CN101142360A - 车道及用于车道的地面铺面 - Google Patents

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CN101142360A CNA2005800491708A CN200580049170A CN101142360A CN 101142360 A CN101142360 A CN 101142360A CN A2005800491708 A CNA2005800491708 A CN A2005800491708A CN 200580049170 A CN200580049170 A CN 200580049170A CN 101142360 A CN101142360 A CN 101142360A
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Abstract

车道的上部结构(2)以多层方式体现，作为表面和第一层(3)，其包括固化组合物，该组合物包括玻璃颗粒、有机粘结剂、和聚亚安酯粘结剂。玻璃颗粒是玻璃珠和碎玻璃的混合物。该组合物的玻璃颗粒的正光性使得粘结剂的颜色能够在玻璃颗粒之间连续传输直至表面，从而在玻璃颗粒被磨损或粘结剂被弄脏或在表面侧变得混浊时仍能够看到颜色。这样，即使在表面被磨损时仍能确保颜色的稳定性。因此，表面保持美观或其指示性的颜色。

Description

车道及用于车道的地面铺面
技术领域
本发明涉及用于车道的地面铺面(ground surfacing)以及施加到基础上的方法。地面铺面呈具有上部结构和下部结构的多层结构，地面铺面的上部结构为压实的固体骨料和有机粘结剂的组合。本发明还涉及具有上部结构和已经施加到地基上的下部结构。本发明进一步涉及具有已经施加到地基上的上部结构和下部结构的车道。从DE 196 05 990A1和DE 197 33 588A1中可知这种类型的地面铺面和车道。
背景技术
在与建筑特性相关的方面提出了一些具体的要求。在此背景下，针对建筑性能提出了特定的要求。这些具体要求涉及在湿度、防害虫能力、声学特性及响应化学影响和火灾方面的行为能力。作为最重要的要求，地面耐受能力是主要因素，其中，诸如压缩强度、抗拉弯曲强度、与碾磨、碾压、震动和冲击有关的耐磨损、抗压痕等性质组成了重要的建筑参数。
由沥青和砂砾的混合物形成的沥青铺面的不利方面在于它们对于油和汽油的敏感性、它们的不足的颜色保持能力、以及它们的较差的环境适应性。在对车道进行修复的情况下，残留物不得不被当作特殊垃圾处理掉。
如果需要用颜色标记的路径的话(例如，需要具有公共汽车线路或环路的情况)，必须施加昂贵的油漆覆层，该油漆覆层的着色会因为老化、腐蚀和光的作用随着时间的流逝而褪色，从而油漆覆层必须被更新，这需要再次投入成本。
在DE 196 05 990A1中，提出了一种地面铺面，其由碎天然石块和聚合液体的混合物组成。通过适当选择天然石块来使得铺面具有颜色。但是，如果表面的石块在车道具有高交通负荷的情况下由于车道的磨损而被磨损的话，该地面铺面也会损失其颜色度。对于DE 20 2004 001 844U1所公布的地面铺面来说也存在相同的问题。
可从DE 20 2004 001 884U1中获知具有均匀且视觉上引人注目的表面结构的铺面。透水的铺面由矿物质的骨料和有机粘结剂生成。在还未固化和变形的状态下施加混合物。粘结剂，其可以是有机粘结剂，与矿物质骨料相混合以形成填充材料，并且在固化之前被处理。
发明内容
在这样的背景下，本发明的目的是确定一种通用的地面铺面，该铺面能够承受高机械载荷并且能够相对于相邻的延展区域(development)在视觉上被界定。
根据本发明，针对于地面铺面的所述的目标可通过权利要求1的特征来实现。
在这种背景下，地面铺面的上部结构由压实的固体骨料和有机粘结剂的组合物构成，骨料的构成材料表现出了其至少大部分是由玻璃形成的，并且粘结剂具有染料。利用组合物中玻璃颗粒的正光性，粘结剂的颜色总是在玻璃颗粒之间传递，直至达到表面，从而即使在玻璃颗粒已被磨损或者粘结剂在表面处被弄脏或被遮蔽时，仍然能够辨别出该颜色。因此，即使在表面受到磨损的情况下也能保证持久的颜色保留。所以地面铺面持久地保持其引人注意的或指示信号性的着色。
