DE583238A - - Google Patents

Description

Es ist bekannt, einen Straßenbaustoff in der Weise herzustellen, daß zähflüssiges Bitumen mit fein gepulvertem Ton gemischt und· dem Gemisch unter Umrühren harte Steinstücke zugesetzt werden.

Ferner ist es bekannt, einen Straßenbaustoff in der Weise herzustellen, daß Erde in kaltem und feuchtem Zustande mit einem Bindemittel geknetet wird, bis das Gemenge zu einer dichten, formbaren und homogenen Masse zusammengedrückt werden kann, worauf das Gemenge gepulvert und dann durch Walzen oder Stampfen verdichtet und zur Straßendecke verfestigt wird,

Es ist auch bekannt, einen Straßenbaustoff aus gewöhnlicher, möglichst sand- und kiesfreier Erde oder aus.Lehm oder Ton in der Weise herzustellen,, daß man dieses Material in pulverigen Zustand bringt und dann mit einem bituminösen Bindemittel durchtränkt, wobei letzteres von dem Pulver aufgesaugt wird, und daß man die so erhaltene Masse durch Zusammendrücken verdichtet.

Schließlich ist es bekannt, einen Straßenbaustoff in der .Weise herzustellen, daß man kolloidalen Stoff enthaltende Erde mit einem Entflockungsmittel und Wasser mischt, die entnockte Masse erhitzt, dann flüssiges Bitumen zusetzt und das Gemisch an der Luft trocknet. Der so erhaltene Baustoff wird vor seiner Verwendung wieder erhitzt, um ihn zu schmelzen,· so daß er bei der Abkühlung erhärtet.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Ver- — fahren zur Herstellung bituminöser- Mischungen für Straßenbau- und dergleichen Zwecke, ^v bei dem ebenfalls bituminöse: Stoffe mit feuch-r ter Erde, unter Erhitzern vermengt werden. Gemäß der Erfindung wird der Mischyorgang. bei Einhaltung einer konstanten Temperatur so lange fortgesetzt, bis die Erde gleichmäßig fein zerteilt, gleichmäßig trocken' und mit den bituminösen Stoffen innig vermengt ist, während die Erhitzung so lange fortgesetzt wird, , bis das Gemenge sich zu körnen und seine 45 Klebrigkeit zu verlieren beginnt. Beim Ver' m'engen des Bindemittels mit der Erde wird deren Feuchtigkeit langsam ausgetrieben, so daß die Erdeteilchen allmählich mit dem .-. Bindemittel durchtränkt werden; infolgedessen sind die Erdeteilchen nach, der Erhitzung bis zum Beginn der Körnung des Gemenges im wesentlichen trocken und mit den Teilchen des Bindemittels innig durchtränkt, ,· und die gekörnte Masse erhärtet bei der Abkühlung zu einem festen Stoff von steinartiger Härte. Dieser Stoff braucht" beim Verlegen nur 'auf der vorbereiteten Unterlage so ausgebreitet zu werden, daß er alle Höhlungen derselben ausfüllt, und seine

Oberfläche braucht nur z. B. mittels einer Walze geebnet zu werden, während eine Ver- - dichtung oder ein Zusammendrücken de, Stoffes durch Stampfen oder in anderer Weise nicht nötig ist. Die so erzeugte Oberfläche ist auch widerstandsfähig gegen'Abnutzung und bedarf keines Aufbringens oder Einverleibens von harten Steinstücken, wie Granitsplitt.

ίο Vorzugsweise wird Ton in dem Zustande, in dem er verfügbar ist, verwendet, der bei der Behandlung trocken, aufsaugefähig und fein zerteilt wird und sich daher für das Verfahren gemäß der Erfindung besonders eignet. Es kann aber auch eine andere Erde verwendet und ihr Feuchtigkeitsgehalt bei .der Behandlung vollständig oder im wesentlichen ausgetrieben werden.

