DE102004003989B4

DE102004003989B4 - Verwendung eines Kaltmischguts zum Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, sowie ein Verfahren zum Verbinden unterschiedlicher Verkehrsflächen

Info

Publication number: DE102004003989B4
Application number: DE200410003989
Authority: DE
Inventors: Götz Tintelnot; Dr. Simmleit Norbert
Original assignee: TPA GES fur QUALITAETSSICHERUNG und INNOVATION GmbH; Tpa Gesellschaft fur Qualitatssicherung und Innovation GmbH; TPH TECH PRODUKTE HANDELSGMBH; TPH TECHNISCHE PRODUKTE HANDELSGESELLSCHAFT MBH
Current assignee: TPA GES fur QUALITAETSSICHERUNG und INNOVATION GmbH; Tpa Gesellschaft fur Qualitatssicherung und Innovation GmbH; TPH TECH PRODUKTE HANDELSGMBH; TPH TECHNISCHE PRODUKTE HANDELSGESELLSCHAFT MBH
Priority date: 2004-01-26
Filing date: 2004-01-26
Publication date: 2012-02-23
Anticipated expiration: 2024-01-27
Also published as: WO2005071165A1; DE102004003989A1

Abstract

Verwendung eines Kaltmischguts aus einem Mineralstofffüllmaterial und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers als Fugenfüllmaterial zum Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, insbesondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlussbereich zwischen unterschiedlichen Verkehrsflächenbauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verwendung eines Kaltmischguts aus einem Mineralstofffüllmaterial und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers als Fugenfüllmaterial für Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, insbesondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen. Die Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zum Verbinden unterschiedlicher Verkehrsflächen gerichtet, insbesondere zum Erstellen eines Fahrbahnübergangs im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen. Mehr im Einzelnen betrifft die Erfindung eine Verwendung und ein Verfahren, wie sie in den Patentansprüchen definiert sind.
Zur Befestigung von Verkehrsflächen sind starre Beläge wie beispielsweise Beton oder thermoplastische Beläge wie Asphalt bekannt, die auf einem Unterbau aufgebracht werden, um für den Verkehr eine möglichst ebene Fläche zu schaffen. Dabei können die Beläge auf ihrem Unterbau nicht fugenfrei aufgebracht werden, sondern es ist immer wieder nötig, Fugen in den Belägen vorzusehen, beispielsweise im Bereich von Fahrbahnübergängen, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten bzw. unterschiedlichen Belägen oder aber auch bei der Einfassung von Einbauteilen, die in der Fahrbahn vorzusehen sind. Solche Einbauteile sind beispielsweise Kanalschächte, Gullys oder die Verschlußdeckel von Hydranten.
Da die hierbei entstehenden Fugen nicht offen bleiben sollen, ist es erforderlich, sie mit einem geeigneten Fugenfüllmaterial auszufüllen. Damit die Fuge auch bei starken Schwankungen der Umgebungstemperatur nicht aufreißen kann, muß das Fugenfüllmaterial elastisch sein, um die Maßänderungen der Fuge ausgleichen zu können. Dabei sollen nicht nur Dehnungen in horizontaler Richtung, also in der Ebene der Verkehrsfläche, in einem möglichst großen Bereich aufgenommen werden können, sondern auch Dehnungen in einer Richtung, die lotrecht zur Ebene der Verkehrsfläche verläuft.
Um beim Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen zu einem einigermaßen zufriedenstellenden Ergebnis zu kommen, hat man in der Vergangenheit die Fuge meist mit einer bitumenhaltigen Trinkmasse aufgefüllt, was bei vergleichsweise schmalen Fugen von nur wenigen Zentimetern auch meist eine dauerhafte Abdichtung ergab. Problematisch ist die Verwendung von bituminösem Fugenfüllmaterial in der Vergangenheit aber immer dort gewesen, wo Fugen in Verkehrsflächenbelägen eine vergleichsweise große Breite haben, beispielsweise bei Fahrbahnübergängen, wo die Überbaufugen im Brückenbelag, die zwischen einem Brückenbelag und der angrenzenden Straßenbefestigung befindlichen Fugen oder Fugen zwischen vollflächig gelagerten Platten erheblich breiter sind als beispielsweise bei der Einfassung eines