WO2009074348A1 - Verfahren zum transport von destillationsbitumen und eine bitumenmischung - Google Patents

Verfahren zum transport von destillationsbitumen und eine bitumenmischung Download PDF

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distillation
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L95/00—Compositions of bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09D195/00—Coating compositions based on bituminous materials, e.g. asphalt, tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds

Definitions

  • the invention relates to a process for the transport of distillate bitumen and a bitumen mixture for construction, preferably structural waterproofing, containing a content of bitumen.
  • Distillation bitumen is an essential component of materials for construction, preferably structural waterproofing such as structural waterproofing membranes, bridge seals and the like.
  • structural waterproofing such as structural waterproofing membranes, bridge seals and the like.
  • the prices of distillation bitumen are regionally different; vary considerably from state to state. Therefore, efforts are made to procure distillation bitumen where prices are comparatively low. But this requires a longer transport of the distillation bitumen.
  • distillate bitumen is viscous at ambient temperatures, it can only be transported in hot conditions in tanks or tank trucks. However, such transport of distillery bitumen at low prices in remote regions is not yet possible.
  • the invention is based on the object to provide a method for the transport of distillation bitumen and a bitumen mixture with a predominant content of distillation bitumen, whereby a transport even on longer distances is possible and economical.
  • a method for achieving this object comprises the measures of claim 1. It has surprisingly been found that with a small proportion of at least one hydrocarbon polymer distillation bitumen hard, in particular hardens or solidifies. This is due to the fact that the addition of the at least one hydrocarbon polymer to the distillation bitumen substantially increases the softening point thereof. As a result, the distillation bitumen can be solidified with only a minor proportion of at least one hydrocarbon polymer. It is enough for this already a smallest amount of at least one hydrocarbon polymer. The hardened distillation bitumen can then be transported in the cold state simply as general cargo, for example in blocks.
  • the distillation bitumen acquires thermoplastic properties, allowing it to be reversibly solidified by curing in the cold state. Upon heating, the distilling bitumen becomes soft or liquid again with the at least one hydrocarbon polymer due to its thermoplastic properties.
  • the distillation bitumen to add such a proportion of at least one hydrocarbon polymer, which leads to a melting point of the distillation bitumen, which is above 5O 0 C. If it is envisaged that the transport takes place in very hot regions, the melting point can be increased by a corresponding increase in the proportion of the at least one hydrocarbon polymer, for example to 90 ° C.
  • the proportion of the single hydrocarbon polymer or the total proportion of several hydrocarbon polymers in the distillation bitumen need only be up to 10% by weight.
  • the proportion of the at least one hydrocarbon polymer is preferably from 2% by weight to 6% by weight.
  • the amount of hydrocarbon polymer to be added to the distillation bitumen also depends on how hard the distillation bitumen is to become, so that it can easily be transported over long distances.
  • the distillation bitumen need not have too great a hardness, so that even a relatively small proportion of at least one hydrocarbon polymer is sufficient to make the distillation bitumen transportable over longer distances ,
  • distillation bitumen such, preferably single, hydrocarbon polymer, which leads to solidification when the temperature falls below a narrow temperature range.
  • at least one such hydrocarbon polymer is used, which leads to a rapid or harsh aggregate state change of the distillation bitumen at a defined temperature.
  • a targeted solidification of the distillation bitumen can be brought about, namely at a relatively precisely predeterminable temperature, which ensures a permanently solid state of the distillation bitumen in the cold state during transport of the distillation bitumen, even over long distances with different climatic conditions.
  • the or more or all hydrocarbon polymers is or are added to the liquid distillation bitumen.
  • the distillation bitumen is heated to 140 ° C to 180 ° C, preferably around the 16O 0 C.
  • the at least one hydrocarbon polymer can be largely homogeneously distributed in the distillery bitumen, so that the distillation bitumen hardens evenly and especially throughout when the liquid distillation bitumen after the addition of the at least one hydrocarbon polymer is cooled to a temperature which is not exceeded during transport.
  • the temperature at which an aggregate state change, namely solidification, of the distillation bitumen occurs by the addition of the hydrocarbon polymer or polymers, is predictable by the proportion of the at least one hydrocarbon polymer admixed with the liquid distillation bitumen.
  • the method further provides for the distillation bitumen to be filled into a casing after the at least one hydrocarbon polymer has been added in the still hot and liquid state.
  • the envelope which may be formed, for example, as a sack or bag, consists of a thermoplastic material, preferably polypropylene or polyethylene.
  • a coating has the advantage that it does not react with the hot distillation bitumen and the at least one hydrocarbon polymer, in particular does not affect the properties of the distillation bitumen.
  • the wrapper also has the advantage that it allows the still liquid and hot distillation bitumen to be transported to the desired shape during transport into the wrapper brings, for example, the distillation bitumen in the hard state gives a block-like shape formed by the shape of the bag.
  • the filling of the distillation bitumen (with the at least one hydrocarbon polymer offset therewith) into the casing takes place in the case of an at least partially outside cooling of the casing. This ensures that the coating of the still hot distillation bitumen is not melted during the filling process. Not only does cooling take place when the envelope is filled, but also after the envelope has been filled and closed. The cooling takes place until the distillation bitumen provided with the at least one hydrocarbon polymer in the sealed enclosure has become so cold that it has solidified. Thereafter, the solidified distillation bitumen, preferably in a sack, can be transported in the block-like state.
