-
Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, wie Betonstraßendecken, Kunststeinen
u. dgl. Das Aufbringen von bituminösen Überzügen an Bauteilen, wie Betonstraßendecken,
Grundmauern u. dgl., bietet insofern ein Problem, als der bituminöse Überzug nicht
ohne weiteres an den Bauteilen festhaltet. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden,
um die Haftfähigkeit des Überzuges an der Unterlage zu verbessern, in diese Unterlage
Asphaltkörner einzubetten. Die Unterlage sollte z. B. aus Kunststeinen bestehen,
die entweder im ganzen mit Asphaltkörnern untermischt sind oder die einen Überzug
mit eingebetteten Asphaltkörnern besitzen. Dabei ist jedoch eine wichtige Eigenschaft
aller Bitumina, zu denen auch der Asphalt gehört, außer acht gelassen worden. Guter
Gußasphalt nämlich verliert bei Erwärmung auf nur +40'C 7o°/, seiner Druckfestigkeit
und wird bei =8o ° bereits ganz weich, fast flüssig.
-
Nun ist aber die Temperaturbeständigkeit der zu den Kunststeinen,
zum Mörtel o. dgl. zugefügten Asphaltteilchen von grundsätzlicher Bedeutung für
die Brauchbarkeit eines solchen Asphaltzusatzes überhaupt. Denn die Temperaturempfindlichkeit
tritt ja für die Qualität des mit dem Asphalt untermischten Kunststeines o. dgl.
nicht erst in Erscheinung, wenn der Asphalt flüssig wird, sondern schon viel eher
dadurch, daß die Kohäsion des Asphalts schon bei geringer Temperaturerhöhung stark
abfällt, die Adhäsion aber gleichzeitig zunimmt. Dies bedeutet, daß ein mit Asphaltkörnern
durchsetzter Kunststein schon bei geringer Temperaturerhöhung mechanischen Beanspruchungen
wesentlich schlechter gewachsen ist. Denn durch die abnehmende Kohäsion im einzelnen
Asphaltkorn wird der Asphalt befähigt, dem Drucke auszuweichen und setzt so die
Druckfestigkeit des ganzen Steines in unkontrollierbarer Weise herab. Vom Erfinder
angestellte Versuche haben ergeben, daß ein derartiger Kunststein bezüglich seiner
mechanischen Eigenschaften so unzuverlässig ist, daß er nicht einmal für den Unterbau
von Straßendecken Verwendung finden kann. Für den Bau von tragenden Mauern müssen
selbstverständlich derartige Kunststeine erst recht abgelehnt werden, weil dann
bei starker Sonnenbestrahlung Einsturzgefahr zu befürchten ist.
-
Weiterhin ist zu bedenken, daß die üblichen Kunststeine aus einem
Kalkmörtelgemisch nach der Formung einer Erhitzung auf 18o bis zoo° C ausgesetzt
werden müssen. Will man solche Steine mit gewöhnlichen Asphaltprodukten untermischen,
so fließt der Asphalt unbedingt aus den Formlingen heraus, weil er bei dieser zur
Erhärtung des Steines notwendigen Hitze völlig flüssig wird. Dadurch wird die Druckfestigkeit
der Kalksandsteine außerordentlich geschwächt, wenn ihre Verwendungsmöglichkeit
nicht überhaupt in Frage gestellt wird.
