be processed. The cold bitumen in the road surface should then be absorbed by the traffic load show predominantly elastic, but strongly repressed plastic behavior. Means colloid chemical that the deformed or collapsed framework of the bitumen under the traffic load regresses as quickly as possible. At the same time, the tendency to embrittlement should be low, since bitumen too must meet the demands of traffic at low temperatures. As a result of the use of Bitumen types of various origins and quality do not always meet these requirements Man therefore often observes damage to road surfaces at the points of increased stress, which among other things. on unfavorable colloid-chemical conditions can be attributed to (plastic deformation, crack formation).
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Theologischen Eigenschaften des Bitumens oder bituminöser Massen zu beeinflussen. Eine Möglichkeit besteht im Zusatz von Lösungs- oder Fluxmitteln. Hierdurch wird die Viskositäts-Temperaturkurve im ganzen verschoben und in der Regel erniedrigt. Anwendungstechnisch bedeutet dies, daß z. B. beim Straßenbau die Viskosität des Bitumens bei der Mischtemperatur, etwa bei 180 bis 2400C, erniedrigt wird. Auch der Einbau des Mischgutes bei etwa 100 bis 160° C ist durch die Viskositätserniedrigung erleichtert. Nachteilig ist aber bei Zusatz von Lösungs- und/oder Fluxmitteln, daß die plastisch-elastischen Eigenschaften des Bitumens oder des Mischgutes bei Gebrauchstemperatur beeinträchtigt werden. Die Fahrbahndecke unterliegt jahreszeitlich einer schwankenden Temperaturbelastung vonIt is known from the prior art to influence the theological properties of bitumen or bituminous masses. One possibility is the addition of solvents or fluxing agents. This shifts the viscosity-temperature curve as a whole and generally lowers it. In terms of application, this means that z. B. in road construction, the viscosity of the bitumen at the mixed temperature, about 180 to 240 0 C, is lowered. The lowering of the viscosity also facilitates the installation of the mix at around 100 to 160 ° C. However, the disadvantage of adding solvents and / or fluxing agents is that the plastic-elastic properties of the bitumen or the mixed material are impaired at the temperature of use. The road surface is subject to seasonal fluctuations in temperature of
etwa -30 bis +60° C. Beeinflußt man die Theologischen Eigenschaften des Bitumens oder bituminöser Massen mit Fluxrnitteln, wie Teerölen, verbleiben die Fluxmittel in dem Bitumen oder der Masse. Sie erhöhen die Plastizität unter dynamischer Belastung, während die elastischen Rückstellkräfte vermindert werden. Praktisch führt dies z. B. bei Schwerlastverkehr, insbesondere im Bereich von Langsamfahrstrecken, wie Kriechspuren, zu Ausfahrungen, Spurrillen und dergleichen. Verwendet man aber Lösungsmittel, die aus der verlegten Schicht verdampfen und dadurch entweichen,_ kann man der Diffusion wegen nur sehr dünne Schichten verlegen. Dabei können in der Fahrbahndecke Hohlräume auftreten, die zu Ablösungen und Erosionen führen können. Zudem besteht nach dem Abdunsten der Lösungsmittel die Gefahr der Versprödung bei tiefen Temperaturen.about -30 to + 60 ° C. If you influence the theological Properties of bitumen or bituminous masses with flux agents, such as tar oils, remain the flux agents in the bitumen or the mass. They increase plasticity under dynamic loading, while the elastic restoring forces are reduced. In practice, this leads z. B. in heavy traffic, in particular in the area of slow travel routes, such as crawl tracks, to ruts, ruts and the like. But if you use solvents that evaporate from the laid layer and thus escape, _ you can only lay very thin layers because of the diffusion. This can result in cavities in the road surface occur that can lead to delamination and erosion. In addition, after evaporation, the Solvents the risk of embrittlement at low temperatures.
Man kann die Theologischen Eigenschaften von Bitumen auch durch Zusatz von Kunststoffen beeinflussen. Bereits geringe Mengen von Kunststoffen beeinflüssen die Viskosität des Bitumens erheblich. Der erhöhten Viskosität wegen muß die Temperatur im Misch- und Verarbeitungsbereich heraufgesetzt werden. Dies führt zu thermischer Belastung des Bitumens und fördert dessen Abbau und erhöht die Sprödigkeit bei Gebrauchstemperatur. Außerdem neigen die im Bitumen enthaltenen öligen Bestandteile dazu, in die Kunststoffteilchen zu wandern. Dadurch bilden sich schwammähnliche Strukturen aus mit relativ ölarmem, sprödem Bitumen als Matrix mit darin verteilter ölreicher Kunststoffphase, wobei bei Belastung, z.B. durch Achslasten, ölige Anteile ausgepreßt werden oder bei Sonneneinstrahlung ausschwitzen.The theological properties of bitumen can also be influenced by adding plastics. Even small amounts of plastics have a considerable influence on the viscosity of the bitumen. Of the Because of the increased viscosity, the temperature in the mixing and processing area must be increased. This leads to thermal stress on the bitumen and promotes its degradation and increases its brittleness Usage temperature. In addition, the oily components contained in the bitumen tend to get into the Plastic particles migrate. As a result, sponge-like structures form with relatively low-oil, brittle bitumen as a matrix with an oil-rich plastic phase distributed therein, whereby under load, e.g. are squeezed out by axle loads, oily parts or sweat out in sunlight.
Als Literatur zum Stand der Technik kann E. ]. Barth, »Asphalt, Science and Technology«, 1962, Verlag Gordon and Breach, New York/London, und A. HoIl, »Bituminöse Straßen, Technologie und Bauweisen«, 1971, Bauverlag GmbH, Wiesbaden/Berlin, genannt werden.As literature on the prior art, E.]. Barth, "Asphalt, Science and Technology", 1962, Verlag Gordon and Breach, New York / London, and A. HoIl, "Bituminous roads, technology and construction methods", 1971, Bauverlag GmbH, Wiesbaden / Berlin.
Es bestand somit ein Bedarf an Mitteln, welche die Theologischen Eigenschaften von Bitumen und bituminösen Massen ohne die vorerwähnten Nachteile einschließend beeinflussen. Die gesuchten Verbindungen sollten in geringer Menge wirksam sein und möglichst gezielt in den micellaren Aufbau des Bitumens eingreifen und die Verarbeitbarkeit bei Erhalt der Gebrauchseigenschaften verbessern. Dabei ist es klar, daß Verbindungen, welche in den micellaren Aufbau eingreifen, konzentrationsabhängige Effekte hervorrufen müssen.There was thus a need for agents which the theological properties of bitumen and bituminous Influence masses without including the aforementioned disadvantages. The connections you are looking for should be effective in small amounts and as targeted as possible in the micellar structure of the bitumen intervene and improve the processability while maintaining the usage properties. It is clear that compounds which intervene in the micellar structure cause concentration-dependent effects have to.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß man mit ausgewählten Verbindungen die Eigenschaften dieses kolloidalen Systems gezielt beeinflussen kann.It has surprisingly been found that the properties can be achieved with selected compounds can specifically influence this colloidal system.
Die Erfindung betrifft deshalb die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen FormelThe invention therefore relates to the use of compounds of the general formula
R1—R2— C— N—R3 R 1 -R 2 -C-N-R 3
Il IIl I
N-(CH2J2 N- (CH 2 J 2
zur Beeinflussung der Theologischen Eigenschaften von Bitumen oder bituminösen Massen.to influence the theological properties of bitumen or bituminous masses.