由滚压式交通引起的动态作用的负荷以及由稳定交通引起的主要是静态作用的交通力(traffic force)在车道的铺面上引起了压缩、拉伸、和剪切应力。车道的上部结构吸收这些应力并无害地将它们分散到下层中。建筑材料的高压缩抗力使其特别适于形成车道。压缩强度的证据引证如下：
压缩强度的确定根据DGGT推荐No.1实施，采用相对于等截面(prismatic)试件的单轴压缩实验的形式。等截面试件的尺寸为40mm×40mm×160mm，并且产生以下结果：
  试件材料   压缩强度[N/mm2]   抗拉弯曲强度[N/mm2]
  10％的环氧树脂和90％的约0.1-3mm的玻璃   40   16
  10％的环氧树脂和90％的具有切短的纤维的约0.1-3mm的玻璃   32   14
  10％的聚亚安酯和90％的约0.1-3mm的玻璃   30   15
  10％的聚亚安酯和90％的具有切短的纤维的约0.1-3mm的玻璃   25   12
在该试验中证明了，即使在热的作用下，该地面铺面对于持续载荷仍具有高抵抗力。利用玻璃珠和碎玻璃或者它们的混合物作为骨料，可以获得上述值。
上部结构的开孔结构，具体地是在利用碎玻璃的情况下，在其表面上产生高摩擦系数，从而地面铺面特别适于作为车道的防滑道路表面、人行道(pavement)、台阶、和展示空间，因而降低发生意外的危险。通过掺合由玻璃制成的切短的纤维可进一步提高磨损抗力。
骨料的粒度还对地面铺面的渗透能力有重要影响。特别优选的是，具有平均粒度在1mm至7mm之间的骨料。如前所述，根据本发明的地面铺面分层结构对于机械强度值具有有利影响，从而甚至颗粒平均尺寸的值大于5mm也是可以的，同时不会显著增加引起碎裂的危险。当具有这样的颗粒直径时，可以进一步提高渗透能力。而且，当具有这些数值时，由于矿物质和有机微细材料的引入而产生的渗透力随时间的降低保持得非常小。
在依据DIN 18035-6，Section 5.6.3和5.1.6.2中的模式进行的试验的过程中，确定地面铺面的吸水值并将其与传统透水运动场的吸水值相比较。在该试验中，多种因素(factor)都超过了DIN 18035-6的要求。例如，上部结构的层厚度d0为47mm的试件产生了K*＝0.51cm/s的吸水值。根据DIN 18035-6的要求(表3)，达到＞0.01cm/s。
结构中砂砾的粒度对于地面的吸水值和水调节能力具有进一步有利的影响。在小尺寸颗粒的平均粒度为5mm或更大的情况下，该砂砾可确保优异的数值。砂砾的已经得到证实的平均粒度ggravel在5mm至16mm之间，16mm至22mm之间、或16mm至32mm之间。这就是说，砂砾层由具有不同粒度的砂砾构成，碎石层的颗粒处在所述范围的一个中通常根据DIN 66145来限定粒度的分布。参数n为至少9，并通过忽略1％的超大尺寸颗粒和1％的小尺寸颗粒来确定该参数n。
粘结剂优选为两组分聚亚安酯粘结剂。也可使用两组分环氧树脂粘结剂或单组分聚亚安酯粘结剂。聚亚安酯粘结剂的区别特性在于其对于UV光的完全抵抗性，然而，环氧树脂粘结剂表现出高粘结特性，具体地在沥青方面，例如，可从TerraElast AG获得，TerraElast AG已经研发出了专门用于特殊应用的粘结剂体系。
在使用两组分环氧树脂粘结剂的情况下的显著优点在于其环境相容性。例如，就任何霉菌来说，根据本发明的地面铺面具有无毒效果，并且可被认为是难以被微生物降解的。然而，如材料试验显示出的，能够从地面铺面洗提的物质可以被很好地降解。如冲洗试验证实的，表层水与铺面材料之间无化学反应，从而渗透过铺面的表层水可在未处理的状态下被引入到排水系统中，或可以无害地流入到地下水中。最后，在其使用期过后，根据本发明的地面铺面可在地面洗涤设备或碎石洗涤设备中被处理，同时不会对环境造成负面影响。可替换地，在破裂或粉碎之后，可以再次利用成颗粒形式的地面铺面。
