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Verfahren zur -Herstellung von zum Bau von Straßen und Flugplätzen
besonders geeigneten Massen 1)ie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung
von Massen, die besonders zum Bau von Straßen und Flugplätzen geeignet sind, aber
auch zur Herstellung von Fußboden u. dgl. verwendet werden können.
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Ein Verfahren dieser Art ist in der britischen Patentschrift 537 567
beschrieben. Dieses bekannte `'erfahren zur Herstellung von Massen, die für den
Straßenbau besonders geeignet sind, besteht in der Verwendung von Massen, welche
aus Sand, Ton (mit oder ohne Zusatz von Steinsplittern), Wasser und Bitumina bestehen,
wobei das wesentliche X1 erkinal in der Verwendung von Asphaltrückständen als Bitumen
besteht, welche aus ':Mineralölen oder lfinera!öll)rodtikten stammen und mindestens
2 Gewichtsprozent festes Paraffin, beurteilt nach der Iloldemethode, enthalten.
oder von Teeren. die mindestens i Gewichtsprozent festes Paraffin, beurteilt nach
der genannten Methode, enthalten.
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Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von
für den Bau von Straßen und Flugplätzen u. dgl. besonders ,geeigneten Massen geschaffen.
Das Verfahren besteht im Vermischen folgender Bestandteile: a) in der Natur vorkommende,
Ton enthaltende Erde oder ein Gemisch, welches Ton und Sand enthält; b) Wasser;
c) ein flüssiges wasserabstoßendes Material oder ein wasserabstoßendes Material,
welches nach dem Ausbreiten zu einem dünnen Film Steifheit aufweist, und d) ein
Floc.kungsmittel für Ton, d. 'h. ein chemisches Mittel, welches eine Agglomeration
der Tonteilchen herbeizuführen vermag, wobei dieses Mittel in irgendeinem Stadium
des Verfahrens zugesetzt und in Verbindung mit jeder Art von
wasserabstoßendem
Material verwendet werden kann.
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Die Masse kann außerdem Steinsplitter enthalten. Der Ausdruck Ton
bezieht" sich auf Mineralteilchen mit einem Durchmesser von unter 0,05 mm
bis herab zu unter o,oo2 mm, wie sie im Boden vorhanden sind.
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Das flüssige wasserabstoßende Material und das Flockungsmittel für
Ton oder das wasserabstoßende Material, welches nach dem Ausbreiten zu einem dünnen
Film Steifheit aufweist, und das Flockungsmittel für Ton können in Form einer Emulsion
verwendet werden, wobei das wasserabstoßende Material die disperse Phase darstellt,
während das Flokkungsmittel sich in der wässerigen Phase befindet.
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Das wasserabstoßende Material und das Flockungsmittel müssen in genügender
Menge vorhanden sein, daß die Masse eine befriedigende Stabilität zeigt, wenn sie
der nachstehend beschriebenen Prüfung auf 'kapillare Wasserabsorption unterworfen
wird.
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ioo Gewichtsteile des Bodengemisches (dieser Ausdruck umfaßt ein Gemisch
aus Sand und Ton) werden auf den gewünschten Wassergehalt, gewöhnlich 8 bis io %,
berechnet auf das Gewicht des trockenen Bodengemisches, gebracht und mit der gewünschten
Menge der wasserabstoßenden Substanz und des Flockungsmittels vermischt. Eine ausreichende
Menge des Gemisches wird zu einem Zylinder von 5 cm Durchmesser und etwa 5 cm Höhe
verpreßt. Der Mantel des Zylinders wird dann mit Paraffin überzogen, indem man den
Zylinder auf einer waagerechten Platte rollt, die mit einer dünnen Schicht aus geschmolzenem
Paraffin bedeckt ist. Wenn das Wachs sich auf Zimmertemperatur abgekühlt hat, wird
der Zylinder mit einer seiner Endflächen auf ein Sandbett gestellt, welches in einem
Raum von ioo o/o relativer Feuchtigkeit in wassergesättigtem Zustand gehalten wird.
Der Zylinder kann auch während einer gewissen Zeit, z. B. eine Woche, in einer Atmosphäre
von ioo 0/0 relativer Feuchtigkeit gelagert werden, um zu erhärten, bevor er auf
das Sandbett gestellt wird. Der Zylinder wird von Zeit zu Zeit gewogen, um die Menge
des absorbierten Wassers zu bestimmen.
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Bei dieser Prüfung wird eine befriedigende Stabilität durch eine Wasserabsorption
von weniger als 15 g in zwei Wochen und weniger als 2o g in vier Wochen angezeigt.
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Beispiele für flüssige wasserabstoßende Stoffe sind Mineralöle, wie
schwere Mineralölrückstände und leichte Heizöle. Beispiele für wasserabstoßende
Stoffe, welche nach dem Ausbreiten zu einem dünnen Film Steifheit zeigen, sind Naphthalin,
Stearinsäure, Palmitinsäure, Naphthensäuren, Lanolin und Wollfett sowie Mineralöle,
wie schwere Mineralölrückstände und leichte Heizöle, die mit Paraffin behandelt
oder mit Seifen des Calciums, Magnesiums oder Aluminiums verdickt worden sind. Beispiele
von brauchbaren Flockungsmitteln für Ton sind Calciumhydroxyd, Calciumchlorid, Natriumchlorid
und Aluminiumsulfat.