In dieser allgemeinen Formel ist R1 Wasserstoff oder ein aliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit bis zu 8 Kohlenstoffatomen oder der Rest -NH2. Der aliphatische Kohlenwasserstoffrest kann geradkettig oder verzweigt sein. Besonders bevorzugt sind dabei die niederen Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen. In this general formula, R 1 is hydrogen or an aliphatic hydrocarbon radical with up to 8 carbon atoms or the radical —NH 2 . The aliphatic hydrocarbon radical can be straight-chain or branched. The lower hydrocarbon radicals with up to 4 carbon atoms are particularly preferred.
R2 ist ein aromatischer oder cycloaliphatischer Kohlenwasserstoffrest mit 6 Kohlenstoffatomen.R 2 is an aromatic or cycloaliphatic hydrocarbon radical with 6 carbon atoms.
Der Rest R3 ist ein niedriger aliphatischer Kohlenv.-asserstoffrest mit vorzugsweise 2 bis 4 Kohlenstoffatomen mit endständiger OH- oder NH2-Gruppe oder Wasserstoff.The radical R 3 is a lower aliphatic hydrocarbon radical with preferably 2 to 4 carbon atoms with a terminal OH or NH 2 group or hydrogen.
Beispiele ausgewählter erfindungsgemäß zu verwendender Verbindungen sind:Examples of selected compounds to be used according to the invention are:
1. 2-Phenyl- P-imidazolin1. 2-Phenyl-P-imidazoline
5555
6565
2. 2-m-Tolyk P-imidazolin
H3C2. 2-m-tolyk P-imidazoline
H 3 C
3. 2-p-ToIyl-.-l2-imidazoIin3. 2-p-Tolyl -.- l 2 -imidazoline
H3CH 3 C
4. 2-CyclohexyI- l2-imidazolin4. 2-CyclohexyI- l 2 -imidazoline
5. 2-p-Aminophenyl- l2-imidazolin5. 2-p-aminophenyl-l 2 -imidazoline
6. 2-p-tert.-Butylphenyl- l2-imidazolin6. 2-p-tert-butylphenyl-l 2 -imidazoline
(CH3)3C(CH 3 ) 3 C
7. 2-Cydohexyl-.J2-arninoäthylimidazolin
-C N-CH2CH2NH2 7. 2-Cydohexyl-.I 2 -arninoethylimidazoline
-C N-CH 2 CH 2 NH 2
CH2
8. 2-p-tert.-Butylphenyl-^l2-oxyäthylimidazolinCH 2
8. 2-p-tert-butylphenyl- ^ l 2 -oxyethylimidazoline
(CH3J3C(CH 3 J 3 C
N-CH2CH2OH
CH2 N-CH 2 CH 2 OH
CH 2
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen werden dem Bitumen in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,2 bis 3 Gew.-%, zugesetzt. Da die Verbindungen im Bitumen löslich sind, können sie in reiner Form zugemischt werden. Jedoch ist es auch möglich, eine Stammlösung dieser Verbindungen herzustellen und die Lösung dem Bitumen zuzumischen.The compounds to be used according to the invention are added to the bitumen in an amount of 0.1 to 5 % By weight, preferably 0.2 to 3% by weight, added. Since the compounds are soluble in the bitumen, they can be used in pure form are added. However, it is also possible to use a stock solution of these compounds and mix the solution with the bitumen.
Wie bereits angedeutet, greifen diese Verbindungen in das kolloidchemische Verhalten des Bitumens ein. Dabei wird der Pepfisierungszustand der Micellen bildenden Asphaltene verändert Anwendungstechnisch hat dies folgende Konsequenzen:As already indicated, these compounds intervene in the colloid-chemical behavior of bitumen. The state of pepfization of the micelle-forming asphaltenes is changed in terms of application technology this has the following consequences:
Bei Bitumen, das eine wirksame Menge der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen enthält wird das Viskositätstemperaturverhalten verändert. Durch die Beeinflussung des Micellargerüstes wird eine Homogenisierung und Stabilisierung erreicht. Dieses läßt sich neben Theologischen Messungen u. a. auch durch Bestimmung der sogenannten Fadenziehlänge (Duktilität) ermitteln. Diese Eigenschaften sind für ein Bindemittel von großer Wichtigkeit.In the case of bitumen, an effective amount of the compounds to be used according to the invention contains changes the viscosity temperature behavior. By influencing the micellar framework, a homogenization and stabilization is achieved. In addition to theological measurements, this can be also by determining the so-called thread-pulling length (ductility). These properties are for a binder of great importance.
Verwendet man Bitumen in Verbindung mit Mineralstoffen unterschiedlicher Körnung, z. B. zusammen mit Splitt und Gesteinsmehlen, zum Straßenbau, verringert sich bei der Herstellung des Mischgutes der Mischaufwand. Das Bitumen wird gleichmäßiger verteilt; die Benetzung der Mineraloberfläche und damit die mechanische Adhäsion wird verbessert. Hierbei ist unter dem Begriff der Benetzung die gleichmäßige Bedeckung des Gesteins zu verstehen. Der Begriff ist nicht zu verwechseln mit der Chemisorption am Gestein, welche bestimmte sogenannte Haftmittel bewirken.If bitumen is used in conjunction with minerals of different grain sizes, e.g. B. together with Chippings and rock flour, for road construction, reduce the mixing effort in the production of the mix. The bitumen is distributed more evenly; the wetting of the mineral surface and thus the mechanical adhesion is improved. The concept of wetting here is uniform Understand rock coverage. The term should not be confused with chemisorption am Rock, which cause certain so-called adhesives.
Das heiße Mischgut weist verbesserte Einbau- und Verdichtungswilligkeit auf. Bei mastixähnlich aufgebauten Massen wird die Viskositätstemperaturabhängigkeit verringert. Dies bedeutet in der Praxis wesentlich verbesserte Fließ- und Verlaufeigenschaften.The hot mix shows improved ease of installation and compaction. For mastic-like structures Mass, the viscosity temperature dependence is reduced. In practice this means essential improved flow and leveling properties.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung zeigt sich in der kolloidchemischen Stabilisierung von thermisch überbeanspruchten Bitumen. Eine solche Überbeanspruchung kann in vielfacher Weise geschehen. In modernen Mischanlagen wird z.B. auf 160 bis 1800C erhitztes Bitumen auf heißes Gestein aufgesprüht Das Bitumen liegt somit bei hoher Temperatur mit einer großen Oberfläche in sauerstoffhaltiger Atmosphäre vor. Hierdurch wird die Oxidation, d. h. Alterung, und damit Versprödung wesentlich beschleunigt Hinzu kommt, daß als Gesteine häufig Silikate oder silikatenthaltene Mineralien verwendet werden, die katalytisch wirksamAn additional advantage of the invention is shown in the colloid-chemical stabilization of thermally overstressed bitumen. Such overuse can occur in a number of ways. In modern mixing plants, for example, bitumen heated to 160 to 180 ° C. is sprayed onto hot rock. The bitumen is therefore at high temperature with a large surface in an oxygen-containing atmosphere. This significantly accelerates the oxidation, ie aging, and thus embrittlement. In addition, silicates or minerals containing silicate, which are catalytically active, are often used as rocks
sind und chemische Reaktionen im Bitumen beschleunigen. Insgesamt wird durch diese Alterungsreaktionen eine die Gebrauchseigenschaften des Bitumens oft herabsetzende unkontrollierbare Verhärtung beobachtet Dieser Form der Alterung und damit einer unbeabsichtigten Versprödung wirken aber die erfindungsgemäß zu verwendenden Mittel entgegen.and accelerate chemical reactions in the bitumen. Overall, these aging reactions often affect the performance properties of the bitumen degrading uncontrollable induration observed this form of aging and thus one However, the agents to be used according to the invention counteract unintentional embrittlement.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen sind zum Teil, z. B. aus H ο f m a η η, »Imidazole and its Derivatives« (1953), Seite 217, bekannt Die Verbindungen lassen sich in an sich bekannter Weise aus leicht zugänglichen Rohstoffen herstellen.The compounds to be used according to the invention are in part, for. B. from H ο f m a η η, »Imidazole and its Derivatives ”(1953), page 217, known The compounds can be eliminated in a manner known per se Produce easily accessible raw materials.
