AT361969B - Verfahren zur herstellung dauerhaft rutsch- fester strassenbeschichtungen - Google Patents

Description

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Temperaturwechsel, wodurch es zu Rissbildungen im Belag oder sogar zu teilweiser Ablösung des
Deckbelages kommen kann, sowie besonders die notwendigen unwirtschaftlichen Applikationsmethoden, die einen grösseren Einsatz im Strassenbau bisher nicht ermöglichten. Die bisher verwendeten Binde- mittelgemische, welche die zur Erreichung der für derartige Beschichtungsmassen unbedingt erfor- derlichen Eigenschaften besitzen, haben bei normalen Temperaturen eine so hohe Viskosität und so kurze Verarbeitungszeit, dass die Applikation ausschliesslich mit sehr teuren fahrbaren und heizbaren Zweikomponentenspritzanlagen ausgeführt werden kann.

   Derartige Eigenschaften sind ein dem Untergrund angepasster Wärmeausdehnungskoeffizient und ein Zug/Dehnungsverhalten des
Bindemittelgemisches, welches demjenigen der Unterlage ähnlich ist, sowie eine rasche Härtung nach der Applikation, um Verkehrsunterbrechungen so kurz wie möglich zu halten. 



   Ziel der Erfindung ist es nun, ein Bindemittelgemisch für die Herstellung rutschfester
Strassenbeläge herzustellen, das die beschriebenen Nachteile der bisher verwendeten Materialien nicht besitzt und eine wirtschaftliche Applikation ohne grossen apparativen Aufwand gewährleistet, wodurch die Anwendung derartiger rutschfester Beläge auch in grösserem Massstab und nicht nur durch spezielle Verarbeitungsvorrichtungen ermöglicht wird. Dieses Ziel wurde nun durch die Her- stellung eines bei normaler Temperatur genügend niedrigviskosen Gemisches von Epoxydharz, Teer und Härter und weiteren Zusätzen erreicht, das bei einer für die Applikation von Hand (also ohne teure Zweikomponentenspritzanlage) genügend langen Verarbeitungszeit von mindestens 20 min bei   z.

   B. 200e   innerhalb von zirka 2 bis 3 h, und bei 5 bis   8 C   innerhalb von zirka 5 h überfahrbar ist. Die Zugfestigkeit des erfindungsgemäss eingesetzten Bindemittels liegt bei Raumtemperatur zwischen 9, 81 und   19, 62 N/mm',   vorzugsweise zwischen 13, 24 und   14, 72 N/mm2, wodurch   eine weitgehende Angleichung, besonders an bituminösen Untergründen erreicht wurde und das Beschichtungsmaterial auch in der Plastizität dem Untergrund sehr ähnlich ist. 



   Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung dauerhaft rutschfester Strassenbeschichtungen mit ausgezeichneter Haftung auf Schwarzbelägen und Betonstrassen durch Vermischen von zwei bei Raumtemperatur flüssigen Komponenten A und B zu einem Bindemittelgemisch, Aufbringen desselben in bekannter Weise auf die Strassenoberfläche, gegebenenfalls Aufbringen von Zuschlagstoffen auf den so erhaltenen Belag und Aushärten des Ganzen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass man als Komponente A 70 bis 95%-Masse Epoxydharz und 30 bis 5%-Masse Reaktivverdünner, welcher mit dem Epoxydharz mischbar ist und reaktive Gruppen besitzt (wobei sich die Prozentzahlen auf die Gesamtmasse der Komponente A beziehen), und als Komponente B einen Härter auf Aminbasis,

   wobei die Anzahl von stickstoffgebundenen beweglichen H-Atomen der Anzahl der in der Komponente A insgesamt vorhandenen Glycidylgruppen gleich oder im Überschuss vorhanden ist, und 20 bis 50%-Masse (bezogen auf die Gesamtmasse der Komponente A und Härter) Teerpech einsetzt. 



   Das Gemisch der Komponenten A und B weist eine niedrige Viskosität, genügend lange Verarbeitungszeit für die Applikation von Hand und trotzdem eine rasche Durchhärtungszeit sowie ein ähnliches   Zug/Dehnungsverhalten   im durchgehärteten Zustand wie bituminöse Strassenbeläge auf. Die Anzahl von stickstoffgebundenen beweglichen H-Atomen ist, wie erwähnt, der Anzahl der in der Komponente A insgesamt vorhandenen Glycidylgruppen gleich oder im Überschuss, grössenordnungsmässig um 10 bis 15%, gelegentlich bis zu 30%, vorhanden. 



