DE3535581A1 - Bitumenbahnen, vorzugsweise elastischmodifizierte bitumenbahnen und polymerbitumenbahnen - Google Patents

Bitumenbahnen, vorzugsweise elastischmodifizierte bitumenbahnen und polymerbitumenbahnen

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DE3535581A1 DE19853535581 DE3535581A DE3535581A1 DE 3535581 A1 DE3535581 A1 DE 3535581A1 DE 19853535581 DE19853535581 DE 19853535581 DE 3535581 A DE3535581 A DE 3535581A DE 3535581 A1 DE3535581 A1 DE 3535581A1
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    • E04—BUILDING
    • E04D—ROOF COVERINGS; SKY-LIGHTS; GUTTERS; ROOF-WORKING TOOLS
    • E04D5/00—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form
    • E04D5/02—Roof covering by making use of flexible material, e.g. supplied in roll form of materials impregnated with sealing substances, e.g. roofing felt
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N5/00—Roofing materials comprising a fibrous web coated with bitumen or another polymer, e.g. pitch

Description

Bitumenbahnen sind gemäß DIN 55 946 Bahnen mit Trägereinlage, z. B. Rohfilz, Glasvlies oder -gewebe, Jutegewebe, Chemiefaservliese oder -gewebe, die entweder nur mit Bitumentränkmasse getränkt oder zusätzlich auf beiden Seiten mit Deckschichten aus Bitumendeckmassen versehen und mit mineralischen Stoffen bestreut sein kann.
Das Bitumen selbst ist nach DIN 55 946 ein bei der Aufarbeitung geeigneter Erdöle gewonnenes schwer flüchtiges, dunkelfarbiges Gemisch verschiedener organischer Substanzen, deren elastoviskoses Verhalten sich mit der Temperatur ändert. Die für Bitumen typischen Eigenschaften beruhen auf einem kolloidalen System, in dem eine Phase (Asphaltene und Erdölharze) in einer zusammenhängenden (kohärenten) Phase aus hochsiedenden Ölen (Maltenen) in stabiler Verteilung vorliegt. Die Asphaltene und Erdölharze sind keine einheitliche Stoffgruppe. Sie sind die höhermolekularen Anteile im Bitumen und lassen sich durch geeignete Lösemittel trennen.
Zu den Bitumen im weitesten Sinne sind auch die in geologischen Zeiträumen aus Erdölen gebildeten Bitumenanteile von Naturasphalten zu rechnen.
Derartige Bitumen werden im angelsächsischen Sprachraum (vorallem USA) als Asphalt bezeichnet.
Nach DIN 55 946 wird Bitumen von Asphalt unterschieden. So ist Asphalt ein natürlich vorkommendes oder technisch hergestelltes Gemisch aus Bitumen oder bitumenhaltigen Bindemittel und Mineralstoffen sowie gegebenenfalls weiteren Zuschlägen und/oder Zusätzen.
Es ist bekannt, Bitumenmischungen für die Dachindustrie, die neben dem Bitumen neutralisierte sulfonierte Polymere und Füllstoffe enthalten, herzustellen (vgl. US-PS 43 71 641). Derartige Bitumenmischungen haben den Nachteil, daß durch den Gehalt an Polymersulfonaten zum einen die Wasserdampfdurchlässigkeit erhöht und zum anderen das Elastizitätsvermögen vermindert wird.
Gegenstand der Erfindung sind Bitumenbahnen, welche dadurch gekennzeichnet sind, daß sie in der zu ihrer Herstellung verwandten Bitumentränkmasse und/oder Bitumendeckmasse einen Anteil an synthetischer Kieselsäure enthalten.
Unter Bitumenbahn wird eine Bitumenbahn verstanden, wie sie in DIN 55 946 definiert ist.
Vorzugsweise sind die erfindungsgemäßen Bitumenbahnen elastisch modifizierte Bitumenbahnen bzw. Polymerbitumenbahnen. Diese können den DIN-Normen DIN 52 133 (Polymerbitumen-Schweißbahn), 52 128, 52 143, 52 130, 52 131, 52 132, und/oder 18 190 entsprechen.
Die Bitumentränkmasse kann vorzugsweise einen Anteil an synthetischer Kieselsäure von 0,5 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf die Bitumentränkmasse, enthalten.
