DE2249245A1

DE2249245A1 - Wurzelfestes bitumen

Info

Publication number: DE2249245A1
Application number: DE2249245A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Puetz; Franz Sebald
Original assignee: Deutsche Texaco AG
Current assignee: Wintershall Dea International AG
Priority date: 1972-10-07
Filing date: 1972-10-07
Publication date: 1974-04-11
Also published as: DE2249245B2; FR2202126B1; ATA821973A; CH586257A5; AT330063B; FR2202126A1; GB1439640A; CA995857A

Description

Hamburg, 5- Okt. 1972

D 72 011

DEUTSCHE TEXACO AKTIENGESELLSCHAFT 2000 Hamburg 13 . Mittelweg 180

Wurzelfestes Bitumen

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von alkenoxylierten Alkoholen, wobei die Alkohole geradkettig sind und 6 bis 20 Kohlenstoffatome aufweisen, als wurzelhemmende Zusatzstoffe zu bituminösen Massen. Insbesondere betrifft die Erfindung den Einsatz geradkettiger äthoxylierter Alkohole· in bituminösen Massen als wurzelhemmende Zusatzstoffe.

Es ist bekannt, daß überall da, wo Rohrleitungen im Erdreich mit geringer Bödenüberdeckung, beispielsweise wegen eines hohen Grundwasserstandes, verlegt sind, an den Verbindungsstellen, die mit Bitumen vergossen sind, häufig ein Eindringen von Pflanzenwurzeln auftritt. V/urzeleinwacheungen in Bitumendichtungen können sich derart nachteilig auswirken, daß die Wurzeln üu.rch die Muffen in das Eohr hineinwachsen, den Querschnitt verengen bzw. ver-

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stopfen und sogar das Rohr sprengen. ' ■ '

Außerdem können sich Wurzeleinwachsungen in bituminöse Rohrüberzüge insofern schädlich bemerkbar machen, als sich Wurzelspitzen langsam in die Isolation bohren, dann absterben und einen kleinen Kanal hinterlassen, der manchmal bis zum Metall reicht. Durch diesen dringen dann Feuchtigkeit und Mikroorganismen ein, wodurch die freie Metalloberfäche der Zerstörung ausgesetzt ist.

Bei Asphaltbelägen im Wege- und Wasserbau ist neben dem Pflanzenwachstum auf Asphaltdecken auch ein Hindurchwachßen der Pflanzen durch die Beläge möglich, wie es z.B. bei Schilf, Disteln und anderen Pflanzen vorkommt. Dabei entstehen Risse in der Bitumendecke und ein Aufbrechen der Decke ist die unvermeidliche Folge.

Die Wurzelfestigkeit gilt daher heute als eine wesentliche Beurteilungsgrundlage für die Verwendbarkeit bituminöser Isolierungs- und Belagmassen und hat den Anforderungen nach DIN 4038 zu entsprechen. Um das Bitumen wurzelfest zu machen, v/erden wurzelabweisende Zusatzstoffe zugegeben. Vorwiegend sind bisher Chlorphenole und -kresole, insbesondere Pentachlorphenol, zur Anwendung gelangt; daneben hat man aber auch noch andere Stoffe vorgeschlagen, wie Kondensationsprodukte von Monochloressigsäure mit verschiedenen Chlorphenolen oder Chlorkresolen, z.B. 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure, Natriumdinitro-rO-cresylat, 2,4-Dinitrobutylphenol, Kupfernaphthenat,Triäthylzinnhydroxyd, usw. Auch Alkohole mit 6-20 C-Atomen sind als wurzelabweisende Zusatzstoffe vorgeschlagen worden.

Der besondere Nachteil einiger dieser Stoffe liegt :n ihrer

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großen Flüchtigkeit und darinj daß sie einer mehr oder weniger schnellen Auslaugung durch Bodenwässer unterworfen sind; auch sind sie physiologisch nicht immer unbedenklich.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung "von alkenoxylierten Alkoholen als wurzelabweisende Wirkstoffe in bituminösen Straßenbau-, Überzugs- und Vergußmassen.