In den folgenden Beispielen werden die Eigenschaften von handelsüblichen Bitumensorten mit Produkten verglichen, welche die erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen enthalten. Dabei zeigt sich die überlegene Wirkung der erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindungen in besonderer Weise.The following examples show the properties of commercially available types of bitumen compared with products which are to be used according to the invention Connections included. This shows the superior effect of those to be used according to the invention Connections in a special way.
Die Probenvorbereitung und die DurchführungSample preparation and implementation
der Theologischen Messungenof theological measurements
I. ProbenvorbereitungI. Sample preparation
a) Herstellung der Mischungena) Preparation of the mixtures
des ^u untersuchenden, eine erfindungsgemäßdes ^ u investigating, one according to the invention
zu verwendende Verbindung enthaltenden BitumensCompound containing bitumen to be used
In jeweils etwa 50 g verflüssigtes Bitumen werden auf ±0,01 g genau die erfindungsgemäß zu verwendenden Produkte eingewogen, mittels Flügelrührer homogen vermischt und anschließend unter weiterem Rühren 10 Minuten lang auf 160 ±2° C erhitzt Gleichzeitig werden Meßbecher und Drehkörper des Rotationsviskosimeter auf 145±1°C, der Thermostat auf +25,00+0,0PC vortemperiert.In each case about 50 g of liquefied bitumen are to be used according to the invention with an accuracy of ± 0.01 g Products weighed in, mixed homogeneously using a paddle stirrer and then with further stirring 10 Simultaneously heated to 160 ± 2 ° C for minutes Set the measuring cup and rotating body of the rotary viscometer to 145 ± 1 ° C, the thermostat to + 25.00 + 0.0PC pre-tempered.
Nach Einbringen der Bitumenmischung in den Meßbecher und langsamem Einführen des Meßbechers in den Thermostaten beläßt man die Probe zur Einstellung eines Gleichgewichtszustandes 5 Stunden bei einer Temperatur von + 25,00° C.After placing the bitumen mixture in the measuring cup and slowly inserting the measuring cup The sample is left in the thermostat for 5 hours to establish a state of equilibrium at a temperature of + 25.00 ° C.
b) Herstellung der Mastixprobenb) Preparation of the mastic samples
Die Mastixproben werden nach folgender Rezeptur hergestellt:The mastic samples are made according to the following recipe:
49,5 g Bitumen49.5 g bitumen
46,7 g Kalksteinmehl
178,8 g Quarzsand46.7 g of limestone flour
178.8 grams of quartz sand
275,0 g Gesamtmenge275.0 g total
Die Komponenten werden im Wärmeschrank auf die Mischtemperatur von 170 bis 180°C gebracht, das Bitumen in Weißblechdosen von 7 cm Höhe und 6 cm Durchmesser eingefüllt, die entsprechende Menge Produkt eingetragen und mittels Flügelrührer homogen verteilt Anschließend wird unter kräftigem Rühren das Kalksteinmehl und dann der Quarzsand zugegeben.The components are brought to a mixing temperature of 170 to 180 ° C in the heating cabinet, the Bitumen poured into tinplate cans 7 cm high and 6 cm in diameter, the appropriate amount Product added and homogeneously distributed using a paddle stirrer. Then the Limestone powder and then the quartz sand are added.
Das erhaltene Gemisch wird dann 15 Minuten lang bei 170 bis 1800C möglichst homogen vermischt.The mixture obtained is then mixed as homogeneously as possible at 170 to 180 ° C. for 15 minutes.
Mit den nach a) oder b) erhaltenen Proben werden nun die Theologischen Messungen (Abkühlungskurven) durchgeführt.With the samples obtained according to a) or b), the theological measurements (cooling curves) carried out.
II. Durchführung der Theologischen Messungen
(Hystereseverfahren)'II. Carrying out the theological measurements
(Hysteresis method) '
a) Messungen der Bitumenprobena) Measurements of the bitumen samples
Die Messungen wurden mit einem Rotationsviskosimeter durchgeführt Die vorbereiteten BitumenprobenThe measurements were carried out with a rotary viscometer. The prepared bitumen samples
werden mittels des Drehkörpers stufenweise definiertem Schergefälle D (see-1) unterworfen. Die jedem Schergefälle D zugehörige Schubspannung r(dyn · cm-') ergibt über die Beziehung-^-· 102 die Viskosität η in (cP). Es wurde eine registrierende Meßeinrichtung verwendet.are gradually subjected to a defined shear gradient D (see- 1 ) by means of the rotating body. The shear stress r (dyn · cm- ') associated with each shear gradient D gives the viscosity η in (cP) via the relationship - ^ - · 10 2. A registering meter was used.
Ist das höchste Schergefälle DmBX erreicht, wird die Scherbeanspruchung der Probe 240 see lang aufrechterhalten, der Meßwert registriert und anschließend wiederum stufenweise das Schergefälle D reduziert. Man erhält auf diese Weise je eine Kurve für Viskosität bei ansteigendem und absteigendem Schergefälle.When the highest shear gradient D mBX is reached, the shear stress on the sample is maintained for 240 seconds, the measured value is recorded and then the shear gradient D is reduced again in stages. In this way, a curve for viscosity with increasing and decreasing shear rate is obtained.
b) Messungen der Mastixprobenb) Measurements of the mastic samples
Der Drehkörper wird, nachdem er auf Mischtemperatur gebracht worden ist und die gewünschte Schergeschwindigkeit aufweist, in die Mastixprobe eingebracht. Mittels eines 5 mm von der Mitte der Mantelfläche des Drehkörpers entfernt befindlichen Temperaturfühlers wird die der jeweiligen Viskosität entsprechende Temperatur gemessen. Gleichzeitig werden die Viskositätsänderungen gemessen, die sich durch das Abkühlen der heißen Mastixmasse bei einer Umgebungstemperatur von 200C einstellen.The rotating body is introduced into the mastic sample after it has been brought to the mixing temperature and has the desired shear rate. The temperature corresponding to the respective viscosity is measured by means of a temperature sensor located 5 mm from the center of the lateral surface of the rotating body. At the same time, the viscosity changes are measured, which set by cooling the hot mastic at an ambient temperature of 20 0 C.