Vorteilhafterweise wird ferner ein bituminöser Stoff verwendet, der Teer oder einen anderen Stoff mit während der Behandlung oder in deren letzten Teil sich verpflüchtigenden Bestandteilen enthält." Besonders geeignet ist ein Gemisch von Pech und 'Teer, wobei das Mengenverhältnis dieser beiden. Stoffe zueinander und 'dasjenige des bituminösen Stoffes zur Erde den praktischen Anforderungen entsprechend in weiten Grenzen veränderlich sind. Im allgemeinen ist das Erzeugnis 3» desto härter, je größer das Verhältnis von Pech zu Teer, und desto elastischer, je größer die Menge des bituminösen Stoffes.

Das Erzeugnis eignet sich beispielsweise als Ersatz für Asphaltmakadam, als Baustoff für Straßen und Straßendecken und allgemein als bituminöser Beton für Straßenbau und andere Zwecke, für die bisher Beton gebräuchlich ist. Z. B. kann mit 3 Teilen Pech und ι Teil Teer als bituminöser Stoff und einem Gemisch von 9 Teilen Erde -und 1 Teil ^; bituminösem Stoff gemäß der Erfindung ein zäher Baustoff mit einer Druckfestigkeit von 10 000 Pfund je Quadratzoll erzeugt werden, während bei einem größeren Gehalt des Gemisches an bituminösem Stoff noch widerstandsfähigere und formbare Erzeugnisse erzielt werden, die sich als dauerhafte Straßenbau- und Straßenbefestigungsstoffe eignen.

Es kann z. B. eine Menge von bituminösem Stoff bis zu Iy¹I₂ % oder mehr benutzt werden; es ist aber einer der praktischen Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfindung, daß eine kleinere Menge von bituminösem Stoff benutzt werden kann als die bei der bekannten Verwendung eines Aggregates von Stein o. dgl. gewöhnlich benutzte. Im allgemeinen genügen Mengen von bituminösem Stoff von 7 bis i2^x/₂ °/o gewöhnlichen praktischen Anforderungen, und zwar eignen sich die kleineren Mengen für Fundamentbau und andere Bauzwecke. Es kann das Mengenverhältnis von Teer zu Pech bis 1 : 1 oder darüber gesteigert und das Verhältnis von Erde zu bituminösem Stoff ip den angegebenen Grenzen verändert werden. .

Die Erfindung ist auch nicht an die Verwendung eines bestimmten bituminösen .Stoffes gebunden.. Es kann vielmehr irgendeiner der bei der Herstellung von bituminösem Beton benutzten Stoffe benutzt werden, vorausgesetzt, daß er durch Erhitzung bei oder vor der Mischung mit der Erde flüssig gemacht werden kann. Vorzugsweise wird eine Emulsion aus r Teil Pech im Zustand eines feinen Pulvers und 1 Teil Teer und mit einem Wassergehalt von etwa 40 %■ benutzt. Bei Benutzung einer solchen Emulsion kann aber das Mengenverhältnis ihrer Bestandteile zueinander in den angegebenen Grenzen verändert werden, ebenso auch dasjenige des bituminösen Stoffes zur Erde. Die Verwendung· des bituminösen Stoffes in Form einer Emulsion ist vorteilhaft, wenn die Mischung der Masse in einer besonderen Stufe des Verfahrens vor der Erhitzung des' Gemisches erfolgt. , .

Die Mischung des bituminösen Stoffes mit der Erde und die Erhitzung des Gemisches können je in einem besonderen Mischapparat ausgeführt werden; in diesem Falle kann der bituminöse S.toff in einem die Mischung fördernden Zustand im ersten Mischapparat der Erde zugesetzt und die ganze Masse im zweiten Mischapparat erhitzt und umgerührt werden, wodurch das Gemisch auf gleichmäßige Temperatur gebracht und in der Masse die vorstehend angegebenen Veränderungen bewirkt werden, so daß die Masse sich nach Beendigung der Behandlung in gleicher Weise wie Beton verlegen läßt und bei der Abkühlungerstarrt. Im übriger! wird dieses zweistufige Verfahren in der gleichen Weise wie das einstufige ausgeführt.

