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DE1156693B - Bitumenhaltige, kationenaktive, waessrige Emulsion, insbesondere fuer den Strassenbau - Google Patents

Bitumenhaltige, kationenaktive, waessrige Emulsion, insbesondere fuer den Strassenbau

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Publication number
DE1156693B
DE1156693B DEH40237A DEH0040237A DE1156693B DE 1156693 B DE1156693 B DE 1156693B DE H40237 A DEH40237 A DE H40237A DE H0040237 A DEH0040237 A DE H0040237A DE 1156693 B DE1156693 B DE 1156693B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bituminous
emulsion
aqueous emulsion
cation
bitumen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEH40237A
Other languages
English (en)
Inventor
Fritz Hoffmann
Dr Paul Koppe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
WM HILGERS CHEM FAB
Original Assignee
WM HILGERS CHEM FAB
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Filing date
Publication date
Application filed by WM HILGERS CHEM FAB filed Critical WM HILGERS CHEM FAB
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Priority to DE19601469194 priority patent/DE1469194A1/de
Publication of DE1156693B publication Critical patent/DE1156693B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/17Amines; Quaternary ammonium compounds
    • C08K5/19Quaternary ammonium compounds

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Materials Applied To Surfaces To Minimize Adherence Of Mist Or Water (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

  • Bitumenhaltige, kationenaktive, wäßrige Emulsion, insbesondere für den Straßenbau Im Straßenbau ist es bekannt, bituminöse Bindemittel in heiß- oder kaltflüssigem Zustand in dünner Schicht auf einer vorhandenen Fahrbahn zu verteilen, beispielsweise um eine Decklage aus bituminösem Mischgut fest mit der Unterlage zu verbinden.
  • Eine besondere Schwierigkeit liegt dabei darin, den auszubreitenden Bindemittelfilm möglichst dünn zu halten, da es bekannt ist, daß der vorgelegte Bindemittelfilm bei einer Überdosierung zum Durchschlagen durch die Decklage neigt. Man verwendet daher zum Voranstrich des Untergrundes Kaltbindemittel in Form von Lösungen der bituminösen Stoffe in leichtflüchtigen, organischen Lösungmitteln oder in Form wäßriger, bituminöser Emulsionen, die beide auf Grund ihrer niedrigen Viskosität die Verteilung dünner Filme erleichtern.
  • Es hat sich jedoch gezeigt, daß Schwierigkeiten auftreten, wenn der Untergrund staubig oder feucht ist und ein festhaftender bituminöser Film von sehr geringer Filmdicke erzielt werden soll. Es liegt nahe, diese Schwierigkeiten durch eine weitere Verdünnung der bekannten Kaltbindemittel zu überwinden, jedoch ist eine Erhöhung des Lösungsmittelanteils in Bitumenlösungen auf 30 bis 40 ovo wegen der Feuergefährlichkeit oder der physiologischen Bedenklichkeit großer Mengen leichtfiüchtiger Lösungsmittel unerwünscht.
  • Derartige Lösungen sind außerdem mit den gebräuchlichen Straßenbaudruckspritzen kaum zu handhaben.
  • Auch haben Versuche ergeben, daß die Benetzung feuchter und staubiger Flächen trotz der Dünnflüssigkeit derartiger Lösungen unzureichend ist. Auch die Erhöhung des Wasseranteils in den bekannten bituminösen Emulsionen bringt nicht den gewünschten Erfolg.
  • Es ist ferner bekannt, zerkleinertes, mineralisches und organisches Material mit einem plastischen Bindemittel unter Verwendung einer anionenaktiven Emulsion zu umhüllen, wobei der anionenaktiven Emulsion Lösungsmittel wie Benzin, Nitrobenzol, Benzol, Anilin od. dgl. zugesetzt werden, um die Brechung der Emulsion zu erleichtern.
