DE102016212635A1 - roadbed - Google Patents
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Abstract
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fahrbahnbelag für Tiefgaragen und Parkhäuser aus Beton zur Verfügung zu stellen. Fahrbahnbeläge aus herkömmlichem Beton haben den Nachteil, dass sie die Anforderungen an chemische Beständigkeit, Abriebfestigkeit, Wasserdichtheit und Rissüberbrückung nur unzulänglich erfüllen. Der Fahrbahnbelag wird als eine Betonschicht mit einer Schichtstärke von 2 cm bis 10 cm errichtet, wobei der Beton ein kristallines Abdichtungsmittel enthält, welches bei Kontakt mit Wasser zu einer Kristallisation führt, wobei durch die Kristallisation ein Volumenzuwachs entsteht, welcher zum Verschluss von Hohlräumen und Rissen führt. Fahrbahnbeläge für Tiefgaragen und Parkhäuser.The object of the invention is to provide a road surface for underground garages and parking garages made of concrete available. Roadway coverings made of conventional concrete have the disadvantage that they meet the requirements of chemical resistance, abrasion resistance, waterproofness and crack bridging inadequate. The road surface is built as a concrete layer with a layer thickness of 2 cm to 10 cm, wherein the concrete contains a crystalline sealant, which leads to crystallization on contact with water, whereby the crystallization, a volume increase, resulting in the closure of voids and cracks leads. Road surfaces for underground garages and parking garages.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrbahnbelag sowie ein Verfahren zur Errichtung und Wartung eines Fahrbahnbelags für Tiefgaragen und Parkhäuser aus einer zementösen Zusammensetzung, welcher ein Zusatzmittel enthält, das die wasserabweisenden und wasserabdichtenden Eigenschaften der zementösen Zusammensetzung bzw. des Betons verbessert. The present invention relates to a pavement and a method for the construction and maintenance of a pavement for underground garages and car parks made of a cementitious composition containing an additive that improves the water repellency and waterproofing properties of the cementitious composition or of the concrete.
Als Parkhaus ist ein eingeschossiges oder mehrgeschossiges Gebäude zu verstehen, das innerhalb des Gebäudes eine Parkfläche für Fahrzeuge aufweist, die somit vom Gebäude überdacht ist. Im Sinne dieser Schrift stellt somit auch eine Garage, insbesondere eine Großgarage ein Parkhaus dar. A parking garage is a one-storey or multi-storey building, which has a parking area inside the building for vehicles, which is thus covered by the building. For the purposes of this document thus also a garage, especially a large garage is a parking garage.
Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, Fahrbahnbeläge für Tiefgaragen und Parkhäuser aus Asphalt, bzw. Gussasphalt auszuführen, was unter anderem den Nachteil der dunklen Farbe hat. Zudem bekannt ist es, diese Beläge mit Oberflächenschutzsystemen (OS-Systemen) auszuführen, welche in Form von polymerhaltigen Schichten als Schutz auf eine Betonoberfläche aufgetragen werden. According to the prior art, it is known to perform road surfaces for underground garages and parking garages made of asphalt or mastic asphalt, which has, inter alia, the disadvantage of dark color. It is also known to carry out these coatings with surface protection systems (OS systems), which are applied in the form of polymer-containing layers as protection on a concrete surface.
Die genannten Verfahren sind relativ aufwendig und die errichteten Fahrbahnbeläge verschleißanfällig. Wünschenswert wäre die Errichtung eines Fahrbahnbelags aus Beton. Beton hat jedoch den Nachteil, dass herkömmlicher Beton die Anforderungen an chemische Beständigkeit, Abriebfestigkeit, Wasserdichtheit und Rissüberbrückung nur unzulänglich erfüllt. Speziell bei der Errichtung von Industrieböden ist es daher bekannt, einen errichteten Betonestrich nachträglich mit einer Versiegelungsschicht aus einer Wasserglas enthaltenden Lösung zu versehen, welche den Beton bis wenige mm unter der Oberfläche durchtränkt. Nachteilig ist, dass die durchtränkte Schicht relativ dünn ist, wodurch der Boden nach Verschleiß dieser zu sanieren ist und dass die Rissheilung bei Imprägnierung nicht ausreichend bzw. durchgehend gegeben ist. The mentioned methods are relatively expensive and the paved road surfaces are susceptible to wear. It would be desirable to build a concrete pavement. However, concrete has the disadvantage that conventional concrete meets the requirements of chemical resistance, abrasion resistance, waterproofness and crack bridging only inadequate. Especially in the construction of industrial floors, it is therefore known to provide a constructed concrete screed subsequently with a sealing layer of a solution containing water glass, which soaks the concrete to a few mm below the surface. The disadvantage is that the impregnated layer is relatively thin, whereby the soil is to be rehabilitated after wear and that the crack healing during impregnation is not sufficient or continuous.
Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, dass Gebäude, Behausungen, Brückenköpfe, Brückenpfeiler, Hafenmolen, Staumauern, Abwasserkanäle, Tunnels, im Wasser stehende Fundamente oder andere Bauwerke aus Beton, bei welchen am Beton feuchtes Erdreich oder sogar Wasser ansteht, mit Dichtmittelzusätzen so zu modifizieren, dass Feuchtigkeit weder eindringen kann, noch eine erhebliche Durchfeuchtung des Festbetons erfolgt. According to the state of the art it is known that buildings, dwellings, bridgeheads, bridge piers, gullies, dams, sewers, tunnels, foundations in the water or other structures made of concrete, in which the concrete wet soil or even water is pending, with sealant additives so to modify that moisture can neither penetrate, nor a significant moisture penetration of the hardened concrete takes place.
Bei den heute bekannten Dichtmittelzusätzen unterscheidet man überwiegend zwischen hydrophobierenden und kristallisierenden Dichtmittelzusätzen. With today's known sealant additives, a distinction is made predominantly between hydrophobicizing and crystallizing sealant additives.
Hydrophobierende Dichtmittel enthalten zum Beispiel Erdalkalimetallsalze von Fettsäuren, durch welche die kapillare Wasseraufnahme des Betons reduziert wird. Beispielsweise richten sich bei der Verwendung von Calciumsteraten oder Calziumoleaten die Moleküle aufgrund ihrer tensidischen Struktur an den Oberflächen des Betons, also auch an den Innenflächen von Rissen oder Kapillaren so aus, dass die langen unpolaren Kohlenwasserstoffketten von den Festkörperoberflächen weggerichtet sind und sich die polaren Caboxylatgruppen an den Festkörperoberflächen anlagern. Hierdurch wird die Benetzbarkeit der Betonoberflächen deutlich reduziert. Hydrophobic sealants include, for example, alkaline earth metal salts of fatty acids, which reduce the capillary water absorption of the concrete. For example, when calcium stearates or calcium oleates are used, the molecules, because of their surfactant structure on the surfaces of the concrete, ie also on the inner surfaces of cracks or capillaries, are oriented such that the long non-polar hydrocarbon chains are directed away from the solid surfaces and the polar carboxylate groups are attached attach to the solid surfaces. As a result, the wettability of the concrete surfaces is significantly reduced.
Im Falle kristallisierender Dichtmittelzusätze erfolgt ein Zumischen von löslichen Carbonaten und organischen Säuren, wie zum Beispiel Weinsäure oder Fumarsäure zum Frischbeton. Diese Verbindungen führen zur Ausbildung von Kristallstrukturen in den Kapillaren des Betons, wodurch diese verschlossen werden und hierdurch das Eindringen von Wasser vermindert wird. Das Zuschließen von Rissen im Beton durch Kristallisation setzt jedenfalls das Vorhandensein von Wasser oder Feuchtigkeit voraus, sodass diese erst erfolgt, wenn der Kontakt mit Wasser erfolgt. Dies erklärt, dass diese Zusätze nur bei Beton vorgesehen sind, der ausreichend Kontakt mit Wasser bzw. Feuchtigkeit hat, wie beispielsweise Staunässe aus dem Erdreich. In the case of crystallizing sealant additives, admixing of soluble carbonates and organic acids, such as tartaric acid or fumaric acid to fresh concrete. These compounds lead to the formation of crystal structures in the capillaries of the concrete, whereby these are closed and thereby the penetration of water is reduced. In any case, the inclusion of cracks in the concrete by crystallization requires the presence of water or moisture so that it does not take place until it comes into contact with water. This explains that these additives are intended only for concrete, which has sufficient contact with water or moisture, such as waterlogging from the ground.