-
Werden die als Unterlage für den bituminösen Überzug., dienenden -
Steine dagegen nur mit einem Überzug versehen, der gewöhnliche Asphaltkörner enthält,
so können diese Steine wohl, nachdem durch die Bearbeitung der Oberfläche die Asphaltkörner
bloßgelegt sind,
als Haftgrund für einen bituminösen Überzug benutzt
werden. » Sie 'habet =aber den Nachteil, daß beim Übereinanderschichten solcher
Steine zu Grundmauern beispielsweise, bei dem der bituminöse Überzug zwecks Grundwasserisolierung
angebracht werden soll, durch die Summierung der asphaltkornhaltigen Zwischenschichten
in den Stoßfugen der Steine die Standfestigkeit der Mauer insbesondere bei der Erwärmung
auch schon durch die Sonnenbestrahlung um ein nicht vorher zu bestimmendes Maß herabgesetzt
wird. Ein weiterer sehr bedeutsamer Nachteil liegt, wie eingehende Versuche des
Erfinders ergeben haben, darin, daß beim Aufbringen der heißen Deck- bzw. Isolierschicht
die niedrig schmelzenden Asphaltkörner ihren Zustand verändern, durch die große
Hitzeeinwirkung leichte Öle absondern, solche sogar verdampfen und dadurch in der
Deckschicht Blasenbildungen, selbst Durchbrüche verursachen, wodurch die beabsichtigte
Wirkung einer einwandfreien Haftfähigkeit einerseits und einer zuverlässigen Undurchlässigkeit
der aufgebrachten Deckschicht andererseits vollkommen in Frage gestellt wird. Derartige
Steine müssen deshalb ebenfalls abgelehnt werden.
-
Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung
von Bauteilen mit erhöhter Haftfähigkeit für die bituminösen Überzüge und benutzt
dabei die Erkenntnisse, auf denen die vorbeschriebenen Vorschläge beruhen. Dabei
geht die Erfindung von der Voraussetzung aus, daß man, wenn man schon.die zu überziehenden
Bauteile, wie z. B. Kunststeine, mit Bitumenkörnern versetzen will, die physikalischen
Eigenschaften des Bitumens gruridsät7-lich verändern muß, um die Brauchbarkeit der
Steine nicht herabzusetzen.
-
Zu diesem Zwecke wird das Bitumen, welches dem Baustoff, aus dem die
Kunststeine, wie Straßendecken o. dgl., hergestellt werden, zugesetzt werden soll,
in besonderer Weise vorbereitet, ehe es in körniger Form dem eigentlichen Baustoff
beigemischt wird. Als bituminöse Stoffe können Asphalt, Teer oder deren Derivate
oder Abkömmlinge oder Spaltprodukte derselben sowohl natürlicher als künstlicher
Provenienz verwendet werder. Dieses wird in heißflüssigem Zustande mit einem feingemahlenen
Füllmittel aus natürlichen Gesteinen, Erden oder Schlacken in Korngrößen von nur
o bis . o,6 min entsprechend der DIN-Körnung K oo-2 versetzt. Dann wird die Mischung
aus dem heißflüssigen Zustande ab= geschreckt, indem es z. B. über mit Wasser gefüllten
Behältern zum Abtropfen gebracht und auf diese Weise die Form von Körnern oder Flocken
erhält.
-
Die Menge der zugegebenen anorganischen Füllmittel wird sowobl nach
der quantitativen als nach der qualitativen Seite derart gewählt, daß nach entsprechender
Erhitzung eine zähflüssige, tropfbare Masse entsteht. Es empfiehlt sich, mit einem
geringen _Überschuß des Bindemittels zu arbeiten. Der auf diese Weise hergestellte
Streuasphalt besitzt im Querschnitt infolge der Feinkörnung des -Füllmittels eine
fast homogene Zusammensetzung, die die physikalischen Eigenschaften des Bitumens
grundsätzlich verändert und ihn zu den im Nachfolgenden beschriebenen Verwendungszwecken
geeignet macht.
