DE957372C

DE957372C - Process for the production of shaped components or ramming compounds

Info

Publication number: DE957372C
Application number: DEG8444A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz Eisenhut; Dipl-Ing Viktor Gobiet; Dr Phil Karl Meyer; Dr Rer Nat Adolf Siegl
Original assignee: RHEINELBE BERGBAU AG
Current assignee: RHEINELBE BERGBAU AG
Priority date: 1952-03-20
Filing date: 1952-03-20
Publication date: 1957-02-14

Description

Verfahren zum Herstellen von geformten Bauelementen oder von Stampfmassen Die Erfindung bezieht sich auf ein' Verfahren zum Herstellen geformter Bauelemente und von Stampfmassen aus Zuschlagstoffen und Bindemittel und gestattet die Herstellung witterungsbeständiger bakterien-, insekten-, säure- und wurzelfester sowie nagelbarer Bauelemente an sich beliebiger Form und hierzu geeigneter Stampfmassen, die nach, ihrer Herstellung hohe Festigkeit aufweisen und schalldämmend wirken.Process for the production of shaped components or ramming compounds The invention relates to a method of manufacturing shaped structural elements and ramming mixes made from aggregates and binders and allows production Weather-resistant, bacteria, insect, acid and root-resistant as well as nailable Construction elements of any shape and ramming masses suitable for this purpose, which according to, their manufacture have high strength and have a sound-absorbing effect.

Die an sich: bekannten Verfahren zur Herstellung von Bauelementen durch Mischen von Zuschlagstoen und bitumenartigen Massen in der Wärme habe. die vorstehend erwähntem Eigenschaften nicht herbeiführen können. Wenn bitumenartige_ Stoffe als Bindemittel verwendet werden, so verwittert bzw. vermodert der damit hergestellte Formling in der Erde; der Formling ist nicht bakterien-, insekten- und wurzelfest. Wird andererseits Pech als Bindemittel gewählt, so ist die Kantenfestigkeit und Elastizität nicht gewährleistet.The process known per se for the production of components by mixing aggregates and bitumen-like masses in the heat. the Above mentioned properties can not bring about. When bituminous_ Substances are used as binders, so the weathered or rotten with it manufactured molding in the earth; the molding is not bacteria or insect and root-proof. On the other hand, if pitch is chosen as the binder, then edge strength is and elasticity not guaranteed.

Bei den an sich bekannten Verfahren werden die pulverförmigen oder körnigen Zuschlagstoffe, z. B. Sägespäne, Flugstaub, Gesteinsstaub, Bims, Schlakken.sand u. dgl., mit bitumenartigen Stoffen heiß gemischt und verpreßt, wobei die obenerwähnten Nachteile eine ausgedehnte Verwendung verhindern.In the methods known per se, the powdery or granular aggregates, e.g. B. sawdust, fly ash, rock dust, pumice, slag sand and the like, hot mixed with bitumen-like substances and pressed, the above-mentioned Disadvantages prevent extended use.

Weiter ist es bekannt, bitumenhaltige Suspensionen für Straßenbauzwecke herzustellen. Zu diesem Zweck wird gemagertes feinkörniges Bitumen mit Wasser unter Zusatz einer Fluxölemulsion (= Emulsion von mineralischem Fluxöl mit Wasser) gemischt und die erhaltene Suspension vorübergehend auf den Siedepunkt des Wassers erhitzt. Beim Einbau dieser Suspensiän findet bei Berührung mit dem Gestein durch Verdunsten des Wassers ein Zerfall statt. Wegen der vorerwähnten geringen Resistenz des Bitumens gegenüber Bakterien und Insekten ist eine Verwendung dieser bitume-nhaltigen Suspension für die Herstellung von Bauelementen und Stampfmassen nicht günstig.It is also known to use bituminous suspensions for road construction purposes to manufacture. For this purpose, lean fine-grained bitumen is used with Water with the addition of a flux oil emulsion (= emulsion of mineral flux oil with Water) mixed and the suspension obtained temporarily to the boiling point of the Water heated. When installing this Suspensiän takes place in contact with the rock disintegration takes place through evaporation of the water. Because of the aforementioned minor Bitumen's resistance to bacteria and insects is one use of this bitumen-containing suspension for the production of building elements and ramming mixes not cheap.