Zur Beeinflussung der Theologischen Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtIn order to influence the theological properties, the samples were prepared as follows Compound mixed
NHNH
3535
a) Als Bitumen I wurde ein Bitumen des Typs B 80, einer Penetrationszahl 81 mit einem Erweichungs-a) Bitumen I was a bitumen of type B 80, a penetration number 81 with a softening
1010
1515th
2020th
25 punkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C verwendet. Die Fließkurven wurden bei 25°C ermittelt. Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen I zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 0,5 bzw. 1 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt. Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle I entnommen werden. 25 point, determined with the ring and ball method, of 44 ° C used. The flow curves were determined at 25 ° C. The measurement was carried out with the bitumen I without additives and with the bitumen which contains 0.5 or 1% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention. The resulting shear stress as a function of the shear rate and the viscosity calculated from this can be found in Table I.
b) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen I vom Typ B 80, einer Penetrationszahl 81 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelrnethode, von 44°C durchgeführt. Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle II zu entnehmen.b) The mastic cooling curve was made with a bitumen I of type B 80, a penetration number 81 with a softening point, determined with the ring and ball method, of 44 ° C. A mastic sample was obtained without the addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned according to the invention to be used compound measured. The measured values are given in Table II remove.
c) Als Bitumen II wurde ein Bitumen des Typs B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51 °C verwendet. Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt. Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen II zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 1,0, 1,5 bzw. 2,0 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt. Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle III entnommen werden.c) Bitumen II was a bitumen of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, used from 51 ° C. The flow curves were at 25 ° C determined. The measurement was made with the bitumen II additive-free as well as with the bitumen, which is 1.0, 1.5 or 2.0% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention contains, carried out. The shear stress and the The viscosity calculated from this can be found in Table III.
d) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen II vom Typ B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51 °C durchgeführt. Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle IV zu entnehmen.d) The mastic cooling curve was made with a bitumen II of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, of 51 ° C. A mastic sample was obtained without the addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned according to the invention to be used compound measured. The measured values are given in Table IV remove.
Schergefalle D
[see"1] ■ 10"2 Shear trap D
[see " 1 ] ■ 10" 2
Schubspannung τ in [dyn - cm '] - 104 ohne Zusatz + 0,5 Gew.-% + 1 Gew.-% Viskosität ι, in [cP] · 108 Shear stress τ in [dyn - cm '] - 10 4 without addition + 0.5% by weight + 1% by weight viscosity ι, in [cP] · 10 8
ohne Zusatz + 0,5 Gew.-% + 1 Gew.-%without additive + 0.5% by weight + 1% by weight
4,07354.0735
8,18508.1850
12,296612.2966
23,869923.8699
34,186934.1869
240"240 "
2,96952.9695
5,55825.5582
8,45158.4515
16,750816.7508
23,603423.6034
240"240 "
3,31213.3121
6,20546.2054
9,25109.2510
17,626017.6260
25,659225.6592
240"240 "
ίοίο
Dynamische Viskositäten in [cP]Dynamic viscosities in [cP]
U,7Jη nc
U, 7Y
Zur Beeinflussung der Theologischen Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtIn order to influence the theological properties, the samples were prepared as follows Compound mixed
CH3 CH 3
IOIO
a) Als Bitumen I wurde ein Bitumen des Typs B 80, einer Penetrationszahi 81 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C verwendet Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit Bitumen I zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 0,5,1,0 bzw. 1,5 Gew.-°/o der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und diea) Bitumen I was a bitumen of type B 80, a penetration number 81 with a softening point, determined by the ring and ball method, used from 44 ° C. The flow curves were used at 25 ° C determined The measurement was made with bitumen I without additives as well as with the bitumen, which is 0.5, 1.0 or 1.5% by weight of the aforementioned Contains compound to be used according to the invention, carried out depending on the Shear stress resulting in the shear rate and the
1515th
20 hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle V entnommen werden. 20 thereof calculated viscosity of Table V can be removed.
b) Als Bitumen II wurde ein Bitumen des Typs B 65, einer Penetrationszahi 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51°C verwendet. Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt. Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen Il zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 1,0,1,5 bzw. 2,0 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt. Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle VI entnommen werden.b) Bitumen II was a bitumen of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, used from 51 ° C. The flow curves were at 25 ° C determined. The measurement was made with the bitumen II additive-free as well as with the bitumen, which is 1.0, 1.5 or 2.0% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention contains, carried out. The shear stress and the The viscosity calculated from this can be found in Table VI.
c) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen II vom Typ B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51°C durchgeführt. Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle VII zu entnehmen.c) The mastic cooling curve was made with a bitumen II of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, of 51 ° C. A mastic sample was obtained without the addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned according to the invention to be used compound measured. The measured values are given in Table VII remove.
16,33
8,16
5,44
2,7216.33
8.16
5.44
2.72
1,1000
2,2195
3,22451.1000
2.2195
3.2245
240"240 "
3,0913
2,0367
1,03933.0913
2.0367
1.0393
0,8679 1,6598 2,35270.8679 1.6598 2.3527
240"240 "
2,0253 1,3248 0,65482.0253 1.3248 0.6548
0,8679 1,6674 2,31080.8679 1.6674 2.3108
240"240 "
2,0443 1,3819 0,69292.0443 1.3819 0.6929
0,7576 1,4505 1,98730.7576 1.4505 1.9873
3,5976 1,8197 1,2563 0,6281 4,0413
4,0763
3,94813.5976 1.8197 1.2563 0.6281 4.0413
4.0763
3.9481
3,7849
3,7407
3,81763.7849
3.7407
3.8176
3,1883
3,0485
2,88073.1883
3.0485
2.8807
2,4798
2,4332
2,40522.4798
2.4332
2.4052
3,1883
3,0617
2,82943.1883
3.0617
2.8294
2,5031
2,5381
2,54512.5031
2.5381
2.5451
2,7831
2,6639
2,43322.7831
2.6639
2.4332
2,2024
2,2281
2,3073
2,30732.2024
2.2281
2.3073
2.3073
1313th
Dynamische Viskositäten in [cP]Dynamic viscosities in [cP]
Mastixprobe ohne Zusatz ·Mastic sample without additives
+ 0,8 Gew.-% · + 1 Gew.-% ■ ICI5 + 0.8% by weight · + 1% by weight ■ ICI 5
l,2Gew.-% · 105 1.2% by weight · 10 5
175
170
165
160
155
150
145
140
135
130
125
120
115
110
105175
170
165
160
155
150
145
140
135
130
125
120
115
110
105
0,37 0,45 0,56 0,69 0,85 1,05 1,30 1,60 1,95 2,47 3,00 3,65 4,70 6,00 8,000.37 0.45 0.56 0.69 0.85 1.05 1.30 1.60 1.95 2.47 3.00 3.65 4.70 6.00 8.00
0,24 0,27 0,32 0,38 0,45 0,55 0,68 0,84 1,03 1,30 1,65 2,10 2,70 3,50
4,65 0,35
0,41
0,50
0,52
0,76
0,93
1,14
1,40
1,74
2,35
2,76
3,50
4,60
6,00
8,400.24 0.27 0.32 0.38 0.45 0.55 0.68 0.84 1.03 1.30 1.65 2.10 2.70 3.50 4.65 0.35
0.41
0.50
0.52
0.76
0.93
1.14
1.40
1.74
2.35
2.76
3.50
4.60
6.00
8.40
0,38 0,47 0,57 0,70 0,86 1,06 1,31 1,62 2,00 2,50 3,30 4,00 5,10 6,50 8,000.38 0.47 0.57 0.70 0.86 1.06 1.31 1.62 2.00 2.50 3.30 4.00 5.10 6.50 8.00
Zur Beeinflussung der rheologischen Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtTo influence the rheological properties, the samples were prepared as follows Compound mixed
3030th
-NH-NH
CH2 CH 2
3535
4040
a) Als Bitumen I wurde ein Bitumen des Typs B 80, einer Penetrationszahl 81 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C verwendet. Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen I zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 0,5,1,0 bzw. 1,5 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt. Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle VIII entnommen werden.a) Bitumen I was a bitumen of type B 80, a penetration number 81 with a softening point, determined by the ring and ball method, used from 44 ° C. The flow curves were at 25 ° C determined The measurement was made with bitumen I without additives and with bitumen, which is 0.5, 1.0 or 1.5% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention contains, carried out. Which depends on the The shear stress resulting from the shear gradient and the viscosity calculated from this can be found in Table VIII can be removed.
b) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen I vom Typ B 80, einer Penetrationszahl mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C durchgeführt. Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle IX zu entnehmen.b) The mastic cooling curve was made with a bitumen I of type B 80, a penetration number with a softening point, determined by the ring and ball method, of 44 ° C. A mastic sample was obtained without the addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned according to the invention to be used compound measured. The measured values are given in Table IX remove.
c) Als Bitumen II wurde ein Bitumen des Typs B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 510C verwendet Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen II zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 1,0,1,5 bzw. 2,0 Gew.-°/o der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle X entnommen werden.c) As a bitumen II a bitumen of the type B was 65, a penetration number of 57 with a softening point, as determined by the ring and ball method, of 51 0 C was used The flow curves were at 25 ° C determined The measurement was thereby with the bitumen II added free and with the bitumen which contains 1.0, 1.5 or 2.0% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention. The shear stress and the viscosity calculated from this can be found in Table X. can be removed.
d) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen II vom Typ B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51° C durchgeführt Es wurde eine Mastixprofae ohne Zusatz bzw. rnil 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle XI zu entnehmen.d) The mastic cooling curve was made with a bitumen II of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, of 51 ° C A Mastixprofae without addition or rnil 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention measured. The measured values can be found in Table XI.
Schergeßlle D [see"1] · 10"2 Schergeßlle D [see " 1 ] x 10" 2
Schubspannung τ in [dyn ohne + 0,5Shear stress τ in [dyn without + 0.5
Zusatzadditive
Gew.-%Wt%
■cm ']■ cm ']
+ 1 ' Gew.-%+ 1% by weight
10"10 "
+ 1,5 Gew.-% Viskosität i/'m [cP] -108 + 1.5% by weight viscosity in / m [cP] -10 8
ohne
Zusatzwithout
additive
+ 0,5
Gew.-%+ 0.5
Wt%
+ 1
Gew.-% + 1
Wt%
+ 1,5 Gew.-%+ 1.5% by weight
1515th
1616
Fortsetzungcontinuation
2,72 5,44 8,17 16,33 An« 16,33 8,17 5,44 2,722.72 5.44 8.17 16.33 An « 16.33 8.17 5.44 2.72
1,1000 2,2195 3,22451.1000 2.2195 3.2245
240"240 "
3,0913 2,0367 1,03933.0913 2.0367 1.0393
0,9822 1,9036 2,71060.9822 1.9036 2.7106
240"240 "
2,6523 1,8007 0,92132.6523 1.8007 0.9213
0,6776
1,3629
1,97640.6776
1.3629
1.9764
240"240 "
3,47583.4758
1,80831.8083
1,24491.2449
0,62430.6243
0,6015 1,1840 1,70550.6015 1.1840 1.7055
240"240 "
3,08373.0837
1,52281.5228
1,01271.0127
0,49490.4949
4,0413 4,0763 3,94814.0413 4.0763 3.9481
3,7849 3,7407 3,81763.7849 3.7407 3.8176
3,6078
3,4959
3,31883.6078
3.4959
3.3188
3,2536
3,3072
3,38413.2536
3.3072
3.3841
2,4891
2,5031
2,42382.4891
2.5031
2.4238
2,1278
2,2141
2,2863
2,29332.1278
2.2141
2.2863
2.2933
2,2094 2,1745 2,08822.2094 2.1745 2.0882
1,8878 1,8645 1,8598 1,81791.8878 1.8645 1.8598 1.8179
1717th
Dynamische Viskositäten in [cP]Dynamic viscosities in [cP]
Mastixprobe
ohne Zusatz · 105 Mastic sample
without addition 10 5
+ 0,8 Gew.-% + 1 Gew.-% - 105 + 0.8% by weight + 1% by weight - 10 5
+ 1,2 Gew.-% - 105 + 1.2% by weight - 10 5
0,33 0,40 0,50 0,63 0,77 0,96 1,20 1,50 1,90 2,40 3,00 3,80 4,90 6,20
8,00 0,30
0,37
0,46
0,57
0,70
0,86
1,06
1,30
1,60
2,00
2,60
3,500.33 0.40 0.50 0.63 0.77 0.96 1.20 1.50 1.90 2.40 3.00 3.80 4.90 6.20 8.00 0.30
0.37
0.46
0.57
0.70
0.86
1.06
1.30
1.60
2.00
2.60
3.50
0,32 0,40 0,50 0,63 0,70 1,00 1,25 1,57 2,00 2,50 3,10 4,10 5,400.32 0.40 0.50 0.63 0.70 1.00 1.25 1.57 2.00 2.50 3.10 4.10 5.40
Zur Beeinflussung der rheologischen Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtTo influence the rheological properties, the samples were prepared as follows Compound mixed
NH2-NH 2 -
-NH
CH2 -NH
CH 2
CH2 CH 2
a) Als Bitumen I wurde ein Bitumen des Typs B 80, einer Penetrationszahl 81 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C verwendet Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen I zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 1,0 bzw. 1,5 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der.Tabelle XII entnommen werden.a) Bitumen I was a bitumen of type B 80, a penetration number 81 with a softening point, determined by the ring and ball method, used from 44 ° C. The flow curves were used at 25 ° C determined The measurement was made with bitumen I without additives and with bitumen, which is 1.0 or 1.5% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention contains, carried out The shear stress resulting from the shear rate and the The viscosity calculated from this can be found in Table XII.
b) Als Bitumen H wurde ein Bitumen des Typs B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt,
bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51°C verwendet. Die Fließkurven wurden bei
25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen II zusatzfrei sowie mit dem Bitumen,
mit einem Erweichungspunkt bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51°C durchgeführt.
Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten
erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle XIV zu
entnehmen,
welches 1 bzw. 2 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung
enthält, durchgeführt. Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die
hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle XIII entnommen werden.b) A bitumen of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, of 51 ° C. was used as bitumen H. The flow curves were determined at 25 ° C. The measurement was carried out with the bitumen II without additives and with the bitumen with a softening point, determined using the ring and ball method, of 51 ° C. A mastic sample was measured with no addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention. The measured values can be found in Table XIV,
which contains 1 or 2% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention, carried out. The resulting shear stress as a function of the shear rate and the viscosity calculated from this can be found in Table XIII.
