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Verfahren zur Herstellung bituminöser Belagmassen Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Herstellung bituminöser Belagmassen für Straßenbau und ähnliche
Zwecke.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, bituminöse Belagmassen unter Benutzung
von Kalkstein und anderen Gesteinen, wie Flint, Hornstein usw., als stückförmiges
Material derart herzustellen, daß das Stückgut zunächst mit teilweise neutralisierter
Oleinsäure, die in einem Lösungsmittel, einem sogenannten Liquefier, gelöst ist,
dann mit Bitumen und schließlich mit Kalk behandelt wird. Die Zugabe von Kalk kann
dabei auch vor dem Asphalt aber nach der Oleinsäure geschehen, um Kalziumoleat zu
bilden. Das genannte Verfahren ermöglicht kein nasses Arbeiten und schafft auch
nicht Beständigkeit des Belages gegenüber Wasserandrang.
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Durch die vorliegende Erfindung wird es ermöglicht, saure Gesteine,
die mit bituminösen Bindestoffen besonders schwer benetzbar sind, nicht nur trocken,
sondern auch naß zu bituminösen Belagmassen zu 'verarbeiten, so daß es möglich wird,
auch bei feuchtem und regnerischem Wetter zu arbeiten.
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Die sauren mineralischen Stoffe werden gemäß der Erfindung einer Vorbehandlung
unterworfen, die zu einer verbesserten Benetzung durch das Bitumen führt und auch
eine spätere Zerstörung der Bindung durch Wasser verhindert. Für die neuartige Herstellung
bituminöser Belagmassen wird das stückige oder körnige saure Gesteinsgut zunächst
mit Gemengen, die das Oxyd bzw. Hydroxyd von Kalzium oder Mägnesium enthalten, behandelt,
darauf ein verseifbarer Stoff als Lösung oder Emulsion und erst dann abschließend
das bituminöse Bindemittel gebracht. Hierbei kann und soll feucht oder naß gearbeitet,
also von naturfeuchtem oder nassem Gesteinsgut ausgegangen oder Wasser zugefügt
bzw. Regeneinwirkung zugelassen werden.
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Mit sauren Gesteinen sind solche gemeint, die infolge eines mehr oder
weniger hohen Gehaltes an Kieselsäure von Bitumen schwer benetzt werden, so daß,
insbesondere bei Gegenwart von Wasser, eine unmittelbare Haftung des Bitumens nicht
erreicht wird. Darunter fällt, mit Ausnahme von Kalksteinen, eigentlich die Mehrzahl
der für den Straßenbau überhaupt in Betracht kommenden Gesteine einheitlicher oder
gemischter Art. Als Gemische sind hiermit nicht nur Konglomeratgestein, sondern
auch Gemenge aus Kalkgestein und saurem Gestein gemeint.
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Durch die Behandlung mit kalzium- oder magnesiumoxydhaltigen Gemengen
in Gegenwart von Wasser, die die erste Stufe des neuen Herstellungsverfahrens darstellt,
wird die Oberfläche der Steinkörner mit einer dünnen Schicht
| überzogen, die einerseits eine Verbindung mit |
| dem sauren Gestein im Sinne der Erfindung, |
| also Erdalkalisilikat, bildet, andererseits mit |
| dem an zweiter Stelle hinzukommenden vef";#, |
| seifbaren Stoff unlösliche Salze gestaltet. i ' |
| diese unlösliche Seife bringt dann zusa |
| mit der Kalk- oder Magnesiavorbehand.' |
| eine solche Erhöhung der Benetzungsfähig ei t |
des Bitumens zustande, daß dieses auch bei Wassergegenwart oder langandauernder
Einwirkung von Wasser untrennbar am Gesteinskorn haftet.
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An Stelle Kalziumoxyd und Magnesiumoxyd an sich sind auch diese Oxyde
enthaltende Gemische, auch Gemenge mit löslichen Salzen der beiden Erdalkalien,
verwendbar. Diese Gemenge werden als Aufschlämmung, Suspension oder als trocknes
Pulver aufgebracht. Für die sichere Erzeugung einer gut haftenden Schicht der angegebenen
basischen Stoffe auf den Steinoberflächen und die Bildung einer Verbindung ist eine
gewisse Zeit erforderlich. Versuche haben gezeigt, daß schon nach 5 Minuten Anhaftung
beginnt. Für eine zuverlässige und genügende Anhaftung ist jedoch eine längere Zeit,
z. B. Lagern während einiger Stunden, zweckmäßig. Mehr als eintägige Lagerung ist
nicht erforderlich, es schadet aber auch nicht, wenn längere Zeit für die Orientierung
der Moleküle, die sowohl an der Steinoberfläche als auch in der Metallverbindungsschicht
entsteht, zur Verfügung steht. Diese Beobachtung ist für die praktische Ausübung
des Verfahrens von Bedeutung, da das angestrebte Ergebnis nur dann erreicht . wird,
wenn man nach der Vereinigung der zugesetzten Metallverbindung mit dem Mineralstoff
die weitere Behandlung des Gutes etwas anstehen läßt. Ist die Zwischenzeit zu kurz,
so entsteht ausschließlich oder hauptsächlich eine Seife des Metalls des basischen
Stoffes, aber keine Silikatverbindung des betreffenden Metalls oder jedenfalls zu
wenig der Silikatverbindung, um die angestrebte Wirkung eintreten zu lassen.