Nach einem anderen Verfahren werden Steinkohlenteerbindemittel für Straßenbaustoffe gewonnen. Hierbei wird Steinkohlenteer oder Steinkohlenpech mit Aceton extrahiert, die dabei als Extraktionsrückstände enthaltenen festen Teerharze mit flüssigem Anthracenöl vermischt und den Straßenteeren zugegeben. Das flüssige Anthracenöl dient dabei zur Herbeiführung einer besseren Verteilung der Teerharze beim Vermischen mit den übrigen Straßenbaumaterialien. Bauelemente im Sinne der Erfindung, insbesondere solche mit einer hohen Kantenfestigkeit der Formlinge, lassen sich hiermit nicht gewinnen.According to another process, coal tar binders are used for Road building materials won. Coal tar or coal pitch is used here Acetone extracted, the solid tar resins contained as extraction residues mixed with liquid anthracene oil and added to the road tars. The liquid one Anthracene oil serves to bring about a better distribution of the tar resins when mixing with the rest of the road construction materials. Components in the sense of Invention, especially those with a high edge strength of the moldings, leave do not win with this.

Ein anderes Verfahren besteht in der Erzeugung eines Gemisches aus Teer, Tonbrei und Wasser, welches dem beim Straßenbau verwendeten, zurr Einwalzen bestimmten Schotter zugefügt wird. Der dabei verfolgte Zweck ist die Herstellung von staubfreien und wasserundurchlässigem Straßen. Die Aufgabe einer genügenden- .Festigkeit gegenüber dem Fahrzeugverkehr übernimmt dabei jedoch nicht die Straßendecke, sondern der aus Schotter u. dgl. bestehende Unterbau. Der Einsatz dieser einfachen Mischung für den Zweck der Erfindung führt zu keinem Erfolg.Another method consists of creating a mixture of Tar, clay pulp and water, which is used in road construction, are rolled back added to certain gravel. The purpose pursued is the production of dust-free and impermeable roads. The task of a sufficient However, it is not the road surface that is resistant to vehicle traffic. but the substructure consisting of gravel and the like. The use of this simple Mixing for the purpose of the invention is unsuccessful.

Ein weiteres bekanntes Verfahren geht vom Kokereiteerpech (das ist Pech vom Erweichungs- ', punkt n. K/S = 6o bis 75° C) aus, welches mit viskosem Teeröl bei iao° C zu einem sogenannten präparierten Teer verarbeitet wird. Das Teeröl dient hierbei als Verdünnungsmittel, um das Kokereiteerpech in eine verarbeitungsfähige Form zu bringen. Entsprechend dem Charakter des bei diesem Verfahren verwendeten einfachen präparierten Teeres ist ein Nutzen zur -Gewinnung von Bauelementen und Stampfmassen keinesfalls erzielbar.Another well-known process is from coking tar pitch (that is Pitch from the softening point after K / S = 6o to 75 ° C), which with viscous Tar oil is processed into a so-called prepared tar at iao ° C. The tar oil serves as a diluent to convert the coke oven pitch into a workable one To bring shape. According to the character of the one used in this procedure simple prepared tar is a benefit for building elements and mining Ramming masses in no way achievable.

Auch dieVerwendung von bitumenreicherBraun kohle (sogenannter Schwelkohle) als Disp:ergierungsmittel zur Herstellung von Dispersionen ist schon vorgeschlagen worden. Es ist jedoch bekannt, daß bei mehr oder weniger weitgehender Entfernung des Wassers das System unter Abgabe von Huminsäure, Tonmineralien und Kieselsäure altert und somit das ursprünglich vorhandene hohe Dispergierungsvermögen der verwendeten Braunkohle verlorengeht.The use of bitumen-rich brown coal (so-called black coal) as a dispensing agent for the production of dispersions has already been proposed been. However, it is known that at a greater or lesser distance of the water the system releasing humic acid, clay minerals and silica ages and thus the originally present high dispersibility of the used Brown coal is lost.

