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Verfahren zur Herstellung eines durch Anwendung von Druck verformbaren
mehlförnmigen Baustoffes Das stetige Anwachsen des Autoverkehrs brachte es mit sich,
daß Makadamsteinstraßen alten Systems den Anforderungen des Verkehrs nicht mehr
gewachsen sind, da häufig Reparaturen notwendig werden, die nicht nur kostspielig
sind, sondern auch die Kontinuität des Verkehrs hindern. Die verschiedenen bekannten
Asphaltbeläge haben den Nachteil, zu schlüpfrig oder infolge Wellen- und Faltenbildung
zu schnell reparaturbedürftig zu werden. Es bestand daher das Bedürfnis nach einem
elastischen, zähen, rauh und ebenflächig bleibenden Straßenbelagmaterial. Ein solches
ist durch das neue Verfahren erhältlich.
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Erfindungsgemäß wird ein durch Anwendung von Druck verformbarer mehlförmiger
Baustoff, der aus mit Teer oder Bitumen getränkten Mineralstoffen besteht, in der
Weise hergestellt, daß Kalkstein- oder Kreidearten oder Gemische aus Bimsstein,
Kieselgar, Sand, Hochofenschlacke o. dgl. und Kalk oder Zement als Bindemittel durch
Anwendung von Druck zu Körpern mit einer Druckfestigkeit bis zu ro kg/cm2; vorzugsweise
z bis 3 kg/cm2, verformt, mit geschmolzenem Bitumen oder Teer getränkt und gemahlen
werden. Es ist bekannt; Kalksandsteine, die bekanntlich eine Festigkeit weit über
rookg/cm2 besitzen, mit Bitumen zu tränken. Zur Herstellung bitumengetränkter Steine
ist man auch schon in der Weise vorgegangen, daß man eine Kalk-Sand-Mischung, niit
Wasser angemacht, verformte und nachdem Trocknen mit Bitumen tränkte. Dabei ist
auf die Einhaltung bestimmter Festigkeiten des Formlings vor der Tränkung keine
Rücksicht genommen.
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Es ist nun festgestellt worden, daß zur Erzielung guter und gleichmäßiger
Verteilung des Bitumens oder Teers im Formling sowie auch zur Erlangung hoher Festigkeit,
Elastizität und Zähigkeit beiden bitumengetränkten Körpern sowie auch bei Körpern,
die aus durch Vermahlung der bitumengetränkten Körper erhaltenem Mehl hergestellt
sind, die Innehaltung einer ganz bestimmten Festigkeitshöchstgrenze bei dem noch
nicht getränkten Formkörper von Bedeutung ist. Andererseits ist auch die Wahl der
Ausgangsstoffe ausschlaggebend.
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Aus dieser Erkenntnis heraus werden erfindungsgemäß Kalksteinarten
oder Kreidearten, die ohne künstliche Bindemittel verarbeitet werden können, durch
Pressen zu
Formkörpern gestaltet. Oder man gelt von Bimssteine-
Kieselgur,Grubensand, Flußsand, schwefelfreier Hochofenschlacke u. dgl. aus, denen
als Bindemittel gebrannter Kalk oder Zement zugesetzt wird, Der bei der Formgebung
notwendige Druck und gegebenenfalls die Bindemittelmenge werden so geregelt, daß
stets die Formkörper eine Druckfestigkeit von io kg/cm2 oder weniger aufweisen.
So wird beispielsweise gegenüber der Erzeugung von Kalksandsteinen an Stelle des
üblichen Kalkhydratzusatzes von etwa 3o Volumprozent nur eine Kalkhydratinenge von
5 bis io Volumprozent angewandt.
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Zur Herstellung der Formlinge aus dem Mahlgut der genannten Rohstoffe,
das im erdnassen Zustande gepreßt werden soll, kann je nach dem zu verarbeitenden
Material der anzuwendende Druck ,4o bis Zoo Atm. betragen.
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Auch bei der Trocknung der Formlinge an der Luft oder auf künstlichem
Wege ist darauf zu achten, daß die angegebene Festigkeitshöchstgrenze nicht überschritten
wird.
