DE102011051422A1

DE102011051422A1 - Verfahren für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung für Verkehrswege und -flächen aus Beton oder Asphalt

Info

Publication number: DE102011051422A1
Application number: DE201110051422
Authority: DE
Inventors: Steffen Lorenz; René Hille; Elena Tolmacheva
Original assignee: STL BOEDEN+DESIGN GmbH; Stl Boden+design GmbH; Stl Boeden & Design GmbH
Current assignee: Stl Boeden+design De GmbH
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2013-01-03

Abstract

Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung von Verkehrswegen und -flächen aus Beton oder Asphalt zu schaffen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der erfindungsgemäße Aufbau für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung von Verkehrswegen und -flächen aus Beton oder Asphalt hergestellt. Hierbei werden in aufeinanderfolgenden Schritten auf einem geeigneten Untergrund (1) eine Grundierung (2) aufgebracht und ausgehärtet. Weiterhin wird ein an sich bekanntes elektrisches Heizelement (3) aufgebracht, wobei das Heizelement (3) eine geringe Bauhöhe besitzt und das Heizelement (3) in Epoxydharz auf den Untergrund und die Grundierung (2) laminiert und ausgehärtet wird. Anschließend wird auf das Heizelement (3) in Epoxydharz mindestens eine Deckschicht (4) aufgebracht und ausgehärtet. Das Anwendungsgebiet der Erfindung liegt im Beheizen von Verkehrswegen und -flächen für Schneefreiheit.