  • the envelope is at least liquid-tight, preferably also airtight, closed by, for example, welding, sealing and / or gluing.
  • the tightly sealed enclosure makes it possible to cool the distillation bitumen provided with at least one hydrocarbon polymer with the enclosure by immersion in a water bath without allowing water to enter the enclosure.
  • the hermetically sealed envelope ensures that during transport no air gets to the bitumen and this could be affected by environmental influences.
  • the at least liquid-tight wrapper ensures that during transport from the wraps, no distillation bitumen escapes if it should soften due to unexpectedly high temperatures. This is especially true when the sack-like sheaths are stacked high for transport in several layers.
  • the distillation bitumen to be supplied to the desired use is melted together with the coating. This can be done in a heatable tank in which the solidified distillation bitumen is melted together with the enclosure.
  • the solid distillation bitumen with the coating becomes the liquid other bitumen or another given liquid mass.
  • This liquid mass has a temperature which results in the softening of the distillation bitumen provided with the at least one hydrocarbon polymer and the casing, for example a plastic bag, so that a total liquid mixable mass is formed.
  • a bitumen mixture for solving the above-mentioned problem has the features of claim 13. Thereafter, it is envisaged to provide the bitumen mixture with a proportion of up to 10% by weight, preferably 2% by weight to 6% by weight, of at least one hydrocarbon polymer. If only a single hydrocarbon polymer is used, the bitumen mixture consists only of distillation bitumen and the hydrocarbon polymer, it being also possible for small amounts of other additives, including conventional additives, to be present in the distillation bitumen.
  • bitumen mixture of distillation bitumen and a small amount of up to 10% by weight of at least one hydrocarbon polymer leads to a hard or curable bitumen mixture, which in the range of normal outside temperatures such as general cargo, namely as a block with or without Envelope, can be transported over long distances.
  • a single hydrocarbon polymer having a defined chain length is used.
  • the chain length is preferably in the range of C 50 to C 90 , preferably C 50 to C 70 .
  • a hydrocarbon polymer one having crystalline properties is particularly suitable. This may preferably be a polyolefin having preferably crystalline properties. It is also conceivable, however, to provide the bitumen mixture with a plurality of hydrocarbon polymers. Then, at least one hydrocarbon polymer is formed from the single hydrocarbon polymer described above. However, it is also conceivable that all hydrocarbon polymers correspond in type and / or properties to the single hydrocarbon polymer described above.
  • the bituminous mixture according to the invention is distillate bitumen with a small fraction of up to 10% by weight, for example 2% by weight to 6% by weight, of at least one hydrocarbon polymer.
  • the at least one hydrocarbon polymer is preferably a crystalline or crystalline character hydrocarbon polymer having a defined chain length.
  • the chain length is preferably in the range from C 50 to C 90 , in particular in the range from C 50 to C 70 .
  • the at least one hydrocarbon polymer is preferably a polyolefin having crystalline properties.
  • the polyolefin has a chain length in the range of C 50 to C 90 and a solidification point of over 90 0 C.
  • a polyolefin having a chain length C 50 to C 70 and a freezing point in the range of 90 0 C to 110 0 C 1, preferably above 100 0 C, is used.
  • a bitumen mixture obtained in this way has thermoplastic properties.
  • bitumen mixture is commonly used for building purposes, preferably structural waterproofing.
  • structural waterproofing may be roof waterproofing, preferably roofing membranes, or bridge waterproofing.
  • bitumen mixtures based on distillation bitumen and at least one addition of a small amount of the above-described hydrocarbon polymer or even more such hydrocarbon polymers can also be used for basement waterproofing, facade waterproofing and similar purposes in the construction sector.
  • distillation bitumen in the liquid state, which is brought about by heating or heating of the distillation bitumen, ie hot distillation bitumen, to be provided with the at least one hydrocarbon polymer described above and to homogenize the whole.
  • the distillation bitumen is heated to a temperature such that during the addition and preferably homogenization the at least one hydrocarbon polymer does not yet solidify the bitumen mixture of distillate bitumen and at least one hydrocarbon polymer.
  • This temperature is preferably in the range of 120 0 C to 180 0 C, preferably at about 160 ° C.
  • the then still liquid bitumen mixture is cooled to ambient temperature. This can be done without external cooling.
  • the bitumen blend of the distillery bitumen and the at least one hydrocarbon polymer has fallen below the aggregate state change temperature set by the proportion of the at least one hydrocarbon polymer, the distillery bitumen solidifies by hardening and / or hardening. This aggregate state change takes place in a very narrow temperature spectrum. After cooling, a bitumen mixture with a significantly increased softening point and a hardness that allows transport in the cold state as a solid mass is then formed.
  • such a proportion of at least one hydrocarbon polymer is added to the distillation bitumen, that solidification or solidification of the bitumen mixture at a certain temperature, preferably below 50 0 C, takes place. If the distillation bitumen is to be transported through hotter areas, by an appropriate proportion, preferably higher proportion, of the at least one hydrocarbon polymer, the state of aggregate change temperature may be increased, for example to 70 0 C, 90 ° C or more.
