При изготовлении гидравлических связывающих средств, содержащих битуминозные составные части, является самым важным, чтобы битуминозные составные части (пек, смола, асфальт или т.п.), применяемые обыкновенно в ничтожном процентном соотношении, были особенно равномерно и мелко распределены.
Если, например, смешать битумы в жидком состоянии с каким-нибудь к носителем, в роде доменного шлака, извести, туфа и т.п., и эту смесь обычным способом мелко размолоть на дробильной мельнице, то в этом случае, как показывает практика, нельзя достигнуть вполне равномерного распределения битуминозных составных частей, а тем более получить в требуемой степени удовлетворительную в отношении распределения битуминозных веществ смесь, в которую всегда вводят еще другие вещества, как, например, цемент и т.п.
В противоположность этому предлагаемый способ изготовления состоит в том, что составные части связывающего вещества подвергаются распылению, причем они перемешиваются с битуминозными добавками. Таким способом можно добиться весьма мелкого и чрезвычайно равномерного распределения битуминозных составных частей во всей порошкообразной смеси. Приведенные в жидкое состояние битуминозные составные части распыляют в виде тумана и затем вдувают в это облако тумана, в распыленном виде в тонко измельченном состоянии, остальные составные части связывающего вещества.
Благодаря этому достигается вполне равномерное распределение битуминозных веществ, сказывающееся в том, что при процеживании смеси, например, сквозь сито с 9000 отверстиями, с одной стороны получается остаток в небольшом количестве, а с другой стороны в этом остатке, равно как во всем полученном продукте, содержатся в одинаковом количестве битумы.
При смешивание в распыленном состоянии сказывается в том, что получается возможность добавлять к гидравлическому составу в большом процентном соотношении битумы без образования комков и сгустков и сохранять смеси в порошкообразном, сухом состоянии.
При смешивании битумов с гидравлическим составом полностью или частично уничтожались гидравлические свойства, тогда как при данном способе, поскольку речь идет о незначительных примесях битумов, гидравлический состав вообще не теряет своих вяжущих свойств своей окончательной прочности, причем, даже при высокопроцентном добавлении (примерно 20%), прочность связывающего вещества уменьшается лишь в той мере, которая соответствует процентному содержанию гидравлически инертных веществ (битумов).
При добавлении битумов к гидравлическим связывающим веществам по практикуемым до сего времени способам, прочность в некоторой степени уничтожается, между тем, как при добавлении по описанному выше способу битумы оказывают временно затормаживающее действие, а окончательная прочность гидравлической массы при этом не страдает. Благодаря этому имеется возможность по желанию удлинять время связывания и увеличивать пластичность гидравлических связывающих веществ и делать их таким образом пригодными для применения в тех случаях, в которых это до сего времени было невозможно.
Битумы, кроме того, оказываются полезными в отношении компенсирования колебаний в температуре, т.е. они сообщают изготовленным по данному способу гидравлическим связывающим веществам невосприимчивость к колебаниям температуры.
В некоторых случаях оказывается выгодным, чтобы добавление битуминозных составных частей не превышало 6% по отношению к весу гидравлического связывающего вещества, между тем как в других случаях оказывается возможным доводить количество добавляемых битумов до 20% и более, не ослабляя при этом гидравлических свойств связывающего вещества.
При существующих способах, для достижения указанного замедляющего действия приходилось к цементу добавлять определенные вещества, так называемые „удлинители“ (гидравлическую известь, трасс и др.), каковые вещества, конечно, вредно влияли на конечную прочность связывающего вещества; наоборот, при предлагаемом способе имеется возможность регулировать время связываниями соотношение последнего даже для чистого цемента. Поэтому, в данном случае можно применить в качестве гидравлического связывающего вещества даже чистый цемент без дальнейшего добавления извести и т.п. Благодаря этому оказывается возможным выводить сплошные конструкции из цемента (например, при сооружении дорог), с применением, одного только бетона, содержащего битуминозные части, между тем как до сего времени их приходилось армировать железом и снабжать температурными швами в виду восприимчивости бетона к колебаниям температуры; объясняется это тем, что добавление битумов обеспечивает защиту против колебаний температуры, не оказывая при этом вредного действия на прочность получаемого бетона.
Битумы, например, асфальт, подвергают расплавлению и нагреванию до температуры в 120°. Эта жидкая масса посредством инжектора и действием сжатого воздуха распыляется наподобие тумана, причем это облако тумана вдувается в замкнутое пространство камеры. Одновременно, посредством распылительных сопел или т.п. в это пространство камеры вдувается цемент или известь или смесь из цемента и извести, причем струи пускаются в одном направлении. Сопла могут быть установлены с таким расчетом, чтобы на смесь приходился по весу любой процент смолы, или битумов.
Получаемый порошок по внешнему виду ничем особенно не отличается от обычного цементного порошка, но каждая отдельная частица этого порошка имеет ядро гидравлического связующего средства (цемента), покрытого совершенно тонким налетом битуминозной добавки. Последний настолько нежен, что он никоим образом не может изменить порошкообразную структуру отдельных частиц связующего средства, приведенных до связанного состояния путем распыления. При этом отдельные частицы остаются не скленными, образуя все вместе порошкообразную массу. При разбавлении водою для получения раствора из бетона вода располагается на битумном налете, разрушая его постепенно и давая битумную дисперсию или эмульсию. Вода, в зависимости от разрушения битумного налета, (все больше проникает до цементных ядер и гидравлически растворяет таковые, переводя их одновременно путем образования эмульсии или дисперсии таким образом, что в растворе битум получается в коллоидальном распределении.
Вышеуказанным образом создается такой раствор или бетон, у которого прочность может быть достигнута такая же, как и при составлении монолитного цемента, несмотря на то, что по новому способу имеется битум в качестве инертного тела в массе бетона или раствора. При этом инертный битум распределяется таким образом, что он образует нечто в роде эластичной подкладки, в результате чего под влиянием температурных колебаний, а также и условий влажности не может произойти ни усадки, ни расширения готового материала. Битум играет роль эластичного буфера и настолько смягчает действие усадки и расширения, что полностью избегается возможность образования трещин.
Способ изготовления порошкообразного вяжущего вещества с битуминозными добавками, отличающийся тем, что, в целях равномерного распределения битума по поверхности частиц вяжущего вещества, с сохранением приданного последнему порошкообразного состояния, смесь составных частей вяжущего вещества в тонко измельченном состоянии вдувают при помощи распылительного сопла в замкнутое пространство камеры, в которое одновременно и в том же направлении вдувают распыляемую посредством инжектора-распылителя нагретую смесь битумов.