so c) Als Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen II vom Typ B 65, einer Penetrationszahl 57see above c) The mastic cooling curve with a bitumen II of type B 65, a penetration number 57
Schergefälle D
[see"'] · 10~2 Shear rate D
[see "'] · 10 ~ 2
Schubspannung rin [dyn · cm"1] ·Shear stress rin [dyn · cm " 1 ] ·
ohne Zusatz + 1 Gew.-% + 1,5 Gew.-0/ Viskosität I1 in [cP] · 108 without the addition of + 1 wt .-% + 1.5 wt 0 / I 1 in viscosity [cP] 10 · 8
ohne Zusatz + 1 Gew.-% + 1,5 Gew.-%without additive + 1% by weight + 1.5% by weight
2020th
175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100175 170 165 160 155 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100
0,38 0,46 0,56 0,68 0,84 1,02 1,27 1,60 1,95 2,45 3,10 3,75 4,80 6,00 7,500.38 0.46 0.56 0.68 0.84 1.02 1.27 1.60 1.95 2.45 3.10 3.75 4.80 6.00 7.50
0,25
0,30
0,38
0,47
0,59
0,74
0,91
1,12
1,40
1,75
2,17
2,70
3,40
4,200.25
0.30
0.38
0.47
0.59
0.74
0.91
1.12
1.40
1.75
2.17
2.70
3.40
4.20
0,38 0,46 0,54 0,65 0,79 0,95 1,17 1,50 1,85 2,30 2,90 3,75 4,65 5,90 7,500.38 0.46 0.54 0.65 0.79 0.95 1.17 1.50 1.85 2.30 2.90 3.75 4.65 5.90 7.50
0,25 0,31 0,39 0,49 0,52 0,78 0,97 1,25 1,60 2,10 2,70 3,50 4,60 6,000.25 0.31 0.39 0.49 0.52 0.78 0.97 1.25 1.60 2.10 2.70 3.50 4.60 6.00
Zur Beeinflussung der rheologisclien Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtIn order to influence the rheological properties of the samples, the following was used during preparation Compound mixed
(CH3J3C(CH 3 J 3 C
-NH-NH
CH2 CH 2
1010
CH2 CH 2
a) Als Bitumen I wurde ein Bitumen des Typs B 80, einer Penetrationszahl 81 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44" C verwendet Die Fließkurven wurden bei 25°C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen I zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 1 bzw. 2 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle XV entnommen werden.a) Bitumen I was a bitumen of type B 80, a penetration number 81 with a softening point, determined by the ring and ball method, used from 44 "C. The flow curves were used at 25 ° C determined The measurement was made with bitumen I without additives and with bitumen, which 1 or 2 wt .-% of the aforementioned compound to be used according to the invention contains carried out The resulting shear stress and the The viscosity calculated from this can be found in Table XV.
b) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen I vom Typ B 80, einer Penetrationszahl 81b) The mastic cooling curve was made with a bitumen I of type B 80, a penetration number 81
mit einem Erweichungspunkt bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C durchgeführt Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle XVI zu entnehmen.with a softening point, determined by the ring and ball method, of 44 ° C A mastic sample was obtained without the addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned according to the invention to be used compound measured. The measured values are to be found in Table XVI remove.
c) Als Bitumen II wurde ein Bitumen des Typs B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51°C verwendet Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen II zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 1,0 bzw. 1,5 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle XVIII entnommen werden.c) Bitumen II was a bitumen of type B 65, a penetration number 57 with a softening point, determined by the ring and ball method, used at 51 ° C. The flow curves were used at 25 ° C determined The measurement was made with the bitumen II additive-free as well as with the bitumen, which is 1.0 or 1.5% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention contains carried out The resulting shear stress and the The viscosity calculated from this can be found in Table XVIII.
d) Die Mastix-Abkühlungskurve wurde mit einem Bitumen II vom Typ B 65, einer Penetrationszahl 57 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 510C durchgeführt. Es wurde eine Mastixprobe ohne Zusatz bzw. mit 0,8, 1,0 und 1,2 Gew.-% Zusatz der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung gemessen. Die Meßwerte sind der Tabelle XVIII zu entnehmen.d) The cooling curve was mastic with a bitumen II type B 65, a penetration number of 57 with a softening point, as determined by the ring and ball method, carried out by 51 0 C. A mastic sample was measured with no addition or with 0.8, 1.0 and 1.2% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention. The measured values can be found in Table XVIII.
0,23 0,29 0,36 0,46 0,57 0,730.23 0.29 0.36 0.46 0.57 0.73
0,20
0,25
0,34
0,40
0,51
0,640.20
0.25
0.34
0.40
0.51
0.64
0,29
0,35
0,45
0,550.29
0.35
0.45
0.55
2323
2424
Fortsetzungcontinuation
II.
3,6078 I i
3.6078 I.
ί
I x.
ί
I.
$ + 1.2% by weight · 10 5 1
$
175
170
165
160
155
150
145
140
135
130
125
120
115
110175
170
165
160
155
150
145
140
135
130
125
120
115
110
0,40 0,46 0,56 0,70 0,85 1,05 1,30 1,62 2,00 2,40 3,00 3,70 4,70 6,000.40 0.46 0.56 0.70 0.85 1.05 1.30 1.62 2.00 2.40 3.00 3.70 4.70 6.00
0,70 0,85 1,00 1,17 1,35 1,50 1,75 2,00 2,40 2,90 3,50 4,30 5,30 6,600.70 0.85 1.00 1.17 1.35 1.50 1.75 2.00 2.40 2.90 3.50 4.30 5.30 6.60
0,29 0,39 0,50 0,63 0,80 0,96 1,20 1,45 1,85 2,30 2,80 3,50 4,30 5,400.29 0.39 0.50 0.63 0.80 0.96 1.20 1.45 1.85 2.30 2.80 3.50 4.30 5.40
0,27 0,41 0,56 0,70 0,90 1,15 1,45 1,85 2,40 3,10 4,00 5,00 6,300.27 0.41 0.56 0.70 0.90 1.15 1.45 1.85 2.40 3.10 4.00 5.00 6.30
030 208/332030 208/332
2525th
2626th
Vergleich der graphisch korrigierten Anfangs- und Endwerte aus Hysteresemessungen an mit Versuchsprodukten aktivierten Bitumenproben gleicher Vorbehandlung und PrüftemperaturComparison of the graphically corrected start and end values from hysteresis measurements on test products activated bitumen samples with the same pretreatment and test temperature
Bitumen Produkt Zusatzmenge Schergelalle
[Gew.-%] D [see"1]Bitumen product additional amount of Schergelalle
[% By weight] D [see " 1 ]
Schubspannung Shear stress
rf[dynrf [dyn
Schubspannung ViskositätShear stress viscosity
citT1] 4[dyncitT 1 ] 4 [dyn
cm"']cm"']
ξ. ,O2 ξ. , O 2
Viskositätviscosity
'/1= Ei . ίο2 '/ 1 = egg. ίο 2
(cP) D (cP) D.
