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Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von heißflüssigen bituminösen
Massen zu Schutzüberzügen von Bauwerken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Verspritzen von heißflüssigen bituminösen Massen, insbesondere von solchen mit hohem
Schmelzpunkt und 'solchen mit hohem Füllstoffgehalt, z. B: an Asbestfasern. Bekanntlich
werden derartige Massen in steigendem Maße in der Bautechnik für die Herstellung
von Schutzüberzügen an Bauwerken benutzt. Die wachsenden Anforderungen. an derartige
Schutzschichtenhaben in der letztenZeit zahlreiche Vorschläge für die Zusammensetzung
der betreffenden Massen- gebracht, ohne. daß jedoch gleichzeitig brauchbareVorschläge
zur Aufbringung dieser Massen bekanntgeworden sind. Die Art der Aufbringung dieser
Überzüge bietet nämlich erhebliche Schwierigkeiten,.sobald es sich um Massen mit
hohem Schmelzpunkt und mit hohem Füllstoffgehalt handelt, was aber stets dann t
der Fall ist, wenn an die Schutzüberzüge hohe Anforderungen bezüglich Isolation,
Festigkeit usw. zu stellen sind. So mußte insbesondere bisher das Spritzverfahren,
welches zweifellos die größten technischen Vorzüge bietet, hierfür ausfallen, und
man hat sich statt dessen -mit dem Aufstreichen oder, -wo angängig, auch Aufgießen
solcher Massen geholfen. Abgesehen davon, 'daß äuch diese Arbeitsweisen nicht für
alle gewünschten Massen anwendbar sind, kann auf diese Weise natürlich nicht die
gleiche .Festigkeit und Gleichmäßigkeit der Schutzschichten wie durcheinSpritzverfahren
erzielt werden: Es ist zwar an sich bekannt, daß Bitumen, auch solches mit hohem
Schmelzpunkt, verspritzt werden kann. Zum Ausspritzen von Bitumen mit niedrigem
Schmelzpunkt können wohl normale Pumpen, Flügel- oder auch Kolbenpumpen verwendet
werden. Bei Bitumen mit hohem Schmelzpunkt dagegen ist dies bisher jedoch nicht
gelungen, da in kurzer Zeit ein völliges Verkleben und Verstopfen der Pumpen .und
Fördereinrichtungen eintrat. Man ist ausdiesemGrundedazu übergegangen, zum Ausspritzen
von Bitumen Preßluft zu verwenden, was für Bitumen mit niedrigem Schmelzpunkt auch
ohne weiteres angängig is`. Die Anwendung dieser Arbeitsweise für Bitumen mit hohem
Schmelzpunkt bringt dagegen die große Gefahr der Selbstentzündung der Massen mit
sich.
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Solche Bitumen mit hohem Schmelzpunkt müssen unter Umständen, um spritzfähig
zu sein, auf Zoo bis 22o° C erhitztwerden. Diese Temperatur liegt aber für die Mittelöle,
die notgedrungen im Bitumen enthalten sein müssen, in gefährlicher Höhe. Hinzukommt,
däß, je höher der Schmelzpunkt des Bitumens liegt, auch um so höher der Druck sein
muß, um es auszuspritzen. Die Selbstentzündungsgefahr wird daher sehr groß, wenn
für ein Bitumen mit einem Schmelzpunkt von 35 ° z. B. schon ein Preßluftdruck von
5 bis 6 Atmosphären benötigt wird.
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Die bisherigen Spritzverfahren versagen zudem vollständig, wenn es
sich darum handelt,
Bitumen mit hohem Füllstoffgehalt, wie z. B.
Asbestfasern, zu verarbeiten, und zwar gleichgültig, ob es sich dabei um Weichbitumen
oder Hartbitumen handelt. Die bislierigen Versuche, Biturnen mit Füllstoffzusatz
mittels Preßluft auszuspritzen, haben auch zu keinem Erfolg geführt. Entweder wurden
auch hier die Vorrichtungen völlig verstopft oder Bitumen und Füllstoff wurden entmörtelt,
so daß auch das Aufbringen solcher 14assen im Spritzverfahren nicht zum Erfolg führte.
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Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, diese verschiedenartigen
Nachteile bzw. deren @Trsachen zu beheben, die bisher das Verspritzen der Massen
unmöglich machten. Wie praktische Versuche ergeben haben, sind diese Ursachen einesteils
in dem Einfluß der Preßluft bzw. des Sauerstoffs auf Bitumenmassen, ferner in auf
das Material wirkenden Druck-und Bewegungsstößen in den Leitungen und in dadurch
verursachten Entmischungserscheinungen bei den Bitumenfüllstoffmassen zu erblicken.
Diese Nachteile werden nun erfindungsgemäß dadurch beseitigt, daß die Massen mittels
einer mechanisch wirkenden Pumpe oder eines praktisch sauerstofflosen Druckgases,
z. B. mittels Heißdampf, ohne oder mit nur allmählicher Querschnittsveränderung
der Leitung zu einer homogenisierend wirkenden Spritzdüse geleitet werden.