Die Bitumendeckmasse kann vorzugsweise einen Anteil an synthetischer Kieselsäure von 0,5 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die Bitumendeckmasse, enthalten.
Als synthetische Kieselsäure können sowohl gefällte als auch pyrogen, insbesondere auf dem Wege der Flammenhydrolyse, hergestellte Kieselsäuren verwendet werden.
Die gefällte Kieselsäure kann eine BET-Oberfläche von 120 bis 500 m2/g aufweisen. Sie kann gegebenenfalls dampfstrahlvermahlen, sprühgetrocknet oder sprühgetrocknet und vermahlen sein. Vorzugsweise wird eine sprühgetrocknete und vermahlene Fällungskieselsäure eingesetzt.
Die pyrogen, vorzugsweise flammenhydrolytisch hergestellte Kieselsäure kann eine BET-Oberfläche von 100 bis 400 m2/g aufweisen.
Die Bitumentränkmasse kann - neben der erfindungsgemäß verwandten synthetischen Kieselsäure - vorzugsweise die folgende Bestandteile aufweisen:
Bitumen, vorzugsweise Destillationsbitumen, wie z. B. B 300, B 200, und/oder B 80 in einer Menge von 53 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse.
Elastizitätsverbessernder Stoff, vorzugsweise SBS, und/oder EPDM-Kautschuke in einer Menge von 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse.
Gegebenenfalls kann die Bitumentränkmasse weitere Stoffe, wie z. B. Füller enthalten. Füller, wie z. B. Schiefermehl, Kalksteinmehl, Flugasche, etc. sind mineralische, feinmehlige Stoffe, die in Wasser nicht löslich sind. Der Anteil an Füller kann von 0,1 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse, betragen.
Die Bitumendeckmasse kann - neben der erfindungsgemäß verwandten synthetischen Kieselsäure - vorzugsweise die folgenden Bestandteile aufweisen:
Bitumen, wie Oxidationsbitumen oder Destillationsbitumen, vorzugsweise Destillationsbitumen z. B. der Typen B 300, B 200, und/oder B 80 in einer Menge von 50 bis 70 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse.
Elastizitätsverbessernder Stoff, vorzugsweise SBS und/oder EPDM- Kautschuk, Regenerat-Kautschuk, Weichmacheröl in einer Menge von 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse.
Gegebenenfalls kann die Bitumendeckmasse weitere Stoffe, wie z. B. Füller enthalten. Füller, wie z. B. Schiefermehl, Kalksteinmehl, Flugasche, etc. sind mineralische, feinmehlige Stoffe, die in Wasser nicht löslich sind. Die Bitumendeckmasse kann weitere Armierungsstoffe, wie z. B. Glasfaser, Mineralfaser, Stahlfaser, Kunststoffaser und/oder Cellulosefaser enthalten.
Der Anteil an Füller kann von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Masse betragen.
Die erfindungsgemäßen Bitumenbahnen können in bekannter Weise mit Schiefersplitt, Talkum, Grünstein und/oder Quarzsand bestreut sein.
Als Einlage können für die Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumenbahnen bekannte Stoffe, wie z. B. Glasgewebe, Glasvlies, Polyester-Vlies, Polyester-Folie gemäß DIN-Normen 18 190, 52 130 bis 52 133 eingesetzt werden. Weitere Einlagen werden in "bitumen und asphalt taschenbuch" 5. Auflage, 1976, Seite 94, Bauverlag GmbH, beschrieben.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bitumenbahnen kann nach bekannten Verfahren erfolgen. Beispielsweise kann die Herstellung so erfolgen wie sie in der Publikation "bitumen und asphalt taschenbuch" 5. Auflage, 1976, Seite 96 ff, Bauverlag GmbH, beschrieben wird.
Die erfindungsgemäßen Bitumenbahnen weisen den Vorteil auf, daß die Plastizitätsspanne deutlich erweitert wurde. D. h., die Temperaturdifferenz zwischen Kältebiegestabilität und Wärmestandfestigkeit, die an den erfindungsgemäßen Bahnen nach DIN 52 123, Teil 2 bestimmt wird, wird durch den Einsatz an synthetischer Kieselsäure deutlich vergrössert. So kann die Wärmestandfestigkeit auf 120°C erhöht werden. Durch den Zusatz an synthetischer Kieselsäure kann eine erhebliche Einsparung an bekannten elastizitätsverbessernden Stoffen, wie z. B. SBS-Kautschuk erreicht werden.
