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Asphaltgoudron

[313] Asphaltgoudron (Asphaltteer). Mit diesem Namen bezeichnet man in der Asphalttechnik den bei niedriger Temperatur harten und spröden, bei höherer aber flüssigen bituminösen Stoff, den man mit dem gepulverten Asphaltstein (s.d.) zusammenschmilzt, um nach Erkalten und Erstarren der Masse diese als Asphaltmastix (s.d.) in versendungsbequemer Form zu erhalten. An sich und in reinem Zustand ist es derselbe Stoff (Bergteer, Erdharz, Erdpech, Asphalt), der als Bitumen im Asphaltstein enthalten ist. In Wirklichkeit ist das Bitumen, je nach den verschiedenen Bezugsquellen, mehr oder weniger verunreinigt; auch pflegt man bei fabrikmäßiger Herstellung des Goudrons geeignete Zusätze zu dem natürlichen Bitumen zu geben, die von ähnlicher Herkunft wie das natürliche Bitumen sind [1], S. 30.

Die verschiedenen, bei der fabrikmäßigen Herstellung des Asphaltgoudrons in Betracht kommenden Stoffe sind:

a) Natürliches Bitumen. 1. Bergteer aus Bastennes in Südfrankreich, aus bituminösem Sand ausgeschmolzen. Dieser Stoff ist gegenwärtig nicht mehr in hinreichender Menge zu haben. 2. Natürliches Bitumen, aus stark bitumenhaltigen (fetten) Asphaltsteinen mittels Schwefelkohlenstoffes ausgezogen. Das Bitumen wird wegen der Kostspieligkeit des Verfahrens meistens zu teuer. 3. Natürliches Bitumen von ergiebigen Fundstellen. Solche sind namentlich in Amerika vorhanden. In den Vereinigten Staaten wird das von Ritchie county, Westvirginien, flammende, unter dem Namen Grahamite im Handel befindliche, und das aus Neubraunschweig kommende, als Albertite bekannte Bitumen verarbeitet. Auch die Insel Kuba liefert Bitumen. Der Hauptfundort für das natürliche Bitumen aber ist die britische Insel Trinidad, die südlichste der kleinen Antillen, gegenüber der Küste von Venezuela. Das Erdpech, von unten reichlich emporquellend, füllt einen kleinen See von etwa 800 m Länge und 100 m Breite. Während der Regenzeit ist die Masse auf der Oberfläche so fest, daß sie betreten werden kann, in der regenlosen aber wird sie von der Sonne erweicht und kommt zum Fließen. Dieser rohe Bergteer, der Trinidadasphalt, ist unrein und enthält ¹/₃ Asphalt, ¹/₃ tonige und erdige Bestandteile, ¹/₃ Wasser. Die Reinigung, in Schmelzen, Kochen und Gießen durch Siebe bestehend, wird von einzelnen großen Firmen in London betrieben. Das Produkt ist eine Asphaltmasse, gewöhnlich Trinidad épuré genannt, die immer noch bis ca. 20% fremde Bestandteile enthält. Sie kommt in Fässern erstarrt in den Handel und bildet die Grundlage der Zusatzmasse, welche die einzelnen Fabriken in verschiedener Weise beim Einschmelzen des Asphaltsteines benutzen. Manche Fabriken beziehen auch den Trinidadasphalt in rohem Zustand und reinigen ihn selbst, zum Teil schon in Verbindung mit den Zusatzmitteln. – Den gereinigten Trinidadasphalt prüft man durch Lösen in Schwefelkohlenstoff, wobei die Verunreinigungen als unlöslich zurückbleiben und dem Gewicht nach bestimmt werden können. Die Grenze von 20% sollte von ihnen nicht überschritten werden.