Als Wirkstoffe im Sinne der Erfindung werden die mit Alkenoxyd umgesetzten normalen, gesättigten, primären FettalkoiLole mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen eingesetzt. Solche Alkohole können sowohl durch Reduktion ihrer entsprechenden Fettsäuren, die aus den natürlichen Fetten und Ölen erhältlich sind, als auch auf synthetischem Wege durch'Reduktion der Paraffinoxydationscarbonsäuren hergestellt werden. Als erfindungsgemäß verwendbare Alkohole können auch Alkohole verwendet werden, welche der Oxo-Reaktion oder der Ziegler¹sehen Alkoholsynthese entstammen. Insbesondere eignen sich als Ausgangsmaterialien für die erfindungsgemässen Wirkstoffe die Alkohole mit mittlerer Kettenlänge von Co- ^Ah' Beispiele sind; n-Octanol, n-Decanol, n-Dodecanol usw. Die Alkohole werden nach üblichen Verfahren mit dem Alkenoxyd, wie beispielsweise mit Äthylen- oder Propylenoxyd, umgesetzt, wobei die Umsetzung so weit geführt wird, daß an ein. Alkoholmolekül bis zu zehn Alkenoxydmoleküle, vorzugsweise vier bis acht Moleküle Alkenoxyd, angelagert · werden. Bevorzugt wird die Verwendung von Ithylenöxyd.

Mit einem Zusatz bis 5 Gew.-%, vorzugsweise bis 3 Gew.-%, der so hergestellten Alkylpolyäther zur bituminösen Masse wird eine gesteigerte Wirkung beim Verhindern des Durchtretens von Wurzeln gemäß DIW 4038, Abschnitt 3·4, durch das bituminöse Material erreicht.

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Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von alkenoxylierren Alkoholen besteht darin, daß eine wesentlich geringere Flüchtigkeit und ein höherer Flammpunkt des wurzölsbwei- ' senden Agens erreicht wird. Es ergibt sich eine gefahrlose Handhabung des fertigen Gemisches dergestalt, daß bei der Verarbeitung keine besondere Rücksicht auf den zugesetzten Wirkstoff mehr genommen zu werden braucht.

Die Zugabe der erfindungsgemäßen Wirkstoffe geschieht einfach durch Einrühren in die erhitzte Bitumenmasse. Bei Verwendung dieser Stoffe tritt keinerlei Geruchsbelästigung auf, und sie sind in physiologischer Hinsicht auch im Hinblick auf den Grundwasserschutz völlig unbedenklich.

Die Untersuchung auf Wurzelfestigkeit wird gemäß DIN 40J8 folgendermaßen vorgenommen :

Für die Prüfung auf Wurzelfestigkeit werden 3 trockene Blumentöpfe (unglasierte Tontöpfe) von etwa 220 mm Höhe verwendet. Auf die Innenwandungen der Topfe wird etwa 100 mm über dem Boden des Topfes ein.etwa 40 mm breiter Ringstreifen mit dem mitgelieferten Voranstrichmittel des Herstellers aufgetragen. Nachdem der Voranstrich vollkommen trocken ist, wird bis knapp über seine untere Grenze kalkarmer Ackerboden -pH-Wert'5 bis 6- (keine Komposterde), dem etwas Torf beigemischt wurde, eingefüllt.

Aus der zu prüfenden Vergußmasse werden 3 Plagen von je 20 mm Dicke gegossen. Der Durchmesser der Probeplatten soll dem Innendurchmesser der Töpfe in halber Höhe angepaßt sein. Die gegossenen, erkalteten Platten werden auf die eingebrachte Ackerbodenschicht aufgelegt, und der Spalt zwischen Platte und Topfwand wird mit derselben Masse sorgfältig' vergossen. Auf die fertig eingebauten Platten wird eine etwa 90 mm hohe Schicht des o.a. Bodens aufgebracht. Darauf

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werden Lupinen (35 "bis 40 Körner) der Sorte Lupinus albus in gleichmäßigem Abstand angesät und mit einer etwa 10 min dicken Bodenschicht überdeckt.

