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Material für Straßenbekleidungen und Verfahren zu seiner Herstellung
Bekanntlich besteht die Oberflächenbekleidung moderner Straßen aus zerkleinertem
Gestein oder Kies, d. h. aus Materialien, die das Gerippe der Bekleidung bilden,
und aus einem Bindemittel für das Gestein.
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Nach gewissen bekannten Verfahren erfolgt das Überziehen der Materialien
mit dem Bindemittel in warmem Zustand; Kiesstücke und Bindemittel «erden je für
sich erhitzt und durch Rühren miteinander vermischt. Dieses Verfahren weist insofern
Nachteile auf, als es schwierig ist, das erhaltene Bekleidungsmaterial besonders
im Winter aufzubewahren, und daß es sich ferner schwer verarbeiten läßt. Es läßt
sich nur schwer auf die Straße aufbringen, weil es leim Abkühlen an den Werkzeugen
rasch klebt. Ferner ist bekannt, die Kiesstücke in kaltem Zustand mit Kohlenwasserstoffbindemitteln
in Form einer Emulsion mit Wasser und Emulgierungsmitteln zu überziehen. Auch dieses
Verfahren weist Nachteile auf; mit nassen Kiesstücken erfolgt das Überziehen schlecht,
weil sich die Emulsion mit Wasser verdünnt. Das Verfahren ist daher bei Regenwetter
nicht anwendbar. Endlich ist es unmöglich, das so erhaltene Material aufzubewahren,
und ferner klebt es ebenfalls an den Werkzeugen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein für Straßenbekleidungen
und sonstiges Gelände bestimmtes Material, das aus Kiesstücken o. dgl. besteht,
die mit zwei Überzugsschichten versehen sind. Die erste Schicht besteht hauptsächlich
aus Teer und die zweite darübergelegte Schicht aus einem
bitumenartigen
Stoff (natürlichem Asphalt oder Petroleum). Diese beiden Schichten werden imprägniert,
und die zweite wird ferner mit Natron- oder Kalilauge bzw. mit Ammoniakwasser überzogen.
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Das Material bietet die Vorteile, daß es sich selbst im Winter und
ohne besondere Vorsichtsmaßregeln sehr lange hält, sich selbst nach langer Aufbewahrung
leicht behandeln läßt und daß es in einfacher Weise und rasch angebracht werden
kann, weil es nicht an den Werkzeugen klebt. Die Bindung der Masse bei jedem Wetter
und in jeder Jahreszeit ist gesichert, und ihre Herstellung erfolgt in kaltem Zustand
und mit beliebigen, sich für Straßen eignenden Materialien, mögen diese trocken,
feucht oder naß sein.
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Die Erfindung betrifft ferner die Herstellung dieses Materials. Das
Verfahren besteht darin, die Kiesstücke in kaltem Zustand in zwei Arbeitsstufen
nacheinander mit zwei wässerigen Emulsionen zu überziehen, wobei die erste eine
Art Wasser-in-01-Emulsion ist, ein hohes Netzvermögen besitzt und aus Teer und Lauge
eines Alkalihydroxyds besteht, die imstande ist, das evtl. in den Kiesstücken enthaltene
Wasser aufzunehmen und dann auszustoßen. Die zweite Schicht, die in Gegenwart der
Base der ersten Schicht unterbrochen wird, besteht hauptsächlich aus einer bitumenartigen
Substanz von der Art Ö1-in-Wasser-Emulsion.
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Um das Material herzustellen, kann man wie folgt verfahren: Die Kiesstücke
werden im kalten Zustand und durch einfaches Mischen mit einem ersten Bindemittel
A überzogen, dessen Zusammensetzung ungefähr folgende sein kann: Teer (Koksofenteer,
Gasteer, Wassergasteer, Holzteer u. dgl.) 65 bis 750/0, Natronlauge oder Kalilauge
mit 3o bis .I00/0 wasserfreiem Na O H oder K O H in Gewichtsteilen oder eine andere
starke alkalische Base 25 bis 35%.
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Die für den ersten Überzug nötige Bindemittel-,menge A wird mit dem
geologischen Charakter, der Beschaffenheit der Körnung der Kiesstücke (Kleinschlag)
und der Jahreszeit schwanken. Die Menge soll jedenfalls so groß sein, daß sämtliche
Materialien nach Durchmischen des Kleinschlages mit dem Bindemittel A ein schwarzes,
glänzendes, gut gleichförmiges Aussehen besitzen.
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Eine mittlere Zusammensetzung besteht beispielsweise aus 15 bis 3o
kg je Tonne Straßenmaterials. Der Teer kann mit den üblichen pulverförmigen Stoffen,
wie Kohlepulver, Kalksteinpulver, als Filler versetzt werden.
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Bei der Anbringung des ersten Überzuges A wird der Teer infolge seines
Netzvermögens, das noch durch die Alkalilauge erhöht wird, die ,mit den Phenolen
des Teeres Phenolate ergibt, rasch und gleichmäßig an der Oberfläche des Kleinschlages
haften, und zwar selbst dann, wenn letzterer trocken ist.
