DE638697C

DE638697C - Verfahren zur Herstellung von aus Gesteinen und Bindemitteln bestehenden Strassenbelagmassen

Info

Publication number: DE638697C
Application number: DEM128723D
Authority: DE
Original assignee: PAUL VORBECK MOLDE DIPL ING
Current assignee: PAUL VORBECK MOLDE DIPL ING
Priority date: 1934-09-03
Filing date: 1934-09-28
Publication date: 1936-11-21

Description

Verfahren zur Herstellung von aus Gesteinen und Bindemitteln bestehenden Straßenbelagmassen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Straßenbelagmassen aus gebundenen Gesteinstücken.
Bisher sind zwei Gruppen von Verfahren zur Herstellung derartiger. Belagmassen bekannt. Die eine Gruppe esteht darin, daß ein bituminöses Bindemittel; Teer, Pech oder ein ähnlicher Stoff, mit oder ohne Zusätze verwendet wird; das Kennzeichen der zweiten Gruppe besteht in der Verwendung eines anorganischen Bindemittels, wie Zement, Kalkmörtel o. dgl. Jede der beiden Verfahrensarten zeigt in der Praxis eigentümliche Nachteile.
Die bituminös gebundenen Straßendecken sind in ihrer Härte sehr stark temperaturabhängig. Bei tiefen Temperaturen im Winter sind sie spröde, während sie im Sommer so weich werden, daß verschiedene Fahrzeuge bleibende Spuren hinterlassen und daß sich sehr häufig eine Wellenbildung in der Oberflache einstellt. Die durch die Bindemittel bedingte dunkle Farbe, die namentlich bei feuchtem Wetter in Erscheinung tritt, erschwert die Sicht bei Nachtfahrten. Bei warm aufgebrachten Belägen dieser Art kommt noch hinzu, daß die angewendete Temperatur ziemlich entscheidend ist und daß namentlich bei Überschreitung der zulässigen und zur Erzielung der nötigen Bildsamkeit auch erforderlichen Temperatur chemische Veränderungen vor sich gehen, welche die Haltbarkeit sehr ungünstig beeinflussen. Die kalt aufgebrachten, bituminös gebundenen Straßenbeläge zeigen wiederum eine so große Härte, daß sie zur Rissebildung neigen.
Die Betondecken mit Bindung durch anorganische Bindemittel sind zwar von heller Farbe, also guter Sichtbarkeit bei Nacht, und werden auch im Sommer nicht weich, jedoch sind sie sehr spröde, so daß die Decken in sehr großer Stärke ausgeführt werden müssen, damit sie nicht unter der Verkehrsbelastung durch Rissebildung zerstört werden.
Die Erfindung bezweckt, ein Verfahren zu schaffen, welches die Vorteile der beiden bisher bekannten Verfahrensarten ohne ihre Nachteile vereinigt. Die Erfindung besteht darin, daß als Bindemittel ein oder mehrere in Wasser nicht oder schwer lösliche Seifen von solchen organischen Säuren verwendet werden, die mit Alkali Seifen bilden, also beispielsweise von Fettsäuren, Naphthensäuren, Harzsäuren (Tallöl), Sulfönsäuren oder Ölen, und zwar allein oder mit Zusätzen. Für solche Zusätze kommen insbesondere Zement oder Kalkmörtel in Frage.
Diese Seifen vereinigen als Bindemittel in Straßenbelägen sämtliche gute Eigenschaften der bituminösen Stoffe, z. B. von Asphalt u. dgl., mit--denen vbn Zern'ent u. dgl. Sie sind z. B. in der Regel nur schwach gefärbt, weshalb das rznr -Aiiwcridurigg g&rachte Gestein,.. das so hell -wie erwünscht, gegebenenfallW ganz weiß sein kann, für die Farbe der Obe Fläche des fertigen Straßenbelags maßgebend` ist. Viele dieser Seifen sind außerdem sehr temperaturbeständig, so daß die Härte der Straßendecke sich bei Temperaturschwankungen von z. B. - 3o0 auf + 70° C nur wenig ändert. Ferner lassen sich die Straßenbeläge in .verschiedener Weisekaltaufbringen, so daß die Gefahr einer Veränderung durch zu hohe Erwärmung bei der Aufbringung v @rmieden wird: -Die Eigenschaften der einzelnen Seifen, die Härte und Klebefähigkeit, können verschiedentlich, z. B. durch Anwendung eines größeren oder geringeren Überschusses von Säure im Verhältnis zu Metall, d. h. durch Abänderung des Verseifungsgrades, oder aber durch Zusatz