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Die besten Ergebnisse werden bei Druckfestigkeiten von weniger als
5 kg/cm°-, insbesondere bei einer Druckfestigkeit. der Fornilinge von 2
bis 3 kg/cm=, erreicht. Obwohl solche Formlinge noch zwischen den Fingern
zerreibbar sind, werden sie durch die Tränkung derart umgewandelt, daß die Druckfestigkeit
sogar auf das iofache und mehr steigt, z. B. 8o bis 25o kg/cm= erreichen kann.
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Vor dem Tränken können die Formlinge auch einer besonderen Verfestigungsbehandlung
unterworfen werden. Aber auch hierbei muß darauf geachtet «-erden, daß die dadurch
eintretende Erhöhung der Druckfestigkeit den angegebenen Höchstwert von io kglcm=
nicht überschreitet, da sonst keine gleichmäßige Sättigung des Formlings mit Biturnen
oder Teer erhalten wird bzw. der getränkte Körper spröde wird. Z. B. können die
Formlinge ohne besondere Dampfzufuhr lediglich durch Verdampfung der in den Preßlingen
enthaltenen Feuchtigkeit in einem geschlossenen Gefäß durch Wärmezufuhr von außen
erhitzt werden. Diese Art der Dämpfung hat sich als günstig erwiesen, da sie ohne
Überschreitung des zuverlässigen Festigkeitswertes eine gleichmäßige Festigkeit
in allen Teilen des Formlings sichert.
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Zur Tränkung werden die Formlinge in einen Kessel eingesetzt. Nachdem
die Luft ausgepumpt ist, wird in den unter Unterdruck stehenden Kessel auf beispielsweise
17o bis i8o° C erhitzter Teer oder Bitumen in solcher Menge eingeführt, daß die
Flüssig,-[zeit das Gefäß ausfüllt. Sodann wird das mit Tränkungsflüssigkeit gefüllte
Gefäß so lange, beispielsweise i bis 2 Stunden, unter einem so hohen Druck, z. B.
6 bis 61/2 Atm., gehalten, bis die Flüssigkeit die Formlinge vollkommen durchdrungen
bzw. gesättigt hat. Dabei ist darauf zu achten, daß auch in sämtlichen Zuleitungen
die Temperatur der Tränkungsflüssigkeit, nach dem Beispiel also 17o bis i8o° C,
herrscht. Nach beendeter Sättigung der Formlinge wird die rin Gefäß noch vorhandene
Flüssigkeit zurückgepumpt. Man läßt die gesättigten Formkörper noch einige Zeit
unter hohem Druck, um auch den an der Oberfläche abgelagerten Bitumenstoff zu entfernen.
Darauf werden die Leitungen des Gefäßes abgeschlossen und der Kessel geöffnet. Die
dem Kessel entnommenen getränkten Körper sind sofort transportfähig, können nach
Erkalten, was etwa i bis 2 Stunden beansprucht, als Baukörper für Straßenbelag o.
dgl. benutzt bzw, zu Pulver vermählen werden.
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Bei Verwendung des Baustoffes für hauptsächlich dem Kraftfahrzeugverkehr
dienend. Straßen ist es zweckmäßig, feinkörnige Stoffe, z. B. mit einer Korngröße
bis i mm, für die Formkörperherstellung zu nehmen. Handelt es sich dagegen um den
Bau einer Straße mit größtenteils Hufeisenverkehr, so verwendet man vorteilhaft
gröberes Mahlgut für die Formkörperherstellung, z. B. ein l#,Ialilgut mit Korngrößen,
die von o bis 5 mm reichen.
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Der durch Mahlung der getränkten Formlinge erhaltene pulverisierte
Stoff kann, um ein Zusammenballen während des Transportes zu verhindern; vorteilhaft
mit Kalksteinmehl oder einem anderen nicht getränkten mineralischen Stoff, wie Perlit,
Kieselgur, Steinmehlen verschiedener Art, Grubensand, Ouarzsand usw., mehr oder
weniger gemagert werden. Diese Magerung kann durch gemeinsames Vermahlen erfolgen.