b) Zugaben. Der gereinigte Trinidadasphalt ist als Zusatzmasse für Asphaltmastix bei gewöhnlicher Temperatur zu spröde, weshalb Zugabe zäherer Stoffe erwünscht ist. Dazu wäre zähflüssiger Bergteer am geeignetsten; da er aber nicht in der nötigen Menge zu beschaffen ist, so benutzt man die dickflüssigen Rückstände der Petroleumraffinerie, der Leuchtöldestillation aus bituminösem Sand und ähnlicher Industriezweige. Derartige Rückstände sind das huile d'Autun, auch goudron d'Autun oder shale grease genannt, das vorzugsweise die Fabriken zu Val de Travers und Seyssel (s. Asphaltstein) verwenden und der Goudron von Pechelbronn, den die Fabrik zu Lobsann verarbeitet. Dünnflüssigeres, dunkles Paraffinöl und die Rückstände aus Petroleumraffinerien werden von den Fabriken zu Limmer und Vorwohle (s. Asphaltstein) und in ähnlicher Weise auch von amerikanischen Fabriken benutzt. Im allgemeinen sind unter derartigen Stoffen die dickflüssigeren und schwerer flüchtigen vorzuziehen, weil es darauf ankommt, daß sie sich bei der Herstellungstemperatur des Asphaltgoudrons von ca. 250° C. nicht verflüchtigen, da sonst der Zweck des Zusatzes, den gereinigten Trinidadasphalt weniger spröd zu machen, nur unvollkommen erreicht wird.

Die Herstellung des Goudrons erfolgt durch Erhitzen des flüssigen Zusatzmaterials in großen, offenen Kesseln unter allmählicher Zugabe des in Stücke geschlagenen gereinigten Trinidadasphaltes. Die Temperatur wird dabei einige Stunden lang auf 250° C. erhalten. Die so gewonnene Masse führt in Deutschland meistens den Namen Goudron, in Frankreich bitume, bitume raffiné oder goudron composé [3], in England bitumen oder refined bitumen. – Der Asphaltgoudron soll bei 10° C. erstarren, bei 40–50° C. flüssig werden und nicht unter 250° C. verdampfen. Guter Goudron ist von schwarzer Farbe und blanker Oberfläche. In kaltem Wasser auf 7–8° C. abgekühlt, soll er unter Hammerschlägen in Stücke zerspringen, nicht etwa zähe zusammenhalten. In der Hand erwärmt, soll er sich zu langen Fäden ausziehen lassen. Nach Erhitzen und Wiedererhalten darf Härte und Sprödigkeit in kaltem Wasser nicht zugenommen haben. Der Goudron des Handels ist vielfach in alte, zur Verhütung des Anklebens innen ausgebrannte Petroleumfässer verpackt.

Nachahmungen: Bei Bezug von den mit alten renommierten Asphaltgruben verbundenen Fabriken hat man Verfälschungen des Goudrons im allgemeinen nicht zu befürchten. Daß dies auch bei allen übrigen Bezugsquellen zutrifft, kann man nicht annehmen und darf deshalb in[313] entsprechenden Fällen Prüfung nicht unterteilen. Nicht selten ist anstatt gereinigten Trinidadasphaltes das billigere Steinkohlenpech in kleinerem oder größerem Verhältnis beigemengt. Bei einiger Erfahrung kann man die Masse schon nach ihrem Geruch beurteilen. Sicherer ist das folgende Untersuchungsverfahren von Durand Claye [1], S. 55, [2], S. 59. Man zieht aus der zu prüfenden Masse (Asphaltmastix oder Goudron) das Bitumen durch Schwefelkohlenstoff aus. Der nach Verdunstung desselben verbliebene Rückstand wird weiter untersucht. Sobald er hart und brüchig geworden ist, was durch abwechselndes Erwärmen und Abkühlen befördert werden kann, wird er in einem Mörser zu seinem Pulver zerstoßen, von dem 0,1 g in einem Glasrohr mit 5 ccm englischer Schwefelsäure übergossen wird. Das Rohr wird verschlossen und die Mischung 24 Stunden lang sich selbst überlassen. Danach setzt man sehr vorsichtig 10 ccm Wasser zu. Der starken Wärmeentwicklung wegen wird das Rohr in kaltes Wasser gesetzt und der Wasserzuguß erfolgt in ganz kleinen Mengen am Umfang des Rohres und in Zwischenpausen von ¹/₄ Stunde. Nach jedem Zusatz wird mit einem Glasstab umgerührt. Nach Fertigstellung dieser Mischung filtriert man sie in eine Flasche von 150–200 g Inhalt ab und gießt noch 100 ccm Wasser zum Abspülen auf das Filter. Die Farbe der so erhaltenen Flüssigkeit ist entscheidend. Bei reinem, natürlichem Bitumen ist die Flüssigkeit farblos oder wenig gefärbt, bei Vorhandensein von Pech oder andern Fälschungen ist sie tiefbraun bis schwarz. Die Tiefe des Tones entspricht dem Verhältnis der Fälschung des Bitumens. Auch das Mikroskop kann zur Prüfung benutzt werden. Reines Bitumen zeigt in dünnen, durchscheinenden Schichten hellgelbe bis braune gleichmäßige Farbe, während Steinkohlenpech unter gleichen Umständen rötlichgelbe Farbe hat und von vielen schwarzen Punkten zusammenhängend durchsetzt ist [4], Bd. 2, S. 306.

