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Verfahren zum Überziehen von Gesteinsmassen Sollen Steine oder Gesteinsmassen
- besonders, wenn sie nicht rein oder frei von Ton, Sand, Staub oder erdigem Material
überhaupt sind - mit Bitumen, Teer, bituminösen Verbindungen oder bituminösen Emulsionen
getränkt, umhüllt oder überzogen werden, so ist es erfahrungsgemäß mit großen Schwierigkeiten
verbunden, die nötige Durchdringungstiefe, Adhäsion und Adsorption zu erreichen.
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Die gleichen Schwierigkeiten treten erfahrungsgemäß auf, wenn Straßen
mit bituminösem Material getränkt öder überzogen werden sollen. Es war bisher nötig,
solche Straßenoberflächen vor der Tränkung oder dem Überziehen mit Bitumen, bituminösen
Verbindungen oder bituminösen Emulsionen in zeitraubender, umständlicher Arbeit
durch Fegen, Abkratzen oder sogar Abwaschen zu säubern, wobei trotz dieser Manipulationen
oft noch nicht der nötige Reinheitsgrad erreicht wurde.
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Gemäß vorliegender Erfindung können diese Schwierigkeiten überwunden
werden, wenn die zu behandelnden Gesteinsmassen oder Straßenflächen vor der Behandlung
mit bituminösen Stoffen oder deren Emulsionen mit einer Öl- oder Fettemulsion, worunter
auch Emulsionen von flüssig gemachten Fetten zu verstehen sind, behandelt werden.
Hierbei darf jedoch die Menge des für die Vorbehandlung zu verwendenden Öles bzw.
Fettes nicht so groß sein, daß eine dauernde Bindung oder Verkittung zwischen den
Gesteinen oder dein Gefüge der Gesteinsmassen oder der Straßenoberfläche hervorgerufen
wird, damit nicht dadurch das später notwendige tiefe Eindringen des Bitumens oder
der bituminösen Verbindung oder der bituminösen Emulsionen in das Gefüge der Steine
oder der Gesteinsmassen und Straßenoberflächen erschwert oder verhindert wird.
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Die anzuwendenden Mengen richten sich jeweils nach der Größe der zu
behandelnden Steine bzw. Gesteinsmassen, da naturgemäß beispielsweise für die Behandlung
von i cbm großer Steine weniger gebraucht wird als für die Behandlung von i cbm
eines Materials, das aus kleinen Steinen besteht. Durchschnittlich reichen Mengen
bis etwa z °/o aus; selbstverständlich können, insbesondere wenn das zu behandelnde
Material sehr fein ist, auch größere Mengen in Betracht kommen.
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Die erfindungsgemäße Verwendung von Öl- bzw. Fettemulsionen an Stelle
von Ölen und Fetten selbst zur Vorbehandlung der entsprechenden Oberflächen bringt
wesentliche Vorteile mit sich, da die Wirkung der Emulsionen die der nicht emulgierten
Substanzen bedeutend übertrifft. Da Bitumen, um flüssig genug zu sein, auf Temperaturen
von mindestens iao bis 13o° C erwärmt werden muß, auch Teer auf etwa 5o° bis 6o°
C (in der Praxis werden sogar noch erheblich höhere Temperaturen angewendet), so
werden diese Substanzen beim Auftreffen auf die kalten Gestoirtsflächen abgeschreckt,
ballen dabei zusammen und werden in ihrer Benetzungs
- und Durchdringungsfähigkeit
stark herabgesetzt. Sind die.. pberflächen vorher mit Öl behandelt, so wird dieser
Nachteil zwar vermindert, aber die geringe spezifische Wärme des Öles und seine
schwache Wärmeleitfähigkeit genügen nicht, um den Nachteil praktisch zu beseitigen.
Öl- und Fettemulsionen dagegen bewirken ein Ausgleichen der Oberflächenspannung
und vermöge ihrer großen Leitfähigkeit auch ein Ausgleichen der Temperaturunterschiede
in erheblich rascherer Weise.