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es einen Fahrbahnbelag für Tiefgaragen und Parkhäuser bereit zu stellen, welcher aus Beton gebildet ist und die Anforderungen hinsichtlich Wasserdichtheit, Beständigkeit und Rissüberbrückung erfüllt. The object of the invention is to provide a road surface for underground garages and multi-storey car parks, which is made of concrete and meets the requirements for water resistance, resistance and crack bridging.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen den Fahrbahnbelag als eine im Vergleich zum Stand der Technik dicke Schicht aus Beton mit einer Schichtdicke von 2 cm–10 cm auszuführen, welche über die gesamte Schichtdicke ein dem Beton zugesetztes kristallines Abdichtungsmittel beinhaltet, wobei der Fahrbahnbelag auf einer bestehenden Betonzwischendecke bzw. einer Betonbodenplatte aufgebracht wird und nach Austrocknung mit ausreichend Wasser versorgt wird, um eine anhaltende Rissüberbrückung zu gewährleisten. According to the invention, it is proposed to carry out the road surface as a thick layer of concrete with a layer thickness of 2 cm-10 cm compared to the prior art, which includes a crystalline sealant added to the concrete over the entire layer thickness, the road surface being laid down on an existing concrete false ceiling. a concrete floor plate is applied and after drying with sufficient water is supplied to ensure a lasting crack bridging.
Die Erfindung basiert auf der Idee Betone, welche für den ständigen Kontakt mit Wasser konzipiert sind, beispielsweise als Hülle von Trinkwasserbehältern für den Fahrbahnbelag zu verwenden, da diese wasserdicht, chemikalienresistent und hart und somit verschleißbeständig sind. Eine Verwendung dieser Betone als Fahrbahnbelag für Tiefgaragen und Parkhäuser schien aber bis zur gegenständlichen Erfindung nicht möglich, bzw. wurde jedenfalls nicht vorgenommen, da die geforderte Rissüberbrückung nicht möglich schien. Dies erklärt sich dadurch, dass die Betone für den Einsatz in permanent feuchter Umgebung entwickelt wurden und die Rissüberbrückung durch Kristallisation ein gewisses Maß an Feuchtigkeit bzw. Nässe voraussetzt. Bei Böden von Tiefgaragen und Parkhäusern ist dieser Kontakt mit Feuchtigkeit jedoch nicht gegeben bzw. nicht dauerhaft gewährleistet, sodass der Beton Risse ausbilden würde, wodurch der Boden nicht mehr dicht gegenüber Ölen und anderen organischen Flüssigkeiten wäre. The invention is based on the idea of concretes which are in constant contact with water are designed, for example, to use as a cover of drinking water tanks for the road surface, since they are waterproof, chemical-resistant and hard and thus resistant to wear. A use of these concretes as a road surface for underground garages and multi-storey car parks, however, did not seem possible until the present invention, or at least was not undertaken, since the required crack bridging did not seem possible. This is explained by the fact that the concretes were developed for use in permanently moist environments and that crack bridging by crystallization requires a certain degree of moisture or moisture. In the case of floors of underground garages and multi-storey car parks, however, this contact with moisture is not given or permanently guaranteed, so that the concrete would form cracks, whereby the floor would no longer be impermeable to oils and other organic liquids.
Die erfindungsgemäße Lösung für dieses Problem, den Betonboden „künstlich“, bzw. in definierter beabsichtigter Weise, mit Wasser zu versorgen, mag zwar im Nachhinein einfach erscheinen, die gegenständliche Erfindung beseitigt jedoch eine langjährige Irrmeinung und schafft eine neue vorteilhafte Möglichkeit zur Herstellung von Fahrbahnbelägen. The solution according to the invention for this problem, the concrete floor "artificially", or in a defined intended manner, to provide water may seem simple retrospectively, the subject invention, however, eliminates a long-standing error and creates a new advantageous possibility for the production of road surfaces ,
Vorteilhaft an der gegenständlichen Erfindung ist die Verwendung von herkömmlichem Beton als Basis für den Fahrbahnbelag, welcher einen kostengünstigen und einfach zu handhabenden Baustoff darstellt. Beton hat gegenüber Asphalt den Vorteil, dass dieser hell, bis hin zu weiß vorliegen kann und daher beliebig einfärbbar ist. Durch Verwendung des bevorzugt farblosen, bzw. durchsichtigen kristallinen Abdichtungsmittels wird die Optik des Betons nicht verändert bzw. beeinträchtigt. Vorteilhaft ist zudem, dass kristalline Rissüberbrückung über die gesamte Schichtdicke des Betonbelags erfolgt, was zur Folge hat, dass die Betonschicht zur Gänze als Verschleißschicht ausgeführt ist, und der Belag somit nicht nach Verschleiß einer wenige Millimeter dünnen Oberflächenbeschichtung zu sanieren ist. Besonders vorteilhaft ist, dass der Fahrbahnbelag als eine Schicht in einem Arbeitsgang aufgebracht werden kann, was speziell Arbeitsaufwand und Zeitaufwand erspart, da eine Versiegelung in einem späteren Schritt wie bei OS-Systemen nicht benötigt wird. An advantage of the subject invention is the use of conventional concrete as a basis for the road surface, which is a cost-effective and easy-to-use building material. Concrete has the advantage over asphalt that it can be bright to white and therefore can be dyed as desired. By using the preferably colorless or transparent crystalline sealant, the appearance of the concrete is not changed or impaired. It is also advantageous that crystalline crack bridging takes place over the entire layer thickness of the concrete covering, which has the consequence that the concrete layer is entirely executed as a wear layer, and thus the covering is not to be rehabilitated after wear of a few millimeters thin surface coating. It is particularly advantageous that the road surface can be applied as a layer in a single operation, which specifically saves work and time, since a seal in a later step as in OS systems is not needed.
