Bitumenhaltige Stoffe PDF

5 Bitumenhaltige Stoffe Bei unserem Reihenhaus werden bitumenhaltige Stoffe zum Sper- ren gegen Feuchtigkeit verwendet. Bitumen spielt darüber hinaus aber z.B. auch im Straßenbau eine große Rolle. Im täglichen Sprachgebrauch wird Bitumen oft mit Teer verwech- selt. Teer wird im Gegensatz zu Bitume...

5 Bitumenhaltige Stoffe Bei unserem Reihenhaus werden bitumenhaltige Stoffe zum Sper- ren gegen Feuchtigkeit verwendet. Bitumen spielt darüber hinaus aber z.B. auch im Straßenbau eine große Rolle. Im täglichen Sprachgebrauch wird Bitumen oft mit Teer verwech- selt. Teer wird im Gegensatz zu Bitumen aus Steinkohle gewonnen. Da Teer krebserzeugende Substanzen enthält, findet er im Bauwe- sen kaum mehr Anwendung. Verwendet werden Teerprodukte noch für Anstriche, die vor Fäulnis, Pilz- und Insektenbefall schützen sol- len. Bitumen hat hier keine schützende Wirkung. 5.1 Arten Bitumen ist ein Erdölprodukt. Das Erdöl wird auf etwa 350 C° erhitzt, dabei verdampfen die meisten Bestandteile. Diese leicht flüchtigen Bestandteile werden unter Normdruck und unter Vakuum abdestil- liert. Der bei dieser Destillation zurückbleibende schwer flüchtige Rest wird als Destillationsbitumen bezeichnet. Destillationsbitumen werden im Wesentlichen als Straßenbaubitu- men verwendet. Daneben werden sie aber auch als Kleb- und Tränkmassen für Pappen, als Abdichtungsstoff im Wasserbau und als Korrosionsschutzmittel für Metalle usw. verwendet. Diese Bitumenarten müssen bei etwa 150. 200 °C verarbeitet wer- den. Um diese hohen Verarbeitungstemperaturen herabzusetzen, können Bitumen mit anderen Stoffen zu bitumenhaltigen Bindemit- teln verarbeitet werden. Bitumenlösungen werden durch Mischen von Bitumen und Lö- sungsmitteln hergestellt. Bei Verwendung von schwer flüchtigen Lösungsmitteln entstehen warm verarbeitbare verschnittene und gefluxte Bitumen, bei leicht flüchtigen Lösungsmitteln kalt verar- beitbare Kaltbitumen. Beide Arten werden vorwiegend im Straßen- bau verwendet. Mit Kunststoffen versetzte polymermodifizierte Bitumen werden im Straßenbau und zur Herstellung von Bitumenbahnen eingesetzt. Bitumenemulsionen werden hergestellt, indem Bitumen mit Wasser und einer Substanz (Emulgator) vermischt wird, welche die Ober- fläche der Bitumentröpfchen überzieht. Bei Berührung mit der Ge- steinsoberfläche wird dieser Überzug zerstört, das Bitumen bleibt am Gestein haften und das Wasser verdunstet. Emulsionen werden insbesondere als Bautenschutzmittel und im Straßenbau verwen- det. Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen (PMBC) auf Basis von Bitumenemulsionen werden für Bauwerksabdichtungen verwendet. 5.2 Eigenschaften i Die wichtigste Eigenschaft des Bitumens ist sein thermoplastisches Verhalten. Bei tiefen Temperaturen ist Bitumen halbfest bis hart und verhält sich überwiegend elastisch. Bei zunehmender Temperatur wird Bitumen erst plastisch und bei 150... 