从权项2至12中可以看出与地面铺面有关的有利实施例。
在车道方面，目的在于指定一种可用于现有车道铺面上且能够在颜色方面被界定的通用车道，在这方面应该要提供良好的疲劳强度。
根据本发明，关于车道的所述目标通过权利要求13或17的特征来实现。
在根据权项13所述的车道的情况下，上部结构呈现出第一地面铺面以及由不同于第一地面铺面的第二地面铺面而构成的条带(strip)。该条带被引入到第一地面铺面中的凹陷中，其在车道中沿纵向和横向方向延伸。地面铺面被施加到地基上，并呈现多层结构，该多层结构由上部结构和下部结构构成，该上部结构由玻璃颗粒和有机粘结剂的组成物构成，而该粘结剂具有染料。
车道的区别特性在于高载荷承受能力，并具有高磨损强度。另外，可以几乎不费力地将车道应用在现有的例如由沥青和混凝土构成的车道铺面上，在这种情况下，该组合物(具体地是粘结剂)耐久地粘附于旧车道。借助于旧车道铺面的覆盖层峰值温度得以缓解，特别是在沥青铺面情况下具有如下结果：在交通负荷的情况下很少出现变形(例如车辙)。
可通过依据DIN EN 1015-12:200模式的材料试验来确定根据本发明的由沥青形成的地面铺面的粘结抗拉强度。为此，尺寸为26cm×32cm×4cm的沥青板被覆有一层地面铺面。详细地说，根据本发明的地面铺面以4cm的厚度被施加到沥青板上。在试验之前，试件必须在室温下储存大约两星期。在试验之前，预先钻出试验区域至大约45mm，并利用两组分粘结剂(品牌名称Metallix)粘上试验印模。在钻下深度45mm的情况下，上部地面铺面已被完全钻透，并且位于下方的沥青层也已被钻入。
由Freundl制造的F-15-D EASY型(质量等级1)粘结强度试验仪器适合作为试验仪器。下表再现了所确定的试验数值：
  No.   直径   试验区域   粘结抗拉强度   根据18555-6的断裂模式   以％表示的比例
  [mm]   [mm2]   [N/mm2]
 聚亚安酯1   50   1963.5   0.42   a   100
 聚亚安酯2   0.35   a   100
 聚亚安酯3   0.36   a   100
  平均值   0.38   a   100
  设定值   ≥0.2(1)/0.5(2)   -    -
如果车道要是能够相对于周围的延展区域或是相对于邻接车道铺面在视觉上被界定，诸如，例如，公共汽车道路或环路的车道就可以条带形式被施加到现有的车道上，在这种情况下，通常，通过打磨而从车道铺面上去除几厘米的特定高度，并将条带施加其上。
选择骨料的颗粒化以使得条带的车道铺面是不透水的。借助于此，可以确保由旧车道铺面在边缘处封闭的条带不会骤然被表层水充满，在霜冻的条件下这种骤然的情况可导致由于冻结区域爆开造成的侵蚀。
将上部结构实现为多层是有利的，以使得由一定程度上较昂贵但抗磨损的聚亚安酯粘结剂和旧车道侧上的下部层所构成的较薄的上部的层厚一些，并表现出与环氧树脂粘结剂的粘结。后者的区别特性在于在沥青上的良好粘结性。在一个实施例中，其中，以节约成本的方式将抵抗性高的“玻璃”层定位在顶层且位于其下方的层由便宜的由花岗岩、玄武岩、石英岩构成的矿物质骨料组合物以及环氧树脂粘结剂形成，层厚分别为1cm和3cm。地面铺面与上部结构的其它更靠里的层的层厚比例V优选为0.5或更小。
有利地，利用被弹性填充的接缝来封闭条带。借助于此，条带的铺面能够相对于周围的旧铺面以无应变的方式扩张，当处于加热时，例如受到曝晒，出现这种情况。
从权项14至16和18至21中可以显然看到与车道有关的其它有利实施例。
附图说明
以下将参照附图对本发明的有利实施例进行说明，附图中：
图1是车道的典型截面图；
图2a是处于车道中间区域中的细部A的细节；
图2b是处于车道边界区域中的细部B的细节；
图2c是根据车道人行道区域中的细部C的细节；
图3是引入公共汽车道的旧车道的典型截面图；以及
图3a是处于公共汽车道区域中的细部A的细节。
具体实施方式
