-
Peebbetonmasse. Es war bisher eine ungelöste Aufgabe, für die chemische
und Bauindustrie einen Beton zu schaffen, der bei genügender Festigkeit auch der
Einwirkung von Chemikalien, sauren Gasen und Wässern usw. standhielt. Man hat zwar
versucht, den gewöhnlichen Zementbeton durch verschiedene Zusätze dicht und widerstandsfähig
zu machen öder ihn durch Außenanstriche, also durch eine Schutzschicht, vor zerstörenden
Einwirkungen zu schützen, aber einen durchgreifenden Erfolg damit nicht erzielt.
-
Man hat auch zur Abhilfe dieses Übelstandes die Verwendung von Asphalt
oder ähnlichen Stoffen als Bindemittel im Beton vorgeschlagen. Es wurden hierbei
bei Anwendung eines geeigneten Füllmaterials Massen erhalten, die gegen chemische
Einwirkungen ziemlich beständig waren. Die Industrie stellt aber zu gleicher Zeit
ihre Ansprüche auch an die mechanische Festigkeit. Hierin versagten aber die Gegenstände
ausAsphaltbeton vollkommen. Sie erlitten bereits bei Sommertemperatur oder selbst
in der Kälte bei geringer Belastung Formänderungen. Auch wenn man die üblichen Hartpeche
anwendete, die ihrer geringen Bindekraft wegen einen spröden Stoff ergaben, kam
man, was Temperaturbeständigkeit anbetraf, nicht bis an die notwendige Sicherheitsgrenze.
Hauptsächlich wegen der erwähnten großen Sprödigkeit des Hartpeches wurde die Fabrikation
von Geräten aus Hartpechbeton nicht weiter ausgeführt.
-
Der wesentlichste Bestandteil eines Betons ist sein Bindemittel, da
der Beton die meisten Eigenschaften mit denen seines Bindemittels gemein hat. So
ist auch die mechanische Widerstandsfähigkeit gegen Deformation des Pechbetons von
der des Peches abhängig. Diese Eigenschaft des Peches, also die Widerstandsfähigkeit
gegen Formveränderung ohne Bruch, wurde seither bei der Herstellung des Pechbetons
wenig oder nicht beachtet, und die in der Literatur angegebenen Erweichungspunkte
für Pech sind zwar unter sich übereinstimmende Kennzeichen für die verschiedenen
Pechsorten, entsprechen aber nicht absolut dem Begriff des Gegenteils von »fest«
bei der angegebenen Temperatur. Als Beispiel hierfür sei angeführt, daß bei einem
Gasteerpech, das, nach der Methode von K r ä -m e r - S a r n o w bestimmt, einen
Erweichungspunkt von 65° hat, bereits bei 30° ein tiefer Eindruck erzielt werden
konnte. Ein aus diesem Pech hergestelltes Betonrohr würde also bei dieser Temperatur
bereits langsam zusammendrückbar sein.
-
Da das Bindemittel, wie vorstehend angegeben, seine Eigenschaften
auf den hergestellten Beton überträgt, ist es nötig, der im Pech vorhandenen großen
Sprödigkeit entgegenzuarbeiten. Wie bekannt, besitzt das Pech eine geringe Kohäsion,
aber eine große Adhäsion. Von dieser Tatsache ausgehend, wurde nun gefunden, daß,
je größer die Bindefähigkeit des angewendeten Peches ist und auch ausgenutzt werden
sollte, je mehr also die Pechteilchen auseinanderzubringen waren, desto mehr die
Adhäsion in den Vordergrund trat und desto geringer also die, Sprödigkeit des -Materials
wurde.
Es mußte demnach als Bindemittel ein Pech angewendet «-erden, das zu der vorhandenen
Sprödigkeit über eine große Adhäsion verfügte. Dabei mußte es eine absolute Festigkeit
gegen Deformation bei erhöhter Temperatur, wie z. B. bei dem wichtigen Temperaturpunkt
von loo°, besitzen. Dies war der Fall bei einem Erweichungspunkt nach Krämer-Sarnow
von 130
bis 40°. Daneben muß es aber eine so große Bindekraft besitzen, wie
sie nötig ist, um zugunsten der Adhäsion die schädliche Wirkung der geringen Kohäsion
zurückzudrängen.
-
Es wurde nun gefunden, daß ein Pech von einem Erweichungspunkte von
etwa i io bis 16o0 und höher (gemessen nach der Methode von Krämer-Sarnow) dann
diesen Anforderungen genügt, wenn es möglichst arm an freiem Kohlenstoff ist.
-
Solche Peche können dadurch gewonnen werden, claß man kohlenstoffarme
oder kohlenstofffreie Teere, Weißpech oder teerähnliche Stoffe so lange destilliert,
bis der erstarrte Rückstand den Erweichungspunkt von etwa iio bis 16o0 aufweist.
