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Vergußmasse
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vergußmasse zum
Ausfüllen der Fugen in Bauwerkskörpern, insbesondere der Dehnungsfugen in den Betondecken
von Fahrbahnen für Flugzeugfelder, Autobahnen und sonstigen Betonstraßen.
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Es ist bekannt, Bitumen- und Teermassen im Hoch-und Tiefbau, Straßen-
und Brückenbau als Dichtungs-und Tränkungsmittel, als Bindemittel und als Vergußmasse
zu verwenden. Weiterhin ist es bekannt, Peche und insbesondere verseifbare Peche
mit erheblicher Säurezahl, z.B. Stearinpech, oder andere natürliche oder synthetische,
als Rückstand bei der Fettsäuredestillation auftretende Fettsäuren zusammen mit
Füllern als Fugenvergußmassen zu verwenden. Nach einem bekannten Verfahren werden
Vergußmassen aus zwei verschiedenen, leichtschmelzbaren Grundmassen hergestellt,
wobei die eine Grundmasse aus mit z. B. Asbest od. dgl. versetztem Stearinpech oder
Fettsäuredestillationsrückständen und die andere Grundmasse aus neutralen, unverseifbaren
Fetten,
wie Erdöl, Bitumen od. dgl., besteht. Diese beiden Grundmassen
werden kurz vor der Verarbeitung durch Erhitzen verflüssigt und miteinander vermischt.
Im Anschluß daran werden sie sofort an der endgültigen Stelle vergossen und können
erkalten.
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Der Nachteil der bisher bekannten Verfahren beruht einmal auf der
umständlichen Herstellungsweise auf der Baustelle, indem es dem Arbeiter überlassen
bleibt, die betreffende Mischung herzustellen, wobei sich erfahrungsgemäß Mischungsfehler
einstellen, welche die Qualität der Vergußmasse uneinheitlich werden lassen; zum
anderen sind diese Vergußmassen hinsichtlich ihrer Dehnungs- und Haftfähigkeit unvollkommen
und weisen, was sich besonders bei Betonfugen auf Flugplätzen und Startbahnen nachteilig
erwiesen hat, keine ausreichende Temperaturbeständigkeit und Benzinfestigkeit auf.
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Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene neue
Vergußmasse behoben, welche bei hervorragender Haft- und Dehnungseigenschaft treibstoffest
und auch bei hohen Temperaturen beständig und standfest ist. Letzteres ist besonders
bei Startbahnen für Düsenflugzeuge von großer Bedeutung, da hier durch die Temperatur
der Rückstoßverbrennungsgase die Startbahn erheblichen Bean spruchungen ausgesetzt
ist. Außerdem wird die erfindungsgemäße Vergußmasse fertig auf der Baustelle angeliefert
und kann nach Erhitzung im Schmelzkessel bei I50 bis I60°C als einheitliches Produkt
ohne besondere Mischvorgänge gut vergossen werden.
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Die erfindungsgemäße Vergußmasse ist dadurch gekennzeichnet, daß
sie Phenolpech enthält. Hierbei werden unter Phenolpech (Karbol- oder Kresolpech)
die Destillationsrückstände der bei der Aufbereitung des Steinkohlenteers sich ergebenden
Phenolfraktionen verstanden. Ein derartiges Phenolpech, das bisher schlecht verwendbar
war, ist in hervorragendem Maße zur Herstellung einer derartigen Vergußmasse geeignet.
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Als Füller dienen vorzugsweise Asbest, Baryth (Bariumsulfat, Schwerspat)
und Chinaclay (Kaolin). Hierbei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, daß die
Vergußmasse zu etwa 30 Gewichtsteilen als Phenolpech und zu etwa 60 Gewichtsteilen
aus Füllern und Weichmachern besteht.
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Weiterhin hat es sich als zweckmäßig erwiesen, der Vergußmasse bis
zu 10 Gewichtsteilen Zinkoxyd zuzusetzen. Die obenerwähnten bekannten Vergußmassen,
welche Fettsäurepeche wie z.B. Stearinpech verwenden, werden mit einem basischen
Metalloxyd, in diesem Fall mit Kalkoxydhydrat, versetzt. Auch ist es bekannt, saure
Peche mit Bleioxyd zu versetzen.
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Da diese Peche alle stark fettsäurehaltig sind, bilden sich die entsprechenden
fettsauren Salze bzw. Metallseifen. Bei der erfindungsgemäßen Vergußmasse, welche
ausschließlich Phenolpech verwendet, hat sich der Zusatz von Zinkoxyd als besonders
vorteilhaft erwiesen. Dieses Zinkoxyd reagiert vermutlich teilweise mit den in dem
Phenolpech enthaltenen höheren Phenolen unter Phenolatbildung; ein weiterer Teil
des Zinkoxyds wirkt als Füllstoff. Der Zinkoxydgehalt verbessert die Haftung der
fertigen Vergußmasse an den Betonwänden und beeinflußt weiterhin die Standfestigkeit
bei auf die Startbahn einwirkenden Verbrennungsgasen, wie beispielsweise die heißen
Rückstoßgase bei Düsenflugzeugen.