von Verdünnungsmitteln, wie Ölen verschiedener Art, Teer und gegebenenfalls Asphalt usw., in jedem gewünschten Grade abgeändert werden. Es läßt sich beispielsweise durch gleichzeitige Anwendung von Teer und den vorstehend erwähnten Seifen als Bindemittel eine Vereinigung der guten Eigenschaften dieser beiden Arten von Bindemitteln unter vollständiger oder teilweiser Ausschaltung der ungünstigen Eigenschaften des Teers erreichen. Schließlich können Abänderungen der Härte und der Klebefähigkeit des Bindemittels innerhalb gewisser Grenzen auch durch gleichzeitige Anwendung mehrerer verschiedener Seifenarten erzielt werden.
Die Verwendung der gemäß der Erfindung als Bindemittel in Frage kommenden Stoffe im Straßenbau ist an sich nicht neu. Es ist nämlich bekannt, bituminöse Bindemittel durch einen Zusatz von einem gewissen Anteil, höchstens etwa 2o Prozent, emulgierend wirkender Stoffe, wie Seifen, in Emulsionszustand zu bringen, um die An@vendung in kaltem Zustande zu ermöglichen, wobei es weiter bekannt - ist, wasserunlösliche Seifen als Emulgierungsmittel zu verwenden.
Beim Verfahren der vorliegenden Erfindung sollen aber die wasserunlöslichen Seifen nicht nur ein Emulgierungsmittel für -ein bituminöses Bindemittel darstellen, sondern sie werden als Bindemittel verwendet, wobei bituminöse Stoffe allenfalls in geringen Mengen zur Beeinflussung der Härte beigefügt werden können. Die oben erläuterten günstigen Eigenschaften des Straßenbelags können naturgemäß erst dann erreicht werden, wenn die Seifen das Bindemittel selbst darstellen, während die bekannten Verfahren, welche einen geringen Seifenzusatz alsEmulgierungsmittel verwenden, naturgemäß eine Straßendecke ergeben müssen, deren Eigen-..-s,chaften im wesentlichen denjenigen der üb- en bituminös gebundenen Decken ent-9-p@echen.
@'@ Es ist schließlich ein Verfahren zur Hers eIlung von Preßkörpern bekannt, bei welchem Schwermetallseifen als Bindemittel verwendet werden sollen. Dieses Verfahren soll ermöglichen, keramische Pulver vor dem Sintern auf trocknem Wege in Formen zu pressen. Dieser Aufgabe liegen aber ganz andere Gesichtspunkte zugrunde als der HerstelIung von Straßenbelägen. Einerseits werden bei Straßenbelägen Forderungen gestellt, die bei den bekannten Verfahren keine Rolle spielen, wie Wetterfestigkeit, Widerstand gegen Abnutzung und eine gewisse Dehnbarkeit zur Vermeidung von Brüchen, wenn der Untergrund arbeitet, die bei der Herstellung von keramischen Preßkörpern, welche nachher durch Sintern verfestigt werden sollen, vollständig gleichgültig sind, während anderseits für die Zwecke des bekannten Verfahrens andere, im Straßenbau nicht in Frage kommenden Forderungen zu berücksichtigen sind, nämlich in erster Linie geringe Beeinflussung des Sinterungserzeugnisses durch das Bindemittel. Aus diesem Grunde läßt sich aus der Eignung eines Bindemittels für den einen Zweck keinesfalls auf eine Eignung für den anderen Zweck schließen.
Die vorliegende Erfindung kann in der Weise ausgeführt werden, daß das fertige Bindemittel - die Seife oder die Seifen mit oder ohne Zusatz - gesondert in an und für sich bekannter Weise hergestellt und danach mit dem Gestein gemischt werden. Da das Bindemittel indessen häufig selbst bei hohen Temperaturen -ziemlich zähe ist und sich daher schwer ohne Anwendung von sonst überflüssigen Lösungsmitteln gleichmäßig auf das Gestein auftragen läßt, wird es in der Praxis häufig zweckmäßig sein, das Bindemittel unmittelbar auf das Gestein auszufällen: Man kann beispielsweise vor oder nach der Aufbringung des Gesteins auf die Straße dasselbe mit einer Alkaliseifenlösung und danach, je nach der Art der zu bildenden Seife oder Seifen,mit der Lösung eines Kalk-, Aluminium- öder Mägnesiumsalzes oder eines sonstigen geeigneten Salzes mischen oder begießen. - In der Alkaliseifenlösung kann gegebenenfalls eine gewisse Menge von Öl, Teer oder anderen Stoffen emulgiert sein, die im fertigen Bindemittel enthalten sein sollen, welche Olmenge usw. jedoch auch gesondert mit dem Gestein oder der gesamten Masse vermischt werden kann.