Die erfindungsgemäßen Bitumenbahnen können als Bitumen-Dachbahnen, Bitumen-Dachdichtungsbahnen, Dampfsperrbahnen, Bitumen-Schweißbahnen und/oder als Unterspannbahnen für Ziegel- und Asbestzement-Dächer eingesetzt werden.
Beispiele
Es werden die folgenden Bestimmungen an der Bitumenbahn nach DIN 52 123, Teil 2 durchgeführt:
a) Wärmestandfestigkeit
b) Kältebiegestabilität
An der Bitumendeckmasse wird der Erweichungspunkt mit Ring und Kugel Test nach DIN 52 011 durchgeführt.
Die Herstellung der einzelnen Bitumenbahnen erfolgt gemäß "bitumen und asphalt taschenbuch" 5. Auflage (1976), Seiten 96-98, wobei als Bitumentränkmasse das Oxidationsbitumen 85/40 eingesetzt wird.
Beispiel 1
Es wird eine Polymerbitumendeckmasse mit der folgenden Zusammensetzung verwendet:
66% Bitumen B 200 E
10% Kautschuk-SBS 411-Pulver
 2% Fällungskieselsäure Sipernat® 22 S
 2% Mineralfaser
20% Schiefermehl
Rührzeit: 5,5 Stunden
Temperatur: 180°C
Ring- und Kugelwert: 135°C
Wärmestandfestigkeit 2 h/120°C; bestanden
Kältestabilität: -31°C bestanden
Die Plastizitätsspanne beträgt: 135°C + 31°C = 166°C
Beispiel 2 (Polymerbitumendeckmasse)
68% Bitumen B 200 E
10% Kautschuk-SBS 411-Pulver
 2% Mineralfaser
20% Schiefermehl
Rührzeit: 4,5 Stunden
Temperatur: 180°C
Ring- und Kugelwert: 126°C
Wärmestandfestigkeit 2 h/100°C nicht bestanden
Kältestabilität: -29°C bestanden
Die Plastizitätsspanne beträgt: 126°C + 29°C = 155°C
Beispiel 3(Gummi-Bitumen-Deckmasse)
75,8% Oxidationsbitumen 85/40
 2,6% aromatisches Weichmacheröl
 3,5% Gummimehl (Teilchengrösse 0,3 bis 0,6 mm)
 3,0% Fällungskieselsäure Sipernat® 22 S
15,2% Schiefermehl
Rührzeit: 24 Stunden
Temperatur: 180°C
Ring- und Kugelwert: 116°C
Wärmestandfestigkeit: 2 h/70°C; bestanden
Kältestabilität: -8°C
Die Plastizitätsspanne beträgt: 116°C + 8°C = 124°C
Beispiel 4(Gummi-Bitumen-Deckmasse)
78,8% Oxidationsbitumen 85/40
 2,6% aromatisches Weichmacheröl
 3,5% Gummimehl (Teilchengrösse 0,3 bis 0,6 mm)
15,2% Schiefermehl
Rührzeit: 22 Stunden
Temperatur: 180°C
Ring- und Kugelwert: 107°C
Wärmestandfestigkeit 2 h/70°C; nicht bestanden
Kältestabilität: -6°C
Die Plastizitätsspanne beträgt: 107°C + 6°C = 113°C
In den Beispielen 1 und 2 bzw. 3 und 4 werden jeweils dieselben Ausgangsstoffe eingesetzt. Die verwandte Fällungskieselsäure Sipernat® 22 S ist eine sprühgetrocknete und gemahlene Fällungskieselsäure mit den folgenden physikalisch-chemischen Kenndaten: 1) nach DIN 66 131
2) nach DIN 53 194 (nicht gesiebt) ISO 787/XI oder JIS K 5101/18
3) nach DIN 53 200 (in 5%iger wässriger Dispersion); ISO 787/XI, ASTM D 1208 oder JIS K 5101/24
4) nach DIN 53 580, ISO 787 XVIII oder JIS K 5101/20
5) nach DIN 55 921, ASTM D 1208 oder JIS K 5101/23
6) bezogen auf die 2 Stunden bei 105°C getrocknete Substanz
7) bezogen auf die 2 Stunden bei 1000°C geglühte Substanz

Claims (3)

1. Bitumenbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß sie in der zu ihrer Herstellung verwandten Bitumentränkmasse und/oder Bitumendeckmasse einen Anteil an synthetischer Kieselsäure enthalten.
2. Bitumenbahnen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitumentränkmasse einen Anteil an synthetischer Kieselsäure von 0,5 bis 3,0 Gew.-%, bezogen auf die Bitumentränkmasse, enthält.
3. Bitumenbahnen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitumendeckmasse einen Anteil an synthetischer Kieselsäure von 0,5 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf die Bitumendeckmasse, enthält.
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