Kanaldeckels. Fahrbahnübergänge dieser Art können leicht eine Breite von 50 cm und mehr erreichen, in welchem Fall die von einem bituminösen Fugenfüllmaterial aufzunehmende Dehnung in horizontaler Richtung nicht mehr als 25 mm (entspricht 5%) betragen darf, wenn sichergestellt werden soll, daß das Fugenfüllmaterial auf Bitumenbasis nicht von den aufragenden Flanken der Fugen abreißen bzw. in sich aufbrechen soll. Bei größeren Temperaturschwankungen, denen beispielsweise eine Brücke leicht ausgesetzt sein kann, reicht eine derartige maximale Dehnung in Horizontalrichtung häufig nicht aus; in jedem Fall ist es erforderlich, die Fuge vor dem Ausfüllen mit dem bituminösen Fugenfüllmaterial aufwendig vorzubereiten, indem der Fugengrund zunächst mit einer edelstahlkaschierten Schweißbahn ausgelegt und in der Fuge dann eine Armierung vorgesehen wird, die aus einem Gittergewebe od. dgl. bestehen kann, bevor die Fuge mit der bitumenhaltigen Tränkmasse ausgefüllt wird. Um dabei zu einer dauerhaften Lösung zu kommen, müssen bestimmte Umgebungsparameter eingehalten werden. So darf die Fuge bei ihrem Ausfüllen beispielsweise nicht feucht sind, es müssen bestimmte Mindesttemperaturen herrschen usw..
Aus den US 4,767,814 A , US 4,707,515 A und der DE 196 53 388 A1 sind dauerelastische Bindemittel auf Basis eines modifizierten Silanpolymers mit einem mineralischen Füllstoff bekannt. Dabei offenbart die US 4,767,814 A zum Beispiel die Herstellung von modifizierten Silanpolymeren, wobei unter anderem bei Anwendung dieser Polymere als mineralischer Füllstoff Calsiumcarbonat erwähnt wird. Die US 4,707,515 A erwähnt ein Versiegelungsmittel, das neben einem Silanpolymer auch einen Füllstoff und Weichmacher enthält. Die DE 196 53 388 A1 hat druckelastische Formkörper zum Gegenstand, die als Dicht- und Verbindungsstoffe einsetzbar sind. Schließlich werden ind den JP 43 35 055 A und JP 102 59 235 A Dichtmittel beschrieben, die silan-modifizierte Polymere und einen organischen Füllstoff enthalten
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Übergangs in Belägen von Verkehrsflächen zu schaffen, mit dem es möglich ist, die Fugen zwischen den angrenzenden Belägen einfacher und schneller als bisher zu schließen und gleichzeitig sicherzustellen, daß es auch bei großen Temperaturschwankungen und hohen mechanischen Belastungen nicht zu einem vorzeitigen Ab- bzw. Aufriß des Fugenfüllmaterials in der Fuge kommt. Mit der Erfindung soll auch eine neue Verwendung für ein Kaltmischgut aus einem Mineralstofffüllmaterial und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten, flexibilisierten Silanpolymers geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Verwendung und ein Verfahren gemäß den unabhängigen Patentansprüchen 1 und 10 gelöst.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Kaltmischgut bzw. die damit erstellte Fahrbahnkonstruktion ist im erstarrten Zustand des Kaltmischguts weitestgehend hohlraumfrei und wasserdicht und weist darüber hinaus eine hervorragende Verformungsstabilität auch bei große Belastung auf, wie sie bei Fahrbahnen durch die Überfahrt von schweren Kraftfahrzeugen regelmäßig auftritt.
Das Kaltmischgut bzw. das für dieses verwendete Bindemittel kann ein Thixotropiermittel, vorzugsweise in Form hochdisperser Kieselsäure enthalten. Darüber hinaus ist es möglich, dem Bindemittel Additive als Katalysator und/oder als Alterungsschutz zuzusetzen, wie sie für silylmodifizierte Polymere bekannt sind. Typische Beispiele für derartige Silanolkatalysatoren sind beispielsweise organische Zinn-Verbindungen.
Als Füllstoff kann dem Bindemittel auch Kreide zugesetzt sein.

Die allgemeine Rahmenrezeptur eines Bindemittels, das sich für das bei der erfindungsgemäßen Verwendung oder dem erfindungsgemäße Verfahren eingesetzten Kaltmischgut besonders gut eignet, lautet zweckmäßig wie folgt:

20–40 M.-%	modifiziertes Silanpolymer
10–35 M.-%	Weichmacher
1–5 M.-%	Silanvernetzer
2–6 M.-%	hochdisperse Kieselsäure
15–50 M.-%	Kreide oder anderer Füllstoff
2–10 M.-%	Farbstoffe
1–3 M.-%	Additive

