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Verfahren zur Herstellung von bituminösen oder teerigen Stampf- oder
Walzbelagmassen Es ist bekännt, daß man durch eine Zugabe von Kohlenstaub zu Teer
den Zähigkeitsgrad des Teers erhöhen kann. Zu Straßenbauzwecken hat man einen derart
veredelten Teer bisher auf Straßenoberflächen vergossen. Man hat ferner auch schon
vorgeschlagen, bituminösen Massen Kohlenstaub als Füllmittel zuzusetzen, und zwar
in den für Füllmittel üblichen großen Mengen von 37 bis zu 7ooJo; dieses ,Gemisch
von bituminöser Masse und Kohlenstaub, welches also kein Gesteingerüst enthält,
soll alsdann auf den Kochpunkt gebracht werden, hierbei wird sämtlicher Kohlenstaub
Inder bituminösen Masse aufgeschlossen, und man erhält als Endergebnis eine gleichmäßige,
bildsame, bituminöse Gußmasse.
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Gemäß der Erfindung soll demgegenüber Kohlenstaub in bituminösen oder
teerigen Stampf- oder Walzbelagmassen, wie Stampfasphalt, Teerstampfmehl, Sandasphalt
oder Asphalt- oder Teerbeton als ein Teil des für diese Massen üblichen Gesteinfüllers,
also des feinsten Gesteinstaubes, verwendet werden. Dieser Zweck erfordert, den
Kohlenstaub bei einer so niedrigen Temperatur. und in einer solchen Menge zuzusetzen,
daß er sich in dem Bindemittel nur teilweise löst, d. h. daß nur eine Anätzung der
Oberfläche der Kohlenstaubteilchen durch das bituminöse oder teerige Bindemittel
stattfindet. Da nun aber auch noch nach der Mischung des Kohlenstaubes mit dem Bindemittel
eine langsam fortschreitende, aber niemals bis zu einer völligen Auflösung des Kohlenstaubes
führende Lösung des Kohlenstaubes in dem Bindemittel stattfindet, so hat dies zur
Folge, daß sich die Zähigkeit des Gemisches auch noch in dem fertigen Gemisch langsam
fortschreitend erhöht, was für den Bestand des Belages sehr vorteilhaft ist.
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Man hat ferner vorgeschlagen, bituminösen Betonmassen Ruß als Füller
zuzusetzen. Da jedoch Ruß bituminösen wie auch teerigen Massen gegenüber chemisch
vollkommen inaktiv ist, so ergibt eine Beigabe von Ruß als Füller lediglich eine
bestimmte gleichbleibende Zähigkeitserhöhung der Masse wie jeder andere Gesteinsfüller.
Das gleiche würde für eine Zugabe von Koksstaub als Füller gelten. Infolge seiner
außerordentlichen Feinheit und seiner fettigen Beschaffen-. heit läßt sich ferner
Ruß nur in sehr geringen Mengen mit einer bituminösen und insbesondere mit einer
teerigen Masse mischen. Durch eine Zugabe von Ruß wird ferner im Gegensatz zu Kohlenstaub
die Rauhigkeit der Masse nicht erhöht, und da Kohlenstaub beispielsweise bei der
Gewinnung von Steinkohle in dem für den vorliegenden Zweck erforderlichen Feinheitsgrad
natürlicherweise
anfällt, so erübrigt sich eine besondere Aü-fbereitgng;-zdes-.'g#ohlenstaubs
für den vorliegenden. Zweck im Gegensatz beispielsr@eise zur--einer- Vtreendung
von Koks: staub als Füller, der durch eine Vermahlurig von Koks in der erforderlichen
Feinheit hesonders hergestellt werden müßte; Kohlen= staute ist u. a. auch aus diesem
Grund wesentlich billiger als Ruß und Koksstaub.
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Den Zusatz des Kohlenstaubs zu dem übrigen Gestein und dem Bindemittel
der Masse kann man nun in verschiedener Weise bewirken.
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Die erste Anwendungsweise besteht darin, daß man den Kohlenstaub mit
dem bituminösen Bindemittel mischt und diese Mischung mit dem Gestein.mischt.
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Die zweite Anwendungsmöglichkeit besteht darin, daß man den Kohlenstaub,
das Bindemittel und das Gestein gleichzeitig mischt.
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Die dritte Anwendungsmöglichkeit besteht darin, daß man zunächst nur
das Gestein und den Kohlenstaub mischt und dieser Mischung später das Bindemittel
zusetzt, und die vierte Verwendungsmöglichkeit besteht darin, daß man zunächst das
Gestein und das Bindemittel mischt und dieser Mischung späterhin Kohlenstaub zusetzt.
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Die drei letzterwähnten Fälle bieten den besonderen Vorteil, daß die
erwünschte, die Zähigkeit erhöhende Wirkung des Kohlenstaubs auf das Bindemittel
erst bei dem Vermischen dieser beiden Bestandteile und nachwirkend auch noch hinterher
eintritt, mit der Folge, däß beim Mischen noch der geringere Zähigkeitsgrad des
bituminösen Bindemittels vorhanden und dementsprechend die Vermischung des Bitumens
'mit dem Gestein entsprechend erleichtert ist.
