Belegmasse für Strassen, Böden und dergleichen und Verfahren zur Herstellung dieser Masse. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Belegmasse für Strassen, Böden und derglei chen, welche Steinmaterial wie zum Beispiel Basalt, Granit, Gneis, Quarz, Quarzit, Flint, Kalkstein, Hochofenschlacken, Stahlofen schlacken usw., und ein bituminöses Binde mittel wie zum Beispiel Strassenteer oder Asphalt, dem gegebenenfalls eine geeignete Menge Teeröl, Mineralöl oder dergleichen zugesetzt ist, enthält. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieser Belegmasse.
Bei Belegmassen dieser Art, deren bituminöses Bindemittel nur auf höchstens<B>130'</B> C erwärmt zu werden braucht, damit seine Mischung mit den Steinmateria lien stattfinden kann, hat es sich gezeigt, dass die Klebfähigkeit des Bindemittels an den Steinmaterialien recht schlecht ist, was sich in der Weise zu erkennen gibt, dass die an den einzelnen Steinen klebende Teer- oder Asphaltschicht verhältnismässig leicht von Wasser verdrängt werden kann. Dieser Umstand ist sehr ungünstig, be sonders bei Anwendung der betreffenden Belegmassen als Strassenbelag, da dieser dem. Einfluss von Wasser und Feuchtigkeit stark ausgesetzt ist.
Besonders in der ersten Zeit nach dem Aufbringen solcher Strassenbeläge (welche auch kalt aufgebracht werden kön- neu) leiden diese stark unter der erwähnten Beeinflussung, da es einige Zeit braucht, bis die hinzugesetzten Öle aus der obersten Schicht verdampft sind und bis der Belag unter Einfluss des Verkehrs fertig kompri miert ist.
Durch Aufheben der Klebfähig keit unter dem Einfluss von Wasser können die einzelnen Steine oder Körner leicht aus dem Belag unter dem Einfluss der Verkehrs beanspruchung herausgerissen werden; es können sich Schlaglöcher bilden, und nach und nach wird der ganze Belag vollständig zerstört.
Entsprechend ungünstige Verhältnisse machen sich bei Anwendung eines härteren Strassenteeres oder Asphalts (das heisst eines solchen, der eine lllischungstemperatur über <B>130</B> C erfordert, und der es somit notwen dig macht, die Belagmasse in warmem Zu stande aufzubringen) nicht geltend. Die Klebfähigkeit ist nämlich in diesem Falle weit grösser, und das Wasser kann die Teer- oder Asphaltschichten schwieriger von den Steinoberflächen verdrängen.
Indessen ist es von wesentlicher Bedeu tung, dass man die Anwendung solcher harter Teere oder Asphalte und also die damit ver bundene starke Erwärmung vermeiden kann, und die Erfindung geht darauf aus, die oben erwähnten Schwierigkeiten zu überwinden, und zwar durch Erreichung einer derart ver besserten Klebfähigkeit zwischen den Stein materialien und dem Strassenteer, zerschnitte nem Asphalt oder dergleichen, dass eine Be- lagmasse erzielt wird,
welche auch kalt auf gebracht werden kann und in welcher die Teer- oder-Asphaltschicht nicht von Wasser verdrängt wird.
Es wird bemerkt, dass die oben erwähnten Schwierigkeiten sich besonders bei Strassen belagmassen geltend machen, die aus verhält- nismässig groben Steinmaterialien hergestellt sind, zum Beispiel aus in der Natur vor kommenden, nicht zerquetschten kieselsäure haltigen Steinmaterialien wie Quarz, Quarzit, Granit, Gneis, Basalt, Flint oder dergleichen. Solche Beläge sind nämlich im allgemeinen in der ersten Zeit nach ihrer Aufbringung poröser als Beläge, die aus Steinmaterialien mit einer Korngrösse unter 3 mm bestehen, so dass Wasser oder Feuchtigkeit leichter die Steinkörner in dem Innern der Beläge beein flussen kann.
