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Verfahren zur Herstellung künstlicher Massen aus natürlichen oder künstlichen bituminösen Stoffen.
Es ist bekannt, Baustoffe, insbesondere auch für Strassenbauzwecke durch Vermischen bituminöser und mineralischer Stoffe herzustellen. Als mineralische Steife sind bisher beispielsweise Kalk, Trass, Kieselerde, Dolomit und Tonschiefer vorgeschlagen worden. Ein befriedigender Erfolg ist den so hergestellten Produkten versagt geblieben. Es gelingt wold auf diese Weise,
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die Möglichkeit einer Aufarbeitung und Bearbeitung dieser bekannten Produkte in der Kälte zu erzielen.
Dieser Mangel ist darauf zuräckzuführen, dass die bisher bekannlen mineralischen Stoffe auf Bituma keine aktive Wirkung ausüben und dass Gemenge dieser Art kein homogenes Produkt darstellen. Demzufolge ist der Mangel an Bindemitteln, die den sämtlichen genannten Anforderungen entsprechen, ausserordentlich fühlbar.
Die Erfindung löst das Problem der Herstellung eines diese Anforderungen erfüllenden bituminösen Baustoffes dadurch, dass die Bituma mit fein verteiltem Bauxit vermengt werden.
Auf diese Weise gelingt die Herstellung eines völlig einheitlichen homogenen Produktes, das sich vor allem durch Härte, Elastizität. Wasserundurchlässigkeit und Dichtigkeit auszeichnet.
Die Verwendbarkeit des vorliegenden Baustoffes ist auf den Strassenbau nicht beschränkt :
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von elektrischen oder feuchtigkeitsisolierenden Materialien, hei der Herstellung von Fusshoden- belägen und anderen Verkleidungen, hei der Herstellung von Kleb- und Fugenfüllstoffen auch
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Herstellung von Kunststeinen und Anstrichen, bei der Dachpappenfabrikation usw.. d. h. mit einem Worte überall dort. wo wasserfeste, mechanisch widerstandsfähige, zähe, frost- bzw.
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Unter bituminösen Stoffen sollen hier alle flüssigen oder halbflüssigen oder festen, bei der Verarbeitung von Petroleum oder andern Kohlenwasserstonen. Verschwelungs. und Ver. kokungsprodukten.
Harzen, Ölen, sowie die ans deren Destillationsprodukten und Rückständen entstehenden Produkte verstanden werden, einschliesslich solcher, die mit Säuren oder Alkalien weiter behandelt sind.
Durch den Zusatz von Bauxit wird auch der technische Effekt erzielt, dass die Benutzung und Bearbeitung solcher natürlicher oder künstlicher bituminöser Stoffe ermöglicht ist, die bisher für die hier angegebenen Zwecke nicht mit entsprechendem Erfolg verwendet werden konnten, wie z. B. gewisse Pech-und Teerarten insbesondere der Braunkohlenindustrie.
Durch die Vermengung der Bitumina mit dem Bauxit gelingt, es aus denselben Produkte herzustellen, welche dem besten natürlichen Asplialt zum mindesten gleichwertig sind. Dabei wird nicht nur die Festigkeit der Produkte erhöht, und eine hervorragende Frostbeständigkeit erzielt, sondern es nimmt auch die Viskosität, Wasserfestigkeit. Elastizität, Wärmeisolierfähigkeit,
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Bauxit infolge seiner kolloidalen Beschaffenheit sich völlig gleichmässig im Bitumen verteilt.
Ferner ist die Verarbeitung der erfindungsgemässe hergestellten Produkte in der Kälte sehr erleichtert.
Diese Wirkung des Bauxits ist in erster Linie der kolloidalen Struktur und der grossen Aktivität desselben zuzuschreiben, über welche er insbesondere in fein verteiltem Zustande verfügt.
Die Vorbereitung der Bauxite für die Zwecke der Erfindung besteht in einer Feinvermahlung. Bei gewissen Bauxitsorten genügt es auch, wenn man die Bauxite längere Zeit an der Luft liegen lässt, wobei dieselben zu einem feinen Staub zerfallen, welcher die weitere mechanische Zerkleinerung überflüssig machen kann.
Diese Wirkung der Bauxite auf die verschiedenen Bitumina kann dadurch erhöht werden, dass die Bauxite vor ihrer Verwendung getrocknet oder kalziniert werden. Die Erhöhung der aktiven Wirkung des Bauxits durch Trocknen und Kalzinieren findet ihre Erklärung im folgenden.
