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Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels, insbesondere für Straßenbauzwecke
Die Erfindung hat zum Gegenstand einVerfahren zur Herstellung eines Bindemittels
für Baustoffe und Straßenverkleidungen, welches auch verwendbar ist, um verschiedene
andere Substanzen, wie Holz, Papier oder Stoffe, undurchdringlich, wasserdicht und
feuersicher zu machen.
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Es ist bekannt, zurHerstellung eines Bindemittels für Straßenbauzwecke
kieselsaures Natron, Teer und Zement miteinander zu mischen. Es ist auch vorgeschlagen
worden, die Mischung in einer Schicht auszubreiten und darüber den Schotter, Kiessand
o. dgl. auszuschütten und in die Grundmasse einzuwalzen. Dadurch soll nur an der
Oberfläche durch die Kohlensäure der Luft das Natronsilikat zersetzt und so kohlensaures
Natron und ein gallertartiges Silikat gebildet werden, . während die Bestandteile
unter der Schichtoberfläche sich nicht zersetzen sollen. Nach einem anderen bekannten
Verfahren wird eine trockene Mischung des Steinschlags und der Mörtelbildner mit
Ätzkalk vorgenommen, der dann sogleich in den Kochgefäßen heißerTeer o. dgl. zugesetzt
wird. Es handelt sich dort also um die Herstellung einer Art Beton. In der trockenen
Mischung kann die Bildung von Kalksilikat nur langsam vor sich gehen, während die
Abbindüngsdauer des ganzen Gemenges mit dem Teer wie allgemein bei Beton nur sehr
kurz ist, so daß die Teer= schotterdccke Kalk mit nur geringen Spuren vonKalksilikatundKieselfüllungenthalten.
Da ferner die Dauer des Prozesses nicht genau vorherbestimmt werden kann, ist auch
eine genaue Dosierung des Kalkes und der Kieselerde unmöglich.
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Der Erfindung gemäß wird zunächst ein gallertartiges Silikat hergestellt
und dann erst diesem vorbereiteten gallertartigen Silikat der Teer beigemischt.
Versuche unter denn Mikroskop haben ergeben, daß das Ergebnis dieses Verfahrens
ein ganz anderes ist, als wenn in bekannter Weise kieselsaures Natron, Teer und
Zement in anderer Reihenfolge miteinander gemischt werden.
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Nach dem neuen Verfahren wird, eine Lösung eines Silikates, z. B.
Natriumsilikat, dem Milchkalk beigemischt, wodurch eine innige Mischung und intensive
Einwirkung stattfindet, so daß sich in dem ganzen Gemenge eine Gallerte von Kalksilikat
bildet. Dabei wird jedes Kalkteilchen der Sitz der Bildung von kieselsaurem Kalk,
indem letzterer die Kalkkörnchen in bedeutender Stärke oder Dicke im Verhältnis
zum Ausgangsteilchen umgibt. Nach einiger Zeit bildet sich um das Ganze (kalkkieselsaurem
Kalk) eine oder mehrere elastischeMembranen eines gallertartigen kieselsauren Salzes
oder Silikates, welche das
Volumen der bereits gebildeten Teilchen
noch wesentlich wachsen lassen.
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Wenn man jetzt dem so erhaltenen gallertartigen Silikat Teer beimischt,
erhält man nach Verlauf einiger Zeit eine teigige, pastenartige Masse, die je nach
dem prozentualen Verhältnis der Materialien veränderlich ist. Dieses Ergebnis erhält
man durch die zerreibende Wirkung, welche die kieselsauren Kalkkörnchen in dem Teer
verteilt. Jedes kieselsaure Kalkkörnchen veranlaßt die Gallertbildung oder Gelatinebildung
desTeers und zieht um dasselbe eine größere oder kleinere Menge Teerpilze oder Ablagerungen
(micelles de goudron), welche ein System oder eine Gesamtheit bilden. Alle diese
Systeme vergrößern sich, vereinigen sich wieder und durchdringen sich und ergeben
so schließlich ein Produkt von homogenem Gefüge und größerer oder kleinerer Kohäsion,
je nach dem Verhältnis der verschiedenen Bestandteile.
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Das so erhaltene Produkt bildet ein Bindemittel, welches auch bei
regnerischem Wetter geeignet ist, um im Sommer kalt oder ein wenig erwärmt auch
in der kalten Jahreszeit verwendet zu werden. Dieses Bindemittel verliert in der
Tat keine seiner Eigenschaften, wenn, um das Ausbreiten zu erleichtern, seine Fließfähigkeit
durch Erwärmung erhöht wird.
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Man erhält ein gleichartiges Bindemittel, indem man den Teer durch
Bitumen ersetzt oder ein Gemisch von Teer und genügend erwärmtem Bitumen (z. B.