Ein anderes Verfahren beruht auf der Verarbeitung von Produkten aliphatischen Charakters, aus welchen in Gegenwart von Wasser und Ton Dispersionen: gewonnen werden. Die so erhaltenen Dispersionen bleiben jedoch nach dem Verdunsten des Wassers weich und klebrig. Bauelemente oder Stampfmassen im Sinne der Erfindung lassen sich damit nicht herstellen.Another method is based on the processing of aliphatic products Character from which dispersions: are obtained in the presence of water and clay. However, the dispersions obtained in this way remain soft after the water has evaporated and sticky. Components or ramming masses within the meaning of the invention can thus be used not manufacture.

Die Erfindung schlägt als Kombination an sich bekannter Maßnahmen ein Verfahren zum Herstellen geformter Bauelemente und Stampfmassen unter Verwendung von Gemischen aus Steinkohlen teerpech mit Fluxölen und Zuschlagstoffen vor, welches sich dadurch kennzeichnet, daß heißes Steinkohlenteerpech mit einer wäßrigen Aufschlämmung tonartiger Stoffe kolloider Teilchengröße innig gemischt wird unter Zusatz von mindestens o,5, vorzugsweise i bis 411/o, einer oder mehrerer aromatischer Verbindungen mit zwei, höchstens drei Ringen, wie Naphthalin, Anthracen, Phenanthren, und daß diese Mischung den Zuschlagstoffen als Bindemittel beigemischt wird. Diese cyclischen Verbindungen können dabei dem zur Dispersionsbildung dienenden Wasser oder einer der Komponenten oder dem Gemisch zugegeben werden.The invention proposes a combination of measures known per se a method of making shaped structural members and ramming masses using of mixtures of coal tar pitch with flux oils and aggregates, which is characterized in that hot coal tar pitch with an aqueous slurry clay-like substances of colloidal particle size is intimately mixed with the addition of at least o, 5, preferably 1 to 411 / o, one or more aromatic compounds with two, at most three rings, like naphthalene, anthracene, phenanthrene, and that these Mixture is added to the aggregates as a binder. These cyclic Compounds can be the water used to form the dispersion or a the components or the mixture can be added.

Zur Aufschlämmung der wasserdispergierbaren tonartigen Stoffe kann mit Vorteil das in der Kokereigasreinigung anfallende wäßrige Gaskondensat verwendet werden.. Dieses Gaskondensat scheidet sich aus dem Rohgas nach der Gasreinigung bzw. nach der Kompression im Nachkühler beim Senken der Gastemperatur von etwa 8o bis 83° C auf etwa 2o bis a3° C aus und ist sonst wertlos. Dieses Kondensat ist ammoniak- und schwefelwasserstofffrei und enthält Verbindungen cyclischer Natur, die zum Teil im Kondensat emulgiert sind und ihm ein milchigtrübes Aussehen verleihen. Gegebenenfalls kann der Gehalt im Gaskondensat an solchen cyclischen Kohlenwasserstoffei durch Zusatz von hochsiedenden Steinkohlenteerprodukten, wie Naphthalin, Anthracen oder Phenanthren, erhöht werden.Can be used to slurry the water-dispersible clay-like substances the aqueous gas condensate obtained in the coke oven gas cleaning process is advantageously used .. This gas condensate separates from the raw gas after gas cleaning or after compression in the aftercooler when lowering the gas temperature by about 8o up to 83 ° C to around 20 to a3 ° C and is otherwise worthless. This condensate is free of ammonia and hydrogen sulfide and contains compounds of a cyclic nature, some of which are emulsified in the condensate and give it a cloudy appearance. The content of such cyclic hydrocarbons in the gas condensate may optionally be by adding high-boiling coal tar products such as naphthalene and anthracene or phenanthrene.