图1示出了道路的结构。所述结构被细分为地基、下部结构1和上部结构2。由于交通负荷的存在，上部结构2对于负载承受能力来说是至关重要的。因此，开发出了地基和下部结构1，以相应地承受载荷。至于地基(其中，没有显示出该地基的任何细节)，是自然地处于原处的地面。地面用作下部结构1和上部结构2的基底。为了增加下部结构1的载荷承载能力，对后者进行加固。
以多层结构来实现车道的上部结构2，该上部结构以道路表面和第一层3的方式呈现为玻璃颗粒和有机染料粘结剂、聚亚安酯粘结剂的固化组合物。至于玻璃颗粒，是玻璃珠和碎玻璃的混合物。层厚d1为6cm。
骨料的颗粒化具有颗粒平均尺寸dk在3mm至7mm范围内的粒度分布，并因此是透水的。
至于上部结构2的位于下方的层4，其为利用有机粘结剂粘结的层厚为75cm的碎砾石层，颗粒化为11/22。如图2a所示，以多层形式构造该第二层4，其中，均通过喷上粘结剂来粘结砂砾。位于下面的下部结构1主要由防冻砂砾构成的35cm厚的压实层构成。该下部结构按顺序被置于没有示出任何细节的粗糙形态的地基上。
如图2b和2c详细所示，道路在其两侧的每侧上具有人行道5。以相对于车道凸起的方式来实现所述人行道。车道与人行道之间的阶梯由条带状预制件6构成，该预制件由固体或矿物质骨料和有机粘结剂组合构成。预制件终止于与人行道5的表面齐平并延伸到车道侧部上的第二层中。
在人行道5的区域中，尽管上部结构2’具有较薄的结构，但是同样地是多层的，并且以道路表面和第一层3’的方式而呈现为玻璃颗粒和有机染料粘结剂的固化组合物。玻璃颗粒可以是玻璃珠和碎玻璃的混合物。层厚d2为4cm。
骨料的颗粒化具有颗粒平均尺寸dk在3mm至7mm的范围内的粒度分布，并因此是透水的。
至于上部结构2’的位于下方的层4’，其是由利用有机粘结剂粘结的颗粒化为11/22的碎砾石构成的35cm厚的层。。如图2a和2b所示，以多层形式形成该第二层4’，其中，均通过喷上粘结剂来粘结砂砾。位于下面的下部结构1’主要由防冻砂砾构成的100cm厚的压实层构成。该下部结构1’按顺序被置于没有示出任何细节的粗糙形态的地基上。
对于图3和3a所示的道路，其是具有人行道15和插入在中间的公共汽车道的重载道路。该道路分别呈现为下部结构和上部结构11和12，下部结构11如前述实施例中所描述的那样而构成。上部结构12呈现为由石油沥青砂胶构成的第一地面铺面13。条带14在车道中央下陷到该第一地面铺面13中，所述条带由多层地面铺面填满。条带14或多层地面铺面的厚度为4cm。
表面第一层构成多层地面铺面，该表面第一层由玻璃颗粒和有机染料粘结剂的固化组合物构成。对于玻璃颗粒，其是玻璃珠和碎玻璃的混合物。该骨料呈现出以下的粒度曲线：
0.1mm-0.8mm 30％，
0.8mm-1.8mm 40％和
1.8mm-2.4mm 30％
可替换地，以下粒度曲线是适用的：
0.1mm-0.8mm 35％，
0.8mm-1.8mm 30％和
1.8mm-2.4mm 33％
为了保证不透水性，粘结剂的比例最小为10％。因此，防止公共汽车道被表面水充满并溢出。如果含有水的地面冻结的话，在冻结线处会出现冰晶状体，这会导致地面升高。在交通负荷下，所述冰晶状体碎裂，霜冻害发生。
由矿物质骨料和环氧树脂粘结剂的组合物来实现位于下面的第二层。花岗岩、玄武岩、石英岩等用于形成骨料。颗粒化在以下范围内：1-3mm，2-5mm，3-7mm，并且根据粒度利用比例为2-5％的环氧树脂来进行粘结。
相对于第一地面铺面13对条带14界定，其中，该第一地面铺面均是通过被弹性填充的接缝16而横向邻接的。
参考标号列表：
1、1’、11下部结构
2、2’、12上部结构
3、3’第一层
4、4’第二层
5、15人行道
6预制件
13第一地面铺面
14条带
16接缝
层厚d1
层厚d2
平均尺寸dk
骨料KZ

Claims (21)

1.用于车道和道路的地面铺面，以多层结构被施加到地基上，呈现出上部结构和下部结构(2、2’、12和1、1’、11)，所述地面铺面的所述上部结构(2、2’、12)是压实固体骨料和有机粘结剂的组合物，其特征在于，所述骨料的构成材料呈现为，至少主要部分由玻璃珠构成，所述粘结剂具有染料。
2.根据权利要求1所述的地面铺面，其特征在于，所述骨料呈现为玻璃珠和/或碎玻璃。