Beim Trocknen und Kalzinieren entstehen an Stelle des sich verflüchtigenden, nicht gebundenen und gebundenen Wassers Hohlräume, wodurch die Oberfläche und entsprechend in gleichem Masse die Aktivität bzw. die Absorptionsfähigkeit des Bauxits sich erhöht. Durch Versuche ist es erwiesen, dass diese auf das Bitumen ausgeübte Aktivität des Bauxits-die mittels Erhöhung des Erweichungspunktes, der Viskosität, mit der Senkung des Erstarrungspunktes des Bitumens usw. gemessen werden kann-im Verhältnis der beim Kalzinieren verwendeten Temperatur sich erhöht und bei einer gewissen Temperatur das Maximum erreicht. Über diese Temperatur hinaus vermindert sich dann zwar die Aktivität des Bauxits ; dagegen steigt seine chemische Widerstandsfähigkeit.
Da die optimale Kalzinierungstemperatur, von dem Gesichtspunkte der Aktivität aus betrachtet, bei jeder Bauxitart verschieden ist und sogar bei ein und demselben Bauxit zufolge der verschiedenartig verlaufenden Kalzinierung sich eine scharfe Grenzlinie der Temperatur nicht ziehen lässt, kann dieselbe nicht mit allgemeiner Giltigkeit, sondern bloss von Fall. zu Fall durch Versuche, dem Ziel und dem Ausmass der angestrebten Wirkung gemäss
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Der Unterschied zwischen der aktiven und stabilisierenden Fähigkeit eines rohen und derjenigen eines kalzinierten Bauxits erhellt aus folgendem Beispiel :
Wird nach der Erfindung eine Masse erzeugt, die aus 400/0 Petrolpech, dessen Erweichungpunkt nach Krämer-Sarnow bei 450 C liegt und aus 60010 Bauxit besteht, so wird der Erweichungspunkt dieser Masse nach Krämer-Sarnow bei 55'6 C liegen. Enthält aber diese Masse 60% bei 600-7000 C kalzinierten Bauxit, so wird der Erweichungspunkt der Masse bei 590 C liegen.
Die Vereinigung des feinen Bauxits mit den bituminösen Stoffen erfolgt auf die Weise, dass die letzteren geschmolzen werden, der Bauxit aber der Schmelze, die je nach der Beschaffenheit des Bitumens eine Temperatur von 120-800 C aufweisen soll, vorsichtig zugesetzt und das Gemisch ständig so lange gerührt wird, bis der Bauxit vollkommen aufgeschlossen ist, d. h. der Bauxit im Bitumen so gleichmässig verteilt ist, dass das hergestellte Produkt eine vollständig homogene Masse bildet.
Das Mengenverhältnis der bituminösen Stoffe und des Bauxits ist je nach der Beschaffenheit des verwendeten Bitumens und des verwendeten Bauxits und'je nach dem Zweck, welchem die Masse dienen soll, verschieden. Für eine Ausgussmasse zur Ausfüllung der Fugen von Pflastersteinen bewährt sich z. B. sehr gut eine Masse, die 50% Petrolpech mit einem Erweichungpunkt von 450 nach Krämer-Sarnow und 50% eines kalzinierten Bauxits mit einem Mindestgehalt von ca. 40 % Ab 03 enthält.
Aus der gemäss der Erfindung hergestellten Masse können durch Walzen, Pressen, Stampfen usw. Formstücke hergestellt werden.
Werden die Massen für Strassenbauten verwendet, so kann aus ihnen z. B. Stampfasphalt, Gussasphalt, Plattenasphalt, Walzasphalt, Asphaltbeton, Topeka usw. hergestellt werden.
Die Massen können ferner auch zur Herstellung von imprägniertem oder gemischtem Makadair oder auch zur Herstellung von Oberflächenüberzügen verwendet werden.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung von Sandasphalt mit Bauxit gegeben. Eine gewisse Menge Bitumen, beispielsweise ein Petrolpech, das einen Erweichungspunkt von 450 C nach Krämer-Sarnow aufweist, wird geschmolzen und dann demselben in kleinen Partien bei ständigem Rühren so viel gemahlener Bauxit zugesetzt, bis das Gemisch 60% Bauxit enthält. Das Kochen des Gemisches bei zirka 180 C wird so lange fortgesetzt, bis dessen Schäumen nicht gänzlich aufhört und keine vom Bitumen unaufgeschlossene Bauxitkörner enthält, wovon man sich durch Verschmieren einer dem Gemisch entnommenen Probe überzeugt.
Das fertige Gemisch wird dem Sandgemisch, das keinerlei Füllstoffe enthält, zugeführt und des weiteren nach der üblichen Art vorgegangen.
Versuche haben ergeben, dass die Einwirkung des Bauxits auf die Bitumina in vielen Fällen viel schneller vor sich geht, als man das bei so trägen Stoffen, wie es die Bituma sind,
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