Wie schon erwähnt, wird vorteilhafterweise Ton verwendet, der bei der geschilder- ten Behandlung in einen fein zerteilten Zustand gebracht und fast gänzlich von seinem Feuchtigkeitsgehalt befreit wird. Die Behandlung kann in der Weise erfolgen, daß zuerst die zu verwendende Menge von Pech in die Maschine gebracht und geschmolzen, dann der Teer in einem Verhältnis, wie vorstehend angegeben, zugesetzt und mit dem geschmolzenen Pech gemischt und hierauf die Erde allmählich bis zu der bestimmten Menge im Verhältnis zu der verwendeten Menge von bituminösem Stoff oder Bindemittel züge- ; setzt wird; die ganze Behandlung kann in einem Mastixmischer beliebiger Art stattfinden, der erhitzt wird; die Hinzufügung der

rde geschieht in solcher Weise und in solchem Maße, daß der bituminöse Stoff oder die

Ladung beim Mischen nicht unnötig abgekühlt wird. Die Erde kann auch vor dem Mischen angewärmt oder getrocknet werden. Zur Behandlung kann z. B. ein auf Rädern laufender Mastixmischer benutzt werden, wie er gewöhnlich zur Bereitung von Asphaltbeton benutet wird, mit einem über einem Heizofen liegenden verhältnismäßig langen Gehäuse, das oben mittels eines Klappdeckels jo verschließbar und innen mit Rührflügeln versehen ist, durch welche die formbare Masse in Bewegung erhalten wird, sowie mit einer verschließbaren öffnung für den Austritt der formbaren Masse. Es hat sich aber-gezeigt, daß die Zeit, die zur Herstellung eines Baustoffes gemäß der Erfindung in einem solchen Mischer nötig ist, verhältnismäßig lange ist, ' und zwar etwa 3 bis 5 Stunden beträgt. Die Behandlung kann jedoch in viel kürzerer Zeit

ao ausgeführt werden, wenn der Mischer so eingerichtet wird, daß dem Gehäuse eine bedeutende Wärmemenge so, zugeführt werden kann, daß eine übermäßige örtliche Erhitzung vermieden und im letzten Teile der Behandlung eine verhältnismäßig hohe Temperatur in der ganzen Masse gleichmäßig erhalten wird.

Zu diesem Zwecke kann ein Mastixmischer, wie er gewöhnlich benutzt wird, mit einer verhältnismäßig großen Rost- und Heizfläche versehen und sein Gehäuse mit einer wärmeisolierenden Bekleidung versehen werden, und die zum Mischen der Ladung und zum Umrühren der heißen, formbaren Masse dienen- den Flügel oder anderen Organe können mit großer Geschwindigkeit bewegt werden, so daß beim Mischen der Ladung die Temperatur des bituminösen Stoffes in derselben nicht übermäßig verringert und die Masse im letzten Teile der Behandlung, durchweg auf einer Temperatur erhalten wird, die z. B. zwischen 116 und 141° C und im Falle der Verwen-„ dung von Pech und Teer als bituminöser Stoff in der Nähe der oberen Grenze liegt. Werden bituminöse Stoffe mit verhältnismäßig hohen Schmelzpunkten verwendet, so kann die Durchschnitts- oder Endtemperatur entsprechend höher sein; es ist jedoch wichtig, daß das Gemisch eine im wesentlichen gleichmäßige und verhältnismäßig hohe Temperatur erlangt, und daß die zugeführte Wärmemenge und.die Dauer des beständigen und sorgfältigen Umrührens der Ladung entsprechend bestimmt werden.