Description

Verfahren für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung für Verkehrswege und -flächen aus Beton oder Asphalt, insbesondere für Rollbahnen.
Bei üblichen Verfahren zur Herstellungen von Fahrbahnheizungen werden Rohrleitungen in Beton eingegossen oder nachträglich durch horizontale Bohrungen verlegt, welche von einem warmen flüssigen Medium durchströmt werden. Der Nachteil dieser Heizeinrichtungen ist der immens hohe Aufwand im Herstellungsverfahren. Insbesondere für eine nachträgliche Errichtung einer Fahrbahnheizung sind die herkömmlichen Lösungen wenig rentabel. So beschreibt die DE 197 47 588 B4 zum Nachrüsten eines bestehenden Flugplatzverkehrsweges mit einer Temperierung ein Verfahren, bei welchem mindestens eine vollkommen verlaufgesteuerte Horizontalbohrung unterhalb der Fahrbahnoberfläche des Flugplatzverkehrsweges durchgeführt wird, wobei mindestens eine Horizontalbohrung schlangenlinienförmig ausgeführt ist und in die Horizontalbohrung Temperierelemente eingezogen werden und dass die Temperierelemente mit einer oder mehreren Energieversorgungseinheiten gekoppelt werden.
Weiterhin sind aus DE 24 35 594 A1 elektrisch beheizbare Fahrbahnbelege bekannt. So wird ein beheizbarer Fahrbahnbelag für Landebahnen, Straßen, Brücken oder dergleichen mit einer wärmedämmenden Grundschicht, einer Zwischenschicht, in die ein Heizleiter eingebettet ist und mit einer die Fahrbahnoberfläche bildenden Deckschicht beschrieben, wobei als Heizleiter eine Heizfolie mit an gegenüberliegenden Rändern angeordneten Kontaktbändern vorgesehen und in nebeneinanderliegenden Bahnen verlegt ist, wobei die Heizfolienbahnen die Zwischenschicht in eine Unterschicht und Oberschicht teilen und dass gleichmäßig auf die Zwischenschichtfläche verteilt Zwischenschichtabschnitte vorliegen, die denen die Oberschicht unmittelbar mit der Unterschicht in Kontakt steht.
Aufgabe der Erfindung ist es ein Verfahren für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung für Fahrbahnen, Straßen und/oder Verkehrsflächen aus Beton oder Asphalt zu schaffen.
Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, dass ein Verfahren für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung für Fahrbahnen, Straßen und/oder Verkehrsflächen aus Beton oder Asphalt geschaffen wird, wobei auf einem geeigneten Untergrund in einzelnen Schritten eine Grundierung aufgebracht und ausgehärtet wird und auf die Grundierung ein Heizelement mit geringer Bauhöhe in Epoxydharz auf die Grundierung und den Untergrund laminiert wird. In Abhängigkeit vom gegebenen Untergrund und der Erwartung der finalen Beschaffenheit der Oberfläche wird auf das auflaminierte Heizelement mindestens eine weitere Schicht aus Epoxydharz, Polyuhrethan oder einer Mischung aus Epoxydharz und Polyuhrethan aufgebracht und ausgehärtet. Somit wird mit geringem materiellem und arbeitstechnischem Aufwand eine beheizbare Oberfläche auf vorhanden Fahrbahnen bzw. Straßen hergestellt. Auf diese Weise sind auch geneigte Fahrbahnen in Hanglagen ergänzbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 12 dargestellt.
Das Verfahren erfährt eine Weiterbildung nach Anspruch 2, indem eine plane Oberfläche geschaffen wird, wodurch kleine Unebenheiten ausgeglichen werden und eine je nach Notwendigkeit reibungsarme und einfach zu reinigende Oberfläche entsteht.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 3 wird direkt auf die Deckschicht eine zusätzliche Beschichtung aufgebracht, wodurch die Reibung vergrößernde und die Haltbarkeit der Oberflächenbeschichtung verlängernde Effekte erzielt werden.
Nach Anspruch 4 wird in einem Schritt 4 auf die Oberfläche ein zusätzlich mit Beton vergossenes Metallgeflecht aufgebracht. Hierdurch erhöht sich die Abriebsfestigkeit der Oberflächenbeschichtung.
Die Weiterbildung nach Anspruch 5 gilt dem Schutz der ergänzenden Oberflächenbeschichtung vor von unten eindringende Nässe. Hierdurch wird vermieden, dass durch die eindringende Nässe insbesondere im Winter Schäden an der Oberflächenbeschichtung entstehen und diese zerstört wird.
Nach Anspruch 6 als Nebenanspruch besitzt der Aufbau der ergänzenden Oberflächenbeschichtung eine Grundierung, ein darauf in Epoxydharz auflaminiertes flächiges elektrisches Heizelement und eine Deckschicht aus Epoxydharz oder Polyurethan. Diese Oberflächenbeschichtung besitzt einen einfach herstellbaren Aufbau. Es ist eine wirksame Temperierung insbesondere großer Flächen möglich. Rollbahnen und Fahrbahnen sind nach dieser Oberflächenbeschichtung ergänzbar. Die Verkehrssicherheit wird erhöht.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 7 werden die Oberflächenqualität sowie die Reibung an der Oberfläche vergrößert. Verkehrswege wie Fahrbahnen und Rollbahnen sind um diesen Aufbau ergänzbar. Insbesondere auf Rollbahnen ist die Ebenheit der Oberfläche von großer Bedeutung. An geneigten Fahrbahnen ist eine besondere Bodenhaftung notwendig.