3.根据权利要求2所述的地面铺面，其特征在于，所述骨料KZ的颗粒化达0.1mm至3mm，优选为0.1mm至2mm。
4.根据权利要求1或2所述的地面铺面，其特征在于，所述骨料呈现出粒度的分布，所述颗粒的平均尺寸dk在1mm至3mm、2mm至3mm、2mm至4mm、2mm至5mm、或3mm至7mm之间。
5.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述地面铺面的压缩强度为至少25N/mm2。
6.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述地面铺面的抗拉弯曲强度为至少12N/mm2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述粘结剂为两组分环氧树脂或单组分聚亚安酯粘结剂或两组分聚亚安酯粘结剂。
8.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述粘结剂的质量分数为约10％。
9.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，由玻璃组成的所述骨料的质量分数为约90％。
10.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述骨料呈现一定比率的纤维材料。
11.根据前述权利要求中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述骨料的颗粒化被选择成使得所述地面铺面为不透水的。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的地面铺面，其特征在于，所述骨料的颗粒化被选择成使得所述地面铺面为透水的。
13.具有上部结构和下部结构(2、2’、12和1、1’、11)的车道，其已被施加到地基上，所述上部结构(2、2’、12)呈现为第一地面铺面(13)和条带(14)，所述条带由不同于所述第一地面铺面(13)的第二地面铺面构成，所述条带被插入到所述第一地面铺面(13)的凹陷中，所述条带沿车道纵向和横向方向延伸，根据权利要求1至10中任一项来实现所述第二地面铺面。
14.根据权利要求13所述的车道，其特征在于，在所述条带(14)的区域中所述上部结构(2、2’、12)被实现为至少三层，所述的表面第一层(3、3’)由所述第二地面铺面实现，位于下面的所述第二层(4、4’)由无染色的地面铺面实现，并且第三层由所述第一地面铺面(13)实现。
15.根据权利要求13至14中任一项所述的车道，其特征在于，所述第一地面铺面(13)的构成材料由沥青或混凝土实现。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的车道，其特征在于，借助于被弹性填充的接缝(16)，所述条带(14)相对于横向邻接的第一地面铺面(13)被界定。
17.具有上部结构和下部结构(2、2’、12和1、1’、11)的车道，其被施加到地基上，所述上部结构(2、2’、12)以多层结构实现，并且根据权利要求1至12中任一项来实现所述上部结构的至少表面的地面铺面。
18.根据权利要求17所述的车道，其特征在于，位于所述地面铺面下面的上部结构的至少一层的构成材料由沥青或混凝土实现。
19.根据权利要求17所述的车道，其特征在于，位于所述地面铺面下面的至少一层的构成材料是有机粘结剂和压实砂砾的组合物，其小尺寸颗粒的平均粒度ggravel为≥5mm。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的车道，其特征在于，所述地面铺面与所述上部结构的更下方层的层厚比率V是0.5或更小。
21.根据权利要求12或13所述的车道，其特征在于，利用粘结剂粘结，所述上部结构(2、2’、12)的层彼此粘结。
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