Erdpech oder -harz). Dem erwärmten Teer kann Schiffsteer zugesetzt sein. Das Binden
erfolgt mit Schiffsteer schneller, und wenn das Bindemittel dann weniger plastisch
ist, fließt es im Sommer weniger leicht, was bei Straßenverkleidungen von Wichtigkeit
ist. Um die Einverleibung oder Aufnahme des Schiffsteers zu erleichtern, kann man
dem Gemisch schwere Öle hinzusetzen.
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Man kann ein Produkt von ähnlichem Gefüge wie das oben beschriebene
herstellen, indem man Teer (oder Bitumen oder Schiffsteer und schwere Öle oder nur
zwei dieser Körper) mit einer Gallerte eines Silikates von Eisen, Aluminium oder
Magnesium mischt.
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Das Natriumsilikat kann. außerdem durch kieselsaures Kali oder Wasserglas
ersetzt werden.
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ZurVerkleidung von Straßen und Chausseen mit großem Verkehr für schnelle
Fahrzeuge, welche alsbald zum Verkehr freigegeben werden sollen, benutzt man vorteilhaft
etwa das nachstehendeVerhältnis: Kalk 15 kg, Wasser 45 kg, Teer Zoo kg, Silikate
ioo kg, Schiffsteer 30 kg.
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Der Zusatz von Schiffsteer kann je nach Wahl verschieden sein. Man
vergrößert die Fließfähigkeit, indem man die Kalkmenge verringert und die des Silikates
erhöht. Umgekehrt erhält man durch Vergrößerung der Kalkmenge ein weniger plastisches
und spröderes Produkt. Andererseits gibt ein Bitumen ein dauerhafteres Bindemitel
als Teer, aber da es viel teuerer ist, kann es nicht unter allen Verhältnissen Anwendung
finden.
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Als besonders vorteilhafte Mischung einer Calciumverbindung, die eine
besonders günstige Gallertbildung bewirkt, sei folgendes Mengenverhältnis angegeben:
Lösung von Calciumchlorid 5 bis io kg in ioo kg Wasser, Wasserglas von 35° B8 ioo
kg, Wasser 25 kg.
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Die aus dieserMischunghergestelltegelierte bituminöse Masse bildet
einen Schlicker von höhererFlüssigkeit, so daß er durch dieStreuöffnungen der Ausstreumaschinen;
die für Straßenbau oder Straßenverkleidung gewöhnlich verwendet werden, besser durchfließt
und ein sonst häufiges Verstopfen der Öffnungen vermieden wird.
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Um einen richtigen Fahrdamm anzulegen, werden zerkleinerte Steine
von etwa q. bis 7 cm und ein Gemisch von Silikat, Kalk und Teer verwendet. Zum Verkleiden
des Fahrdammes benutzt man i kg bis 45 kg des Teergemisches auf den Quadratmeter
und io bis i 51 Kies oder Schotter mit einer Korngröße von 2 bis 25 mm.
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Die obigen Präparate können Verwendung finden, um Papier, Holz, überzöge,
Stoffe usw. feuersicher zu machen und ihre Undurchdringlichkeit zu sichern.
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Aus obigen Ausführungen ist augenscheinlich, daß die schon gebildeten
und mit einem gallertartigen Silikat umgebenen kieselsauren Kalkkörnchen eine intensivere
und schnellere Gallertbildung des Teers hervorrufen, als wennTeer, Silikat und Kalk
zugleich gemischt werden und nebeneinander in einer viel kürzeren Einwirkungszeit
die Vereinigung von Kalk und Silikaten und außerdem noch eine Gallertbildung stattfinden
soll.
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Bei dem neuen Bindemittel spielt die Bildung einer rauhen Kieselerdekruste
zwischen den Steinfugen der Straßendecke eine bedeutende, kennzeichnende Rolle.
Einerseits verhindert diese Kieselerdekruste ein Verdunsten der im Produkt enthaltenen
Öle, wodurch die Sprödigkeit und das Reißen der Straßendecke vermieden wird, andererseits
verhütet ihre rauhe Beschaffenheit ein Gleiten der Fahrzeuge und Zugtiere. Die Kieselerdekruste
bildet sich aber der Abnutzung entsprechend selbsttätig wieder. Das neue Bindemittel
kann im voraus in der Fabrik oder im Lager hergestellt und ähnlich wie Portlandzement
verfrachtet werden. Es zeigt eine gute Beständigkeit; seine Bestandteile trennen
sich bei einer Temperatur von ungefähr $o° C nicht,
weshalb das
Produkt in Gefäßen gelagert oder befördert werden kann, ohne seine Eigenschaften
zu verlieren. Das Produkt kann nach geeigneter Vorbereitung auch gestreut werden,
was bei den bekannten Erzeugnissen unmöglich ist.
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Das nach dem neuen Verfahren hergestellte Bindemittel kann bei feuchter
Witterung, selbst bei Regen und bei einerTemperatur von - 5 ° C verwendet werden.
Diese Eigenschaften sind von besonderer Wichtigkeit für Ausbesserungsarbeiten an
Straßendecken.