Nach Anspruch 8 ist auf der Deckschicht ein mit Beton vergossenes Metallgeflecht aufgebracht. Hierdurch erhöht sich die Haltbarkeit der Oberflächenbeschichtung. Die Abriebsfestigkeit wird erheblich verbessert.
Nach Anspruch 9 wird die Stabilität der Metallgeflechtschicht weiter vergrößert, indem das Geflecht mittels Schrauben oder Anker im Untergrund befestigt ist. Die Abriebsfestigkeit wird weiter erhöht.
Mit der Weiterbildung nach Anspruch 10 ist der Schutz gegen Fehlströme verbessert. Zusätzlich ist die Heizfläche gegen Überspannungen abgeschirmt.
Nach Anspruch 11 besitzt die Sperrschicht einen besonderen Werkstoff. Hierdurch wird der Schutz vor eindringender Nässe besonders zuverlässig realisiert.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 12 ist das Heizelement flächig oder streifenförmig ausgebildet. Hierdurch lassen sich die zu beheizenden Flächen nach den Anforderungen individuell und passgenau anordnen.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen: 1 einen schematischen Aufbau der Oberflächenbeschichtung nach den Verfahrensschritten 1, 2 und 3 in perspektivischer Draufsicht, 2 einen schematischen Aufbau der Oberflächenbeschichtung nach den Verfahrensschritten 1, 1a, 2, 3 und 4 in perspektivischer Draufsicht, 3 einen schematischen Aufbau der Oberflächenbeschichtung nach den Verfahrensschritten 1, 1a, 2 und 3 in Schnittdarstellung und 4 einen schematischen Aufbau der Oberflächenbeschichtung mit Metallgeflecht nach den Verfahrensschritten 1, 1a, 2, 3 und 4 in perspektivischer Draufsicht.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in einem Schritt 1 auf einem geeigneten Untergrund 1 eine Grundierung 2 aufgebracht und ausgehärtet. In einem anschließenden Schritt 2 wird mindestens ein an sich bekanntes elektrisches Heizelement 3 aufgebracht. Dieses Heizelement 3 mit einer Bauhöhe von 1 mm wird in Epoxydharz auf den Untergrund und die Grundierung 2 laminiert und ausgehärtet. In einem abschließenden Schritt 3 wird auf das Heizelement in Epoxydharz mindestens eine Deckschicht 4 aufgebracht und ausgehärtet. Diese Deckschicht 4 besteht bei festen schwingungsfreien Untergründen aus Epoxydharz. Bei schwingenden bzw. nicht starren Untergründen besteht die Deckschicht 4 aus Polyuhrethan. Je nach Untergrund besteht die Deckschicht 4 auch aus einem Gemisch aus Epoxydharz und Polyuhrethan.
Zum Erreichen einer besonders ebenen und glatten Oberfläche folgt auf dem Verfahrenschritt 3 ein weiterer Schritt 3a. Hierbei wird eine mineralische Dünnschichtbeschichtung als Verlaufsbeschichtung auf die Deckschicht aufgetragen und ausgehärtet. Im speziellen Fall folgt die Verlaufsbeschichtung aus Schritt 3a direkt auf den Schritt 2.
Zur Sicherstellung der Verkehrssicherheit insbesondere auf Fahrbahnen und Straßen des öffentlichen Verkehrs folgt nach dem Schritt 3 in einem Schritt 4 auf mindestens der obersten Deckschicht 4 eine rutschhemmende Einstreuung 6 aus Sand, Granulat, Partikel und/oder widerstandsfähiger Schlacke. Insbesondere an geneigten Fahrbahnen von Tiefgaragenauffahrten ist eine besonders gute Reibung notwendig.
Je nach Untergrund besteht das Problem von unten eindringender Nässe und Durchfeuchtung. Zum Schutz der Oberflächenbeschichtung und dem damit einhergehenden Funktionserhalt wird nach dem Schritt 1 in einem Schritt 1a eine Sperrschicht 5 aus einem mineralischen Epoxydharz aufgebracht und ausgehärtet. Auf diese Sperrschicht 5 folgen die weiteren Verfahrensschritte und Schichten.
Zum Erreichen einer optimalen Heizwirkung sind die Heizelemente 3 flächig. Durch kombinierendes Anordnen und der elektrischen Verbindungen zwischen den Heizelementen 3 sind gezielte Bereiche beheizbar.
Durch die ausgleichende Wirkung der in Epoxydharz laminierten Heizelemente 3 und der darauf folgenden Deckschichten und/oder Verlaufsbeschichtung werden Unebenheiten des Bodens ausgeglichen. Somit ist es ohne Belang, ob die Oberfläche des Untergrundes 1 plan und/oder wellig, waagerecht und/oder geneigt ist.
Insbesondere bei Oberflächen mit einer hohen Anforderung an die Abriebsfestigkeit, wie beispielsweise Landebahnen und Rollbahnen von Flugplätzen und Flughäfen, wird der Oberflächenaufbau nach den Verfahrensschritten 1 bis 3 um eine Schicht Metallgeflecht 7 erweitert, welches mit hochfesten Beton 8 vergossen wird. Dies geschieht im einem Schritt 4. Das Metallgeflecht 7 wird zusätzlich im Untergrund 1 mittels Schrauben 9 verankert. Hierdurch erhöht sich die Stabilität der Anordnung erheblich, so dass dieser Oberflächenaufbau den hohen Anforderungen einer Rollbahn oder Landebahn gerecht wird. Darüber hinaus ist das Metallgeflecht 7 und die Verankerungen mit einem Potentialausgleich verbunden.
Bezugszeichenliste