   In der CH-PS Nr. 539737 wird versucht, die Nachteile der bisher   bekannten "zusammenhängen-   den Epoxydbeschichtungen", wie Adhäsionsverlust bei extremen Temperaturunterschieden durch zu grosse Unterschiede im   Wärmeausdehnungskoeffizienten   sowie des Zug- und Dehnungsverhaltens, durch Ausfüllen von restlichen Poren in einer zirka   650C   oder wärmeren bituminösen Verschleissschicht zu umgehen. Nach diesem Verfahren wird jedoch trotz etwa gleichen Materialverbrauchs wie beim erfindungsgemässen Verfahren, zirka 1 bis 2   kg/m2,   keine zusammenhängende Schicht gebildet, die 
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 mit der Aufbringung einer heissen Asphaltschicht kombinierbar, wodurch im Gegensatz zum erfindungsgemässen Verfahren ein grosser apparativer Aufwand erforderlich ist. 



   Ein Weg zur Lösung des Problems des Adhäsionsverlustes von zusammenhängenden Schichten mit ihren bekannten guten Eigenschaften wird in der genannten   CH-PS   nicht beschrieben. 

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   Während somit in der genannten   CH-PS   versucht wird, die oben beschriebenen bekannten Nach- teile durch Ausbildung einer nicht zusammenhängenden Deckschicht unter gleichem Materialver- brauch und sehr grossem apparativem Aufwand zu umgehen, wird erfindungsgemäss zur Lösung dieses Problems eine gezielte Anpassung der Zugfestigkeit, vorzugsweise 13, 24 bis   14, 72 N/mm2,   der Deckschicht an den Untergrund vorgeschlagen, wodurch die Vorteile einer geschlossenen Deckschicht hinsichtlich Beständigkeit voll erhalten bleiben.

   Ein weiterer, wirtschaftlicher Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht bei etwa gleichem Materialverbrauch in der ausserordentlichen Applikationsmöglichkeit der Beschichtungsmasse, die auf Grund der niedrigen Verarbeitungsviskosität und genügend langen Verarbeitungszeit ohne apparativen Aufwand oder Erwärmen auf dem kalten Untergrund verarbeitet werden kann und zudem in verkehrstechnisch annehmbaren Zeiten durchhärtet. Diese Vorteile gehören nicht zum bisher bekannten Stand der Technik. 



   Die AT-PS   Nr.   241513 beschäftigt sich mit der Beseitigung von Schwierigkeiten, die auf Grund der niedrigen Viskosität von monomerem Methylacrylsäuremethylester bei der Verwendung dieses Produktes als Bindemittel   in "Kunstharzmörtel" auftreten.   Diese Patentschrift steht in keinem Zusammenhang mit der Herstellung rutschfester Strassenbeläge auf Epoxydharz/Teer-Basis und es ist auch kein Vorschlag darin enthalten, der die Problematik derartiger   Beläge :   Haftungsverlust geschlossener Deckschichten, einfache Applikation ohne apparativen Aufwand oder Erwärmen und trotzdem rasches Durchhärten bei normalen Temperaturen, behandelt. 



   Für das erfindungsgemäss eingesetzte bzw. erhaltene Bindemittelgemisch geeignete Epoxydharze sind Glycidyläther mit bei Raumtemperatur genügend niedriger Viskosität (grössenordnungsmässig um 8000 bis 15000 cP bei   25 C)   und einer Epoxydäquivalentmasse um zirka 170 bis 210, vorteilhaft 180 bis 195. 
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 keiten in Frage, welche mit dem Epoxydharz mischbar, u. zw. vorteilhaft unbeschränkt mischbar sind, und reaktive Gruppen besitzen, wobei als reaktive Gruppen praktisch ausschliesslich Glycidylgruppen in Betracht kommen. Mit Vorteil sind im Reaktivverdünner eine oder mehrere (vorzugsweise bis zu 3) Glycidylgruppen vorhanden.

   Diese Reaktivverdünner besitzen vorzugsweise eine Viskosität von höchstens 5000 cP bei 25 C, insbesondere von unterhalb 1000   cP   bei   25 C.   Beispiele geeigneter Reaktivverdünner sind : Kresyl-, Phenyl-, Butyl-,   l, 4-Butan-2-äthylhexyl-,   Neopentyl- 
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   Bevorzugte   Härtungsmittel   sind modifizierte aliphatische Polyamine mit niedriger Viskosität, möglichst hoher H-Äquivalentmasse, guter Verträglichkeit mit der Teerkomponente und guten plastifizierenden Eigenschaften. Voraussetzung ist aber eine Mischung mit Epoydharzen, genügend lange Verarbeitungszeit für die Applikation von Hand bei Raumtemperatur und trotzdem rasche Durchhärtung in dünnen Schichten oberhalb   5 C.   Somit sind bevorzugte Härtungsmittel modifizierte aliphatische Polyamine auf Basis von Polyalkylenpolyaminen, wie Diäthylentriamin, Triäthylentetramin usw. Andere Polyamine sind nur dann geeignet, wenn sie die obigen Anforderungen erfüllen. 