  • Während die bisher im Straßenbau fast ausschließlich verwendeten anionenaktiven Emulsionen, gleichviel ob sie leichtflüchtige organische Lösungsmittel enthielten oder nicht, nicht in der Lage waren, feuchte oder staubige Flächen in zufriedenstellender Weise zu benetzen, wurde gefunden, daß befriedigende Ergebnisse mit einer kationenaktiven bituminösen Emulsion erzielt werden, bei deren Herstellung sowohl bestimmte Mengen leichtflüchtiger organischer Lösungsmittel als auch erhöhte Wassermengen ver- wendet werden. Dabei hat sich ergeben, daß ein derartiges Kaltbindemittel nicht nur die Verteilung sehr dünner Filme ermöglicht, sondern eine Reihe weiterer Vorteile für den Straßenbau bringt. Gegenstand der Erfindung ist eine als Kaltbindemittel im Straßenbau verwendbare, kationenaktive, wäßrige Emulsion, bei der das Bitumen in mindestens 25 0/o, vorzugsweise 30 bis 4O0/o, bezogen auf die bituminöse Phase, eines leichtflüchtigen Lösungsmittels gelöst und diese Lösung unter Verwendung von mindestens 10/o, vorzugsweise 1,5 bis 3 0/o. bezogen auf die Gesamtemulsion, langkettiger Amine und/oder quaternärer Ammoniumverbindungen als Emulgatoren in mindestens der gleichen Menge Wasser emulgiert ist. Unter einem leicht flüchtigen Lösungsmittel ist dabei ein Lösungsmittel verstanden, dessen Anteile mit ihrem Siedepunkt unter 2500 C liegen und von denen mindestens die Hälfte bis 2000 C überdestilliert.
  • Gut geeignete Emulgatoren werden erhalten, wenn die langkettigen Amine durch Zugabe organischer oder anorganischer Säuren in ihre Salze übergeführt sind. Zweckmäßig enthält die gebrauchsfertige Emulsion 50 bis 70°/o, vorzugsweise etwa 60°/o, Wasser.
  • Besonders geeignet sind Emulsionen, bei denen die Ölphase eine Viskosität von höchstens 200 Sekunden Auslaufzeit, gemessen im Straßenteerviskosimeter mit der Viermillimeterdüse bei 250 C, aufweist.
  • Die Feuergefährlichkeit niedrigsiedender Lösungsmittel ist durch die Emulgierung in Wasser an sich schon weitgehend vermindert. Zur weiteren Vermeidung der Feuergefährlichkeit ist es zweckmäßig, wenn wenigstens die niedrigsiedenden Bestandteile des leichtflüchtigen Lösungsmittels chlorierte Kohlenwasserstoffe sind.
  • Es hat sich ergeben, daß sich eine derartige Emulsion auf Grund ihrer hohen Anteile verflüssigender Stoffe zur Ausbreitung sehr dünner, bituminöser Filme eignet, wobei sie infolge der Dünnflüssigkeit der Gesamtemulsion in Poren einsinkt und Staubteilchen umnetzt. Dabei können die zu behandelnden Flächen sowohl trocken als auch feucht sein.
  • Es wurde weiter gefunden, daß die Emulsion auch dickere Schichten feinkörniger und selbst staubförmiger Mineralstoffe zu durchdringen vermag und daß hierbei, im Gegensatz zu den gebräuchlichen Bitumenemulsionen, die bituminöse Phase nicht in Form mehr oder weniger viskoser, bituminöser Tröpfchen abfiltriert wird. Vielmehr setzt beim Kontakt mit staubförmigen Mineralstoffen sehr rasch eine Emulsionsbrechung ein, und zwar in der Weise, daß die bituminöse Phase an der hohen spezifischen Oberfläche dieser Mineralstoffe in extrem dünnen Filmen adsorbiert wird. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß die Ausbildung dieser Bitumenfilme das Vordringen der Emulsion in feinkörnigen Schichten nicht behindert und daß auch die bituminöse Phase der Emulsion nach der Emulsionsbrechung noch selbsttätig weiter eindringt.