Ein anderes zweckmäßiges Verfahren besteht darin, das Gestein mit einem Oxyd, einem Hydroxyd oder gegebenenfalls einem Carbonat des Metalls zu mischen, dessen Seife gebildet werden soll, wonach die zu verwendende Fettsäure, Naphthensäure, Harz-. säure oder sonstige ähnliche Säure entweder allein oder mit Wasser in Form einen Emulsion zusammen eingemengt wird. Ein' etwaiger Zusatz von Öl, Teer u. dgl. kann dadurch erfolgen, daß diese Stoffe entweder vor oder nach dem Zusatz von Säure oder mit derselben zusammen dem Gestein zugesetzt werden.
Straßenbelagmassen nach der vorliegenden Erfindung können ferner dadurch hergestellt werden, daß das Gestein mit einer wässerigen Emulsion des betreffenden Bindemittels - gemischt oder begossen wird.
Die nach einem der obenerwähnten Verfahren hergestellten Straßenbeläge müssen, nachdem das Gestein auf die Straße aufgebracht ist, in der Regel in geeigneter und an sich bekannter Weise, z. B. durch Walzen, Stampfen oder lediglich durch Einwirkung des Verkehrs, verdichtet werden, und es ist dann von Bedeutung, daß durch Bemessung des Verhältnisses zwischen Metallverbindung (z. B. Oxyd, Hydroxyd oder Carbonat) und Säure oder durch Zusatz flüchtiger Öle dafür Sorge getragen wird, daß das Bindemittel erst im Laufe der für eine genügende Verdichtung erforderlichen Zeit seine endgültige Härte erzielt. Ferner kann man z. B. dadurch, daß man das obenerwähnte Mengenverhältnis zwischen Metallverbindung und Säure aufwärts im, Straßenbelag zunehmen läßt, erzielen, daß der Belag unten weicher und oben härter wird. Dadurch läßt sich ein an der Oberfläche gegen Eindrücke des Verkehrs widerstandsfähiger, jedoch unten gegen Verschiebungen im Untergrund nachgiebiger Straßenbelag erzielen, wodurch das Entstehen von Rissen u. dgl. vermieden wird.
Die Bindemittel nach der vorliegenden Erfindung lassen sich in gewissen Fällen auch vorteilhaft zusammen mit Bindemitteln anorganischer Art; z. B. Zement, anwenden, wodurch sich eine Vereinigung der guten Eigenschaften des Zements oder des Zementbetons, wie Rauheit, helle Färbung usw., und der Dehnbarkeit usw. der Seifen-,erzielen läßt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von aus Gesteinen und Bindemitteln bestehenden Straßenbelagmassen, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel ein oder mehrere in Wasser nicht bzw. schwer lösliche Seifen von organischen Säuren, wie z. B. Fettsäuren, Naphthensäuren, Harzsäuren, Sttlfonsäuren oder Ölen, verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel außerdem noch anorganische Bindemittel, wie z. B. Zement oder Kalkmörtel, zugesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch r und a, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel vor, während oder nach der Verdichtung der Straßendecke durch chemische Umsetzung zwischen einem Metallsalz und einer wässerigen Seifenlösung bzw. zwischen dem Oxyd; Hy droxyd oder Carbonat eines Metalls und einer seifenbildenden Säure unmittelbar auf den Oberflächen des Gesteins gebildet wird. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die. Härte des Bindemittels in den verschiedenen Schichten des Straßenbelags durch Zusatz größerer oder geringerer Mengen an Metallverbindungen zu den organischen, seifenbildenden Stoffen erhöht bzw. vermindert wird, wodurch die Härte des Bindemittels von der untersten Schicht des Belags aufwärts zur Oberfläche desselben zunimmt. 5. Verfahren nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ganz oder teilweise in Form einer wässerigen. Dispersion auf das Gestein aufgebracht wird.