Es ist vorteilhaft, von hochschmelzendem Hartpech z. B. vom Erweichungspunkt 130 bis i35° C, das durch. Erwärmen mit Kohlenstaub in Gegenwart von Teeröl ohne Druckanwendung .oder, durch Verblasen von Steinkohlenteerpech mit sauerstoffhaltigen Gasen gewonnen ist, auszugehen. Die so gewonnenen Peche sollen bei der Herstellung - der Dispersion einen Erweichungspunkt von höchstens 6o° (K/S) besitzen oder bei höherem Erweichungspunkt auf einen solchen unter 6o° gefluxt sein. Neben einem für die erfolgreiche Durchführung des Verfahrens ausgezeichneten Haft- und Klebevermögen wird noch ein weiterer Vorteil für den Zweck der Erfindung erreicht. Solche Peche besitzen im Gegensatz zum normalen Steinkohlenteer eine hohe Plastizität, d. h., die weite Spanne zwischen Eweichungs- und Brechpunkt läßt eine Verwendung der damit hergestellten Bauelemente sowohl in Gegenden mit hohen sommerlichen Temperaturen wie in Landschaften mit vorzugsweise kalter Witterung unbedenklich zu. Die so gefertigten Bauelemente unterliegen weder einer Formänderung bei hoher Wärmeeinwirkung noch einem Rissigwerden infolge Versprödung bei tiefen Temperaturen. Das bei der Herstellung dieser Sonderpeche als Ausgangsprodukt verwendete Hartpech von besonders hohem Erwe@ichungspunkt enthält einen Überschuh an hochmolekularen Teerharzen. Durch den Zusatz von hochsiedenden Teerölen werden diese Hartpeche weich gemacht (»gefluxt«), ein Prozeß, der nicht mit einem einfachen Verdünnungsvorgang verglichen werden: kann. Dieses »Fluren« des Hartpeches ergibt nämlich ein Sonderpech, welches ein verstärktes Harzskelett, von dem Fluröl durchtränkt, aufweist. Die Folge dieser besonderen Herstellungsweise-ist die Ausbildung einer im Gegensatz zum normalen Pech besonders hohen Standfestigkeit und- geringen Fließneigung bei Einwirkung hoher Temperaturen sowie einer geringen Versprödungs.neigung in der Kälte.It is advantageous to use high-melting hard pitch z. B. from the softening point 130 to i35 ° C, that through. Heating with coal dust in the presence of tar oil without Pressure application. Or, by blowing coal tar pitch with oxygen-containing Gas is won to go out. The pitch obtained in this way should be used in production - the dispersion have a softening point of at most 60 ° (K / S) or at higher softening point should be fluxed to below 60 °. In addition to one for the successful implementation of the process has excellent adhesion and adhesive properties Yet another advantage is achieved for the purpose of the invention. Such bad luck In contrast to normal coal tar, they have a high degree of plasticity, i. H., the wide range between the softening point and the breaking point allows the use of this manufactured components both in areas with high summer temperatures as in landscapes with preferably cold weather. The ones made in this way Components are neither subject to a change in shape when exposed to high levels of heat cracking as a result of embrittlement at low temperatures. That Hard pitch from used as the starting product in the manufacture of these special pitches particularly high softening point contains an overshoe of high molecular weight tar resins. These hard pitches are made soft by adding high-boiling tar oils ("Fluxed"), a process that cannot be compared to a simple dilution process can be. This "corridor" of hard pitch results in a special pitch, which a reinforced resin skeleton, impregnated with the hall oil. The consequence of this special production method-is the formation of an in contrast to the normal Pitch particularly high stability and low tendency to flow when exposed to high Temperatures and a low tendency to brittle in the cold.