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Als Seifenbildner kommen Fettsäuren, Ölsäuren, Glyzeride und Harze,
wie Kolophonium, in Frage. Diese werden in organischen Lösungsmitteln gelöst oder
als Emulsion in Wasser fein verteilt verwendet, damit sich eine genügend dünne aber
völlig deckende Seifenhaut bilden kann.
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An die Zugabe der seifenbildenden Stoffe schließt sich die Einarbeitung
von heißflüssigem oder, beispielsweise in Leichtpetroleum, gelöstem Bitumen, Asphalt,
Teer, Mischungen von solchen usw., die also geringere als zur Lösung erforderliche
Mengen enthalten.
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Zwischen die Seifenbildung und die Zumischung des Bitumens kann zweckmäßig
auch eine Behandlung mit einem Bitumenlösungsmittel, z. B. Petroleum, Schwerbenzin
oder Benzol, eingeschaltet werden. Diese ist, falls das wünschenswert erscheint,
auch zum Schluß anzufügen.
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Folgendes Ausführungsbeispiel erläutert die Arbeitsweise zooo kg Granitsteingrus
von 5 bis 15 mm -Größe werden mit zo Liter Kalkmilch, die z kg !gebrannten Kalk
enthält, übergossen oder bestäubt und gegebenenfalls gemischt. Es folgt dann 8-
bis z2-stündige Lagerung, damit die oberflächliche Umsetzung zwischen dem Gestein
und dem Kalk erfolgt. Besondere Trocknung ist nicht notwendig. Nach der Lagerung
wird der Steingrus in einem Mischer mit 3 kg Leichtpetroleum, das zo°/o Olein gelöst
enthält, versetzt, und anschließend daran werden 5o kg Bitumen (Penetration 8o bis
zoo), das auf zgo ° C vorerhitzt ist, eingearbeitet.
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Die entstehende Masse kann dann unmittelbar auf die Straße, den Fußboden
oder die Grundschicht, die damit bekleidet werden soll, aufgebracht werden.
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Handelt es sich um die Bituminierung einer gewöhnlichen feuchten Kiesdecke,
so wird beispielsweise folgendermaßen verfahren: Die Decke wird zunächst dadurch
wasserabweisend gemacht, daß sie mit einem basischen Stoff, z. B. Kalkpulver, bestreut
oder mit Kalkwasser benetzt wird, das dann in die Wegebahn durch Mischen mittels
eines Wegeebeners o. dgl. eingemischt wird. Nach einiger Zeit, z. B. nach =5 Minuten
oder vorzugsweise nach einigen Stunden oder am nächstfolgenden Tage, wird die Decke
mit einer Lösung eines Fettes, eines Esters oder eines Harzes oder eines anderen
verseifbaren Stoffes in einem passenden Lösungsmittel, z. B. Benzin, Benzol oder
Petroleum, besprengt oder gegebenenfalls auch mittels des Wegeebeners nachgearbeitet
und die Einmischung vervollständigt. Sobald der verseifbare Stoff mit dem Kalk oder
sonstigem basischen Stoffe reagiert hat, ist die Wegebahn zur weiteren Behandlung
mit dem bituminösen Bindemittel fertig.
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Die Aufbringung des kalziumoxyd- oder magnesiumoxydhaltigen Gemenges
auf den für die Straßenbelagmasse zu verarbeitenden sauren Kies oder sauer wirkenden
Steingrus kann bereits an der Gewinnungsstelle, bei der Anfahrt oder bei der Lagerung
am Bau erfolgen, da sie nur in einem Bestäuben oder Bespritzen mit flüssigen oder
pulvrigen Masse besteht. Es ist dafür also kein besonderer Arbeitsgang und keine
maschinelle Einrichtung erforderlich. In der Regel erfolgt dann die Aufbringung
des verseifbaren Stoffes und schließlich des Bitumens auf das vorbehandelte Steingut
in einem Arbeitsgange mit den üblichen Mischvorrichtungen oder unter Benutzung des
sogenannten Wegeebeners. Es kann aber auch das Überziehen mit dem Seifenbildner
als besondere Zwischenstufe ausgeführt werden. Durch das
neue Verfahren
wird die Herstellung von Bitumenstraßenbelägen oder deren Ausbesserung bei Gegenwart
von Wasser, also erdfeucht, in völlig nassem Zustande oder bei Regen möglich, und
auch jede nachträgliche Zerstörung durch eindringendes Wasser ist ausgeschlossen.