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Verfahren zur Veredelung von natürlichem Asphalt u. dgl. Stoffen.
Die Herstellung von künstlichen Asphaltmassen aus Gesteinsklein und natürlichem
Asphaltbitumen oder künstlichem Bitumen bzw. bituinenhaltigen Stoffen wird in der
Technik seit langem ausgeführt. Die Fabrikation hat mit der Schwierigkeit zu kämpfen,
claß sowohl das natürliche Biturnen als auch die künstlich hergestellten Bitumina
sich nicht ohne weiteres mit dem Gesteinsklein so innig vermischen lassen, wie es
die Güte des Fertigproduktes erfordert. Außerdem sind die unter Verwendung der künstlichen
Bitumina hergestellten Massen in mancher Hinsicht minderwertig.
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Zahlreiche Vorschläge zur Behebung dieser Fabrikationsschwierigkeiten
sind in den Patenten und in der Literatur niedergelegt. Insbesondere wurde schon
vorgeschlagen, durch Behandlung des Bitumens mit ylkali oder Ammoniak unter Zusatz
eines verseifbaren Stoffes Emulsionen zu bilden, die durch leichte Vermischbarkeit
ausgezeichnet sind, wie es beispielsweise im Patent 295893, K1. 8ob beschrieben
ist.
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Unsere Versuche haben gezeigt, daß sich im Gegensatz zu dieseln Verfahren
der gewünschte "Zweck wesentlich einfacher und billiger erreichen läßt lediglich
durch geeignete Behandlung des Bitumens mit Ammoniak ohne Zusatz eines Hilfsstoffes
und darauffolgende Behandlung des Reaktionsgemisches in der Wärme. Überraschend
ist das Ergebnis unserer Versuche einmal insofern, als nach den in der Literatur
niedergelegten Erfahrungen eine solche `Wirkung der kombinierten Behandlung nicht
vorauszusehen war, weiterhin auch deshalb, weil die erzielte Wirkung bei unserem
erfahren ganz außerordentlich stark ist. Wir haben gefunden, daß selbst .durchaus
minderwertige Stoffe, wie Säureharz, durch die Behandlung gemäß vorliegender Erfindung
so weit veredelt werden, daß die daraus hergestellten Produkte solchen aus bestem,
natÜrlichem Bitumen mindestens gleichwertig sind.
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Die Ausführung des Verfahrens gestaltet sich z. B. für Säureharz folgendermaßen:
Das Säureharz wird in einem passenden Gefäß mit Rührvorrichtung erwärmt, bis die
Masse schmilzt. Darin wird in kleinen Teilen Ammoniak zugesetzt. Die Reaktion geht
derart vor sich, daß das Bitumen emulgiert wird, während die vorher glänzend schwarze
Masse einen schillernden grauen Farbton annimmt.
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ach Verlauf von einer halben bis einer ganzen Stunde ist das Biturnen
vollkommen in eine wasserlösliche Emulsion umgewandelt. Dieses Zwischenprodukt «-irl
iiun weiter erwärmt, bis (las ganze Wasser vertrieben ist. Es hinterbleibt ein Produkt,
das nicht mehr wasserlöslich ist und in seinen Eigenschaften gegenüber der Ausgangssuhstanz
gänzlich verändert ist. Das ursprüngliche Säureharz. ist kurz«, wie der Fachmann
sagt, und
spröde, das En(Ipr:)dtikt ist geschmeidig und zähe und
besitzt -eine hohe -Klebkraft. Inn Gegensatz zu dem einfach entsäuerten Säureharz
eignet si@eh-'(hieses°"lElaterinl- '-orzüglich zur Herstellung von Asphaltmassen,
wie Stampfasphalt, 'Mastix, Goudron usw.
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Bei der Herstellung solcher Massen nach diesem \-erfahren erhält man
die Möglichkeit, die Tränkting des Füllmaterials gleichzeitig :iiit dein Veredelungsprozeß
vorzunehmen, wodurch die Fabrikation @: ereinfacht und verbilligt wird.
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Bei der Fabrikation einer Starnpfasphaltmasse verfährt inan beispielsweise
folgendermaßen Das Gesteinsklein und das grob zerkleinerte cder fein gemahlene Bitunnen
werden in einem geeigneten Behälter finit Rührwerk in den durch die deutschen Asphaltniorinen
vorgeschriebenen "Iengenverhältnissen zusammengebracht und bis zur Schmelztemperatur
des Bitumens erwärmt. Hierauf wird unter weiterem Erwärmen Ammoniak in kleinen Anteilen
zugesetzt, bis die vom Gesteinsklein herrührende helle Farbe der :lasse in ein gleichmäßiges
Hell- bis Dunkelbraun übergegangen ist. Der Farbton des fertigen Produktes wechselt
mit der Art und dein Prozentsatz des verwendeten Gesteinskleins, ist ater immer
deutlich verschieden von der Farbe des ungeschniolzenen Gemenges. Nun wird weiter
erhitzt, bis die Temperatur i io bis i2o" erreicht. Dieses Erwärmen hat den Zweck,
Ammoniak und Wasser völlig aus der Masse zu vertreiben und die wasserlösliche Emulsion
zu zerstören. Die ini Kessel verbleibende trockene Masse stellt (las fertig imprägnierte
Material dar.
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Das so hergestellte Produkt ist gänzlich verschieden von einem auf
sonst übliche Weise erhaltenen. Es bildet eine Masse, bei der die feinsten Poren
der Gesteinskörner itinigst mit Bitumen durchtränkt sind; zudem ist die Masse vollkommen
homogen, während in üblicher Weise hergestellte Massen sich bei näherer Untersuchung
als ungleichmäßig erweisen, da einesteils die Vermischung der Leiden Bestandteile
nicht gleichmäßig ist (Vorhandensein von Bitumenknollen und Steinnestern), anderseits
in der Hinsicht, daß das Bitunnen den einzelnen Gesteinskörnchen nur oberflächlich
anhaftet, ohne die Poren auszufüllen tui(1 damit den Stein zu imprägnieren. Eine
möglichst gute Durchtränkung des Füllmaterials ist arer von überragender Bedeutung
für die Güte des fertigen Produktes.
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Die vollkommene Umhüllung des Füllmaterials mit zartesten Bituinenhäutchen
kommt unserer Ansicht nach besonders treffend in der Beobachtung zum Ausdruck, daß
bei '%'erwen-,iung von Füllstoffen mit eigener Bindefähigkeit diese Eigenschaft
auch ini Fertigpro(hikt als erhöhte Endfestigkeit noch sehr deutlich zu heinerken
ist. Dies ist dadurch zu erklären, (laß eben die Bitumenschichten um die einzelnen
Körnchen des Füllmaterials so dünn gemacht werden können, daß chemische Bindekräfte
zwischen den Oberflächen der Fiillkörner sich noch auswirken können.
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In dein gleichen Sinne ist die Tatsache zu deuten, daß von unserem
Bitumen bereits eine verhältnismäßig geringe Menge zur völlig ausreichenden Durchtränkung
einer großen :Menge vbn Füllstoffen ausreicht.