  • Versuche haben ergeben, daß Emulsionen gemäß der Erfindung im Straßenbau die Lösung einer Reihe bisher nicht befriedigend gelöster Aufgaben ermöglicht. Infolge des Vermögens der Emulsion, auch staubförmige Mineralstoffe zu durchdringen, ist die Emulsion zur Behandlung von staubigem Untergrund oder alten Straßendecken vor dem Aufbringen von bituminösen Deckschichten besonders geeignet. Auch kann sie zur » Kaltverschweißung « bituminöser Schichten untereinander, die in mehreren Lagen aufgebracht werden, mit Vorteil verwendet werden. Vermöge ihrer hohen Diffussionsgeschwindigkeit eignet sie sich auch zum Tränken und Absiegeln von Schüttungen mit hohem Feinkornanteil. Hierdurch können beispielsweise solche Bodenmassen, die an sich infolge eines hohen Feinkomanteiles zur Herstellung einer frostsicheren Unterbauschüttung ungeeignet wären, in einen wasserabweisenden Zustand übergeführt werden. Auch können Flächen, die mit Asche, Schlacke od. dgl. bedeckt sind und die nicht mit einer festen bituminösen Deckschicht versehen werden sollen, durch ein- oder mehrmaliges Aufbringen der Emulsion von einer lästigen Staubbildung befreit werden. Auf diese Weise ergibt sich die Verwendung der erfindungsgemäßen Emulsion zur Beseitigung der Staubbelästigung auf nicht befestigten Wegen und Plätzen, beispielsweise auf Schulhöfen, Sportplätzen u. dgl.
  • Emulsionen gemäß der Erfindung können ferner in geringen Mengen von l °/o und weniger, bezogen auf das Mineral, mit gebrochenem Gesteins splitt vermischt werden. Auf diese Weise entsteht auf der Splittoberfläche ein ganz dünner, festhaftender, bituminöser Film, dessen Entstehung auch durch die Anwesenheit von Staub und Feuchtigkeit nicht gestört wird. Dieser sogenannte mager umhüllte Splitt eignet sich zum Einwalzen in bituminöse Decklagen, die hierdurch rauh gestaltet werden. Im Gegensatz zu den bekannten Methoden zur Herstellung derartigen Abdecksplitts kann bei Verwendung der erfindungsgemäßen Emulsion eine viel niedrigere Menge an effektiv wirksamen bituminösen Bindemitteln eingesetzt werden, wodurch der so behandelte Splitt schon kurz nach Beendigung des Mischvorganges nicht mehr klebt. Er besitzt eine ausgezeichnete Streu- und Rieselfähigkeit und ist deshalb in Verteilungsgeräten gut zu verarbeiten.
  • Schließlich können die erfindungsgemäßen Emulsionen auch zum Dichten poröser Bauwerke selbst unter Wasser verwendet werden. Dabei diffundiert die Emulsion mit dem Sickerwasser in die Bauwerke hinein und vermag infolge der Dünnflüssigkeit der Ölphase die porösen Schichten selbst in der Tiefe zu durchdringen und abzudichten. Auch Fließsandschichten können durch Injizieren derartiger Emulsionen zum Stehen gebracht werden.
  • Durch Testversuche konnte zusätzlich auch festgestellt werden, daß sich bei einer Verarbeitung von geeigneten Kernsandmischungen die Herstellung von Formkernen, die mit einer Emulsion nach der Erfindung durchtränkt und unter Druckeinwirkung von angewärmter Kohlensäure verfestigt wurden, bei Sandformen für die verschiedensten Gußlegierungen bestens bewährt hat.
  • Die Emulsionen gemäß der Erfindung können auch in der Weise hergestellt werden, daß in wäßrige kationaktive Bitumenemulsion mit den beanspruchten Mengenverhältnissen nachträglich das leichtflüchtige Lösungsmittel eingearbeitet wird oder daß eine solche Bitumenemulsion mit einer wäßrigen Emulsion der leichtilüchtigen Lösungsmittel vermischt wird.
  • Die folgenden Ausführungsbeispiele zeigen einige Möglichkeiten für die Zusammensetzung von erfindungsgemäßen bitumenhaltigen, kationaktiven, wäßrigen Emulsionen gemäß der Erfindung.
  • Rezeptbeispiele Beispiel 1 Emulsion mit hohem Netzvermögen, Verhältnis Bitumen zu Lösungsmittel = 70:30 In 58 Teilen Wasser, 1,2 Teilen Fettsäuremonoamin mit 12 bis 18 Kohlenstoffatomen im Fettsäuremolekül, 0,6 Teilen Essigsäure (600/oig), 0,2 Teilen Kalziumchlorid wird eine Lösung aus 28 Teilen Bitumen 200, 7 Teilen Kerosin (Siedebereich 180 bis 2200 C), 5 Teilen Trichloräthylen Kp. 870 C in bekannter Weise emulgiert.