  • the bitumen mixture according to the invention can again be made soft, preferably liquid, by heating due to its thermoplastic properties.
  • the solidification or solidification of the distillation bitumen is thus reversed again.
  • This reversible process is facilitated by the addition of the at least one hydrocarbon polymer, wherein the temperature required to make the solidified distillation bitumen fluid again is higher for the bitumen blend of the present invention than for a distillation bitumen without at least one hydrocarbon polymer.
  • the hardening of the distillation bitumen having at least one hydrocarbon polymer, the transport and the melting take place according to the process steps described in more detail below:
  • the still hot distillation bitumen with at least one hydrocarbon polymer is filled into plastic bags, namely bags made of a thermoplastic, in particular polypropylene or polyethylene.
  • the bags are formed from an endless film tube. From the film tube a closed at a lower end by a transverse tube seam section is separated to form an open-topped bag.
  • the still liquid, hot distillation bitumen is filled with the at least one hydrocarbon polymer.
  • the bag is cooled from the outside, preferably with a cooling fluid such as water. In the cooling liquid of the bag when filling with liquid and still hot distillation bitumen is mostly immersed.
  • the bag After the bag is filled with the distillation bitumen having at least one hydrocarbon polymer, its upper end is closed, preferably also welded with a tubular seam.
  • the tubular seams at both ends of the bag are at least liquid-tight, preferably also airtight, formed, in particular welded or sealed or glued.
  • the liquid- and / or airtight sealed bag is then completely immersed in the cooling liquid and thereby preferably cooled to room temperature, so that the at least one hydrocarbon polymer having distilling bitumen solidifies.
  • the bag is taken out after cooling and the resulting solidification of the distillation bitumen from the water bath and loaded onto a suitable means of transport.
  • the bags are stacked on pallets and secured against slipping on the pallets, for example by wrapping with a shrink film.
  • the pallets with hard distillation bitumen can then be transported by any means of transport, if necessary also in containers, economically even over longer distances.
  • the distillery bitumen is re-liquefied with the at least one hydrocarbon polymer contained therein, together with the plastics bag. This liquefaction can take place in various ways, depending on the use for which the distillation bitumen is intended.
  • the bags are placed with the still hard distillation bitumen in a beracebare ⁇ tank and there to temperatures between 80 0 C and 120 0 C, preferably around 100 ° C, melted, namely together with the sacks.
  • the molten distillation bitumen is then further processed accordingly.
  • the distillation bitumen is used as an additive to normal bitumen or other base material
  • the distillation bitumen is melted by placing it with the bags in a normal liquid bitumen bath.
  • the normal bitumen in this bath has a temperature sufficient to soften the distillation bitumen containing the at least one hydrocarbon polymer and the bag used to package it. This temperature is preferably 80 ° C to 120 0 C.
  • the distillation bitumen is melted with the bag, so that it can be mixed with the normal bitumen or other base materials.
  • the at least one compounding the distillation bitumen hydrocarbon polymer, especially polyolefin, with thermoplastic properties, crystalline character and a defined chain length of C 50 to C 90 and a solidification point of about 9O 0 C does not affect the other properties of distillation bitumen.
  • the bitumen mixture according to the invention behaves virtually the same as pure distillation bitumen, only the bitumen mixture can be solidified or cured according to the invention for transport and this hardening or hardening after transport are reversed by heating the bitumen mixture.
  • the physical properties and the quality of a structural seal formed from the bituminous mixture according to the invention with the addition of at least one hydrocarbon polymer, in particular a roofing membrane or a roofing membrane Bridge seal, are not adversely affected by the addition of the at least one hydrocarbon polymer, in particular a polyolefin.

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Abstract

Bei der Herstellung von Bauwerksabdichtungen, insbesondere Abdichtungsbahnen, wird in großem Maße Destillationsbitumen eingesetzt. Um das Destillationsbitumen dort beschaffen zu können, wo es zu günstigen Preisen sich beziehen lässt, müsste es über längere Strecken transportiert werden. Weil Destillationsbitumen bei Umgebungstemperatur zähflüssig ist, müsste es im heißen Zustand transportiert werden, was bei gewöhnlichen Destillationsbitumen nicht möglich ist. Die Erfindung sieht es vor, das Destillationsbitumen mit einem geringen Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers zu versehen. Dadurch verfestigt sich Destillationsbitumen bei Umgebungstemperaturen, wodurch es im festen Zustand kalt transportierbar ist.

Description

Verfahren zum Transport von Destillationsbitumen und eine Bitumenmischung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transport von Destillationsbitumen und eine Bitumenmischung für Bauzwecke, vorzugsweise Bauwerksabdichtungen, mit einem Gehalt an Destillationsbitumen.