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Werden Gesteinsmassen mit Teer- oder Bitumenemulsionen nachbehandelt,
so wird das vorzeitige Brechen dieser Emulsionen durch eine Vorbehandlung der Gesteinsmassen
mit Öl in kaum bemerkbarer Weise verhindert und infolgedessen die Umhüllung und
Durchdringung von der aus der Emulsion ausgefällten Bitumen- und Teerschicht nur
durchaus unvollständig bewerkstelligt. Verwendet man dagegen als Vorbehandlungsmittel
Emulsionen: von Ölen bzw. flüssig gemachten Fetten, so ist die Differenz zwischen
den Oberflächenspannungen so gering, daß eine vollständige Umhüllung stattfindet,
und das Brechen der nachträglich aufgetragenen Bitumen- bzw. Teeremulsion findet
verhältnismäßig langsam statt, so daß ein Zusaminenballen der koagulierten Bitumen-
und Teerteilchen vermieden wird.
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Ferner ist, besonders unter dem Mikroskop, festzustellen, daß die
`zur Vorbehandlung verwendeten Öl- und Fettemulsionen schneller auf den Gesteinsoberflächen
haften und in das feine Gefüge der einzelnen Steine und deren Ritzen und Fugen schneller
eindringen. Dort hinterlassen sie eine sozusagen vorbereitende Schicht, die die
später aufzutragende Bitumen- und Teerschicht - bzw. die aus den Bitumen- und Teeremulsionen
durch Koagulation ausfallenden Schichtensofort aufnimmt und diesen Bindemitteln
den Weg bereitet, den sie fließen sollen, um die Gesteinsmassen vollständig zu durchdringen,
zu umhüllen und auszufühen.
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Selbst bei erwärmten Ölen und Fetten und sogar bei erwärmten Steinen
ist nicht der gleiche Behandlungseffekt zu erzielen, als wenn man die gleichen Öle
und Fette in emulgierter Form anwendet. Es darf dabei nicht vergessen werden, daß
diese Emulsionen bei gewöhnlicher Temperatur zur Anwendung kommen können, worin
ein großer wirtschaftlicher Vorteil zu erblicken ist, der noch dadurch vergrößert
wird, daß von der Emulsion nur der halbe Prozentsatz anzuwenden ist; da aber zwei
Drittel bis drei Viertel von ihi Wasser ist, wird tatsächlich eine Ersparnis an
Vorbehandlungsmitteln von etwa 75 °/o erzielt.
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Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Emulsionen zur Vorbehandlung,
wenn die Gesteinsmassen feucht oder schmutzig; z. B. mit Lehm oder Sand bedeckt
sind. Denn während in diesem Falle Teer und Bitumen noch weniger gut an den Oberflächen
haften, als dies schon bei Verwendung von reinem trockenem Splitt der F'al'l, ist,
benetzen die zur Vorbehandlung benutzten Emulsionen auch die verunreinigten oder
feuchten Gesteinsinassen glatt und ohne weiteres.
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Es ist bereits bekannt, Baustoffe für Straßenbauzwecke, besonders
für Makadamstraßen, vor der Verwendung, d. h. vor dem Auftragen, Einwalzen usw.
auf die Straßenrohdecke, mit einem Überzug aus flüssigem bzw. halbflüssigem Bindemittel,
z. B. Heizöl aus Rohpetroleum, zu versehen. Diese bekannte Behandlung geschieht
jedoch in der -Weise, daß das zerkleinerte Gestein zuerst mit einem flüssigen oder
halbflüssigen Bindemittel und dann mit einem festen bituminösen Bindemittel in Staub-
oder Pulverform überzogen wird.
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Bisher hat man Bitumine von zu hoher Penetration zu bituminösen Emulsionen
für Straßenbauzwecke nur mit unbefriedigendem Erfolge verwenden können. Nach der
Vorbehandlung der Gesteine, Gesteinsmassen, Straßenoberflächen usw. gemäß dem vorliegenden
Verfahren entsteht der weitere Vorteil, daß ein Bitumen von höherem Penetrationsgrade
verwendet werden kann, als es normalerweise bisher zur Anwendung gekommen ist; unter
Penetration wird hierbei die Eindringungstiefe einer Normalnadel Nr. 2 (Durchmesser
z mm) in den Asphalt bei 25° C und roo g Nadelbelastung, gemessen in, '-/",Millimetern
während 5 Sekunden, verstanden.