  • Die Viskosität der Emulsion ist 2,5 E/200 C, die Viskosität der bituminösen Phase ist 60 Sekunden Auslaufzeit in der 4-mm-Düse des Straßenteerviskosimeters bei 250 C, der Flammpunkt der Lösungsmittelanteile liegt über 550C. Die Emulsion kann ohne Gefahr aus den gebräuchlichen Straßenbauspritzgeräten aufgesprüht werden.
  • Beispiel 2 Kationaktive Emulsion mit weiter gesteigertem Netzvermögen Verhältnis Bitumen zu Lösungsmittel= 60 : 40, Emulgatorkombination von verstärkter Basizität der lipophilen Seite und auf 2,4 Gewichtsprozent erhöhter Emulgatormenge In 54 Teilen Wasser, 1,5 Teilen primärem Oleyl-Monoamin, 0,8 Teilen Salzsäure (380/oig), 0,7 Teilen Alkyltrimethylammoniumchlorid wird eine Lösung von 25 Teilen Verschnittbitumen nach DIN 1995 (Ausgabe Februar 1960), 3 Teilen Testbenzin (Siedebereich 130 bis 1600 C), 6 Teilen Lösungsbenzol (150 bis 180 C), 4 Teilen Athylenchlorid Kp. 830 C, 5 Teilen Tetrachlorkohlenstoff Kr. 760 C in bekannter Weise emulgiert.
  • Beispiel 3 Kationaktive Emulsion zum Tränken und Absiegeln poröser Oberflächen. Durch die Verwendung von Steinkohlenteerpech und flüchtigen Aromaten entsteht eine gewisse Benzinfestigkeit der Absiegelung In 58,6 Teilen Wasser, 1,8 Teilen Stearyl-Propylen-Diamin, 1,2 Teilen Essigsäure (600/oig), 0,4 Teilen Dodecylbenzyl-trimethylammonium-chlorid wird eine Lösung aus 22 Teilen Steinkohlenteerpech (Erweichungspunkt nach Kraemer-Sarnow 70° C), 8 Teilen Steinkohlenteerleichtöl (Siedebereich 170 bis 2003 C), 3 Teilen Xylol Kp. etwa 1400 C, 5 Teilen Tetrachlorkohlenstoff Kp. 760 C in bekannter Weise emulgiert.
  • Als bituminöse Stoffe sind verwendbar: alle Bitumina, die in aliphatischen, aromatischen oder chlorierten Kohlenwasserstoff-Lösungsmitteln ohne Rückstand löslich sind, beispielsweise die Straßenbaubitumen B 80, B 200, B 300. Grundsätzlich können jedoch auch härtere bituminöse Stoffe, insbesondere Hochvakuumbitumen, Teerpeche, Erdwachse oder sogenannte »geblasene Bitumen« auf die erfindungsgemäße Weise zu Emulsionen mit hohem Netzvermögen verarbeitet werden.
  • Schließlich ist es auch möglich, in die bituminösen Stoffe bei ihrer Auflösung kleine Menge von Gummi oder in Kohlenwasserstofflösungsmitteln lösliche, thermoplastische Kunststoffe einzuarbeiten.
  • Die kationaktiven Emulsionen gemäß der Erfindung unterscheiden sich in ihrem Verhalten wesentlich von den bisher bekannten Lösungen von Bitumen in Lösungsmitteln sowie von den Bitumenemulsionen.
  • Die dünnflüssige Emulsion vermag, wie erwähnt, feinkörnige, selbst staubförmige Mineralstoffe zu durchdringen. Es ist nicht erforderlich, daß die Emulsion sehr stabil eingestellt ist, da auch nach der Entmischung bei der Phase, wie sie beim Durchdringen feinkörniger oder poröser Stoffe erfahrungsgemäß schnell eintritt, die dünnflüssige Form der Ölphase ein weiteres Vordringen ermöglicht, was überraschenderweise selbst durch Anwesenheit von Wasser nicht verhindert wird. In Lösungsmitteln gelöste, bituminöse Stoffe sind dagegen nicht in der Lage, Staubfilme zu durchdringen, insbesondere wenn in diesen Feuchtigkeit vorhanden ist.