Das Betonzusatzmittel für den erfindungsgemäßen Betonbelag enthält jedenfalls ein kristallines Abdichtungsmittel, welches bei Kontakt mit Wasser zu einer Kristallisation führt, wobei die Kristallisation ein Volumenzuwachs entsteht, welcher zum Verschluss von Hohlräumen und Rissen führt. In any case, the concrete admixture for the concrete covering according to the invention contains a crystalline sealing agent which, upon contact with water, leads to crystallization, the crystallization resulting in an increase in volume which leads to the closure of voids and cracks.
Als Beton eignet sich beispielsweise Standardbeton wie C30/37. Besonders bevorzugt wird als Betonzusatzmittel ein flüssiges kristallines Abdichtungsmittel der SCHOMBURG GmbH mit dem Markennamen Betocrete® C-Series, insbesondere Betocrete C16 oder Betocrete C21 verwendet. Dabei handelt es sich um eine wässrige Salzlösung mit Metallseifen, enthaltend Kaliumcarbonat, Natriumcarbonat oder Lithiumcarbonat. For example, standard concrete such as C30 / 37 is suitable as concrete. A liquid crystalline sealant SCHOMBURG GmbH under the brand name BETOCRETE ® C-Series, and in particular BETOCRETE C16 or C21 BETOCRETE is particularly preferably used as a concrete additive. This is an aqueous salt solution with metal soaps containing potassium carbonate, sodium carbonate or lithium carbonate.
Diese kristallinen Abdichtungsmittel sind unter anderem in der
Der bevorzugte Dichtmittelzusatz für zementöse Zusammensetzungen enthält demnach wenigstens ein synthetisches und/oder natürliches Wachs in wässriger Dispersion oder Emulsion. Unter "Wachs" oder "Wachsen" werden im Rahmen der Beschreibung der der
Der vorteilhafte Dichtmittelzusatz erhält bevorzugt zusätzlich zu einer oder allen vorstehenden Komponenten auch wasserlösliche Carbonate. Durch die Zugabe solcher Carbonate wird der Effekt einer Rissheilung bei Wasserkontakt erzielt, was bislang speziell bei Wasserbauten vorteilhaft genutzt wurde. The advantageous sealant additive preferably also contains water-soluble carbonates in addition to one or all of the above components. The addition of such carbonates achieves the effect of crack healing upon contact with water, which has hitherto been used to advantage, especially in hydraulic structures.
Die zugegebenen wasserlösliche Carbonate dienen dabei im Festbeton als Carbonatquellen, aus denen bei einem Wassereintritt durch Risse oder Kapillaren Carbonationen in Lösung gehen und in die Risse und Kapillaren eindiffundieren. Dort erfolgt eine Carbonatisierung und damit eine Verschluss der Risse oder der Kapillaren. The added water-soluble carbonates serve in solid concrete as carbonate sources, from which go into a solution when water enters through cracks or capillaries carbonate ions in solution and diffuse into the cracks and capillaries. There is a carbonation and thus a closure of the cracks or capillaries.
Besonders bevorzugt sind die wasserlöslichen Carbonate und Hydrogencarbonate ausgewählt aus einer Gruppe welche Alkalikarbonate und Ammoniumkarbonate, wie zum Beispiel Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Lithiumcarbonat, Lihtiumhydrogencarbonat und Ammoniumcarbonat, Ammoniumhydrogencarbonat sowie Kombinationen hiervon und dergleichen enthält. The water-soluble carbonates and bicarbonates are particularly preferably selected from a group which contains alkali metal carbonates and ammonium carbonates, for example sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, lithium carbonate, lithium hydrogen carbonate and ammonium carbonate, ammonium bicarbonate and combinations thereof and the like.