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Damit ist in erster Linie die Bqrührung von Preßluft mit der geschmolzenen
Masse in den Druck- und Fördervorrichtungen vermieden. Dies geschieht am zweckmäßigsten,
indem als druckerzeugendes Mittel eine geeignete mechanisch wirkende Pumpe Anwendung
findet. An Stelle der mechanischen Pumpe kann auch Dämpf, gegebenenfallg Heißdampf
als Druckmittel benutzt werden. Hierdurch wird schon einesteils der Einfluß des
Sauerstoffs und zudem vor allem die Gefahr der Eigenentzündung der erhitzten Bitumenmassen
ausgeschlossen.
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Um die Verstopfungs- und Entmischungserscheinungen in den Druck- und
Spritzvorrichtungen zu verhindern, werden diese erfindungsgemäß so angeordnet, daß
die Leitungen keinerlei sprunghafte Querschnittsveränderungen oder Stellen aufweisen,
durch welche in dem durchströmenden heißen- Material Druckstöße hervorgerufen werden
können. Es wird auf diese Weise erreicht, daß die Massen in einer stetigen gleichmäßigen
Bewegung befördert werden, bis sie schließlich an die Spritzdüsen gelangen. Wenn
die Umstände dieses nicht völlig vermeiden, lassen sollten, so wird man an Leitungsknicken
und ähnlichen, Drucksteigerungen verursachenden Stellen der Vorrichtung ausgleichende
Nebenumläufe vorsehen müssen, die dann die Absetzung von festenTeilen entgegenwirken
und gleichzeitig auf das Material homogenisierend wirken.
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Vor allem, 1@enn es sich um zu verspritzende missen mit hohem Füllstoffzusatz
handelt, will -man auch an der Spritzdüse nochmals "OnerEntmischung entgegenarbeiten
müssen, °:ivas "dttirch die Anwendung an sich bekannter rälidüsen o. dgl. geschehen
kann. Ebenso ist es möglich, an'der Stelle des Massenaustritts aus der Düse Druckluft
zuzuführen, wie dies bei bekannten Vorrichtungen zur besseren Zerstäubung bereits
der Fall ist. Wenn auch an dieser Stelle zugeführte Preßluft die eingangs geschilderten
Nachteile der Selbstentzündung nicht mehr bewirken kann, empfiehlt es sich jedoch
zur Erzielung einer hohen Dichte bzw . geringen Porosität der gespritzten Schutzschicht
an Stelle vonLuft ein neutrales Gas, z. B. Stickstoff, zu verwenden.
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Zudem kommt erfindungsgemäß die Anwendung von Stickstoff noch nicht
in Betracht, wenn es sich darum handelt, nach dem vorliegenden Verfahren Bitumenmassen
oder Gemische mit hohen Temperaturen und hohen Drucken, z. B. unter Tage, in Gruben
usw., zu verarbeiten, wo Gase oder schlagende Wetter auftreten können. In solchen
Fällen kann man zur Sicherheit dem Bitumen Stickstoff zufügen. Dies kann so geschehen,
daß ein Stickstöffbehälter, der in üblicher Weise ein Reduzierventil aufweist, mit
dem Bitumenvorrats-' behälter in Verbindung gebracht wird. Da Stickstoff nahezu
das gleiche spezifische Gewicht wie Luft hat, hält sich derselbe eine geraume Zeit
über der Bitumenmasse und sperrt damit den Zutritt von Sauerstoff ab, wobei der
Bitumentank selbst nicht abgeschlossen zu sein braucht. Der aus dem Gasbehälter
ausströmende und sich entspannende Stickstoff legt sich als dünner Nebelschleier
auf der Oberfläche des Bitumens. Dadurch wird vor allem erreicht, daß kein Sauerstoff
hinzutreten kann und. eine Selbstentzündung ausgeschlossen ist. Weiter wird erreicht,
daß die Bitumendämpfe, die durch die Erhitzung frei werden, nicht aus dem Bitumenkocher
selbst entweichen, die Öldämpfe also dem Bitumen erhalten bleiben. Es tritt somit
keine Destillation ein. Zudem kann ein eventueller in der Nähe auftretender Funke
die Bitumenmasse nicht zur Entzündung bringen.
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Es hat sich gezeigt, daß bei richtiger Beobachtung der vorstehenden
Verfahrensregen und bei entsprechender Ausgestaltung der benutzten. V orrichtungen
es möglich ist, z. B. auch unter den ungünstigsten äußeren Temperaturverhältnissen,hochschmelzende
Bitumenmassen mit Füllstoffzusätzen von 5o°10 und darüber zu vollkommen gleichmäßigen
festhaftenden Schutzschichten von beliebiger Stärke auf alle möglichen Flächen aufzutragen.
Dieses
Ergebnis bedeutet einen erheblichen technischen Fortschritt, indem es jetzt möglich
ist, Massen im Spritzverfähren aufzutragen, die bisher für völlig unverspritzbar
gehalten wurden und deshalb oft unter erheblichen Gefahren in heißem Zustande aufgestrichen
oder sogar gespachtelt werden mußten, wenn es sich z. B. um die Anbringung von Schutzschichten
an Decken handelte. Zu solchen Schutzschichten dienen bituminöse Stoffe mit einemSchmelzpunktvon
70° C und darüber, zu denen viele natürliche und künst-IicheAsphalte, wie Erdpech,
Erdölrückstände, Steinkohlen- und Braunkohlenteerpeche,Holzteerpeche und Kerzenteere
gehören, die oft hochprozentig mit feinen gemahlenen mineralischen Füllstoffen vermischt
sind.