  • Im Gegensatz zu bestimmten, sogenannten »hochstabilen« bituminösen Emulsionen, mit denen man bisher feinkörnige Mineralstoffe zu durchdringen versucht hat, zieht die sich abscheidende Ölphase der erfindungsgemäßen Emulsion auf die Oberflächen der Mineralstoffteilchen sehr leicht auf, wobei sie sogar das Wasser von den Oberflächen zu verdrängen vermag. Infolge der raschen Adsorption der Ölphase kann ein System Mineralstoff-Luft-Bitumenlösung-Wasser, das durch Tränken feinkörniger Mineralstoffe mit der erfindungsgemäßen Emulsion gebildet wurde, kurze Zeit nach der Tränkung nicht mehr in Wasser aufgeschlämmt werden. Vielmehr bildet sich eine Masse, die je nach Kornaufbau und den Mengenverhältnissen eine etwas unterschiedliche Konsistenz besitzen kann, die aber von Anfang an wasserunempfindlich ist und die durch Lösungsmittel- verdunstung fortschreitend erhärtet. Dieses Verhalten macht die Emulsion zur Herstellung frostsicherer Unterbauschüttungen besonders geeignet.
  • Wird die kationaktive Emulsion auf ebenem, festem Untergrund ausgebreitet, so zeigt sie eine hohe Netzfähigkeit, und auch die Ölphase besitzt nach der Brechung ein hohes Netzvermögen, so daß sich selbst bei Anwendung extrem niedriger Mengen geschlossene Bitumenfilme bilden. Diese Filme werden auch im Beisein von Wasser am Untergrund adsorbiert, und sie haften so fest, daß sie beim Hinzutritt weiteren Wassers, beispielsweise bei einer Anwendung im Regen, nicht fortgespült werden.
  • Aus dem hohen Netzvermögen ergibt sich der Vorteil, daß bei Verwendung einer kationaktiven Emulsion gemäß der Erfindung bereits 0,2 kg/qm zur vollständigen Benetzung einer alten Straßendecke genügen, wobei nach Verdunstung aller flüchtigen Anteile der fest haftende Bitumenfilm nur ein Viertel und ein Drittel der aufgebrachten Emulsionsmenge beträgt. Dagegen werden die gebräuchlichen Kaltbindemittel zur Erzielung eines geschlossenen Films üblicherweise in Mengen von 0,6 bis 0, 8 kg/qm aufgespritzt, und es besteht bei ihrer Anwendung die dem Fachmann bekannte Gefahr, daß ein Teil dieses vorgespritzten Bindemittels in die darauf aufgebrachte Decklage abwandert, was insbesondere bei dünnen, bituminösen Teppichbelägen, wie sie beispielsweise mit 25 kg/qm Asphaltfeinbeton hergestellt werden, den Nachteil der »Überfettung« des Mischgutes und damit des Weichwerdens und der Wellenbildung des Belages ergibt. Mit der erfindungsgemäßen Emulsion wird diese Gefahr vermieden.
  • Versuche haben ergeben, daß die durch Verwendung von kationaktiven Emulsionen gemäß der Erfindung erzielten Vorteile mit den gebräuchlichen butiminösen Emulsionen, die durch Emulgierung eines heißflüssigen, bituminösen Stoffes hergestellt sind, auch dann nicht erreicht werden können, wenn diese Emulsionen mit Wasser verdünnt und auf einen entsprechend geringen Bitumengehalt eingestellt werden. Vergleichsversuche ergaben folgendes: Auf einer vorhandenen Fahrbahn wurden vier verschiedene bituminöse Emulsionen in jeweils zweierlei Weise ausgebreitet. Die zu behandelnde Fahrbahn bestand aus einer Tragschicht, die in bekannter Weise aus einem bituminierten Kies-Sand-Gemisch im Heißverfahren hergestellt war. Auf diese Unterlage war eine Verschleiß schicht aus Asphaltfeinbeton aufzubringen. Die Tragschicht war durch den üblichen Baustellenverkehr verschmutzt. Die groben Verunreinigungen waren mit mechanischen Kehrgeräten beseitigt worden, während feinere Staub- und Lehmfilme noch an der Tragschicht hafteten.