200 °C flüssig. Im flüssigen Zustand benetzt Bitumen andere Stoffe gut und haftet dann beim Erkalten an die- sen Stoffen. Chemisch ist Bitumen gegen Säuren und Laugen weitgehend beständig, aber von anderen Erdölfraktionen, wie Benzin, Öl usw., und auch von manchen organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Benzol, wird Bitumen gelöst. Deshalb sollten Tankstellen im Zapfbereich nicht asphaltiert werden. Eine weitere wichtige Eigenschaft des Bitumens ist seine Wasserundurchlässigkeit. Wichtigste Eigenschaften des Bitumens sind sein thermoplastisches Verhalten, seine gute Haftfähigkeit und seine Wasserundurchlässigkeit. handwerk-technik.de 279 Destillationsanlage einer Bitumenraffinerie Bezeichnung Zusammensetzung Straßenbaubitumen Bitumen Verschnittene oder gefluxte Bitumen Kaltbitumen Polymermodifi- zierte Bitumen Bitumen- emulsionen Bitumen +Öle Bitumen + Lösungsmittel Bitumen +Polyme- re =( Kunststoffe) Bitumen +Wasser +Emulgator Bitumenhaltige Bindemittel Bitumen wird durch Destillation von Erdöl hergestellt und heiß verarbeitet. Bitumenlösungen und Bitumenemulsio- nen können auch bei niedrigen Tempera- turen verarbeitet werden. Aus Steinkohle gewonnene Teerprodukte werden nur verwendet, wo es um Schutz vor Fäulnis, Pilz- und Insektenbefall geht, da Bitumen hiergegen nicht schützt. 5.3 Anwendung 5.3.1 Asphalt Die mengenmäßig wichtigste Anwendung des Bitu- mens ist die Herstellung von Asphalt. Asphalt ist ein Gemisch von Destillationsbitumen (Straßenbaubitu- men) und Gesteinskörnungen. Asphalt wird mi Straßenbau für Trag-, Binder- und Deckschichten verwendet. Zur Herstellung von Asphalt werden die einzelnen Gesteinskörnungen vordosiert und dann erhitzt, da sie beim Zusammentreffen mit dem heißen Bindemittel völlig trocken sein müssen. Nach dem Trocknen wird die Gesteinskörnung noch- mals abgesiebt, gewogen und gemischt. Anschließend wird die Gesteinskörnung in die Mischtrommel aufge- geben und das durch Erhitzen verflüssigte Bindemittel wird zugegeben. Das fertige Mischgut wird auf Lkw ver- laden, es darf beim Transport zur Baustelle nicht zu sehr auskühlen. Asphalt kann als gießfähiger Gussasphalt oder als Asphaltbeton hergestellt werden. Gussasphalt lässt sich leicht ebnen und muss nicht verdichtet wer- den. Asphaltbeton wird mit Walzen verdichtet und ge- glättet. Asphalt hat sich bei unterschiedlichsten Beanspruchun- gen als wirtschaftlicher Belag für Verkehrsflächen be- währt. Aufgrund der Dichtheit und Beständigkeit findet Asphalt auch häufig im Wasserbau Anwendung. Als Beispiele seien die Abdichtung von Kanälen und Staubecken so- wie die Andeckung von Seedeichen genannt. Gussasphalt wird auch für Asphaltbodenbeläge und As- phaltestriche verwendet. Gussasphaltböden sind fugen- los, fußwarm und können sofort nach Abkühlung be- nutzt und weiterbearbeitet werden. 5.3.2 Dach- und Dichtungsbahnen Nackte Bitumenbahnen werden durch Tränken von Rohfilzpappe mit Bitumen gewonnen. Nach der Quad- ratmetermasse der verwendeten Rohfilzpappe (in g) werden sie als R500 Nbezeichnet R( =Rohfilz; 50 g/m'; N= nackt). Sie dienen der Feuchtigkeitsabdichtung und werden an Ort und Stelle mit Bitumen verklebt. Die nackte Pappe dient dabei nur als Träger der Abdichtung. Die eigent- liche Abdichtung wird durch das Bitumen bewirkt. Dachbahnen werden wie die nackten Bahnen getränkt, jedoch zusätzlich beidseitig mit Bitumendeckmasse be- schichtet. Als Einlage wird außer Rohfilzpappe auch Glasvlies verwendet. Dachbahnen mit Rohfilzeinlage