   Als Teerkomponenten sind bei Raumtemperatur flüssige, halbfeste oder feste Typen geeignet, die die Vernetzungsreaktion zwischen Epoxydharzen und Härtungsmitteln nicht verzögern und, wenn möglich, sogar noch beschleunigen. Es werden Teerpeche mit Viskositäten von 40000 bis 100000   cP/25 C,   insbesondere um zirka 60000 cP/25 C bevorzugt. 



   Das Bindemittel wird auf übliche Art und Weise durch Vermischen der Bestandteile   A und   B zubereitet. Dies kann ohne Erwärmen von Hand geschehen, da dessen Viskosität bei Raumtemperatur relativ niedrig und die Verarbeitungszeit genügend lang ist. Das Gemisch wird dann-wie 
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 von zirka 1 bis 2 mm aufgetragene Bindemittelbeläge härten in der Regel nach ungefähr 3 h bei   20 C   und nach zirka 7 h bei   5 C   aus und sind dann befahrbar. Das Bindemittelgemisch besitzt im durchgehärteten Zustand ein ähnliches Zug/Dehnungsverhalten wie bituminöse Strassenbeläge und hat eine Zugfestigkeit von 9, 81 bis 19, 62 N/mm'. 



   Zur Verbesserung der Griffigkeit der mit diesem Bindemittelgemisch erhaltenen Beläge werden 

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 mit Vorteil Zuschlagstoffe, wie Bauxit, Splitt   u. a. m.   im bevorzugten Kornbereich von 3 bis 6 mm zugesetzt. Diese Zuschlagstoffe werden unmittelbar nach der Applikation in die noch nicht durchgehärtete, zirka 1 bis 2 mm dicke Bindemittelschicht satt eingestreut und sind nach der Durchhärtung in dem rutschfesten Belag fest eingebaut. 



   Das folgende Beispiel soll die Erfindung näher erläutern, ohne dass diese jedoch hierauf beschränkt sein soll. 



   Beispiel : In einem geeigneten Mischgefäss werden 10 kg Epoxydharz auf Basis von Bisphenol A und Epichlorhydrin (10%-Masse Kresylglycidyläther als Reaktivverdünner enthaltend ; Epoxydäquivalentmasse dieses Gemisches = 182 bis   196 ;   Viskosität = 2400 bis 2800   cP/25OC ;   GRILONIT GV 31. 5. 10 der Firma Emser Werke AG, Domat/Ems, Schweiz) und 15 kg vorher separat zubereitetes   Teer/Härte-Gemisch,   bestehend aus 6 kg Härter (modifiziertes Polyamin :

   H-Äquivalentmasse   115 ;   Viskosität = 170 bis 220   cP/25OC ;   GRILONIT-Härter H 82032 der Firma Emser Werke AG, s. vorstehend) und 9 kg Teerpech (Viskosität = 60000   cP/25 C)   einwandfrei vermischt und sofort mittels Gummiwischern oder Rakeln in einer Schichtdicke von zirka 1 bis 2 mm auf die trockene und saubere Strassenoberfläche ausgebreitet. Im Anschluss daran wird die gesamte Fläche mit Bauxit 
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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung dauerhaft rutschfester Strassenbeschichtungen mit ausgezeichneter Haftung auf Schwarzbelägen und Betonstrassen durch Vermischen von zwei bei Raumtemperatur flüssigen Komponenten A und B zu einem Bindemittelgemisch, Aufbringen desselben in bekannter Weise auf die Strassenoberfläche, gegebenenfalls Aufbringen von Zuschlagstoffen auf den so erhaltenen Belag und Aushärten des Ganzen, dadurch gekennzeichnet, dass man als Komponente A 70 bis 95%-Masse Epoxydharz und 30 bis 5%-Masse Reaktivverdünner, welcher mit dem Epoxydharz mischbar ist und reaktive Gruppen besitzt (wobei sich die Prozentzahlen auf die Gesamtmasse der Komponente A beziehen), und als Komponente B einen Härter auf Aminbasis,

   wobei die Anzahl von stickstoffgebundenen beweglichen H-Atomen der Anzahl der in der Komponente A insgesamt vorhandenen Glycidylgruppen gleich oder im Überschuss vorhanden ist, und 20 bis 50%-Masse (bezogen auf die Gesamtmasse der Komponente A und Härter) Teerpech einsetzt.