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Verfahren zur Herstellung von aus Gesteinen und Bindemitteln bestehenden
Straßenbelagmassen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Straßenbelagmassen
aus gebundenen Gesteinstücken.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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@'@ 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.
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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.
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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.
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Straßenbelagmassen nach der vorliegenden Erfindung können ferner dadurch
hergestellt werden, daß das Gestein mit einer wässerigen Emulsion des betreffenden
Bindemittels - gemischt oder begossen wird.
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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.
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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.