-
Nun ist allerdings schon vorgeschlagen worden, bituminöse Stoffe mit
körnigen anorganischen Füllmitteln zu mischen und die Mischung in Korn- oder Flockenform
zu bringen, um ein versandfähiges, grießartiges Erzeugnis zu gewinnen. Bei diesen
bekannten Verfahren ist aber nicht Bedacht genommen worden auf die Korngröße des
Füllmaterials, so daß der so hergestellte Asphaltgrieß die wesentlichen physikalischen
Eigenschaften des Bitumens beibehalten hat. Insbesondere muß derartiger Grieß nach
ausdrücklicher Vorschrift vor der Verarbeitung zu Kunststeinen oder Straßenbelägen
wieder erwärmt werden. Die Versuche des Erfinders haben nun ergeben, daß es für
den Zweck der vorliegenden Erfindung ausschlaggebend ist, das Füllmaterial in möglichst
feiner Körnung zu verwenden, weil nur auf diese Weise die-innige Mischung des Bitumens
mit dem Füllmaterial, die homogene Zusammensetzung der einzelnen so hergestellten
Asphaltkörner und die physikalischen Eigenschaften des Asphalts, die seine Verwendung
für die nachbeschriebenen Zwecke ermöglichen, erreicht werden.
-
Der gemäß dem ersten Schritt des hier beschriebenen neuen Verfahrens
hergestellte Streuasphalt kann, was erst seine Verwendung für die Herstellung von
Kunststeinen ermöglicht, anstandslos eine Temperatur von 200' ertragen. Denn die
bei steigender Temperatur wachsende Adhäsion und gleichzeitig fallende Kohäsion
des Asphalts im einzelnen Streuasphaltkorn bewirkt lediglich, daß das ganz feine
Füllmaterial nunmehr um so fester zusammengehalten wird. Selbst bei stark erhöhter
Temperatur kann also der Asphalt im Streuasphalt gegenüber mechanischen Drücken
nicht ausweichen; vielmehr nimmt das Füllmaterial, das vom umgebenden Asphalt festzusammengehalten
wird, die Drücke auf.
-
Der Streuasphalt kann zu' verschiedenen Zwecken benutzt werden. Beispielsweise'
kann man ihn mit dem Beton, der für- die Unterlagen von Straßendecken verwendet
wird, untermischen. Wie eingehende Versuche ergeben haben, wird hierdurch die Festigkeit
der Straßendecke gegenüber derjenigen, die aus reinem Beton besteht, nur um ein
praktisch nicht in Betracht kommendes Maß herabgesetzt, die
Oberfläche
der - Betonunterlage besitzt jetzt aber eine außerordentlich gesteigerte Haftfähigkeit
gegenüber einem bituminösen Überzug, der die Verschleißschicht der. Straßendecke
bildet. Infolge dieser ausgezeichneten Bindewirkung kann die Konstruktionshöhe der
Decklage- sehr verringert werden und ermöglicht so eine Verbilligung des Straßenbaues.
-
Die Erkenntnis, daß für die Eigenschaften des Streuasphalts die Korngröße
des zugesetzten Füllstoffes ausschlaggebend ist und nicht so sehr die chemischen
oder physikalischen Eigenschaften des Füllstoffes, ermöglicht noch einen weiteren
Vorteil. Da gute Bitumina völlig wetterbeständig sind, sind auch alle Arten von
Füllstoffen, die für die Herstellung des Strenasphaltes verwendet werden und durch
die Mischung mit denn Bitumen geschützt sind, wetterbeständig. Dies ermöglicht die
Verwendung aller Arten von Füllstoffen, wie pulverisiertem Ton oder Lehm und sogar
Ackererde, was die Herstellung des Streuasphaltes sehr verbilligt. Für die Herstellung
von Kunststeinen ist der Streuasphalt infolge seiner großen Hitzebeständigkeit besonders
geeignet. Denn es hat sich gezeigt, daß Kunststeine, die durchgehend aus einer Mörtel-
und Streuasphaltmischung geformt waren, eine 2ostündige Erhitzung auf Zoo ° C nach
der Formung ohne Veränderung des Streuasphaltkornes überstehen. Derartige Kunststeine
können also genau wie Kunststeine ohne Streuasphaltzusatz für die Aufführung von
Mauern verwendet werden. Nach Bearbeitung der Oberfläche kann man dann einen Überzug
aus Gußasphalt oder Bitumen für die Grundwasserisolierung anbringen. Gegenüber den
bisher praktisch verwendeten Verfahren der Grundwasserisolierung gibt die Erfindung
den Vorteil einer 3o bis 35°/oigen Kostenersparnis.