Die Erfindung ist aber nicht an die Benutzung einer besonderen Mischmaschine gebunden, wenn nur die angegebenen Bedingungen erfüllt werden. Die Mischung der Erde mit dem bituminösen Stoff oder Bindemittel und die Behandlung der formbaren Masse können z. B. auch in einem tragbaren Mischapparat ausgeführt werden, der aus einer zylindrischen Trommel besteht, die in bekannter Weise in einem Ofen möglichst gleichmäßig erhitzt werden kann, so daß eine beträchtliche Wärmemenge auf die formbare Masse übertragen wird, und in der diese in Bewegung erhalten wird, bis die Behandlung beendigt ist, z. B. mittels schraubenförmiger Rührarme, die gleichachsig in der Trommel angeordnet und so geformt sind, daß sie bei der Drehung die Masse gegen die am unteren Ende der Trommel angebrachte Austrittsöffnung fördern. Die Trommel ist vorteilhafterweise gegen diese öffnung hin geneigt, um den Austritt der behandelten Masse zu er-' leichtern.

Wenn es in besonderen Fällen erwünscht ist, den bituminösen Stoff oder das Bindemittel flüssiger oder das Gemisch formbarer zu machen, so kann Teeröl, anderes öl, Petroleum oder ein gleichwertiges Mittel zugesetzt werden. Im allgemeinen wird aber, wenn wegen der Art oder des Zustandes des bituminösen Stoffes die Masse zu steif ist, um gehörig behandelt werden zu können, vorgezogen, Wasser allmählich und sorgfältig in der nötigen Menge zuzuführen, um die Masse . beweglicher zumachen; das Wasser wird dann bei der Fortsetzung und Vollendung der Behandlung durch Verdampfung ausgeschieden.

Einem solchen Gemisch können auch andere Stoffe zugesetzt werden; es kann ferner verstärkt werden, um es für besondere Zwecke geeignet zu machen. .

Die Behandlung gemäß der Erfindung kann, wie schon erwähnt, auch in zwei Stufen ausgeführt werden. In der ersten Stufe kann der bituminöse Stoff mit der Erde gemischt werden, wobei je nach dessen Art das Gemisch erhitzt wird oder nicht, während in der zweiten Stufe das Gemisch durch gleichmäßige Erhitzung in der vorstehend beschriebenen Weise behandelt wird. Zur Ausführung dieser beiden Stufen können Apparate beliebiger bekannter Art benutzt werden. Z. B. kann die erste Stufe, bei welcher der bituminöse Stoff in Form einer Flüssigkeit oder einer Emulsion verwendet wird, in einem gewöhnlichen Mischapparat ausgeführt werden, wie er zum Mischen von Zement- oder · Asphaltbeton gebräuchlich ist, und' zwar in kaltem Zustande der Masse. Das erhaltene Gemisch kann dann unmittelbar in einen zweiten Mischapparat gebracht und darin irr der beschriebenen Weise unter Erhitzung be- "' handelt werden. Oder es kann aus dem ersten Mischapparat zunächst in einen Vorratsbehälter und aus diesem ununterbrochen oder zeitweise in den zweiten Mischapparat gebracht werden. Die beiden Mischapparate und der Vorratsbehälter können auf einem gemein-

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samen fahrbaren Gestell angebracht sein, so daß das Ganze leicht von einem Arbeitsplatz zu einem anderen gebracht werden kann.

Durch Erhitzung des zweiten Mischapparates werden der Feuchtigkeitsgehalt des Gemisches und der Gehalt des bituminösen Stoffes an flüchtigen Stoffen verdampft und die Masse so verändert, daß sie sich zum Verlegen eignet und bei der Abkühlung erstarrt, ίο Für die zweite Behandlungsstufe kann ein Mischapparat beliebiger Bauart benutzt werden, in dem die Masse in der für die einstufige Behandlung angegebenen Weise er-. hitzt werden kann; vorzugsweise wird hierfür aber ein Mischapparat benutzt, der ununterbrochen arbeiten und die behandelte Masse ununterbrochen oder zeitweise auswerfen kann. Ein solcher Apparat kann auch für die einstufige Ausführung des Verfahrens benutzt ao werden.