2,72 ·
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2,72·
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2,72 ·2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2.72
2,72-2.72-
2,72 ·
2,72 ·
2,72-2,72-
2,72 ·
2,72-2,722,72 2,72-
2,72 ■
2,72-2,72 ■
2,72-2.72
2.72
2.72-2.72-
2.72
2.72-2.722.72 2.72-
2.72 ■
2.72-2.72 ■
2.72-
10"2
10"2
HT2
10"2 10 " 2
10 " 2
HT 2
10 " 2
ίο-2 ίο-2 ίο- 2 ίο- 2
ΙΟ"2
KT2
KT2 ΙΟ " 2
KT 2
KT 2
ίο-2 ίο- 2
10"2
ΙΟ"2
ΙΟ"2 10 " 2
ΙΟ " 2
ΙΟ " 2
IO2 IO 2
ΙΟ"2
ΙΟ'2 ΙΟ " 2
ΙΟ ' 2
ίο-2 ίο- 2
IO2
10 2
ΙΟ"2
10"2
ΙΟ"2 IO 2
10 2
ΙΟ " 2
10 " 2
ΙΟ " 2
ίο-2 ίο-2 ίο- 2 ίο- 2
10 2
10"2
10"2 10 2
10 " 2
10 " 2
4,07354.0735
2,9695 3,3121 3,3502 3,3502 3,5024 2,4365 3,1598 2,7791 3,4263 3,9593 3,5786 3,61662.9695 3.3121 3.3502 3.3502 3.5024 2.4365 3.1598 2.7791 3.4263 3.9593 3.5786 3.6166
11,0020 7,8043 6,0151 6,2435 8,6799 8,6799 7,5759 9,822! 6,7764 6,015111.0020 7.8043 6.0151 6.2435 8.6799 8.6799 7.5759 9.822! 6.7764 6.0151
13,8194 9,479413.8194 9.4794
10,5830 9,822110.5830 9.8221
104 104 104 104 10 4 10 4 10 4 10 4
10" 3,9593 ·10 "3,9593
104 2,4745 · 104 2,7410 · I04 2,7550 · 10" 2,8552 ■ 10" 3,0456 · 10" 1,9416 · 10" 2,5888 · 2,4365 · 2,5087 · 3,2359 · 3,1217 · 104 2,8932 ·10 4 2.4745 · 10 4 2.7410 · I0 4 2.7550 · 10 "2.8552 ■ 10" 3.0456 · 10 "1.9416 · 10" 2.5888 · 2.4365 · 2.5087 · 3.2359 3.1217 10 4 2.8932
10410,3930 ·10 4 10.3930
10" 5,9008 10" 5,2537 104 5,5963 · 10" 6,5480 10" 6,9287 · 10" 6,2815 · 104 9,2129 ■ 104 6,2435 · 10" 4,9491 10" 10,8119-104 9,2510 · 104 9,0987 · 104 8,2992 1,4976 10 "5.9008 10" 5.2537 10 4 5.5963 x 10 "6.5480 10" 6.9287 x 10 "6.2815 x 10 4 9.2129 ■ 10 4 6.2435 x 10" 4.9491 10 "10.8119-10 4 9.2510 x 10 4 9.0987 x 10 4 8.2992 1.4976
10" 1,0917
1,2176
10" 1,2317
1,2317
1,2876
0,8957
10" 1,1617
1,0217
1,2597
1,4556
1,3157
1,329610 "1.0917
1.2176
10 "1.2317
1.2317
1.2876
0.8957
10 "1.1617
1.0217
1.2597
1.4556
1.3157
1.3296
4,04484.0448
2,8692
10" 2,2114
2,2954
3,1911
3,1911
2,7852
10" 3,6110
10" 2,4913
2,21142.8692
10 "2.2114
2.2954
3.1911
3.1911
2.7852
10 "3.6110
10 "2.4913
2.2114
104 104 104 104 104 10 4 10 4 10 4 10 4 10 4
104 104 104 104 10 4 10 4 10 4 10 4
104 10 4
■ 10s 100 ■ 10 s 100
• 10* 73• 10 * 73
• 10* 81• 10 * 81
• ΙΟ8 82• ΙΟ 8 82
• ΙΟ8 82• ΙΟ 8 82
• ΙΟ8 86• ΙΟ 8 86
• 10* 60• 10 * 60
• 10* 77• 10 * 77
• 10* 68• 10 * 68
• 10* 84• 10 * 84
ΙΟ8
ΙΟ8
ΙΟ8 ΙΟ 8
ΙΟ 8
ΙΟ 8
97
88
8997
88
89
5,0807
3,48515.0807
3.4851
3,8908
2,61103.8908
2.6110
ΙΟ8 100-ΙΟ 8 100-
10* 7110 * 71
10* 5510 * 55
ΙΟ8 57ΙΟ 8 57
10* 7210 * 72
ΙΟ* 79ΙΟ * 79
10* 6910 * 69
ΙΟ8 89ΙΟ 8 89
ΙΟ8 62ΙΟ 8 62
ΙΟ8 55ΙΟ 8 55
ΙΟ8 126ΙΟ 8 126
10* 8610 * 86
ΙΟ8 96ΙΟ 8 96
10* 8910 * 89
1,4556 0,9097 1,0077 1,0128 1,0497 1,1197 0,7138 0,9517 0,8958 0,9517 1,1897 1,1477 1,0637 3,82091.4556 0.9097 1.0077 1.0128 1.0497 1.1197 0.7138 0.9517 0.8958 0.9517 1.1897 1.1477 1.0637 3.8209
2,16942.1694
1,93151.9315
2,05742.0574
2,40732.4073
2,54732.5473
2,30942.3094
3,38713.3871
2,29542.2954
1,81951.8195
3,97493.9749
3,40113.4011
3,3451 ■3.3451 ■
3,05123.0512
10*.10 *.
10*10 *
ΙΟ8 ΙΟ8 ΙΟ8 ΙΟ8 ΙΟ 8 ΙΟ 8 ΙΟ 8 ΙΟ 8
ΙΟ8 ΙΟ 8
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
ΙΟ8 ΙΟ 8
ΙΟ8 ΙΟ 8
ΙΟ8 ΙΟ 8
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
10*10 *
ΙΟ8 ΙΟ 8
10*10 *
10*10 *
10*10 *
*"" ^VtWiViI t vv«vu«-t iriuaauiig UCI aiclgcllUCIIl OCIICrgCIUllC, UiIS Z.CfCncn 4- DCUCUlCl AICSSUUg OCI* "" ^ VtWiViI t vv «vu« -t iriuaauiig UCI aiclgcllUCIIl OCIICrgCIUllC, UiIS Z.CfCncn 4- DCUCUlCl AICSSUUg OCI
Die Schubspannung i] und τ\ bzw. //Tund r/jsind analog zu verstehen.The shear stress i] and τ \ or // T and r / j are to be understood analogously.
Zur Beeinflussung der Theologischen Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtIn order to influence the theological properties, the samples were prepared as follows Compound mixed
N-CH2CH2NH2 N-CH 2 CH 2 NH 2
Als Bitumen wurde ein Bitumen des Typs B 65, einer Penetrationszahl 51 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 51° C verwendet Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen zusatzfrei sowie mit dem Bitumen, welches 0,5, 1,0 bzw. 2,0 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle XX entnommen werden.The bitumen used was a bitumen of type B 65, a penetration number 51 with a softening point, determined using the ring and ball method, of 51 ° C. The flow curves were determined at 25 ° C. The measurement was made with the bitumen without additives and with the bitumen , which contains 0.5, 1.0 or 2.0% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention. The shear stress resulting as a function of the shear gradient and the viscosity calculated from this can be found in Table XX.
2727
Schergefölle D [sec"1] · ΙΟ"2 Shear rate D [sec " 1 ] · ΙΟ" 2
Schubspannung r in [dyn ohne + 0,5Shear stress r in [dyn without + 0.5
Zusatzadditive
Gew.-»/Weight- »/
cm '] + Gew.-%cm '] + wt%
105 10 5
+ Gew.-% Viskosität ein [cP] · 108 +% By weight viscosity a [cP] · 10 8
ohnewithout
Zusatzadditive
+ 0,5
Gew.-%+ 0.5
Wt%
+ 1
Gew.-%+ 1
Wt%
+ 2
Gew.-%+ 2
Wt%
1,1000 2,2195 3,22451.1000 2.2195 3.2245
240"240 "
0,9422 1,8751 2,71140.9422 1.8751 2.7114
240"240 "
0,8014 1,6230 2,38920.8014 1.6230 2.3892
240"240 "
0,6265 1,2773 1,86960.6265 1.2773 1.8696
240" 4,0413
4,0763
3,9481240 "4.0413
4.0763
3.9481
3,4639
3,4468
3,31873.4639
3.4468
3.3187
2,4663
2,9834
2,92242.4663
2.9834
2.9224
2,3033
2,3480
2,28832.3033
2.3480
2.2883
Zur Beeinflussung der Theologischen Eigenschaften wurde den Proben bei der Zubereitung folgende Verbindung zugemischtIn order to influence the theological properties, the samples were prepared as follows Compound mixed
-N-CH2CH2OH-N-CH 2 CH 2 OH
CH2 Als Bitumen wurde ein Bitumen des Typs B 80, einer Penetrationszahl 81 mit einem Erweichungspunkt, bestimmt mit der Ring- und Kugelmethode, von 44° C verwendet. Die Fließkurven wurden bei 25° C ermittelt. Die Messung wurde dabei mit dem Bitumen zusatzf.-ei sowie mit dem Bitumen, welches 0,5 bzw. 1 Gew.-% der vorgenannten erfindungsgemäß zu verwendenden Verbindung enthält, durchgeführt Die sich in Abhängigkeit vom Schergefälle ergebende Schubspannung und die hieraus errechnete Viskosität kann der Tabelle XXl entnommen werden.CH 2 The bitumen used was a bitumen of type B 80, a penetration number 81 with a softening point, determined using the ring and ball method, of 44 ° C. The flow curves were determined at 25 ° C. The measurement was carried out with the bitumen additive-ei and with the bitumen which contains 0.5 or 1% by weight of the aforementioned compound to be used according to the invention can be taken from Table XXl.