Die hervorragenden Eigenschaften dieses Sonderpeches können noch weiter verbessert werden, wenn man mit dem Vorgang des Weichmachens von an hochmolekularen Teerharzen reichern Hartpech einen »Kohleaufschluß« verbindet. Der Vorgang spielt sich dann so ab, daß das aufgeschmolzene Hartpech zunächst mit dem hochsiedenden Teeröl in einer Blase weich gemacht wird. Gleichzeitig wird in einem anderen Behälter eine bestimmte Menge Kohlenstaub mit einer gewissen Menge hochsiedendem Teeröl versetzt und dieser Kohle-Öl-Brei dem weichgemachten Hartpech zugegeben. Bei einer Temperatur von etwa 200° C vollzieht sich in der geschlossenen, mit einer Entlüftung versehenen Blase der »Aufschluß« der Kohle, der beendet ist, wenn das Produkt in der Blase einen Erweichungspunkt von 70 bis 75° n. K/S aufweist. Für die Herstellung der Dispersion wird dieses Sonderpech auf -einen Erweichungeunkt unter 6o° C zurückgefiuxt. Durch die Kombination dieses Kohleaufschlusses mit dem vorhergehend geschilderten Hartpechverfahren worden Stoffe von geschmeidiger, gummiartiger Beschaffenheit, von großem Plastizitätsvermögen und guter Haft- und Klebewirkung erhalten, Eigenschaften also, wie sie bei Bindemitteln für die Herstellung und Verwendung geformter Bauelemente und von Stampfmassen sehr erwünscht sind.The excellent properties of this special pitch can be further improved if a "coal digestion" is combined with the process of plasticizing hard pitch rich in high-molecular tar resins. The process then takes place in such a way that the melted hard pitch is first softened in a bubble with the high-boiling tar oil. At the same time, a certain amount of coal dust is mixed with a certain amount of high-boiling tar oil in another container and this coal-oil pulp is added to the plasticized hard pitch. At a temperature of around 200 ° C, the "decomposition" of the coal takes place in the closed bubble with a vent, which is complete when the product in the bubble has a softening point of 70 to 75 ° N / S. For the preparation of the dispersion, this special pitch is poured back to a softening point below 60 ° C. By combining this coal digestion with the previously described hard pitch process, substances of a pliable, rubber-like nature, great plasticity and good adhesion and adhesive properties were obtained, properties that are very desirable in binders for the production and use of shaped components and ramming compounds.

Die mittels der besonderen Peche hergestellte Dispersion läßt man- zweckmäßig in dünnem Strahl zu. .den jeweiligen Zuschlagstoffen zulaufen. Die Feuchtigkeit der Zuschlagstoffe kann dabei bis etwa 2o % betragen oder auf diesen Betrag durch Zugabe von Wasser und/oder Gaskondensat gebracht werden.The dispersion produced by means of the special pitch can be appropriately in a thin stream. .to the respective aggregates. The humidity the aggregates can be up to about 2o% or by this amount Addition of water and / or gas condensate can be brought.

Nach. dem Trockenwerden zeichnen sich die Formlinge durch eine hohe Festigkeit aus. Stampfmassen müssen sofort nach ihrer Herstellung verarbeitet werden. Je nach den, verlangten Eigenschaften kann der Zusatz an Bindemittel i bis 30% betragen. Nach dem Pressen bzw. der Formgebung ist dafür Sorge zu tragen, daß keine zusätzliche Feuchtigkeit an den Formling herantritt. Nach dem Trocknen und Verfestigen sind die Formlinge wetterbeständig. Das Trocknen kann dadurch beschleunigt werden, - äaß die Formlinge durch Kammern geführt werden, die mit warmer Luft beheizt sind.To. the briquettes are characterized by a high dryness Strength. Ramming mixes must be processed immediately after they have been made. Depending on the properties required, the addition of binder can be up to 30%. After pressing or shaping, care must be taken that no additional Moisture comes into contact with the molding. After drying and solidifying are the moldings are weatherproof. The drying can thereby be accelerated, The moldings are passed through chambers that are heated with warm air.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for the production of shaped components or ramming masses using mixtures of coal tar pitch with Field oils and aggregates, thereby gekeunmeichnet that hot coal tar pitch intimately with an aqueous slurry of clay-like substances of colloidal particle size is mixed with the addition of at least 0.5%, preferably 1 to 40/0, of one or more aromatic compounds with two, at most three rings and da.ß this mixture is added to the aggregates as a binder.

2. Procedure according to claim i, characterized in that for the suspension of the clay-like substances an aqueous gas condensate obtained in coke oven gas cleaning is used, which approximately 0.2% polycyclic aromatic compounds with at most three rings contains.

3. The method according to claim i or 2, characterized in that the coal tar pitch is heated with pulverized coal before it is mixed with the clay pulp. In Considered publications: German Patent Specifications No. 593 184, 6o8 43 i ; French patent specification No. 729 94i.