AT393848B - Verfahren zur herstellung hydraulisch gebundener tragschichten fuer verkehrsflaechen - Google Patents

Description

AT 393 848 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung hydraulisch gebundener Tragschichten für Verkehrsflächen, bei dem mit einer Mischanlage ein Mineralstoffgemisch geeigneter Komzusammensetzung, ein hydraulisches Bindemittel, Anmachwasser und organische Zusatzstoffe zu einem Beton oder Mörtel vermischt, und dieser mit einem Fertiger auf den vorbereiteten Untergrund der Verkehrsfläche in geeigneter Dicke aufgetragen und verdichtet wird.

Tragschichten für Verkehrsflächen, wie Straßen oder Parkplätze, werden für höhere Beanspruchungen entweder mit bituminösen oder hydraulischen Bindemitteln hergestellt. Sie sollen für die darüber angeordneten, verschließbeständigen Deckschichten einen Untergrund mit ausreichender Festigkeit und Flexibilität bilden, sodaß keine Verformungen oder Risse der Deckschichten auftreten können. Bituminös gebundene Tragschichten können aufgrund ihrer Flexbilität fugenlos hergestellt werden, ohne daß es zu einem regelmäßigen Auftreten von Schwund-und Dehnungsrissen kommt. Bei hohen Umgebungstemperaturen oder unzureichend stabilem Untergrund kann es aber eine Funktionsbeeinträchtigung durch Oberflächenverfarmungen geben. Aufgrund der zu erwartenden Erdöl-verknappung und ansteigender Erdölpreise kommt für die Zukunft den hydraulisch gebundenen Tragschichten eine erhöhte wirtschaftliche Bedeutung zu. Im Vergleich zu den bituminös gebundenen zeigen sie allerdings den Nachteil, daß sie wesentlich spröder sind. Infolge des Schwindens bei der Abbindung, von Temperaturwechseln, Bodenbewegungen und mechanischen Belastungen können unkontrollierte, klaffende Risse auftreten, die eine Zerstörung durch Frost oder Belastung einleiten können. Es sind daher verschiedene Verfahren bekannt, mit denen das Auftreten solcher klaffender Risse vermieden werden soll.

Am bekanntesten ist der gezielte Einbau von Fugen, bzw. Scheinfugen bei oder nach der Fertigung, durch den eine abschnittsweise Flexibilität erzielt wird. Allerdings müssen die Fugen auf allfällige ähnliche Fugen in den darüber angeordneten Deckschichten äbgestimmt werden und erfordern einen relativ großen Fertigungsaufwand, sodaß derart entspannte, hydraulisch gebundene Tragschichten vielfach mit bituminös gebundenen nicht konkurrenzfähig sind.

Weiters ist es bekannt, zumindest teilweise abgebundene Tragschichten durch eine gezielte mechanische Beanspruchung zu entspannen, wie das Schlagen mit schweren, schneidenförmigen Fallschwertem oder Fallhäm-mem in kurzen Abständen, oder das mehrmalige Überfahren mit Vibrationswalzen. Es treten dabei Risse in der Tragschicht auf, die aber infolge ihres kleinen Abstandes voneinander nicht auseinander klaffen, sodaß die Brochflächen miteinander verzahnt bleiben und Querkräfte übertragen können. Ein zufriedenstellendes Ergebnis ist dabei aber entscheidend auch von der Bodenmechanik des Untergrundes abhängig, sodaß sorgfältige Prüfungen erforderlich sind.

In DE-AS 1055 572 (RIGHI) wird ein Verfahren zum Herstellen eines Straßenüberzuges aus Zementmörtel und mit Bitumen überzogenem Schotter oder Splitt geoffenbart, bei dem zunächst getrennt der Schotter oder Splitt mit Bitumen ummantelt und ein trockenes Sand-Zementgemisch vorbereitet wird, und dann unter Zugabe von Anmachwasser diese Komponenten vermengt auf die zu überziehende Fläche ausgebreitet und verdichtet werden. Dadurch soll unter anderem das Auftreten von Brüchen und Rissen verhindert werden, wie sie bei aus Beton bestehenden Straßendecken auftreten. Wie geoffenbart, ist das Verfahren für Deckschichten von 3 bis 5 cm Dicke vorgesehen, nicht aber für die wesentlich dickeren, unterhalb angeordneten Tragschichten. Obwohl es technisch zur Herstellung von Tragschichten im Vergleich zu anderen Verfahren vermutlich geeignet sein könnte, dürfte es wegen des hohen Aufwandes aber dafür nicht in Frage kommen.

Nach der geltenden Lehre ist es zur Vermeidung klaffender Risse in Tragschichten notwendig, entweder bei der Fertigung Dehnfugen einzubauen, durch mechanische Nachbehandlung während des Abbindens einen Spannungsabbau zu bewirken, oder flexible Zwischenschichten zwischen mineralischem Zuschlagkom und Bindemörtel einzuschalten. Der Aufwand für diese Maßnahmen ist durchwegs beträchtlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das ohne besondere Güteanforderungen an die mineralischen Zuschlagstoffe die Herstellung hydraulisch gebundener Tragschichten ermöglicht, die keine klaffenden Risse ausbilden, eine hohe Tragfähigkeit und Frostsicherheit aufweisen, sowie technisch einfach und kostengünstig herstellbar sind.