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Ist der Kleinschlag dagegen naß, so wird das Wasser durch die Alkalilauge
derart aufgenommen, daß man schließlich stets einen vollkommen überzogenen Kleinschlag
erhält.
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Der Überzug besteht schließlich in der innigen Berührung des Kleinschlages
mit dem Teer, wobei das Ganze durch eine zum größten Teil aus Alkalilauge bestehenden
Olschicht überzogen wird, da die gebildeten Alkaliphenolate das alkalische- Wasser
an die Oberfläche der 'reerhaut zurückbringen. Das überschüssige Wasser, das der
Kleinschlag evtl. enthält, wird während des Durchmischens mit dem ersten Bindemittel
A somit mechanisch entfernt.
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Nachdem der erste Überzug aufgebracht ist, wird bei einem zweiten
Durchmischen in kaltem Zustand der zweite Überzug mit dem zweiten Bindemittel B
aufgebracht. Die Zusammensetzung dieses zweiten Bindemittels kann etwa folgende
sein: Bitumenartiger Stoff 5o bis 6o0%, Stearin, Öl- und Harzsäureseifen
o,5 bis i %, normales Handelsammoniak o,1 bis o,5 %, Wasser in genügender Menge
zur Erreichung von ioo%.
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Der Zusatz des zweiten, hauptsächlich aus bitumenartigem Stoff bestehenden
Bindemittels schwankt mit der Art der Materialien, dem Verwendungszweck und der
Jahreszeit und kann z. B. 5o bis 75 kg je metrische Tonne Kleinschlag betragen.
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Bei diesem zweiten Überzug wird das Bindemittel B in einem alkalischen
Medium durch die im ersten Bindemittel A, enthaltene Lauge unterbrochen.
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Diese Unterbrechung des Bindemittels B erfolgt stufenweise, so daß
der freigegebene bitumenartige Stoff sich auf die Teerhaut, mit der der Kleinschlag
bereits überzogen wurde, gleichmäßig niederschlägt und dort eine zweite halbporöse
Schicht oder Haut bildet .
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Das alkalische Wasser dringt durch die niedergeschlagene Bitumenschicht
und gelangt auf die Oberfläche. Eine sehr geringe Menge dieses Wassers wirkt weiter
in der Weise, daß sie die bereits so überzogenen Materialien durchsetzt, und zwar
besonders auf der Oberfläche, während der Überschuß abfließt.
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Der Kleinschlag ist dann vollkommen überzogen, und das Wasser hat
dann keine weitere Wirkung. Eine gewisse Menge der rückständigen Lauge auf dem überzogenen
Kleinschlag verhindert, daß die einzelnen Teile aneinanderhaften und an den Werkzeugen
kleben.
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Das Material kann selbst im Winter und bei jedem Wetter längere Zeit
in Haufen aufbewahrt werden. Innerhalb des Haufens werden nämlich die einzelnen
Teile des Kleinschlages durch die ölartige Schicht aus alkalischer Lauge einigermaßen
geschützt, während diese Schicht auf der Oberfläche des Haufens unter dem Einfluß
der Luft und des Wetters in der Weise wirkt, daß das Material abbindet und rasch
durch Oxydation hart wird. Die gebildete Oberflächenkruste schützt dann den übrigen
Teil innerhalb des Haufens, in dem sich die Materialien im unveränderten Zustand
wie beim Überziehen befinden.
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Das Aufbringen der Masse auf die Straße erfolgt durch Ausbreiten und
Ausstreichen mit nachfolgendem Zusammendrücken durch die Straßenwalze. Hierdurch
wird eine rasche Entfernung der
in den Zwischenräumen befindlichen
Lauge und somit ein rasches Binden und Erhärten an der Oberfläche bewirkt.
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Die Überzüge nehmen bald durch die Oxydation an der Oberfläche eine
graue Färbung an; sie wirken deutlich als Gleitschutz und behalten diese Wirkung
bei, ohne daß die Bindemittel an die Oberfläche steigen und ausschwitzen.
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Dadurch, daß die -Materialien nicht an den Werkzeugen kleben, ist
es möglich, dünne Bekleidungen und somit wirtschaftliche Straßenoberflächen zu erhalten.
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Es können auch helle Bekleidungen von der Farbe des überzogenen Kleinschlages
erhalten werden. Es genügt, beim Zusammenpressen mit der Straßenwalze Sand zu streuen.
Beim Befahren der Straße wirkt dieser Sand als Schleifmittel und bewirkt somit die
Abnutzung der oberflächlichen Schichten bzw. Häute aus Teer und Bitumen, bevor diese
Stoffe unter (lern Einfluß des Natrons und bei der Berührung mit Luft endgültig
am Kleinschlag festhaften.
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Endlich behält das Material nach der Erfindung stets eine gewisse
Plastizität in der Stärke der Bekleidung, wodurch schallsichere, wasserdichte und
raube Oberflächen erhalten werden.