1: Untergrund
2: Grundierung
3: Heizelement
4: Deckschicht
5: Sperrschicht
6: Einstreuung
7: Metallgeflecht
8: Beton, Betonschicht
9: Schraube, Anker

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19747588 B4 [0002]
DE 2435594 A1 [0003]

Claims

Verfahren für eine ergänzende beheizbare Oberflächenbeschichtung für Verkehrswege und -flächen aus Beton oder Asphalt, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem Schritt 1 auf einem geeigneten Untergrund (1) eine Grundierung (2) aufgebracht wird und anschließend ausgehärtet wird, – dass in einem Schritt 2 mindestens ein an sich bekanntes elektrisches Heizelement (3) aufgebracht wird, wobei das Heizelement (3) eine geringe Bauhöhe besitzt und das Heizelement (3) in Epoxydharz auf den Untergrund und die Grundierung (2) laminiert und ausgehärtet wird, – dass in einem Schritt 3 auf das Heizelement (3) in Epoxydharz mindestens eine Deckschicht (4) Epoxydharz und/oder Polyuhrethan aufgebracht und ausgehärtet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt 3 in einem Schritt 3a eine mineralische Dünnschichtbeschichtung als Verlaufsbeschichtung erfolgt und ausgehärtet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt 3 in einem Schritt 4 auf mindestens der obersten Deckschicht (4) aus Epoxydharz und/oder aus Polyuhrethan eine rutschhemmende Einstreuung (6) aus Sand, Granulat, Partikel und/oder Schlacke aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt 3 in einem Schritt 4 auf mindestens der obersten Deckschicht (4) aus Epoxydharz und/oder aus Polyuhrethan mindestens eine Schicht eines an sich bekannten Metallgeflechts (7) aufgebracht und mit Beton (8) vergossen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Schritt 1 in einem Schritt 1a auf die Grundierung (2) eine Sperrschicht (5) gegen Durchfeuchtung aufgebracht wird und nach dem Schritt 1a die weiteren Schritte 2 bis 3 oder die Schritte 2 bis 4 erfolgen.
Aufbau einer ergänzenden beheizbaren Oberflächenbeschichtung für Verkehrswege und -flächen aus Beton oder Asphalt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale, – dass auf einem Untergrund (1) eine Grundierung (2) aufgebracht ist, – dass auf der Grundierung (2) mindestens ein an sich bekanntes elektrisches Heizelement (3) aufgebracht ist und in Epoxydharz auf den Untergrund und die Grundierung (2) laminiert ist, – dass das Heizelement (3) in Epoxydharz mindestens eine Deckschicht (4) Epoxydharz und/oder Polyuhrethan besitzt.
Aufbau nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Deckschicht (4) eine mineralische Dünnschichtbeschichtung und/oder eine rutschhemmende Einstreuung (6) aus Sand, Granulat, Partikel und/oder Schlacke aufgebracht ist.
Aufbau nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Deckschicht (4) eine Schicht eines an sich bekannten Metallgeflechts (7) aufgebracht und mit Beton (8) vergossen ist.
Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgeflecht (7) mittels Schrauben (9) und/oder Anker (9) im Untergrund (1) befestigt ist.
Aufbau nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Metallgeflecht (7) mit einem Potentialausgleich verbunden ist.
Aufbau nach den Ansprüchen 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Grundierung (2) eine Sperrschicht (5) gegen Durchfeuchtung aufgebracht ist, wobei die Sperrschicht (5) eine mineralische Epoxydharzschicht ist.
Aufbau nach den Ansprüchen 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3) flächig und/oder streifenförmig aufgebracht ist, wobei die Flächen und Streifen miteinander und untereinander kombinierbar und elektrisch verbindbar sind.