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Vermischt man gleichzeitig das Gestein, den Kohlenstaub und das Bindemittel,
so erhält man eine unmittelbar einbaufertige Masse, wobei die Zähigkeit des Bindemittels
nach dem Einbau sich noch etwas erhöht. Vermischt man zunächst nur das Gestein und
den Kohlenstaub, so bietet dies den Vorteil, daß man zunächst ein chemisch und-
physikalisch unveränderliches Gemisch hat, und da die richtige Zusammensetzung und
Auswahl des Gesteins bei der Herstellung der hier vorliegenden Straßenbaumassen
die schwierigste und die größten Erfahrungen erheischende Aufgabe ist, so hat man
bei der letzterwähnten Anwendungsweise des Kohlenstaubs die Möglichkeit, ein unveränderliches
Gesteinsgemisch in einer Hauptstelle herzustellen und zum Versand zu bringen und
dieseln Gemisch erst an der Verwendungsstelle das bituminöse ' Bindemittel zuzusetzen,
was eine wesentlich leichtere und daher ohne Schwierigkeiten an der Verwendungsstelle
vorzunehmende Arbeit ist als die Herstellung des richtigen Gesteingemisches.
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# Vermischt man zunächst das Gestein mit
| Bindemittel und setzt danach erst den |
| lenstaub zu, so bildet dieser in jenem |
| ä gleichsam teilweise oder auch ganz den |
| »%'iaubfüller, und die nachträgliche Zugabe |
des Kohlenstaubs zu dem Bitumen-Gestein-Gemisch bietet den Vorteil, daß - die Gefahr
eines Klumpens der Masse, welche das in der Mischung in -Staubform vorhandene Gestein
stets in sich birgt, in diesem Fall am geringsten ist.
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Eine besondere Wirkung ergibt sich sodann, wenn man als Gestein oder
als einen Teil des insgesamt in der Masse vorhandenen Gesteins ein poriges Mineral
verwendet und dieses mit dem Bindemittel in einer solchen Weise bzw. in einem solchen
Mengenverhältnis mischt, daß das Bindemittel insgesamt oder doch zum größten Teil
.nach dem Mischen mit dem Gestein von dessen Hohlräumen aufgenommen ist. In diesem
Fall kann ein diesem Gemisch zugesetzter Kohlenstaub zunächst keine Wirkung auf
das Bindemittel ausüben, und man kann infolgedessen auch dieses Gemisch als ein
im wesentlichen unverändertes Gemisch zum Versand bringen und die Einwirkung des
Kohlenstaubs auf das Bindemittel durch ein Erwärmen der Masse oder durch ein Kneten
derselben herbeiführen oder durch ein nachträgliches Abklopfen der Masse oder durch
mehrere dieser Mittel gemeinsam. Man -kann auch hierbei in verschiedener Weise vorgehen,
indem man den Kohlenstaub oder die andere Gesteinsmasse gegebenenfalls erst beim
Erwärmen der Gesamtmasse oder erst beim Einbau derselben zugibt.
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Als Kohlenstaub kommt Steinkohlenstaub und Braunkohlenstaub in Betracht.
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Als bituminöses Bindemittel kommt Teer sowie Erdölasphalt und natürlicher
Asphalt in Betracht.
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Eine derartige bituminöse Straßenbaumasse eignet sich zur Herstellung
aller bisher üblichen bituminösen; eine bestimmte Gesteinsfüllermenge enthaltenden
Decken, nämlich für stampfasphaltartige Beläge, wie Kunststampfasphalt, Teerstampfmehl,
Sandasphalt sowie Asphalt- und Teerbeton.
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Außer Belagmassen kann man ferner aber auch den Kohlenstaub bei der
Herstellung von "aus einem bituminösen Bindemittel und Gestein bestehenden Platten
zusetzen, da hier in gleicher Weise die Erhöhung der Zähigkeit des Bindemittels
durch den Kohlenstaubzusatz von Vorteil ist.
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Die Menge des zuzusetzenden Kohlenstaubs richtet sich je nach der
Art des herzustellenden Belags derart, daß man die für die einzelnen
Belagsarten
erforderlichen Füllerstaubmengen zum Teil oder auch vollständig durch den Kohlenstaub
ersetzt. .
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Ausführungsbeispiele i. Ausführungsbeispiele für Teerbeton 760;ö staubarmer
Gesteingrus wird mit 90;ö Teer (Pech-Anthrazenöl 70:30) gemischt, und dieser Mischung
wird i50;0 Kohlenstaub bei etwa 120' zugesetzt, wobei durch die Zuführung des Kohlenstaubs
im kalten Zustand die Temperatur der Masse auf etwa ioo° sinkt. Auf diese Weise
erhält man einen für schweren Verkehr geeigneten Teerbeton.
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2. Ausführungsform zur Herstellung von Platten 9% Teer (Pech-Arithrazenöl
70:30), 710/0 Schlackengrus und 2o% Kohlenstaub werden sorgfältig gemischt und zu
Platten gepreßt; man erhält in diesem Fall Platten von einer Druckfestigkeit von
etwa i 5o kg/qcm im Gegensatz zu Platten gleicher Teer- und Schlackengruszusammensetzung,
die jedoch an Stelle des Koblenstaubs eine gleiche Menge, also 2o% Kalksteinstaub
enthalten und eine Druckfestigkeit von rd. 9o kg/qcm haben.