werden wie nackte Bah- nen, nur ohne den Zusatz N bezeichnet (z.B. R 500). Dachbahnen mit Vlieseinlage werden mit V und einer Zahl bezeichnet. Diese kann die Mindestmasse der Trä- gereinlage oder die Masse der Tränkung ej m' angeben. PV bedeutet Polyestervlies. (Bei PV 200 hat die Polyes- tervlieseinlage eine Mindestmasse von 200 g/m'). Dachdichtungsbahnen (DD) zeichnen sich durch dickere beidseitige Beschichtung und Absandung bzw. Beschie- ferung aus. Die mittlere Dicke beträgt mindestens 3,5 mm. Die Einlage ist meist Glasvlies (V), Glasgewebe (G) oder Polyestervlies (PV). Schweißbahnen (S) sind noch dicker, etwa.4. 5mm. Der Name rührt daher, dass diese Bahnen durch Erhit- zen mit Propangasbrennern vollflächig mit der Unterla- ge verklebt werden. Dachdichtungsbahnen und Schweißbahnen werden auch unter Verwendung von Polymerbitumen herge- stellt. Polymerbitumen ist durch chemische Vernetzung mit thermoplastischen Elastomeren (PYE) bzw. Thermo- plasten (PYP) abgewandeltes Bitumen. Kaltselbstklebende Bitumen- Dichtungsbahnen (KSK) sind einfacher, schneler und „sauberer" zu verarbeiten und werden deshalb zunehmend verwendet. Bitumenbahnen spielen im Bauwesen für Abdich- tungen eine wichtige Rolle. 5.3.3 Anstriche und Beschichtungen Bitumen wird aufgrund seiner abdichtenden Wirkung oft auch als Grundbestandteil für Schutzanstriche ver- wendet. Mit derartigen Schutzanstrichen werden im Bo- den befindliche Bauteile, wie.z B. Untergeschossaußen- wände, versehen. Der Anstrich wird meist in mehreren Schichten aufge- bracht, danach werden Voranstrichmittel und Deck- aufstrichmittel unterschieden. Nach der Art des Auf- bringens werden noch Spachtelmassen unterschieden. Voranstrichmittel sind Bitumenlösungen oder Bitumen- emulsionen. Sie werden kalt verarbeitet und durch Streichen, Rollen oder Spritzen aufgebracht. Sie müs- sen vollständig durchgetrocknet sein, bevor die nächste Schicht aufgebracht wird. Deckaufstrichmittel gibt es für Heiß- und Kaltverarbei- tung. Heiß zu verarbeitende Deckaufstrichmittel sind Bitumen mit etwa 30. 50% mineralischen Füllstoffen (Gesteinsmehlen), kalt zu verarbeitende sind Bitumen- lösungen und Bitumenemulsionen ohne und mit Fül- stoff. Statt Deckaufstrichen werden heute meist Asphalt- mastix, Gussasphalt oder vor allem kunststoffmodifi- zierte Bitumendickbeschichtungen verwendet. Asphaltmastix und Gussasphalt entsprechen heiß zu verarbeitenden Deckaufstrichmitteln mit höherem Füll- stoffanteil. Sie werden als heiß zu verarbeitende Spach- telmassen mit Kelle, Spachtel oder Schieber verarbeitet. Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtungen (PMBC) sind kalt zu verarbeitende Spachtelmassen mit einer Trockenschichtdicke von, je nach Beanspruchung, mindestens 3...4 mm. Sie werden zweilagig aufge- bracht. Ein besonderer Vorteil ist die gute Verarbeitbar- keit auch an schwierigen Stellen, wie.z B. bei Vorsprün- gen oder über Kopf. Bestimmte Dickbeschichtungsmit- tel können auch durch Spritzen aufgebracht werden. Es gibt Ein- und Zweikomponentenprodukte, die jeweils mit und ohne Einlage verwendet werden. Verlegen von Dachdichtungsbahnen (Gießverfahren) handwerk-technik.de 281 Verlegen von Schweißbahnen Aufbringen