Schergefölle D Isec"1] ·Shear rate D Isec "1 ] ·
-2-2
Schubspannung r in [dyn · cm"1] ohne Zusatz + 0,5 Gew.-% + 1 Gew.-% Viskosität i/ in [cP] · 108 Shear stress r in [dyn · cm " 1 ] without addition + 0.5% by weight + 1% by weight viscosity i / in [cP] · 10 8
ohne Zusatz + 0,5 Gew.-% + 1 Gew.-%without additive + 0.5% by weight + 1% by weight
4,07354.0735
8,18508.1850
12,296612.2966
23,869923.8699
34,186934.1869
240"240 "
2,72312.7231
5,40025,4002
7,62337.6233
15,001415.0014
22,141622.1416
240"240 "
2,90142.9014
5,72325.7232
8,26518.2651
16,474216.4742
24,588324.5883
240"240 "
Aus den Meßergebnissen ergibt sich folgendes: Das Theologische Verhalten von Bitumen ist ein Spiegel seiner inneren Eigenschaften. Es wird bestimmt durch den reversiblen Strukturaufbau und -abbau. Alle von außen kommenden Störfaktoren wirken sich auf den jeweiligen Zustand aus. Es ist deshalb möglich, aus isotherm aufgenommenen Fließkurven Aussagen über die Eigenschaften, insbesondere die Gebrauchseigenschaften des Bitumens zu erhalten.The following results from the measurement results: The theological behavior of bitumen is a Mirror of his inner qualities. It is determined by the reversible structure build-up and breakdown. All External disruptive factors affect the respective state. It is therefore possible to get out Isothermally recorded flow curves make statements about the properties, in particular the properties in use of bitumen.
Der Einfluß der erfindungsgemäß verwendeten Produkte A bis E auf die Bitumen I und II ist abhängig von der chemischen Struktur der Produkte, deren Zusatzmenge, des Bitumentyps, der Versuchstemperatür und der Probenvorbehandlung.The influence of the products A to E used according to the invention on the bitumen I and II is dependent on the chemical structure of the products, the amount added, the bitumen type, the test temperature and sample pretreatment.
Es ist festzustellen, daß durch Zusätze in einigen Fällen die Ausgangsvislcosität nur wenig geändert, die Endviskosität jedoch stark erniedrigt wird. In diesen Fällen bewirken die Zusätze eine Erhöhung der Scherempfindlichkeit. In anderen Fällen werden die Anfangs- und Endviskosität erheblich erniedrigt, was auf eine Stabilisierung des kolloidchemischen Zustandes. hinweist Es sind auch Steigerungen sowohl derIt should be noted that, in some cases, the initial viscosity is changed only slightly by additives However, the final viscosity is greatly reduced. In these cases, the additives cause an increase in Shear sensitivity. In other cases, the initial and final viscosity are significantly lowered, what on a stabilization of the colloid chemical state. There are also increases in both the
Anfangs- wie der Endviskositätem zu beobachten. Infolge der vielen Variablen, die auf die Eigenschaften bestimmend einwirken, ist es deshalb notwendig, durch einen Vorversuch festzustellen, in welcher sich eine bestimmte Verbindung auf die Theologischen Eigenschäften auswirkt, um für den anwendungstechnisch gewünschten Zweck dann das Zusatzprodukt auszuwählen, welches die Eigenschaften in der gewünschten Richtung beeinflußtObserve initial and final viscosities. As a result of the many variables that have a determining effect on the properties, it is therefore necessary to go through a preliminary experiment to determine in which a certain connection is made to the theological properties has an effect in order to then select the additional product for the desired application, which affects the properties in the desired direction
Befinden sich Bitumen in physikalischer und/oder chemischer Wechselwirkung mit Mineraloberflächen, so wirken letztere auf Grund ihrer polaren Eigenschaften orientierend auf die ebenfalls polaren Asphaltenmicellen der benachbarten Bitumenphase und sind damit indirekt strukturbildend (Nahordnung). Über diese Viskositätserhöhung, deren Umfang von der Wechselwirkung Mineral—Bitumen bestimmt wird, erklärt sich u. a. die versteifende Wirkung von Gesteinsmehlen als Füllstoffe.If bitumen is in physical and / or chemical interaction with mineral surfaces, so Due to their polar properties, the latter have an orienting effect on the likewise polar asphaltene micelles the neighboring bitumen phase and are thus indirectly structure-forming (short-range order). About these The increase in viscosity, the extent of which is determined by the mineral-bitumen interaction, is explained i.a. the stiffening effect of rock flour as fillers.
Die Viskositätserhöhung kann sich aber auch negativ auf Aufbereitungs- und Verarbeitungsvorgänge auswirken (erhöhter Aufwand an Energie bei den Misch- und Verarbeitungsschritten).However, the increase in viscosity can also have a negative effect on preparation and processing operations (increased expenditure of energy in the mixing and processing steps).
Wie aus den Abkühlungskurven von Mastix zu ersehen ist, kann man durch Zusatz der erfindungsgemäß verwendeten Produkte das Verhalten von Heißmassen besonders im Temperaturbereich von 200 bis 100° C gezielt beeinflussen. Die Neigung der Viskositätstemperaturkurve verändert sich. Durch den Effekt der Verflüssigung verringert sich der Bitumenbedarf für einen gut verarbeitbaren Mastix. Bemerkenswert ist dabei die ausgeprägte Konzentrationsabhängigkeit der Effekte: Je nach zugesetzter Menge der erfindungsgemäß verwendeten Verbindung kann ein Viskositätsminimum eingestellt werden, wobei bei anderen Konzentrationen der gleichen Substanz die Viskosität erhöht wird und die Mastixmischung sich somit versteift. Auch hier ist bei technischer Nutzung der erfindungsgemäß zu verwendenden Stoffe durch einen Vorversuch zu klären, welche Konzentration der erfindungsgemäß zuzusetzenden Verbindung anwendungstechnisch den optimalen gewünschten Effekt ergibt.As can be seen from the cooling curves of mastic, by adding the according to the invention products used the behavior of hot masses, especially in the temperature range from 200 to Targeted influence of 100 ° C. The slope of the viscosity temperature curve changes. Due to the liquefaction effect, the bitumen requirement for an easily workable mastic. The pronounced concentration dependence of the Effects: Depending on the added amount of the compound used according to the invention, a viscosity minimum can occur adjusted, the viscosity being increased at other concentrations of the same substance and the mastic mixture thus stiffens. Here too, in the case of technical use, the invention is closed using substances to clarify by means of a preliminary test which concentration of the compound to be added according to the invention is optimal in application terms results in the desired effect.
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