Dies wird in erfindungsgemäßer Weise dadurch gelöst, daß als organische Zusatzstoffe 1 bis 9, vorzugsweise 3 bis 6 Gewichtsprozent hochsiedende Kohlenwasserstoffgemische auf Erdölbasis mit einem Siedebereich von 150 bis 320, vorzugsweise von 170 bis 250 Grad Celsius, einer Viskosität bei 20 Grad Celsius von 400 bis 800, vorzugsweise von 500 bis 700 Centistokes und einem Erstarrungstemperaturbereich unter -20 Grad Celsius, sowie weitere Zusätze verwendet weiden, welche die Selbstemulgation der hochsiedenden Kohlenwasserstoffgemische unter Agitation in Wasser begünstigen.

Bei der Herstellung der Tiagschichten nach dem erfmdungsgemäßen Verfahren kann die Vermischung in üblichen Mischanlagen erfolgen, die durch Einrichtungen zum Zudosieren der organischen Zusatzstoffe in den erfindungsgemäßen Mischungsverhältnissen erweitert sind. Ohne das Verfahren darauf einzuschränken, kann die Zudosierung der erfindungsgemäßen organischen Zusatzstoffe gleichzeitig mit dem Vermischen des Betons oder Mörtels erfolgen. Besonders vorteilhaft ist es aber, sie entsprechend dem Anspruch 3 schon vor der Vermischung des Mörtels oder Betons im Anmachwasser zu emulgieren. Dies ermöglicht eine bessere Verteilung im Mischgut und eine exaktere Dosierung, woraus einerseits eine bessere Qualität, und andererseits eine kostengünstigere Herstellung residiert. Der Einbau und die Verdichtung der erfindungsgemäßen Tragschichten können mit Deckenfertigem bekannter Bauart erfolgen, wobei im Gegensatz zu vorbekannten Verfahren der Einbau von Dehnfugen -2-

Claims (3)

1. AT 393 848 B unterbleiben kann. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Tragschichten zeigen überraschenderweise im Vergleich zu herkömmlichen Tragschichten mit vergleichbarem Bindemittelgehalt und Komaufbau der mineralischen Zuschlagstoffe eine wesentlich geringere Neigung zur Ausbildung klaffender Risse, ohne daß die Frostbeständigkeit markbar beeinträchtigt wird. Dies könnte etwa darauf zurückgeführt werden, daß durch die mikroskopisch feine Verteilung der erfindungsgemäßen organischen Zusatzstoffe im Bindemittelleim bei der Aushärtung ein Netz feiner Mikrorisse, oder zumindest von Keimstellen für solche entsteht, die eine Flexibilisierung der Tragschicht bewirken, ohne daß die Rißverzahnung und somit die Fähigkeit zur Querkraftübertragung verloren geht. Bei der Druckfestigkeitsprüfung zeigten beispielsweise aus erfindungsgemäßen Tragschichten mit einem Anteil an erfindungsgemäßen Zusatzstoffen von 4 Gewichtsprozent gezogene Proben gegenüber den Nullproben neben einem Festigkeitsabfall von durchschnittlich 10 % eine signifikante Varingerung des Anteiles von gebrochenem Mineralstoffkom in den Bruchflächen. Der Festigkeitsäbfall bringt hinsichtlich der Funktionsfähigkeit der Tragschicht keine Nachteile, die Bevorzugung des Ausschälens des Koms beim Bruch zeigt die erhöhte Neigung zur AusbUdung verzahnter Risse in kleinen Abständen. Die Ausbildung klaffender Risse mit glatten Trennflächen wird entsprechend unterdrückt. Daß durch die zusätzlich vorhandenen Mikrorisse bzw. die reduzierte Druckfestigkeit die Frostbeständigkeit überraschenderweise nicht spürbar beeinträchtigt wird, könnte dadurch erklärt werden, daß die durch die erfindungsgemäßen Zusatzstoffe bewirkte Hydrophobierung die Kapillarität der Tragschicht und somit die Neigung zum Auffrieren entsprechend verringert. Es ist aber denkbar, daß die übenaschend positiven Auswirkungen da erfindungsgemäßen Maßnahmai noch andere, noch unbekannte Ursachen haben. Enthalten die organischen Zusatzstoffe entsprechend dem Anspruch 2 eine oder mehrere haftungsveibessemde Komponenten, so lagern sie sich während des Mischvorganges bevorzugt auf der Oberfläche der Minaalstoff-kömer ab und verstärken so die Neigung zur Ausbildung von Mikrorissen entlang der Komgrenzen. Derart ergebai sich besonders gut verzahnte Rißflächen. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung hydraulisch gebundener Tragschichten für Verkehrsflächen, bei dem mit einer Mischanlage ein Mineralstoffgemisch geeigneter Komzusammensetzung, ein hydraulisches Bindemittel, Anmachwasser und organische Zusatzstoffe zu einem Beton oder Mörtel vermischt, und dies« mit einem Fertiger auf den vorbereiteten Untergrund der Verkehrsfläche in geeigneter Dicke aufgetragen und verdichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als organische Zusatzstoffe 1 bis 9, vorzugsweise 3 bis 6 Gewichtsprozent, bezogen auf das Bindemittel, hochsiedende Kohlenwasserstoffgemische auf Erdölbasis mit einem Siedebereich von 150 bis 320, vorzugsweise von 170 bis 250 Grad Celsius, einer Viskosität bei 20 Grad Celsius von 400 bis 800, vorzugsweise von 500 bis 700 Centistokes und einem Erstarrungstemperaturbereich unter -20 Grad Celsius, sowie weitere Zusätze verwendet werden, welche die Selbstemulgation dar hochsiedenden Kohlenwasserstoffgemische unter Agitation in Wasser begünstigen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Zusatzstoffe eine oder mehrere haftungsveibessemde Komponenten enthalten.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die organischen Zusatzstoffe vor der Vermischung des Betons oder Mörtels im Anmachwasser emulgiert werden. -3-