einer Dickbeschichtung Durch die abdichtende Wirkung, die gute Haftfähig- keit und die leichte Verflüssigung eignet sich Bitu- men besonders auch für Bautenschutzanstriche. i 5 Bitumenhaltige Stoffe Unfallverhütung 5.3.4 Unfallverhütung Die meisten Stoffe auf Bitumenbasis müssen zur Verar- beitung erhitzt werden. Dies ist mit besonderen Unfall- gefahren verbunden: - Die Verarbeitungstemperaturen liegen häufig über 100 °C. Verbrennungen durch solche Stoffe sind daher schlimmer als Verbrühungen mit heißem Wasser. Sie führen häufig zu starken, schmerzhaften, oft lebensge- fährlichen Verbrennungen. - Werden solche Stoffe überhitzt, so entsteht erhöhte Brandgefahr und sogar die Gefahr der Selbstentzün- dung. Deshalb stets nur so weit erhitzen, wie es der Verwendungszweck erfordert. Jede Übertreibung bringt Gefahren! - Wasser, das mit heißem Bitumen in Verbindung gerät, verdampft schlagartig. Dies führt zu gefährlichem Spritzen. Heißes Bitumen und Wasser sind Feinde! - Stets geeignete Schutzkleidung tragen! In warm oder kalt zu verarbeitenden Stoffen auf Bitu- menbasis können Lösungsmittel enthalten sein. Diese sind oft extrem feuergefährlich und beim Einatmen ge- sundheitsschädlich! Zusammenfassung Bitumen wird durch Destillation von Erdöl herge- stellt. Aus Steinkohle gewonnene Teerprodukte werden nur verwendet, wo es um Schutz vor Fäulnis, Pilz- und Insektenbefall geht, da Bitumen hiergegen nicht schützt. Wichtigste Eigenschaften des Bitumens sind sein thermoplastisches Verhalten und seine gute Haftfä- higkeit. Durch die verschiedenen Arten und Zubereitungen gibt es für die verschiedenen Zwecke als Bindemittel und Abdichtungsstoffe angepasste Bitumen. Wichtige Anwendungen für Bitumen sind die Her- stellung von Straßenbaustoffen, Dach- und Dich- tungsbahnen und Bauschutzanstrichen. Asphalt wird auch mi Wasserbau und für Estriche verwendet. Der Umgang mit Stoffen auf Bitumenbasis ist in er- heblichem Maße unfallträchtig. Beim Verarbeiten von Stoffen auf Bitumenbasis ist deshalb größte Sorgfalt erforderlich. So können die Folgen aussehen! Ein Arbeiter hatte mit offener Flamme am Auslasshahn eines B-i tumenschmelzofens gearbeitet. Bei der Verarbeitung von Stoffen auf Bitumenbasis ist die Gefahr von Unfälen wegen der oft hohen Temperaturen und wegen der Verwendung von ge- sundheitsschädlichen und feuergefährlichen Lö- sungsmitteln besonders groß! Löschgerät bereithalten! Aufgaben:.1 Welche Arten von Bitumen können nach der Her- stellung unterschieden werden? 2. Nennen Sie Verwendungsbeispiele für a) Destillationsbitumen, b) Bitumenemulsion, c) Gussasphalt. 3. Welche Eigenschaften machen Bitumen zu einem wichtigen Baustoff?.4 Nennen Sie typische Verwendungsbeispiele für Stoffe auf Bitumenbasis mi Bauwesen..5 Welche besonderen Gefahren sind beim Umgang mit Stoffen auf Bitumenbasis unbedingt zu beach- ten? 6. Nennen Sie jeweils Beispiele, wo Sie für Abdich- tungen Stoffe auf Bitumenbasis bzw. Kunststoff- dichtungsbahnen verwenden würden. Begründen Sie jeweils..7 Beschreiben Sie, wie Untergeschossaußenwände gegen Feuchtigkeit geschützt werden können. 8. Zu welchen bautechnischen Zwecken können an unserem Reihenhaus bitumenhaltige Stoffe ein- gesetzt werden?