In einem Aufsatz der Chemiker-Zeitung (Cöthen) 1904, 28, Nr. 16 [10] haben die Herren G. Lunge und V. Křepelka ausführliche Untersuchungen veröffentlicht, die sie einerseits sowohl mit Naturasphalten als auch künstlichen, aus Petrolpech dargestellten, anderseits mit Steinkohlenteerprodukten vorgenommen hatten. Nach diesen Untersuchungen schwankte das spezifische Gewicht des Bitumens sowohl für Naturasphalte als auch Petrolasphalte in 11 Fällen zwischen 1,03 und 1,15. Nur in je einem Fall blieb natürlicher Asphalt etwas unter und künstlicher Asphalt etwas über diesen Grenzen. – Demgegenüber zeigten Teerpeche so erheblich, größere spezifische Gewichte (1,2365–1,2741), daß schon auf diese Unterschiede der spezifischen Gewichte eine Unterscheidung der Asphalte von den Teerpechen gegründet werden kann. – Weitere Unterschiede der natürlichen Asphalte und Teerprodukte sind in den Eigenschaften ihrer Lösungen in Chloroform festgestellt worden. Die Chloroformlösung der Teerpeche gibt z.B. beim Zusatz von Petroleumbenzin einen Niederschlag, diejenige der Natur- und Petrolasphalte aber nicht.

In den »Schlüssen« ihrer Untersuchungen heben die beiden Autoren besonders hervor, daß es nicht gelungen ist, quantitative Unterschiede der dabei eine Rolle spielenden Faktoren zwischen den »Naturasphalten« einerseits und den aus Erdölen gewonnenen »Petrolasphalten« anderseits aufzustellen. Sie sagen: »Diese beiden Klassen von Produkten stehen einander augenscheinlich zu nahe, und die einzelnen Glieder derselben nehmen in den untersuchten Beziehungen innerhalb der Grenzzahlen alle möglichen Plätze durcheinander ein. Dies kann auch kaum Verwunderung erregen, da doch wohl meist angenommen wird, daß die in der Natur in verschiedenen Formen mit mehr oder weniger mineralischen und andern Beimengungen vorgefundenen ›Asphalte‹ (halbierte oder feste ›Naturasphalte‹) in enger genetischer Beziehung zu den mehr oder weniger flüssigen Erdölen stehen und wohl aus diesen durch analoge Prozesse entstanden sind wie die, durch welche man heute auf künstlichem Wege die ›Petrolasphalte‹ (›Petrolpeche‹) aus den Oelen herstellt.«

Literatur: [1] Dietrich, Die Baumaterialien der Asphaltstraßen, Berlin 1881. – [2] Dietrich, Die Asphaltstraßen, Berlin 1882. – [3] Léon Malo, Guide pratique pour la fabrication et l'application de l'asphalte et des bitumes, Paris 1861. – [4] Gottgetreu, Physische und chemische Beschaffenheit der Baumaterialien, Berlin 1875. – [5] Jenö Kovács, Ueber Asphalt, sein Vorkommen, seine Verwendung und einschlägige Untersuchungen, Budapest 1901 (aus den Verhandlungen des Budapester Kongresses des Internationalen Verbandes für Materialprüfungen der Technik). – [6] Asphaltum, The Philadelphia Museums Scientific Department, Bulletin Nr. 2. – [7] Howard, J.W., Natural Asphaltum and its Compounds, Troy, N.Y. 1894. – [8] Clifford Richardson, The Determination of Paraffin in Petroleum Residues, Asphaltic Oils &c. (Journ. Soc. Chem. Ind., May 1902). – [10] Lunge, G., und Křepelka, V., Untersuchungen über Asphalt, Chemiker-Ztg., Cöthen 1904, Bd. 28, Nr. 16. – [11] Köhler, H., Chemie und Technologie der natürlichen und künstlichen Asphalte, Braunschweig 1904.

Bräuler.