Destillationsbitumen ist ein wesentlicher Bestandteil von Materialien für Bauzwecke, vorzugsweise Bauwerksabdichtungen wie Bauwerksabdichtungsbahnen, Brückendichtungen und dergleichen. Die Preise von Destillationsbitumen sind regional unterschiedlich; schwanken nämlich von Staat zu Staat zum Teil erheblich. Deshalb ist man bestrebt, Destillationsbitumen dort zu beschaffen, wo die Preise vergleichsweise niedrig sind. Das erfordert aber einen längeren Transport des Destillationsbitumens. Weil Destillationsbitumen bei Umgebungstemperaturen zähflüssig ist, lässt es sich nur im heißen Zustand in Tanks bzw. Tankfahrzeugen transportieren. Ein solcher Transport von in entfernten Regionen zu günstigen Preisen bezogenen Destillationsbitumen ist bislang aber nicht möglich.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Transport von Destillationsbitumen und eine Bitumenmischung mit einem überwiegenden Gehalt von Destillationsbitumen zu schaffen, womit ein Transport auch auf längeren Strecken möglich und wirtschaftlich ist.
Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe weist die Maßnahmen des Anspruchs 1 auf. Es hat sich überraschend gezeigt, dass mit einem geringen Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers Destillationsbitumen hart wird, insbesondere aushärtet bzw. sich verfestigt. Das hängt damit zusammen, dass durch den Zusatz des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers zum Destillationsbitumen der Erweichungspunkt desselben erheblich erhöht wird. Demzufolge kann das Destillationsbitumen schon mit einem nur geringen Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers verfestigt werden. Es reicht hierzu schon eine kleinste Menge mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers. Das ausgehärtete Destillationsbitumen lässt sich dann im kalten Zustand einfach als Stückgut, zum Beispiel in Blöcken, transportieren. Durch die Zugabe einer nur geringen Menge mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers erhält das Destillationsbitumen thermoplastische Eigenschaften, wodurch es sich reversibel verfestigen lässt, indem es im kalten Zustand aushärtet. Durch Erwärmen wird das Destillationsbitumen mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer aufgrund seiner thermoplastischen Eigenschaften wieder weich bzw. flüssig.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dem Destillationsbitumen einen solchen Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers zuzugeben, der zu einem Schmelzpunkt des Destillationsbitumens führt, welcher über 5O0C liegt. Falls vorgesehen ist, dass der Transport in sehr heißen Regionen stattfindet, kann durch entsprechende Erhöhung des Anteils des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers der Schmelzpunkt erhöht werden, beispielsweise auf 900C.
Je nachdem, wie hoch der Schmelzpunkt des Destillationsbitumens sein soll, braucht der Anteil des einzigen Kohlenwasserstoffpolymers bzw. der Gesamtanteil mehrerer Kohlenwasserstoffpolymere im Destillationsbitumen nur bis zu 10-Gew.% zu betragen. Vorzugsweise beträgt der Anteil des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers 2-Gew.% bis 6-Gew.%. Es reicht somit schon eine sehr geringe Menge einer oder gegebenenfalls auch mehrerer Kohlenwasserstoffpolymere aus, um das Destillationsbitumen zum wirtschaftlichen Transport zu verfestigen. Die Menge des dem Destillationsbitumen zuzugebenden Kohlenwasserstoffpolymers richtet sich auch danach, wie hart das Destillationsbitumen werden soll, um sich problemlos auch über große Strecken transportieren zu lassen. Wenn beispielsweise nur geringe Stapelhöhen der Blöcke bzw. Packungen des Destillationsbitumens beim Transport erforderlich sind, braucht das Destillationsbitumen keine allzu große Härte aufzuweisen, so dass schon ein verhältnismäßig geringer Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoff polymers ausreicht, um das Destillationsbitumen auch über längere Strecken hinweg transportfähig zu machen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dem Destillationsbitumen ein solches, vorzugsweise einziges, Kohlenwasserstoffpolymer zuzugeben, das beim Unterschreiten eines engen Temperaturbereichs zu einer Verfestigung führt. Mit anderen Worten wird mindestens ein solches Kohlenwasserstoffpolymer verwendet, das zu einer raschen bzw. schroffen Aggregat- zustandsänderung des Destillationsbitumens bei einer definierten Temperatur führt. Dabei erstarrt das mit dem Kohlenwasserstoffpolymer (in geringer Menge) versehene Destillationsbitumen abrupt. Dadurch kann eine gezielte Verfestigung des Destillationsbitumens herbeigeführt werden, und zwar bei einer verhältnismäßig exakt vorherbestimmbaren Temperatur, die während des Transports des Destillationsbitumens auch über längere Strecken mit unterschiedlichen klimatischen Verhältnissen einen dauerhaft festen Zustand des Destillationsbitumens im kalten Zustand sicherstellt.
Das bzw. mehrere oder alle Kohlenwasserstoffpolymere wird bzw. werden dem flüssigen Destillationsbitumen zudosiert. Dazu wird das Destillationsbitumen aufgeheizt auf 140°C bis 180°C, vorzugsweise um die 16O0C. So lässt sich das mindestens eine Kohlenwasserstoffpolymer weitestgehend homogen im Destillationsbitumen verteilen, so dass das Destillationsbitumen gleichmäßig und vor allem durchgehend erhärtet, wenn das flüssige Destillationsbitumen nach dem Zugeben des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers abgekühlt wird auf eine Temperatur, die während des Transports nicht überschritten wird. Die Temperatur, bei der durch das Zugeben des Kohlenwasserstoffpolymers oder mehrerer Kohlenwasserstoffpolymere eine Aggregatzustandsänderung, nämlich Verfestigung, des Destillationsbitumens eintritt, ist vorherbestimmbar durch den Anteil des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers, das dem flüssigen Destillationsbitumen zugemischt wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dem Destillationsbitumen nur ein einziges Kohlenwasserstoffpolymer zugegeben. Dadurch wird die Verfestigung des Destillationsbitumens vereinfacht. Es ist aber auch denkbar, dem Destillationsbitumen mehrere gleiche oder auch verschiedene Kohlenwasserstoffpolymere zuzugeben, vor allem, wenn besondere weitere vorteilhafte Eigenschaften erzielt werden sollen.