-
Nachstehend ist das Verfahren im einzelnen beispielsweise klargestellt
und erläutert.
-
Ein Gemenge von gemahlenem Asphaltgestein mit Sand, Zerkleinerungs-,
z. B. Quetsch- oder Mahlgut natürlicher Gesteine oder Hochofenschlacke der DIN-Körnung
oo-2 mit einem Mindestmaß an Hohlräumen wird getrocknet, erhitzt und mit einem heißflüssigen
natürlichen Asphaltbitumen, rein oder vermengt mit andern Bitumina oder mit künstlich
durch Destillation organischer Naturstoffe erhaltenen Ölen, Teeren oder Pechen in
solcher Menge gemischt, daß das Gemisch bei einem geringen Überschuß an Bindemittel
eine zähflüssige, tropfbare Zustandsform erreicht.
-
Oder es wird in umgekehrter Reihenfolge in ein heißflüssiges Asphaltbitumen,
das rein oder mit andern Bitumina oder mit künstlich durch Destillation organischer
Naturstoffe gewonnenen Ölen, Teeren oder Pechen vermengt ist, eine ein Mindestmaß
an Hohlräumen aufweisende und zweckdienlich vorgewärmte Mineralmasse aus Sand, Quetsch-
oder Mahlgut- natürlicher Gesteine oder Hochofenschlacke der DIN-Kör--nung oo-2,
rein oder unter sich gemischt, in solcher Menge, eingebracht, daß das Gemisch bei
einem geringen Überschuß an Bindemittel eine zähflüssige, tropfbare Zustandsform
annimmt.
-
Dasselbe wird nun unter stetem Rühren über mit Wasser gefüllten Behältern
zum Abtropfen gebracht; die Tropfengebilde erhalten zufolge der raschen Abkühlung
feste Form und treten sofort als körnige, flockige Körper in Erscheinung.
-
Zwecks Aufbewahrung, Transport und Lagerung dieses Materials ist gewöhnlich
dessen Trocknung und Umhüllung mit anorganischem Pulver, Gesteinsstaub, Zement usw.
erforderlich.
-
Während beispielsweise eine Mischung von Mexphalt E (i Volumteil,
heißflüssig) mit natürlichem Asphaltpulver (io Volumteile vorgewärmt) und Steinmehl
der DIN-Körnung oo-2 (3 Volumteile vorgewärmt) bei einer Erhitzungstemperatur bis
etwa 270° C eine trägflüssige, streichfähige Masse ergibt, zeigt eine Mischung von
2 Volumteilen Mexphalt E, io Volumteilen Asphaltpulver und 2 Volumteilen Steinmehl
von einer Korngröße bis o,6 mm bei einer Temperatur von bis 28o' C bereits ein Gemenge,
das zähflüssig und tropfbar ist; es neigt nach der Granulation zur Klumpenbildung;
eine Nachbehandlung für die Trockenlagerung und den Transport erfordert eine Bindung
des als Überschuß an die Oberfläche des Kornes tretenden Klebestoffes mit einem
passenden Mahlgut, wie Steinmehl, Zement usw.
-
Andere Gemenge, wie eine Mischung von 1q. Volumteilen Asphaltpulver,
das in i Volumteil heißflüssigem Mexphalt E eingerührt wurde, oder eine Mischung
aus 28 Volumteilen vorgewärmtem Steinmehl einer Korngröße bis o,6 mm und q. bis
5 Volumteilen heißflüssigem Mexphalt E auf 270' C und darüber erwärmt, liefern
sofort durch geeignete Verteilvorrichtungen, Drahtnetz, gelochtes Blech u. dgl.,
über Wasser zum Abtropfen gebracht, je nach Maschen- oder Lochweite des Verteilers
und je nach Fließbarkeit der Masse, welche wiederum vom spez. Gewicht des Füllstoffes,
dem Bitumengehalt und der Temperatur des Gemisches abhängt, eine längliche, rundliche
oder flockige Kornbildung.