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Verfahren zur Herstellung eines Betons mit bituminösen Zuschlagstoffen
Der Beton, wie er als ein Gemisch von hydraulischen Bindemitteln und einem Mineralskelett
in geeigneter Mischung hergestellt wird, hat bei seiner Verwendung die Nachteile
gezeigt, daß er durch Schwinden beim Erhärten, aber auch durch Temperaturschwankungen,
durch Erschütterungen und andere Ursachen mehr in seinem fertigen Zustande Risse
bekommt.
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Ferner leiden derartige Betonkörper bei Benutzung z. B. als Fahrbelag
sehr unter starker Abnutzung, und es werden durch Betonkörper Geräusche und Erschütterungen
fast unvermindert weitergeleitet.
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Endlich sind Betonkörper gute Wärmeleiter und außerdem stark wasseraufnehmend.
Für viele Verwendungszwecke sind diese Eigenschaften der Betonkörper von großem
Nachteil.
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Der Zweck der Erfindung und des nachbeschriebenen Verfahrens soll
daher sein, diese Nachteile der gewöhnlichen Betonkörper zu beseitigen, und zwar
dadurch, daß der Betonkörper, wie bisher üblich, mit hydraulischen Bindemitteln,
aber unter Zusatz bituminöser Zuschlagstoffe hergestellt wird. Derartig hergestellte
Betonkörper sind elastisch bei fast derselben Druckfestigkeit und von wesentlich
höherer (größerer) Zähigkeit, sie haben ein geringeres Wärmeleitungsvermögen, sind
wenig hygroskopisch, nutzen sich gering ab bei schleifender Beanspruchung und haben
ein geringes Leitvermögen für Erschütterungen und Schallwellen sowie eine geringere
Neigung, bei dem Schwindvorgang Risse zu bekommen, wegen der ihnen innewohnenden
Elastizität.
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Die Herstellung solcher Betonkörper geschieht dadurch, daß als Zuschlagstoffe
ganz oder zum Teil verwendet werden: gebrochene Teile bituminöser Mischungen, wie
z. B. gebrochener Hartgußasphalt oder Stampfasphalt, gebrochene Teile von auf natürlichem
Wege mit Bitumen angereichertem Gestein, z. B. bituminösem Kalkstein, gebrochene
Teile von natürlichen oder künstlichen Mineralien, z. B. gebrochener Kalkstein oder
Erzschlacke, die auf künstlichem Wege mit Bitumen oder Teer oder deren Lösungen
umhüllt oder getränkt wurden, gebrochene Teile von geeigneten Bitumina oder Pechen
jeder Herkunft, z. B. hartem Erdölpech, Trinidadasphalt oder Steinkohlenhandelspech.
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Zur Herstellung des bituminösen Betons werden bituminöse Zuschlagstoffe
von einer oder mehreren der angegebenen Arten verwendet, die, wie üblich, unter
Zusatz des hydraulischen Bindemittels und der notwendigen Wassermengen zusammengemischt
werden.
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Als praktisches Beispiel käme für die Herstellung einer Verschleißschicht
in einer Betonstraße folgendes Verfahren in Frage. Bei einer insgesamt 25 cm starken
Decke würde man den Unterbeton in 20 cm Stärke
in der üblichen Weise herstellen, dagegen die oben ,?aufzubringende;
.5 cm starke. Verschleißschicht wie folgt zusammensetzen: 8o % Har-tgußasphalt;-
zerkleinert in Körnungen bis zü 15 mm, 2o °/o Portlandzement, angemacht mit
etwa 8 °/o Wasser.
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Diese Mischung ergibt einen Deckenbelag der vorbeschriebenen Art,
welcher die Nachteile reiner Betonstraßen vermeidet und die Vorteile der Betonstraßen
mit denjenigen der Asphaltstraßen vereinigt.
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Die Erfindung hat, mit Rücksicht auf die eingangs genannten Mißstände
in der Wirkung, ihre Grundlage in der Erkenntnis, daß in der Ausführung nach den
bisher bekannten Verfahren folgende Mängel bestehen: Behandelt man zur Herstellung
bituminöser Betone die mineralischen Zuschlagstoffe in ihrer Gesamtheit oder zum
Teil mit Bitumen in geschmolzener oder gelöster Form oder als Emulsion, so gelingt
es nicht, einen bituminösen Beton herzustellen, welcher den Bedingungen entspricht,
die man an einen derartigen Beton stellen muß. Da die Bitumenhäute auf den Zuschlagstoffen
zwangsweise so dünn bleiben müssen, daß das Bitumen nicht zum Träger von Festigkeitseigenschaften
wird, so bleibt die Menge des auf diese Weise in den Beton gelangenden Bitumens
zu gering.
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Ebenso gelingt es nicht, bituminöse Betone durch Zusatz von Bitumen
oder Asphalt in reiner Form gebrochen herzustellen, die dem Erfindungsgedanken restlos
entsprechen. Die Bindefähigkeit des Zementes an das Bitumen oder den Asphalt ist
eine geringere als die an bituminöses Material oder bitumenfreie Mineralien.
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Außerdem haben Bitumina und Asphalte geringe Festigkeiten, die sich
mit den Temperaturen ändern. Bleibt der Zusatz an bituminösen Zuschlagstoffen nur
auf die feinen Körnungen beschränkt, so erhält man auch keinen bituminösen Beton,
der den Erfordernissen restlos entspricht. Es ist unter Berücksichtigung der bei
der Herstellung von Beton zu wählenden Körnung der Zuschlagstoffe nur möglich, feinkörnige
bituminöse Materialien in geringer Menge zuzusetzen, weil sonst eine starke Verschlechterung
der Festigkeitseigenschaften des bituminösen Betons eintritt.
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Die Herstellung von bituminösem Beton gemäß der Erfindung unter Verwendung
von hartem, gebrochenem, bituminösem Material ermöglicht unter Vermeidung der angeführten
Mängel der bisher bekannten Methoden zur Herstellung bituminöser Betone die Herstellung
eines bituminösen Betons, welcher die guten Eigenschaften des Betons mit denen des
Alphaltes verbindet.
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Durch die Verwendung von hartem, gebrochenem, bituminösem Material
als Zuschlagstoffe gelingt es, die notwendige Menge Bitumen, gleichmäßig verteilt
auf die gesamte Mischung, in die bituminöse Mischung einzubringen. Das verwendete
bituminöse Material hat gegenüber Asphalt oder reinem Bitumen größere Härte und
Festigkeit gegenüber Temperatureinflüssen, gestattet ein besseres Anbinden des Zementes,
als, ein reines Bitumen und weist eine bedeutend größere Zähigkeit als Bitumen und
bitumenfreie mineralische Zuschlagstoffe auf, so daß die auftretenden Zugkräfte
viel besser aufgenommen werden können und die Rissebildung ausgeschlossen werden
kann.
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Da diese bituminösen Zuschlagstoffe verhältnismäßig große Härten aufweisen,
so können die gesamten Zuschlagstoffe aus diesem Material gewählt werden, ohne daß
ein übermäßiges Sinken der Druckfestigkeit des bituminösen Betons zu befürchten
ist.