Das Verfahren sieht es des Weiteren vor, das Destillationsbitumen nach dem Zusetzen des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers im noch heißen und flüssigen Zustand in eine Umhüllung zu füllen. Die Umhüllung, die beispielsweise als Sack oder Beutel ausgebildet sein kann, besteht aus einem thermoplastischen Kunststoff, und zwar bevorzugt Polypropylen oder Polyethylen. Eine solche Umhüllung hat den Vorteil, dass sie mit dem heißen Destillationsbitumen und dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer keine Reaktion eingeht, insbesondere die Eigenschaften des Destilationsbitumens nicht beein- flusst. Die Umhüllung hat auch den Vorteil, dass sie dem beim Einfüllen in die Umhüllung noch flüssigen und heißen Destillationsbitumen in die zum Transport gewünschte Form bringt, beispielsweise dem Destillationsbitumen im harten Zustand eine von der Gestalt des Sacks gebildete blockartige Gestalt verleiht.
Das Einfüllen des Destillationsbitumens (mit dem mindestens einen damit versetzten Kohlenwasserstoffpolymer) in die Umhüllung geschieht bei einer mindestens teilweise außenseitigen Kühlung der Umhüllung. Dadurch wird gewährleistet, dass die Umhüllung vom noch heißen Destillationsbitumen während des Einfüllvorgangs nicht aufgeschmolzen wird. Bevorzugt findet nicht nur ein Kühlen beim Befüllen der Umhüllung statt, sondern auch nach dem Befüllen und Verschließen der Umhüllung. Das Kühlen erfolgt so lange, bis das mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehene Destillationsbitumen in der verschlossenen Umhüllung so kalt geworden ist, dass es sich verfestigt hat. Danach kann das vorzugsweise in einem Sack sich befindende erstarrte Destillationsbitumen im blockartigen Zustand transportiert werden.
Erfindungsgemäß ist des Weiteren vorgesehen, die Umhüllung dicht zu verschließen, insbesondere durch Schweißen. Die Umhüllung wird mindestens flüssigkeitsdicht, vorzugsweise auch luftdicht, verschlossen durch beispielsweise Schweißen, Siegeln und/ oder Kleben. Durch die dicht verschlossene Umhüllung ist es möglich, das mit mindestens einem Kohlenwasserstoffpolymer versehene Destillationsbitumen mit der Umhüllung durch Eintauchen in ein Wasserbad abzukühlen, ohne dass dabei Wasser in die Umhüllung gelangen kann. Vor allem die luftdicht verschlossene Umhüllung stellt sicher, dass während des Transports keine Luft an das Destillationsbitumen gelangt und dieses durch Umwelteinflüsse beeinträchtigt werden könnte. Schließlich stellt die mindestens flüssigkeitsdichte Umhüllung sicher, dass während des Transports aus den Umhüllungen kein Destillationsbitumen austritt, falls dieses durch unerwartet hohe Temperaturen weich werden sollte. Das gilt vor allem dann, wenn die sackartigen Umhüllungen zum Transport in mehreren Schichten hoch übereinandergestapelt sind.
Nach dem Transport wird das der gewünschten Verwendung zuzuführende Destillationsbitumen zusammen mit der Umhüllung aufgeschmolzen. Dies kann in einem beheizbaren Tank geschehen, in dem das verfestigte Destillationsbitumen zusammen mit der Umhüllung aufgeschmolzen wird. Wenn das Destillationsbitumen mit einem normalen Bitumen oder einem anderen flüssigen Material weiterverarbeitet wird, wird das feste Destillationsbitumen mit der Umhüllung in das flüssige andere Bitumen oder eine sonstige flüssige Masse gegeben. Diese flüssige Masse weist eine Temperatur auf, die zum Erweichen des mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehenen Destillationsbitumens und der Umhüllung, beispielsweise eines Kunststoffsacks, führt, so dass eine insgesamt flüssige mischfähige Masse entsteht.
Eine Bitumenmischung zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 13 auf. Danach ist vorgesehen, die Bitumenmischung mit einem Anteil von bis zu 10-Gew.%, vorzugsweise 2-Gew.% bis 6-Gew.%, mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers zu versehen. Wird nur ein einziges Kohlenwasserstoffpolymer verwendet, besteht die Bitumenmischung nur aus Destillationsbitumen und dem Kohlenwasserstoffpolymer, wobei gegebenenfalls auch kleine Mengen anderer Zusätze, auch üblicher Zusätze, im Destillationsbitumen vorhanden sein können. Überraschend hat sich gezeigt, dass eine solche Bitumenmischung aus Destillationsbitumen und einer geringen Menge von bis zu 10-Gew.% mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers zu einer harten bzw. aushärtbaren Bitumenmischung führt, die im Bereich üblicher Außentemperaturen wie Stückgut, nämlich als Block mit oder ohne eine Umhüllung, transportiert werden kann, und zwar über beliebig lange Strecken.