Dieses Verhältnis ist gerade sehr ungünstig, da man mehr und mehr zur Benutzung gröberer Steinmaterialien für die Belagmassen übergeht, um rauhe Strassen beläge zu erzielen, und die Erfindung hat daher dadurch eine besondere Bedeutung, dass sie die Ausnutzung solcher gröberen Steinmaterialien, zum Beispiel solcher in der Natur vorkommenden wie die obengenannten, für Strassenbelagmassen ermöglicht.
Selbst bei solchen Belagmassen, die ausschliesslich feinere Steinmaterialien (unter 3 mm Korn grösse) enthalten, ist es jedoch auch von gro sser Bedeutung, dass die Klebfähigkeit ver bessert wird, so dass Wasser nicht die Binde- miti;elhaut von .den Steinoberflächen verdrän gen kann.
Nach der Erfindung vermeidet man die oben erwähnten Übelstände mittels Zusatzes von Humusstoffen, wie sie zum Beispiel in fein vermahlenem Torf oder Braunkohle ent halten sind. Die Erfindung beruht auf der Entdeckung, dass Torf- oder Braunkohlen pulver, welches grosse Mengen an Humus säure und Humuskohle enthält, eben gerade die Eigenschaft hat, dass es bei Zumischung in trockenem Zustand in der Belagmasse be wirkt, dass die Klebfähigkeit zwischen den Steinmaterialien und dem Bindemittel er höht wird, so dass die Bindemittelhaut nicht von Wasser verdrängt wird,
und sogar wird ein so gutes Kleben ermöglicht, dass die Ver drängung selbst bei sehr langer Lagerung in Wasser nicht stattfindet.
Das Torf- oder Braunkohlenpulver kann mit dem Steinmaterial und dem Bindemittel, das auf höchstens<B>130'</B> C erwärmt ist, auf vier verschiedene Weisen gemischt werden. Nämlich: 1.
Man mischt zuerst das Pulver mit dem Bindemittel und setzt dann das Steinmate rial hinzu, oder 2. man mischt zuerst das Pulver mit dem Steinmaterial und setzt dann das Bindemit tel hinzu, oder 3. man mischt zuerst Steinmaterial und Bindemittel und setzt dann das Pulver hinzu, oder schliesslich 4. man mischt das Steinmaterial, das Bindemittel und das Torf- oder Braunkohlen- pulver gleichzeitig.
Anstatt Torf- oder Braunkohlenpulver an sich kann man gegebenenfalls Humusstoffe, besonders Numussäure, benutzen, die zum Beispiel aus Torf oder Braunkohle ausgezo gen worden sind, beispielsweise durch Extraktion mit einem geeigneten Lösemittel, da die angestrebte Wirkung, nämlich die Erhöhung der Klebfähigkeit zwischen den Steinmaterialien und dem Bindemittel, so dass die Bindemittelhaut nicht von Wasser verdrängt wird,
ebensogut bei Anwendung von Humussäure als bei Anwendung von feinvermahlenem Torf oder Braunkohle er halten werden kann. Auch können andere künstlich hergestellte oder natürlich vor kommende humushaltige Stoffe, zum Beispiel andere humushaltige Kohlen zur Verwen dung kommen.
Es wird bemerkt, dass es bereits vorge schlagen worden ist, Torf in Verbindung mit Strassenbelagmaterialien zu benutzen, bei den betreffenden Vorschlägen jedoch hat es sich um verhältnismässig schwerschmelzbare Bindemittel gehandelt, bei welchen die Misch temperatur wesentlich höher als 180 C liegt.
Es wurde zum Beispiel vorgeschlagen, bis zu 15 % pulverisierte Kohle oder Torf zu Kohlenteer bei einer Temperatur von etwa <B>300'</B> C hinzuzusetzen; um Strassenteer, der zur Oberflächenbehandlung benutzt wird, zu stabilisieren. Ferner wurde vorgeschla gen, Asphaltsurrogate herzustellen durch Mischung von Teer mit pulverisiertem Öl schiefer oder durch Mischung von Pech mit Torf, aber infolge der hier angewendeten Bindemittel muss eine bedeutend höhere Temperatur als<B>130'</B> C bei den Mischpro zessen benutzt werden, und wenn die Nassen als Strassenbelag verwendet werden sollen, müssen sie zum Schmelzen erhitzt und aus gegossen werden.