-
Bei der Durchführung dieser Destillation evakuiert man zweckmäßig
das mit dem Ausgangssto -1`t beschickte Destillationsgefäß, heizt dann zur Austreibung
der leicht flüchtigen Bestandteile unter ständigem Rühren der Stoffe und treibt
schließlich unter Aufrechterhaltung des Vakuums und Zuführung von gegebenenfalls
überhitztem Wasserdampf die schwer flüchtigen Stoffe ab.
-
Die der Destillation zu unterwerfenden Rohstoffe, also Teere, Weißpech
oder teerähnliche Stoffe, behandelt man, falls sie freien Kohlenstoff enthalten,
vor der Destillation zweckmäßig mit geeigneten Lösungsmitteln, die den Teer lösen
und freien Kohlenstoff ausfällen, worauf nach Beseitigung des freien Kohlenstoffes
das Lösungsmittel abgetrieben wird.
-
Die mit solchen Hartpechen von geringem Gehalt an freiem Kohlenstoff
hergestellten Mischungen mit grobem und feinem Gesteinsmaterial -neigen die doppelte
Festigkeit gegen Druck usw. wie Beton, sind widerstandsfähig gegen alle Säuren und
Chemikalien und behalten diese Widerstandsfähigkeit bis über 100' bei, ohne
claß sie irgendeine Deformation erleiden. Man kann also in Gefäßen, die aus solchen
Mischungen hergestellt sind, Säure-und Salzlösungen ohne Gefahr zum Sieden erhitzen.
-
Zur Herstellung der Mischung wird das Pech geschmolzen und in das
geschmolzene Pech das zerkleinerte Gesteins- oder Mineralienmaterial oder hieraus
hergestellte Produkte (z. B. Schlacken, Koks usw.) eingerührt und in einer geeigneten
Mischmaschine gut gemischt. Dabei ist es vorteilhaft, einen gewissen Prozentsatz
feinsten Mehles der vorgenannten Stoffe mitzuverwenden. Durch diese wird außer einer
zähen Grundmasse, die die gröberen Teile vor dem Absinken bewahrt und dadurch einer
Entmischung vorbeugt. auch eine größere Verteilung der Pechteilchen bewirkt und
so die bereits erwähnte Adhäsionswirkung des Peches um so mehr ausgenutzt. Die geeignete
Temperatur bei der Mischung liegt bei etwa Zoo bis 25o°. Das so hergestellte Material
kann heiß wie gewöhnlicher Beton gestampft, gespritzt oder sonstwie geformt "v erden.
Die daraus hergestellten Geräte sind absolut dicht und beständig gegen Druck und
Temperatur.
-
Es lassen sich mit der neuen Betonmasse Geräte und Apparate aller
Art sowie Stapel-und Transportgefäße, Röhren, Töpfe, Schornsteine usw. herstellen.
Ferner dient der neue Beton auch für Auskleidungen, für Böden-und Straßenbeläge,
für Fundamente und Baumaterial, insbesondere für saure Böden usw., sowie für alle
Zwecke, bei denen es nicht nur auf eine Beständigkeit gegen chemische Einflüsse,
sondern auch darauf ankommt, daß die Massen bei Einwirkung höherer Temperaturen
nicht deformieren.
-
Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung eines künstlichen Bitumens
aus Steinkohlengoudron bekannt, bei dem dieser mit einem Leichtöl, mit Rohbenzin
oder Rohbenzol behandelt wird, damit der in dem Goudron enthaltene freie Kohlenstoff
ausfällt. Die abfiltrierte Flüssigkeit soll dann destilliert werden, wobei sich
als Rückstand ein Bitumen ergibt, das den natürlichen Bitumina gleichkommen, also
die gleiche Eigenschaft besitzen soll, wie sie beispielsweise die natürlichen Bitumina
von Trinidad, Selenitza oder Palästina oder auch Gilsonit oder Grahamit aufweisen.
-
Demgegenüber haben die Erfinder festgestellt, daß sich diese natürlichen
Bitumina nicht für die Herstellung von Betonmassen eignen, weil sie zu wenig Bindefähigkeit
und keine genügende Temperaturfestigkeit besitzen. Sie befinden sich bereits bei
gewöhnlicher Temperatur in einem Zustand, der es ermöglicht, daß sie allein durch
Druck beträchtliche Formveränderungen erleiden, ohne zu brechen. Zur Herstellung
solcher Betontnassen aus Sand oder anderem steinigen Material muß das Bindemittel
möglichst arm an freiem Kohlenstoff sein und erst bei höheren Temperaturen erweichen.
Wenn man den Steinkohlenteergoudron zur Entfernung des darin enthaltenen freien
Kohlenstoffes mit Lösungsmitteln behandelt und dann die Destillation des Filtrates
so weit treibt, bis ein Bitumen erhalten wird, dessen Schmelz-
Punkt
zwischen 55 bis i65° liegt, so bilden sich bei der Weiterdestillation erneut große
Mengen freien Kohlenstoffes, und ein solches Produkt ist nicht als Bindemittel zur
Herstellung der hier beanspruchten Betonmassen geeignet.