Bevorzugt findet ein einziges Kohlenwasserstoffpolymer mit einer definierten Kettenlänge Verwendung. Die Kettenlänge befindet sich bevorzugt im Bereich von C50 bis C90, vorzugsweise C50 bis C70. Als ein solches Kohlenwasserstoffpolymer kommt eines mit kristallinen Eigenschaften besonders in Betracht. Hierbei kann es sich bevorzugt um ein Polyolefin mit vorzugsweise kristallinen Eigenschaften handeln. Denkbar ist es aber auch, die Bitumenmischung mit mehreren Kohlenwasserstoffpolymeren zu versehen. Dann wird mindestens ein Kohlenwasserstoffpolymer von dem zuvor beschriebenen einzigen Kohlenwasserstoffpolymer gebildet. Denkbar ist es aber auch, dass alle Kohlenwasserstoffpolymere in der Art und/oder mit den Eigenschaften dem zuvor beschriebenen einzigen Kohlenwasserstoffpolymer entsprechen.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend näher erläutert:
Bei der erfindungsgemäßen Bitumenmischung handelt es sich um Destillationsbitumen mit einem geringen Anteil von bis zu 10-Gew.%, beispielsweise 2-Gew.% bis 6-Gew.%, mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers. Bei dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer handelt es sich bevorzugt um ein kristalline Eigenschaften bzw. einen kristallinen Charakter aufweisendes Kohlenwasserstoffpolymer mit einer definierten Kettenlänge. Bevorzugt liegt die Kettenlänge im Bereich von C50 bis C90, und zwar insbesondere im Bereich von C50 bis C70. Beim mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer handelt es sich bevorzugt um ein Polyolefin mit kristallinen Eigenschaften. Das Polyolefin weist eine Kettenlänge im Bereich von C50 bis C90 und einen Erstarrungspunkt von über 900C auf. Insbesondere wird ein Polyolefin mit einer Kettenlänge C50 bis C70 und einem Erstarrungspunkt im Bereich von 900C bis 1100C1 vorzugsweise über 1000C, verwendet. Eine so erhaltene Bitumenmischung verfügt über thermoplastische Eigenschaften.
Es reicht aus, nur ein einziges Kohlenwasserstoffpolymer der zuvor beschriebenen Art zu verwenden. Denkbar ist es aber auch, mehrere Kohlenwasserstoffpolymere zu verwenden, wobei mindestens ein Kohlenwasserstoffpolymer ein im vorhergehenden Absatz beschriebenes Kohlenwasserstoffpolymer ist. Gegebenenfalls können aber auch alle Kohlenwasserstoffpolymere dem im vorhergehenden Absatz beschriebenen Kohlenwasserstoffpolymer entsprechen.
Die vorgenannte Bitumenmischung wird üblicherweise verwendet für Bauzwecke, und zwar vorzugsweise Bauwerksabdichtungen. Bei solchen Bauwerksabdichtungen kann es sich um Dachabdichtungen, vorzugsweise Dachabdichtungsbahnen, oder auch Brückenabdichtungen handeln. Bitumenmischungen auf der Basis von Destillationsbitumen und mindestens einem Zusatz einer kleinen Menge des zuvor beschriebenen Kohlenwasserstoffpolymers oder auch mehrerer solcher Kohlenwasserstoffpolymere können aber auch für Kellerabdichtungen, Fassadenabdichtungen und ähnliche Zwecke im Baubereich eingesetzt werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, das bevorzugt reine Destillationsbitumen im flüssigen Zustand, der durch Erwärmen bzw. Aufheizen des Destillationsbitumen herbeigeführt wird, also heißes Destillationsbitumen, mit dem mindestens einen weiter oben beschriebenen Kohlenwasserstoffpolymer zu versehen und das Ganze zu homogenisieren. Dabei wird das Destillationsbitumen auf eine solche Temperatur aufgeheizt, dass während der Zugabe und vorzugsweise Homogenisieren des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers noch keine Verfestigung der Bitumenmischung aus Destillationsbitumen und mindestens einem Kohlenwasserstoffpolymer stattfindet. Diese Temperatur liegt bevorzugt im Bereich von 1200C bis 1800C, vorzugsweise bei etwa 160°C.
Nachdem die Zugabe und das Homogenisieren des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers zum heißen und flüssigen bzw. fließfähigen Destillationsbitumen abgeschlossen ist, wird die danach immer noch flüssige Bitumenmischung abgekühlt auf Umgebungstemperatur. Dieses kann ohne Fremdkühlung erfolgen. Sobald die Bitumenmischung aus dem Destillationsbitumen und dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer die durch den Anteil des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers festgelegte Temperatur der Aggregatszustandsänderung unterschritten hat, verfestigt sich das Destillationsbitumen, indem es hart wird und/oder aushärtet. Diese Aggregatszustandsänderung findet in einem sehr schmalen Temperaturspektrum statt. Nach dem Abkühlen entsteht dann eine Bitumenmischung mit deutlich erhöhtem Erweichungspunkt und einer Härte, die den Transport im kalten Zustand als feste Masse ermöglicht. Vorzugsweise wird ein solcher Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers dem Destillationsbitumen zugegeben, dass die Verfestigung bzw. Erstarrung der Bitumenmischung bei einer bestimmten Temperatur, vorzugsweise unterhalb von 500C, erfolgt. Wenn das Destillationsbitumen durch heißere Gebiete transportiert werden soll, kann durch einen entsprechenden Anteil, vorzugsweise höheren Anteil, des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers die Aggregatzustandsänderungstemperatur erhöht werden, beispielsweise auf 700C, 90°C oder auch darüber.