  • Die dem Fachmann bekannte Schwierigkeit, solche Staubfilme mechanisch zu beseitigen, erforderten zur Staubbindung vor dem Aufbringen der Verschleißschicht die Ausbreitung eines möglichst dünnen Bindemittelfilms auf der Tragschicht. Zur Vermeidung von »Uberfettungen« der Verschleißschicht wurden in allen Fällen nur 0,2 kg/qm der zu vergleichenden bituminösen Emulsionen angewandt. Bei den Versuchen 1 a), 2 a), 3 a) und 4a) wurde das Bindemittel lediglich aufgespritzt, bei den Versuchen lb), 2b), 3b) und 4b) wurde das Bindemittel nach dem Aufspritzen zur innigeren Berührung mit dem Untergrund noch mit Piassavabesen verbürstet. Bei den Versuchen 1 bis 3 wurden bekannte, bituminöse Emulsionen, die mit Wasser auf vergleichbare Konzentration gebracht wurden, angewandt, während Versuch 4 die Ergebnisse mit einer Emulsion gemäß der Erfindung zeigt.
  • Versuch 1 Eine mit Ton als Emulgator hergestellte stabile, bituminöse Emulsion wurde mit Wasser auf 400/0 Bitumengehalt eingestellt. Ein gleichmäßiges Verteilen der geringen Menge von 0,2 kg/qm war mit dem Besen wegen des unzureichenden Netzvermögens der Emulsion nicht möglich. Eine auf 0,5 kg/qm erhöhte Menge bildete beim Verstreichen mit dem Staub einen bituminösen Mörtel. Die Verschleißschicht konnte jedoch auf diesen Mörtelfilm nicht sofort aufgebracht werden, da zunächst keine Haftung am Untergrund eintrat. Der Mörtel haftete an der Unterlage, wenn er 1 bis 3 Tage vor dem Aufbringen der Verschleiß schicht ausgebreitet wurde. Vor Beendigung der Austrocknung wurde der Mörtel wieder aufgeweicht und sogar fortgespült, wenn Regenfälle auftraten. Außerdem bestand die Gefahr, daß während der Austrocknungszeit der Film durch Baustellenverkehr erneut beschädigt und verschmutzt wurde.
  • Versuch 2 Eine mit Harzseife hergestellte alkalische, anionaktive Emulsion wurde auf 400/0 Bitumengehalt eingestellt. a) Die Emulsion zeigte auch bei Verwendung von 0,2 kg/qm eine ausreichende Netzfähigkeit, es bildete sich ein geschlossener Emulsionsfilm. Die Emulsion brach einige Zeit nach dem Kontakt mit dem Staub und ließ einen dünnen, lederartigen Bitumenfilm entstehen. Dieser Film konnte vom Untergrund leicht wieder gelöst werden, es trat keine Haftung oder Verbindung der Verschleißschicht mit der Tragschicht ein. b) Das Verteilen mit dem Besen war nicht möglich. Auch eine auf 0,5 kglqm erhöhte Menge rollte sich unter dem Besen auf. Es entstanden feste Zusammenballungen von Schmutz und Bitumen, die keinerlei Haftwirkung zeigten.
  • Versuch 3 Eine mit Hilfe kationaktiver Emulgatoren hergestellte bituminöse Emulsion aus einem Verschnittbitumen nach DIN 1995 wurde auf 400/( Bitumengehalt eingestellt. Es ergab Schwierigkeiten in der Spritzmaschine, die vorher mit der harzseifenhaltigen Emulsion (gemäß Versuch 2) gefüllt gewesen war. Ausfällungen von Bitumen infolge Unverträglichkeit der Emulgatoren und Verstopfungen der Spritzdüsen mußten durch Spülen der Spritzmaschine mit verdünnter Salzsäure vor dem Gebrauch der kationischen Emulsion verhütet werden. a) Beim Aufspritzen von 0,2 kg/qm zeigte die kationische Verschnittbitumenemulsion die schlagartige Ausbildung von ziemlich wei- chen Bitumenfilmen, sobald die Emulsion auf den Staubfilm auftraf. Die gleichmäßige Benetzung des Untergrundes war jedoch mit dieser niedrigen Menge nur teilweise möglich. Die Durchdringung des Staubes und die Haftung an der Tragschicht waren unzureichend, vor allem an Stellen, an denen der Staubfilm dichter war. b) Die geringe Menge von 0,2 kg/qm war mit Besen nicht zu verteilen. Bei Erhöhung der Menge auf 0,5 kg/qm bildeten sich beim Streichen aus der ausgeschiedenen, bituminösen Phase und den Verschmutzungen Klumpen und Fladen, die zäh bis schmierig und nicht gleichmäßig zu verteilen waren.