Als besonders geeignet als Bindemittel für das Fugenfüllmaterial hat sich eine einkomponentige Kleb- und Dichtmasse auf Basis silylmodifizierter Polymere (SMP) erwiesen, wie sie unter der Bezeichnung ”Fix-O-Flex-F” erhältlich ist.
Das Mineralstoffüllmittel für das Kaltmischgut besteht vorzugsweise aus Split, Quarzsand oder einer Mischung aus diesen Materialien. Vorzugsweise ist das Mineralstoffüllmittel ein Mineralstoffgemisch mit einer Körnung 0/5, 0/8, 0/11 oder 0/16. Der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut kann 10 bis 40 M.-% betragen, vorzugsweise liegt er bei ca. 20 M.-%.
Es hat sich gezeigt, daß es mit der erfindungsgemäßen Verwendung und bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung möglich ist, nicht nur schmale Fugen zuverlässig auszufüllen, sondern insbesondere auch bei vergleichsweise breiten Fugen wie beispielsweise bei Fahrbahnübergängen einen dauerhaft sicheren Anschluß des Fugenfüllmaterials an die seitlichen Fugenflanken zu erreichen, ohne daß hierzu die Fuge vor ihrem Ausfüllen aufwendig vorbereitet werden muß. Ein im Unterbau befindlicher Fugenspalt muß lediglich mit einem Abdeckstreifen abgedeckt werden, der einfach aus einer EPDN-Folie bestehen kann, die bevorzugt zweilagig eingelegt wird. Nachdem vorzugsweise ein Haftvermittler auf Epoxydharzbasis an den Flanken und am Grund der Fuge aufgetragen wurde, kann das erfindungsgemäße Kaltmischgut, das in einfacher Weise unmittelbar auf der Baustelle beispielsweise mit Hilfe eines Doppelwellenmischers hergestellt werden kann, ohne zusätzliche Armierung in die Fuge eingebracht werden und haftet nach dem Vernetzen des Basispolymers vorzüglich an den Fugenflanken und den nicht mit Folie abgedeckten Teilen des Fugengrunds. Dabei werden auch erheblich größere Dehnungen sowohl in horizontaler wie auch in lotrechter Richtung von dem Fugenfüllmaterial aufgenommen, als dies mit bituminösem Fugenfüllmaterial bislang erreichbar war.
Ein ganz besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Verwendung als Fugenfüllmaterial besteht darin, daß das Material auch bei feuchter Witterung und niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann, solange diese noch oberhalb des Gefrierpunktes liegen. Beim Ausfüllen von Fugen beispielsweise an Fahrbahnübergängen od. dgl. ist man somit bei der Herstellung oder Reparatur von Fahrbahnbelägen weitgehend witterungsunabhängig, so daß die Gefahr von Verzögerungen beim Bau nur gering ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform anhand eines Beispiels näher erläutert wird. Die einzige Figur zeigt einen Fahrbahnübergang zwischen zwei Brückenplatten im Schnitt.

Claims

Verwendung eines Kaltmischguts aus einem Mineralstofffüllmaterial und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers als Fugenfüllmaterial zum Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, insbesondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlussbereich zwischen unterschiedlichen Verkehrsflächenbauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen.
Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass des Kaltmischgut bzw. das Bindemittel ein Thixotropiermittel, vorzugsweise in Form hochdisperser Kieselsäure, enthält.
Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Kaltmischgut bzw. dem Bindemittel Additive als Katalysator und/oder als Alterungsschutz zugesetzt sind.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Bindemittel Kreide als Füllstoff zugesetzt ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet, durch folgende Zusammensetzung des Bindemittels: 20–40 M.-% modifiziertes Silanpolymer 15–35 M.-% Weichmacher 1–5 M.-% Silanvernetzer 2–6 M.-% hochdisperse Kieselsäure 15–50 M.-% Kreide 2–10 M.-% Farbstoffe 1–3 M.-% Additive.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineralstofffüllmittel aus Split, Quarzsand oder einer Mischung aus diesen Materialien besteht.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mineralstofffüllmittel ein Mineralstoffgemisch mit einer Körnung 0/8, 0/11 oder 0/16 ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut 10 bis 40 M.-% beträgt.
Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Bindemittels 20 M.-% beträgt.
Verfahren zum Verbinden unterschiedlicher Verkehrsflächen, insbesondere zum Erstellen eines Fahrbahnübergangs (10) im Anschlussbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen, bei dem zwischen zwei Flanken (16, 17) aneinander angrenzender Belagsstücke (14, 15) und einem Unterbau (12, 13) eine sich ausbildende Fuge (18) mit einem elastischen Fugenfüllmaterial (21) ausgefüllt wird, wobei des Fugenfüllmaterial (21) im Wesentlichen aus einem Kaltmischgut aus einem Mineralstofffüllmaterial und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers besteht.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuge (18) zwischen den Flanken (16, 17) und dem Unterbau (12, 13) einerseits und dem Fugenfüllmaterial (21) andererseits mit einem Haftvermittler auf Epoxidharzbasis versehen wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterbau (12, 13) einen im Bereich der Fuge (18) befindlichen Spalt (11) aufweist, der von einem Abdeckstreifen (20) aus einer EPDM-Folie überdeckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeichnet durch das in den Ansprüchen 1 bis 9 verwendete Fugenfüllmaterial.