Nach dem Transport kann die erfindungsgemäße Bitumenmischung aufgrund ihrer thermoplastischen Eigenschaften durch Erwärmen wieder weich, vorzugsweise flüssig, gemacht werden. Das Verfestigen bzw. Erstarren des Destillationsbitumen wird also wieder rückgängig gemacht. Dieser reversible Vorgang wird durch die Zugabe des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers ermöglicht, wobei durch das Kohlenwasserstoffpolymer die Temperatur, die erforderlich ist, um das erstarrte Destillationsbitumen wieder flüssig zu machen, bei der erfindungsgemäßen Bitumenmischung höher ist als bei einem Destillationsbitumen ohne mindestens ein Kohlenwasserstoffpolymer. Konkret erfolgen das Erhärten des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers aufweisenden Destillationsbitumens, der Transport und das Aufschmelzen gemäß den nachfolgend näher beschriebenen Verfahrensschritten:
Das noch heiße Destillationsbitumen mit mindestens einem Kohlenwasserstoffpolymer wird in Kunststoffsäcke gefüllt, und zwar Säcke aus einem Thermoplast, insbesondere Polypropylen oder Polyethylen. Die Säcke werden aus einem endlosen Folienschlauch gebildet. Vom Folienschlauch wird ein an einem unteren Ende durch eine quergerichtete Schlauchnaht verschlossener Abschnitt abgetrennt zur Bildung eines oben offenen Sacks. In diesen Sack wird das noch flüssige, heiße Destillationsbitumen mit dem mindestens ein Kohlenwasserstoffpolymer eingefüllt. Hierbei wird der Sack von außen gekühlt, und zwar vorzugsweise mit einer Kühlflüssigkeit wie zum Beispiel Wasser. In die Kühlflüssigkeit ist der Sack beim Befüllen mit flüssigem und noch heißen Destillationsbitumen größtenteils eingetaucht. Nachdem der Sack mit dem mindestens ein Kohlenwasserstoffpolymer aufweisenden Destillationsbitumen befüllt ist, wird sein oberes Ende verschlossen, und zwar vorzugsweise auch mit einer Schlauchnaht verschweißt. Die Schlauchnähte an beiden Enden des Sacks sind mindestens flüssigkeitsdicht, vorzugsweise auch luftdicht, ausgebildet, insbesondere verschweißt oder auch versiegelt bzw. verklebt. Der flüssig- keits- und/oder luftdicht verschlossene Sack wird dann vollständig in die Kühlflüssigkeit eingetaucht und dabei vorzugsweise auf Raumtemperatur abgekühlt, so dass das mindestens ein Kohlenwasserstoffpolymer aufweisende Destillationsbitumen erstarrt.
Der Sack wird nach dem Abkühlen und das dadurch erfolgende Verfestigen des Destillationsbitumens aus dem Wasserbad herausgenommen und auf ein geeignetes Transportmittel verladen. Je nach Art des Transports werden die Säcke auf Paletten gestapelt und auf den Paletten gegen Verrutschen gesichert, beispielsweise durch Umwickeln mit einer Schrumpffolie. Die Paletten mit hartem Destillationsbitumen können dann von beliebigen Transportmitteln, gegebenenfalls auch in Containern, wirtschaftlich auch über längere Distanzen transportiert werden.
Nachdem die Säcke mit hartem Destillationsbitumen zum Verarbeitungsort transportiert worden sind, wird das Destillationsbitumen mit dem mindestens einen darin enthaltenen Kohlenwasserstoffpolymer wieder verflüssigt, und zwar zusammen mit den Kunststoff- sacken. Dieses Verflüssigen kann je nachdem, für welchen Einsatz das Destillationsbitumen vorgesehen ist, auf verschiedene Weise erfolgen.
Wird das Destillationsbitumen mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer ohne nennenswerte Zusatzstoffe weiterverarbeitet, werden die Säcke mit dem noch harten Destillationsbitumen in einen beheizbareπ Tank gegeben und dort auf Temperaturen zwischen 800C und 1200C, vorzugsweise um die 100°C, aufgeschmolzen, und zwar zusammen mit den Säcken. Das aufgeschmolzene Destillationsbitumen wird dann entsprechend weiterverarbeitet.