  • Versuch 4 Eine kationaktive bituminöse Emulsion gemäß der Erfindung ergab keine festen bituminösen Ausscheidungen in der Spritzmaschine, auch wenn die Maschine vorher mit alkalischen, seifenhaltigen Emulsionen gefüllt gewesen war. Der Lösungsmittelanteil der erfindungsgemäßen Emulsion verflüssigte etwaige Bitumenrückstände in der Maschine und reinigte diese selbsttätig. a) Beim Aufspritzen von 0,2kg/qm bildete sich auf dem Untergrund ein gleichmäßiger Emulsionsfilm, aus dem sich sofort geschlossene Filme der ebenfalls dünnflüssigen bituminösen Phase ausschieden. Die aufschlämmbaren Bestandteile des Staubes flockten aus und wurden von der dünnflüssigen bituminösen Phase durchtränkt, wobei auch die unter dem Staubfilm liegende Tragschicht benetzt und deren Bindemittel in ganz dünner Schicht oberflächlich angelöst wurde. Das Mischgut der Verschleißschicht wurde sofort aufgebracht, es verschweißte fest mit der Unterlage. Der Versuch wurde im Regen mit gleichem Erfolg wiederholt. b) Die aufgespritzte Emulsionsmenge brauchte mit dem Besen nicht verteilt zu werden, da die innige Berührung der bituminösen Phase mit der Trageschicht selbsttätig eintrat.
  • Steht jedoch kein Spritzgerät zur Verfügung und die bituminöse Emulsion gemäß der Erfindung muß mit dem Besen aufgetragen werden, so bildet sich aus der bituminösen Phase und dem ausgeflockten Staub ein dünnflüssiger Mörtel, der bequem mit dem Besen verteilt werden kann. Die Mörtelschicht ist sofort nach dem Ausbreiten wasserunempfindlich, und das aufzubringende Mischgut verschweißt ebenfalls sofort mit dem Untergrund.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Bitumenhaltige, kationenaktive, wäßrige Emulsion, insbesondere für den Straßenbau, dadurch gekennzeichnet, daß das Bitumen in mindestens 25 0/o, vorzugsweise 30 bis 400/0, bezogen auf die bituminöse Phase, eines leicht flüchtigen Lösungsmittels gelöst ist, dessen Anteile mit ihrem Siedepunkt unter 2500 C liegen und von denen mindestens die Hälfte bis 2000 C überdestilliert und diese Lösung unter Verwendung von mindestens 1 °/o, vorzugsweise 1,5 bis 3 0/o, bezogen auf die Gesamtemulsion, langkettiger Amine und/oder quaternärer Ammoniumverbindungen als Emulgatoren in mindestens der gleichen Menge Wasser emulgiert ist.
  2. 2. Bitumenhaltige kationenaktive wäßrige Emulsion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langkettigen Amine durch Zugabe organischer oder anorganischer Säuren in ihre Salze übergeführt sind.
  3. 3. Bitumenhaltige kationenaktive wäßrige Emulsion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Emulsion 50 bis 70 0/o, vorzugsweise etwa 60 O/o, Wasser enthält.
  4. 4. Bitumenhaltige kationenaktive wäßrige Emulsion nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölphase eine Viskosität von höchstens 200 Sekunden Auslaufzeit, gemessen im Straßenteerviskosimeter mit der Viermillimeterdüse bei 250 C, aufweist.
  5. 5. Bitumenhaltige wäßrige Emulsion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die niedrigsiedenden Bestandteile des leicht flüchtigen Lösungsmittels chlorierte Kohlenwasserstoffe sind.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 385 860, 674 813, 645498, 549248, 930025; USA.-Patentschriften Nr. 1 776379, 1 793 957, 2191295, 2114689, 2 288 924; französische Patentschrift Nr. 810 464; Maurgold, Emulsionen, 1952, S. 168; Abraham, Asphalts and Allied Substances, 1945, Vol. one, S. 564 und 870.
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