Die Aussaat wird im Winterhalbjahr im geheizten Glashaus bei künstlicher'Zusatzbeleuchtung, sonst im Freien großgezogen. Die über den Platten befindliche Erdschicht wird durch regelmäßiges Gießen mit Regenwasser (durch ein zentral eingebautes, bis zur Plattenoberfläche reichendes Glasrohr) feuchtgehalten. Die unter den Platten befindliche Erdschicht wird durch zeitweiliges Einstellen der Töpfe in mit Regenwasser gefüllte Untersätze feuchtgehalten. Nach 6 Wochen (im Winterhalbjahr nach 8 Wochen) werden die Töpfe geöffnet und die Unterseiten der Platten auf durchgewachsene Wurzeln untersucht. Außerdem werden die Oberseiten der ausgebauten Platten nach Abspülen des Bodens auf Anzahl und Länge der eingewachsenen Wurzeln untersucht.

Zum Nachweis der Wuchsfreudigkeit der bei der Prüfung verwendeten Lupinen wird in gleicher Weise wie oben beschrieben 1 Topf mit einer 20 mm dicken Platte aus Bitumen 85/40 angesetzt. Die Wurzeln der Lupinen müssen nach den Prüfzeiten in großer Anzahl diese Platte durchwachsen haben.

Die Vergußmasse gilt als nicht wurzelfest, wenn Wurzeln selbst dünne Haarwurzeln - durch die Platten oder zwischen Platte und Wand des Topfes durchgewachsen sind oder wenn Wurzeln tiefer als 5mm in die Plattenoberfläche eingewachsen sind. ' - .

Die Vergußmasse gilt als wurzelfest, wenn in 2 von den 3 " Topfen keine Wurzel tiefer als 5 mm in die Oberfläche der Platten eingewachsen ist. Auch im 3. Topf darf keine Wurzel durchgewachsen sein. Die Versuche sind nur gültig, wenn die Wurzeln die Oberflächen der Platten erreicht haben. ■

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- 6 Verwendete Mischungen : "

a) GB 85/40 als Blindversuch

b) 4 % Octylalkohol, der mit 6 Molen Äthylenoxyd umgesetzt worden war. Die Herstellung des äthoxylierter«. Alkohols erfolgte in üblicher Weise, in dem auf den vorgelegten Alkohol bei höherer Temperatur Äthylenoxyd in Gegenwart eines alkalischen Katalysators aufgepreßt wurde. 66 % GB 85/40

30 % Kalksteinmehl als Füller

Alle Zusätze wurden dem Bitumen zugemischt und durch Füllerzusatz eine gefüllte Vergußmasse hergestellt.

Ergebnis :

Die Lupinenwurzeln hatten nach der Prüfzeit die Platten bestehend aus GB 85/40 durchwachsen, während die Platten, welche aus der Mischung b) bestanden, auch nach der Prüfzeit keine Ein- oder Durchwachsungen aufwiesen.

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Claims

D 72 011 Patentansprüche

1) Verwendimg von alkenoxylierten Alkoholen als wurzelabweisende Wirkstoffe in bituminösen Straßenbau-, Überzugsund Vergußmassen.

2) Verwendung von Alkylpolyglykoläthern der allgemeinen !Formel

R-(O- CHo - CH₀ ) - OH

worin E Alkyl mit 6 bis 20 C-Atomen, vorzugsweise 8-14-C-Atomemund χ bis zu 10, vorzugsweise 4 bis 8, bedeuten, als wurzelabweisende Wirkstoffe nach Anspruch 1.

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