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Ein weiterer wesentlicher Bestandteil in der Restmenge ist außerdem
Flugasche, das auch als eine Art hydraulischer Binder wirkt und ebenfalls die Elastizität
erhöht. Außerdem werden zweckmäßigerweise der Masse Weichmacher zugesetzt, und zwar
vorzugsweise als Hexantriol, als Dibuthylphthalat oder als Glyzerin, wobei das Hexantriol
auch als Glyzerinersatz angesprochen werden kann. Schließlich wird zweckmäßigerweise
ein Netzmittel, insbesondere in Form einer Fettsäure oder einerFettsäureverbindung,
zugesetzt.
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Das Verfahren zur Herstellung ist von wesentlicher Bedeutung für
die Güte der fertigen Vergußmasse.
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Zuerst wird zur Herstellung der Masse das Phenolpech auf etwa I30"
C erhitzt und dann bei Aufrechterhaltung der Temperatur allmählich die erforderliche
Menge Zinkoxyd (Zinkweiß) und Asbest zugesetzt. Hierbei ist vorzugsweise ein Teil
des Zinkoxyds in chemisch reiner Form (99 0je) zuzusetzen. Das Asbest wird zweckmäßigerweise
sowohl in Pulverform als auch in Faserform benutzt und erhöht insbesondere die Feuerbeständigkeit
und die Elastizität. Diese Kochung nimmt etwa einen Zeitraum von 90 Minuten in Anspruch.
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Danach wird die so gebildete Masse in einem Kneter intensiv durchgeknetet,
wobei allmählich die restlichen Bestandteile hinzugefügt werden.
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Sehr gut hat sich für diesen Zweck ein doppelschaufliger Kneter bewährt,
dessen Doppelschaufeln in Form eines Z stehen. Während der Knetung sind der Masse
allmählich die übrigen Füllstoffe zuzusetzen, also insbesondere das Baryth und das
Kaolin.
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Danach folgen die Weichmacher, insbesondere in der Form von Hexantriol,
Dibutylphthalat und Glyzerin, worauf schließlich die Flugasche hinzugefügt und intensiv
durch Knetung mit der Masse vermischt wird.
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Am Ende wird noch ein Netzmittel, insbesondere in Form einer Fettsäure
oder Fettsäureverbindung, hinzugefügt, um vor allem die Gießfähigkeit zu verbessern.
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Während der Knetung soll die Temperatur möglichst nicht unter 850C
sinken. Das fertige Produkt kann nunmehr erkalten und ohne weiteres zum Versand
gelangen. In der erkalteten Form ist die Masse leicht biegsam-elastisch und völlig
klebfrei. Sie kann an Ort und Stelle unschwer durch Erwärmung auf etwa 150/1500
C in einen zähflüssigen Zustand übergeführt werden, der bestens zum Vergießen der
Masse geeignet ist.
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Diese Masse weist wesentliche Vorteile gegenüber den bekannten Vergußmassen
auf. Insbesondere ist sie gegen Mineralöle, Benzin und Düsentreibstoffe völlig unempfindlich
und unlöslich. Die Vergußmasse ist sowohl säure- als auch hitze- und kältebeständig
und besitzt hohe Haftungs- und Dehnungsfähigkeit.
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Andererseits ist die Masse ausreichend geschmeidig, so daß sie nicht
zu irgendwelchen Rissen oder Undichtigkeiten neigt, und schließlich erweicht sie
nicht unter dem Einfluß der Sonnenbestrahlung. Außerdem neigt die Masse auch nicht
- selbst bei heißem Wetter - zum Kleben, und sie kann deshalb auch nicht von den
Gummireifen aus den Fugen heraus-
gezerrt werden, was von wesentlicher
Bedeutung ist.
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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel angegeben; die Vergußmasse
des Beispiels ist bei etwa 200°C vergußfähig und besonders für die Tropen geeignet.
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Beispiel I. Arbeitsgang im Schmelzkessel.
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Phenolpech ..... 28 Gewichtsteile Zinkoxyd (Zinkweiß), aktiv, 99
01o 2 Zinkoxyd (Zinkweiß), go/92 O/, . . . 5,8 Asbest in Form von Pulver und Fasern
I4" II. Arbeitsgang im doppelschaufligen Kneter.
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Baryth (Bariumsulfat, Schwerspat) . 17 Chinaclay (Kaolin) . 16 Hexantriol
............................. 4,2 Dibutylphthalat 2, . . . . . 2,1 Glyzerin ...
................................ . 1,7 Flugasche 8, 8" 88 Netzmittel in Form von
Fettsäuren oder Fettsäureverbindungen . 0,2 100>0 Gewichtsteile Hierbei sichert
das Baryth insbesondere eine bessere Verbindung mit dem Weichmacher, während durch
das Kaolin die Verbindung der Vergußmasse mit dem Beton verbessert wird.
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PATENTANSPR0CHE I. Fugenvergußmasse aus Pech und Füllern für Bauwerkskörper,
insbesondere für Dehnungsfugen in Betondecken von Fahrbahnen, beispielsweise Landebahnen
oder Autobahnen, dadurch gekennzeichnet, daß als Pech Phenolpech verwendet wird.