Schliesslich wurde vorge schlagen, Steinmaterialien und Torfmoos, Kokosnussfasern oder ähnliche Pflanzen fasern mit einer Dispersion von Kohle in Teer oder einer Mischung von Brennöl, Petro leumasphalt oder Trinidadasphalt zu mi schen. Hier ist also nur die Rede von Zu satz von Pflanzenfasern oder -fibern und nicht die Rede von Zusatz von Humusstoffen, die in Torfpulver oder Braunkohlenpulver, jedoch nicht in Pflanzenfasern, vorkommen.
Ferner lagen die Temperaturen, bei welchen die Mischungen der letzteren Stoffe vorge nommen wurden, auf 145 und<B>180'.</B> Im Gegensatz zu diesen früheren Vor schlägen geht die Erfindung auf solche Be- lagmassen aus, bei welchen die Mischung der Bestandteile nach Erwärmung nur auf höch stens 130 C des Bindemittels stattfinden kann und bei welchen der Zusatz von stark humushaltigem Torf- oder Braunkohlenpul ver den oben erwähnten besonderen Vorteil mit sich bringt,
dass ein ausserordentlich gutes Kleben zwischen: dem Bindemittel und dem Steinmaterial erzielt wird, so dass die Bindemittelhaut von den Steinoberflächen nicht von eindringendem Wasser verdrängt wird.
Ausser diesem wesentlichen Vorteil gibt der Zusatz von Torf- oder Braunkohlen pulver noch andere Vorteile infolge der guten Eigenschaften dieser Stoffe als Füll materialien in Belagmassen der beschriebe nen Art, nämlich dass, sie hydrophobe Mate rialien sind, da sie sich besser mit Clen, Asphalt und dergleichen verbinden als mit Wasser, dass sie weiche Materialien im Ver hältnis zu den Steinkörnern des Belages sind, und dass sie einen stabilisierenden Einfluss auf das Bindemittel haben, da dessen Härte, Schmelzpunkt und Stärke durch.
Zusatz (ein- vermahlenen Torfs oder Braunkohle erhöht werden.
Torf- oder Braunkohlenpulver kann daher auch als Füllmaterial in den Belagmassen nach der Erfindung ausgenutzt werden, bei deren Herstellung Teer oder zerschnittener Asphalt auf höchstens <B>130'</B> C erwärmt wird, indem das Pulver im Verein mit dem Binde mittel einen Mörtel bildet, der die Hohlräume zwischen den einzelnen Steinkörnern im Belag ausfüllen kann, so dass dieser in Wirk lichkeit aus einem tragenden Steinskelett besteht,
dessen Hohlräume durch ein wasser undurchdringliches Material ausgefüllt sind. Da dieser Mörtel weicher ist als das Stein material, erhält man einen Belag, in wel chem keine innere Abnutzung stattfindet, was selbstverständlich eine grosse Rolle für die Haltbarkeit des Belages spielt. Ein Strassenbelag aus einer Belagmasse nach der Erfindung hat ferner eine grosse Fähigkeit, vom Verkehr herstammende Erschütterungen aufnehmen zu können.
Ferner kann angefiihrt werden, dass Torf und Braunkohle gut wärmeisolierende Stoffe sind, so dass die Beläge sehr widerstands fähig gegen Einwirkungen von Wärme oder gälte sind.