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Die folgenden Beispiele erläutern die Durchführung des Verfahrens
noch näher. Beispiel i Die verwendete Erde enthielt Ton, und die Gesamtmenge dieser
Erde wies eine Korngröße von unter 1,57 mm auf, während 23,3 0/0 dieser Erde
eine Korngröße von unter o,o63 mm aufwies. ioo Teile der Erde wurden mit io Gewichtsteilen
Wasser, 3 Gewichtsteilen eines schweren Heizöls (Viskosität bei 5o° = i8o° Engler)
und 0,5 Gewichtsbeilen Aluminiumsulfat vermischt. Das Gemisch wurde dann
nach dem oben beschriebenen Kapillar-Wasser-Absorptionstestgeprüft und ergab nach
zwei Wochen 1,8 g und nach vier Wochen 2,7 g absorbiertes Wasser.
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Wenn das Gemisch genau in der vorstehend beschriebenen Weise, aber
unter Weglassung von Aluminiumsulfat hergestellt wurde, ergab sich hei der Prüfung
nach dem beschriebenen Absorptionstest nach vier Tagen eine Menge von 23g Absorptionswasser,
und kurze Zeit später fiel der Prüfzylinder zusammen. Beispiel e Eine zweite Erdmischung
enthielt Ton, und die, Gesamtmenge dieser Mischung wies eine Korngröße von unter
1,57 mm auf, während 45,9 % der Mischung eine Korngröße von unter o,o63 mm aufwies.
ioo Teile dieses Bodens wurden vermischt mit io Gewichtsteilen Wasser, i Gewichtsteil'
gelöschtem Kalk und 3 Gewichtsteilen eines schweren Heizöls, welches 4 Gewichtsprozent
Paraffin enthielt (Viskosität bei 5o° = i8o° Engler). Bei der Untersuchung nach
dem beschriebenen Prüfverfahren für absorbiertes Kapillarwasser absorbierte das
Gemisch nach zwei Wochen io,o g und nach vier Wochen 10,4 g Wasser.
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Die folgenden Prüfungsergebnisse zeigen ebenfalls die Vorteile der
vorliegenden Erfindung.
| Zusammensetzung des Bodengemisches Absorbiertes Wasser (in
Gramm) ' |
| r Tag 8 Tage 64 Tage 96 Tage |
| i. Boden W, behandelt mit 3 % eines paraffinhaltigen |
| Üls.......................................... 11,7 j 12,6 -
zerfallen |
| z. Boden. W, behandelt wie bei 1, aber mit einem Gehalt |
| von 1 % Kalk............................... 0,6 1,5 5,8 14,0 |
| 3. Boden WA, behandelt wie bei i.................. 3,8
i 15,7 21,2 zerfallen |
| 4. Boden WA, behandelt wie bei i, aber mit einem |
| Gehalt von i % Kalk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . 0,7 1,35 8,6 12,2 |
ioo % des Bodens W N@ lesen eine Korngröße von unter 1,57 mm auf,
und 26 % dieser Erde hatten eine Korngröße von unter o,o63 mm. Beim Boden WA wiesen
ioo % eine Korngröße von unter 1,57 mm auf, und 35 % dieser Erde hatten eine Korngröße
von unter o,o63 mm.
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Um zu bestimmen, ob ein wasserabstoßendes Material nach dem Ausbreiten
zu einem dünnen Film Steifheit zeigt oder nicht, wird es nach den nachstehend beschriebenen
Prüfmethoden untersucht. Probe A. Das Material wird so gleichmäßig wie möglich,
erforderlichenfalls durch Erwärmen, auf einer flachen Glasplatte zu einer Schicht
von etwa i mm Dicke ausgebreitet. Geeignet ist eine Platte von etwa io qcm Größe.
Die überzogene Platte wird dann 24 Stunden bei Zimmertemperatur in 'horizontaler
Lage gehalten, worauf sie beiZimmertemperatur senkrecht aufgehängt wird. Wenn nach
einstündigem Verbleiben in senkrechterLage kein nennenswertes Abfließen auftritt,
wird angenommen, daß das wasserabstoßende Material Steifheit aufweist. Wenn ein
nennenswertes Abfließen auftritt, wird das Material der nachstehend beschriebenen
Probe unterworfen. Probe B. Eine saubere, runde Schüssel von etwa io cm Durchmesser
wird bis zu einer Höhe bis zu etwa 5 cm mit destilliertem Wasser gefüllt. Dann werden
auf die Wasseroberfläche, welche Zimmertemperatur aufweist, 0,05 bis o,i g des wasserabstoßenden
Materials aufgebracht. Das :Material breitet sich auf der Wasseroberfläche normalerweise
zu einem dünnen Film aus, welcher aber ungleichmäßig sein kann. Es kann erforderlich
sein, das Material durch Erwärmen flüssiger zu machen, um das Ausbreiten zu begünstigen.
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Die Schüssel wird dann mit einem Deckel bedeckt, um die Fläche gegen
Verunreinigung zu schützen. Man läßt sie bei Zimmertemperatur 24 Stunden stehen.
Die Oberfläche wird dann mit Talkumpulver leicht bestäubt. Darauf wird ein Tropfen
reiner Olsäure am Außenrand der Wasseroberfläche aufgebracht. Jede Zusammenziehung
des Films wird durch dieBewegung derTalkumteilchen angezeigt. Wenn der Film nach
5 Minuten noch mindestens 5o % seiner ursprünglichen Fläche einnimmt, wird angenommen,
daß das untersuchte Material nach dem Ausbreiten zu einem dünnen Film Steifheit
aufweist.