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Das pulvrige Gut ist in der verschiedensten `eise verarbeitbar. 71s
kann z. B. in kaltem Zustande zu einer Straßendecke gewalzt werden. Für Oberflächenbelag
verwendet, ist es zweckmäßig, vor denn Niederwalzen eine einleitende Verdichtung
mittels warmer Handwalzen o. dgl. vorangehen zu lassen. In i jeder Weise läßt sich
das mehlförmige Gut durch Anwendung von Druck verformen. Bei Straßendeckenausbesserungen
genügt z. B. einfaches Hineinfegen des Pulvers in die Lücken und daran anschließend
eine ver- 1 dichtende Druckbehandlung.
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Das gemagerte oder ungemagerte Mahlprodukt der getränkten Formlinge
kann auch zu besonderen elastischen und zähen Formkörpern wieder verpreßt werden.
So können 1 Formkörper, die durch direktes Tränken infolge ihrer geringen Abmessungen
(z. B. nur
q. bis 5 mm dicke Dachdeckplatten) oder infolge ihrer
sehr großen Masse (z. B. Rohre o. dgl.) nur mit Schwierigkeiten hatten erzeugt werden
können, bequem und leicht aus dem Mahlgut hergestellt werden.
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Auf dem Wege des Wiederverpressens des Pulvers zu Formkörpern können
auch andere Stoffe, die, zu Formkörpern verarbeitet, an sich nicht vollkommenes
Tränken mit Bitumen oder Teer gestatten, benutzt werden, um einwandfreie und gleichmäßig
mit Bitumen bzw. Teer durchsetzte Baukörper oder sonstige Formkörper zu erhalten.
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Ferner kann das gemagerte oder ungemagerte Mahlgut als Unterbettungs-,
Abdeckungs- oder Fugenfüllmaterial bei der Herstellung von Straßendecken aus Steinschlag,
Splitt o. dgl. oder aus bitumenhaltigen Formlingen benutzt werden. Insbesondere
benutzt man es für die genannten Zwecke in Verbindung mit den bei der Durchführung
des Verfahrens als Zwischenprodukt anfallenden bitumenhaltigen Formkörpern, also
mit den Formlingen, die nach der Tränkung dem Kessel entnommen werden. Wie bereits
erwähnt, sind solche Formkörper ausgezeichnete Straßenbaukörper. Werden solche Körper
benutzt und die zwischen ihnen befindlichen Fugen bzw. Lücken mit dem Mahlgut gemäß
der Erfindung ausgefüllt, dann ergibt sich allein schon durch die Einwirkung des
über die Straßendecke rollenden Verkehrs eine (lichte, zusammenhängende, einheitliche
Decke.
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Das neue Verfahren vereinigt eine Reihe von wichtigen Vorteilen in
sich.
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Die Herstellung der bitumengetränkten Formkörper sowie des aus ihnen
bereiteten Mehles ist einfach und billig. Sie kann in jedem Lande mit einheimischen
mineralischen Rohstoffen erfolgen. Die -Erzeugnisse des Verfahrens liefern unter
der Einwirkung des Verkehrs lückenfreien Straßenbelag, der nicht schlüpfrig, wasserundurchlässig,
praktisch geräuschlos und hygienisch ist. Wegen der hohen Elastizität und Zähigkeit
der getränkten Formlinge sowie auch der durch Druckbehandlung aus dem Pulver bereiteten
Körper sind die mit. den Erzeugnissen der Erfindung hergestellten Straßen sehr haltbar
und bleiben frei von Wellenbildung. Ihre Instandhaltung und,-"'Au§bes`sefühg' ist
einfach und billig. Ausbesserungen sind auch im Winter ohne Abschluß des "Verkehrs
möglich. Die Baustoffe sind hitze- und frostbeständig.
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Die Erzeugnisse des Verfahrens sind selbstverständlich außer für den
Straßenbau auch für andere Zwecke, z. B. Herstellung von Fußbodenbelägen, zur Pflasterung
von Lagern, Ställen usw., verwendbar.