Schliesslich wird bemerkt, dass die Mi schung des Torf- oder Braunkohlenpulvers mit Steinmaterial und Bindemittel in belie biger, geeigneter Weise geschehen kann, zum Beispiel unter Anwendung dazu geeigneter Mischapparate, und dass die Menge des zu gesetzten Pulvers im Verhältnis zur Menge des Bindemittels und des Steinmaterials in verschiedenen Fällen auch verschieden sein kann, da das Mischungsverhältnis sieh wesentlich nach den Eigenschaften des ange wendeten Teers, des Asphaltes, der Emul sion oder dergleichen richtet.
Bei der bekannten Oberflächenbehand lung oder Oberschichtfüllung von Strassen und bei der Herstellung von Emulsionbeton für Strassen werden im allgemeinen rauhe und oft feuchte Steinmaterialien benutzt, die, wenn es sich um Oberflächenbehandlung handelt, auf die im voraus mit Emulsion oder mit flüssigem Strassenteer oder Asphalt behandelten Strassenoberflächen geworfen werden,
während die rohen Steinmaterialien beim Emulsionbeton mit Emulsion in einer Mischmaschine oder in anderer Weise ge mischt werden, bevor sie auf die Strassen oberfläche gebracht werden.
Diese Verfahren haben sich indessen als unzweckmässig erwiesen, da teils infolge Feuchtigkeit der Steinkörner das Steinmate rial und das bituminöse Bindemittel sehr schlecht zusammenkleben. Bei den auf diese Weise hergestellten Belägen wird es oft recht leicht möglich sein, die einzelnen Stein körner, beispielsweise mit einem Messer aus der Belegmasse herauszuschälen, weil die Klebkraft zwischen dem Bitumen und den Steinkörnern sehr gering war.
Zur Verbesserung der Klebfähigkeit ist vorgeschlagen worden, dass zur Mischung mit bituminösen Emulsionen bestimmte Stein material einer Vorbehandlung mit Olen, Bitu men oder Emulsionen zu unterwerfen. Wenn es auch hierdurch gelungen ist, ein etwas besseres Kleben des aus der Emulsion ausge schiedenen Bitumens am Steinmaterial zu erzielen, haben diese Verfahren jedoch, so weit man weiss, nicht völlig befriedigende Resultate gegeben.
Die vorliegende Erfindung geht, wie gesagt, auch darauf aus, ein namentlich zur Anwendung für Strassenbeläge bestimmtes. präpariertes Steinmaterial herzustellen, bei welchem eine ausgezeichnete Klebfähigkeit zwischen dem bituminösen Bindemittel und dem Steinmaterial gewährleistet wird.
Das Steinmaterial kann an sich belie biger Art sein, als Beispiel können Stein schutt oder Schotter, in der Natur vorkom mende Steine und Kies oder Grus, Rocliofen- schlacken, Stahlofenschlacken und derglei chen erwähnt werden. Die Herstellung des präparierten Steinmaterials kann dadurch geschehen, dassi man Torf- oder Braunkoh lenpulver (oder Rumusstoff); Bindemittel und Steinmaterial gleichzeitig mischt, oder dass man zuerst zwei beliebige der Bestand teile mischt und dann den dritten zusetzt.
Die anzuwendende Bindemittelmenge und die Menge von Torf- oder Braunkohlenpul ver kann verhältnismässig gering sein, das heisst einige wenige Gewichtsprozent der Steinmenge betragen, so dass die Steine nur einen ganz dünnen Überzug erhalten, oder sie kann grösser sein, so dass die einzelnen Stein körner sozusagen in eine verhältnismässig dicke Schicht des Bindemittels eingepackt werden.
Die auf diese Weise mit mehr oder weni ger Bitumen und Humusstoffen vermischten Steinmaterialien können entweder in einer Mischmaschine oder auf der Strassenober fläche selbst mit einer weiteren Menge eines Bindemittels, wie Strassenteer, Asphalt, Teeröl, Mineralöl, Emulsion oder dergleichen gemischt werden. Sie können während kür zerer oder längerer Zeit gelagert werden, sip können über weite Strecken transportiert werden, ohne Schaden zu nehmen, bis sie schliesslich zur Herstellung eines Strassen belages benutzt werden.