Die Behandlung in der zweiten Stufe der zweistufigen Ausführung des Verfahrens kann also im wesentlichen die gleiche sein wie diejenige bei der einstufigen Ausführung, ausgenommen, daß die Dauer der Behandlung auf eine Stunde oder noch mehr verringert . werden kann vermöge der vorhergehenden Mischung der kalten Erde mit dem bituminösen Stoff in Form einer Flüssigkeit oder einer Emulsion und vermöge der Weiterbehandlung des Gemisches unter beständigem und sorgfältigem Umrühren. Es ist daher im allgemeinen vorzuziehen, das Verfahren in dieser Weise auszuführen. Es ist ferner vorzuziehen, Erden in dem Zustand zu benutzen, in dem sie vorhanden sind, nämlich mit einem gewöhnlichen oder auch außergewöhnlichen Feuchtigkeitsgehalt und ohne jegliche Zubereitung außer der vorherigen Mischung der Erde und des bituminösen Stoffes in kaltem Zustande. Um" aber durch das Verfahren gemäß der Erfindung einen möglichst großen Vorteil zu erzielen, müssen Steine, pflanzliche und andere Fremdkörper ausgeschieden werden. Ein brauchbarer Straßenbaustoff kann durch-Benutzung von Kies erzielt werden, wenn diesem eine erhebliche Menge Erde zugesetzt wird; vorzugsweise wird aber Erde allein ohne Steine oder andere Beimengungen verwendet.

Nach Beendigung der Behandlung kann der erhaltene Baustoff in einer seiner Zusammensetzung oder dem Zweck entsprechenden i Dicke verlegt werden, wie sie bei Verwendung von Asphaltbeton üblich ist, bei Verwendung als Straßenbaustoff z. B. in einer Dicke ; von 4 Zoll oder'mehr oder weniger und bei Verwendung für Straßendecken z. B. in einer solchen von 1 oder I¹J₂ Zoll öder mehr oder weniger. Die Oberfläche kann hierauf mittels einer am Umfang mit Erhöhungen oder Vertiefungen versehenen Walze oder durch Auftragen von Granit- oder anderem Geröll gerauht werden.

' Der in der beschriebenen Weise erzeugte Baustoff kann auch zu Ziegeln oder Blöcken geformt werden, die nach der Abkühlung und Erstarrung zu Bauzwecken, zu Straßenpflasterungen oder zu anderen Zwecken verwendbar sind. Diese Formung kann unter Anwendung von Druck oder durch Einstampfen des Baustoffes in Formen erfolgen. .Der Baustoff kann "auch bei der Benutzung zu Straßenbauzwecken vor dem-Setzen oder Erstarren gestampft werden; im allgemeinen ist es aber vorzuziehen, die Anwendung eines größeren Druckes durch Stampfen oder in anderer Weise zu vermeiden und den formbaren" Stoff ungefähr in der Temperatur, in der er erzeugt ist, mittels eines geeigneten Werkzeuges unter geringem Druck auf der vorbereiteten Unterlage auszubreiten, so daß alle Höhlungen ausgefüllt werden, und sie eben abzustreichen und ihre Oberfläche etwas zu glätten, wie es beim Verlegen von- Beton üblich ist.

Claims (3)

1. - . . Patentansprü-che : .

   i. Verfahren zur Herstellung, bitumenhaltigerMischungen, insbesönderef ür Sträßenbauzwecke, durch Vermengen von bituminösen Stoffen,mit feuchter Erde unter Erhitzen, dadurch gekennzeichnet, daß der.

   - Mischvorgang bei Einhaltung einer konstanten Temperatur so länge fortgesetzt wird, bis die Erde gleichmäßig fein zerteilt, gleichmäßig trocken und mit den

   " bituminösen Stoffen innig vermengt ist, und daß dieErhitzung so lange fortgesetzt wird, bis das Gemenge sich zu körnen und seine Klebrigkeit \zu verlieren beginnt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch .gekennzeichnet, daß die -bituminösen Stoffel in Form einer Emulsion zur Anwendung gelangen.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge unter fortwährendem Umrühren möglichst

   - .gleichmäßig auf eine, je nach dem Bitumengehalt der verwendeten bituminösen Stoffe no * zwischen: 116 und 141 ° C oder darüber liegende Temperatur erhitzt wird.