Wenn das Destillationsbitumen als Zusatz zu normalen Bitumen oder einem anderen Grundwerkstoff verwendet wird, erfolgt das Aufschmelzen des Destillationsbitumens, indem dieses mit den Säcken in ein Bad mit normalem, flüssigen Bitumen gegeben wird. Das normale Bitumen in diesem Bad weist eine Temperatur auf, die zum Erweichen des das mindestens eine Kohlenwasserstoffpolymer aufweisenden Destillationsbitumens und des zur Verpackung desselben dienenden Sacks ausreicht. Diese Temperatur beträgt vorzugsweise 80°C bis 1200C. Im heißen flüssigen normalen Bitumen wird dann das Destillationsbitumen mit dem Sack aufgeschmolzen, so dass es mit dem normalen Bitumen oder anderen Grundwerkstoffen vermischt werden kann.
Das mindestens eine dem Destillationsbitumen zugemischte Kohlenwasserstoffpolymer, insbesondere Polyolefin, mit thermoplastischen Eigenschaften, kristallinem Charakter und einer definierten Kettenlänge von C50 bis C90 und einem Erstarrungspunkt von über 9O0C beeinflusst die übrigen Eigenschaften des Destillationsbitumens nicht. Gleiches gilt für die Umhüllung des Destillationsbitumens, insbesondere wenn es sich bei der Umhüllung um einen Kunststoffsack oder eine sonstige Kunststoffumhüllung handelt. Dadurch verhält sich die erfindungsgemäße Bitumenmischung quasi genauso wie reines Destillationsbitumen, nur kann die Bitumenmischung gemäß der Erfindung zum Transport verfestigt bzw. ausgehärtet werden und dieses Verfestigen bzw. Aushärten nach dem Transport wieder rückgängig gemacht werden durch Erhitzen der Bitumenmischung.
Die physikalischen Eigenschaften und die Qualität einer aus der erfindungsgemäßen Bitumenmischung mit Zusatz von mindestens einem Kohlenwasserstoffpolymer gebildeten Bauwerksabdichtung, insbesondere einer Dachabdichtungsbahn oder einer Brückenabdichtung, werden durch den Zusatz des mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymers, insbesondere eines Polyolefins, nicht negativ beeinflusst.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Transport von Destillationsbitumen, dadurch gekennzeichnet, dass das Destillationsbitumen mit einem geringen Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers verfestigt und als festes Destillationsbitumen im kalten Zustand transportiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dem Destillationsbitumen ein solcher Anteil mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers zugegeben wird, dass der Schmelzpunkt bzw. Erweichungspunkt des Destillationsbitumens mit dem mindestens einen zugesetzten Kohlenwasserstoffpolymer über 500C liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Destillationsbitumen ein Anteil bis zu 10-Gew.%, vorzugsweise von 2-Gew.% bis 6-Gew.%, mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers, insbesondere eines einzigen Kohlenwasserstoffpolymers, zugegeben wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Destillationsbitumen mindestens ein solches Kohlen Wasserstoff polymer zugegeben wird, das beim Unterschreiten eines engen Temperaturbereichs zu einer Verfestigung bzw. einem Aushärten des Destillationsbitumens führt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Kohlenwasserstoffpolymer dem Destillationsbitumen im flüssigen oder zumindest zähflüssigen Zustand zugegeben wird, vorzugsweise dem erwärmten bzw. aufgeheizten Destillationsbitumen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzige oder mindestens eine von mehreren Kohlenwasserstoffpolymeren eine definierte Kettenlänge im Bereich von C50 bis C90, vorzugsweise C50 bis C70, aufweist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Destillationsbitumen durch das mindestens eine Kohlenwasserstoffpolymer reversibel verfestigt wird bzw. reversibel ausgehärtet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehene Destillationsbitumen im noch heißen und flüssigen Zustand in eine Umhüllung eingebracht wird, und vorzugsweise nach dem Einbringen des mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehenen Destillationsbitumens in die Umhüllung die Umhüllung dicht verschlossen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung beim Einfüllen des noch heißen, flüssigen Destillationsbitumens gekühlt wird, vorzugsweise bis zum Erhärten.
10. Verfahren nach einem Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehene Destillationsbitumen in der Umhüllung wieder zusammen mit der Umhüllung verflüssigt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehene Destillationsbitumen zusammen mit der Umhüllung in einen beheizbaren Tank oder dergleichen aufgeschmolzen wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der mindestens einen Kohlenwasserstoffpolymer versehene Destillationsbitumen zusammen mit der Umhüllung in einem Behälter mit vorzugsweise flüssigem normalen Bitumen aufgeschmolzen wird.
13. Bitumenmischung für Bauzwecke, vorzugsweise Bauwerksabdichtungen, mit einem Gehalt an Destillationsbitumen, gekennzeichnet durch einen Anteil von bis zu 10-Gew.% mindestens eines Kohlenwasserstoffpolymers.
14. Bitumenmischung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des einzigen oder aller Kohlenwasserstoffpolymere 2-Gew.% bis 6-Gew.% beträgt.
15. Bitumenmischung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeich- net, dass das mindestens eine Kohlenwasserstoffpolymer kristalline Eigenschaften aufweist.
16. Bitumenmischung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kohlenwasserstoffpolymer aus der Familie der Polyolefine stammt, vorzugsweise ein Polyolefin mit kristallinen Eigenschaften ist.
17. Bitumenmischung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kohlenwasserstoffpolymer eine definierte Kettenlänge von C50 bis Cgo, vorzugsweise C5o bis C70, und einen Erstarrungspunkt über 900C, insbeson- dere 900C bis 110°C, aufweist.
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