Bevorzugt ist Alkalikarbonat mit einem Anteil von 10–25 Gew.% im kristallinen Abdichtungsmittel enthalten. Preferably, alkali carbonate is contained in a proportion of 10-25 wt.% In the crystalline sealant.
Bevorzugt wird dem angemachten Beton, oder bereits dem Anmachwasser das kristalline Abdichtungsmittel in flüssiger Form mit einer Masse von 2 bis 3 % bezogen auf die Masse der Zementformulierung zugesetzt, mindestens jedoch 7 kg pro m3 des angemachten Betons. Preference is given to the prepared concrete, or already the mixing water, the crystalline sealant in liquid form with a mass of 2 to 3% based on the mass of the cement formulation added, but at least 7 kg per m 3 of the prepared concrete.
Ein beispielhaftes besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren zur Errichtung des Fahrbahnbelags gestaltet sich wie folgt: An exemplary particularly preferred method according to the invention for the construction of the road surface is as follows:
Schritt 1 besteht, wenn benötigt, in der Vorbehandlung des Untergrunds, welche in einer gründlichen Reinigung und Aufrauhung der Betonzwischendecke bzw. der Betonbodenplatte besteht, um die Haftung des nachfolgenden Betonbelags zu verbessern. Zum Aufrauen wird der Untergrund bevorzugt gestrahlt, insbesondere durch Kugelstrahlen. Die Vorbehandlung umfasst weiters die Befeuchtung des Untergrunds mit ausreichend Wasser. Das Aufrauen und Befeuchten des Untergrunds hat sich in Versuchen als ausreichend herausgestellt, um eine ausgezeichnete Haftung des erfindungsgemäßen Betonbelags zu erreichen. Zur Vorbehandlung des Untergrunds eignet sich aber auch das Auftragen von Epoxidharz-Haftgrundierungen oder zementösen Haftgrundierungen. Step 1 consists, when needed, in the pre-treatment of the subsurface, which consists in a thorough cleaning and roughening of the concrete subfloor or the concrete floor slab to improve the adhesion of the subsequent concrete flooring. For roughening the substrate is preferably blasted, in particular by shot peening. The pretreatment also includes moistening the substrate with sufficient water. The roughening and moistening of the substrate has been found in experiments to be sufficient to achieve excellent adhesion of the concrete flooring according to the invention. For the pretreatment of the substrate, however, it is also suitable to apply epoxy resin primers or cementitious primers.
Schritt 2 besteht im Auftrag des mit dem flüssigen kristallinen Abdichtungsmittel vermengten Betons auf den Untergrund mit einer Schichtstärke von 2 cm bis 10 cm, bevorzugt mit einer Schichtdicke von 2,5 cm bis 4 cm. Step 2 consists on behalf of the mixed with the liquid crystalline sealant concrete on the ground with a layer thickness of 2 cm to 10 cm, preferably with a layer thickness of 2.5 cm to 4 cm.
Schritt 3 besteht im Flügelglätten und eventuellem Feinschliff des Betonbelags. Step 3 consists of wing smoothing and possible fine sanding of the concrete flooring.
Schritt 4 besteht im mehrmaligen Einlassen des ausgetrockneten Betonbelags mit Wasser bis zu Sättigung. Bevorzugt geschieht dies 2- bis 3-mal unmittelbar nach erfolgter Austrocknung des Bodens, sodass ein initialer Schutz und ein Aufhärten des Bodens durch Kristallisation gegeben sind. Step 4 consists in repeatedly introducing the dried concrete pavement with water to saturation. This is preferably done 2 to 3 times immediately after drying of the soil, so that an initial protection and hardening of the soil are given by crystallization.
Schritt 5 besteht in der wiederkehrenden Versorgung des Bodens mit Wasser, was vorteilhaft mit der Reinigung des Bodens verbunden werden kann. Durch die besonders wesentliche Zufuhr von Wasser in zeitlichen Abständen wird erreicht, dass in eventuell zwischenzeitlich aufgetretene Risse Wasser eindringen kann und so in diesen die Kristallisation in Gang setzt, was zum Zuwachsen der Risse führt. Dadurch kann eine zuverlässige Rissüberbrückung bei Rissen von bis zumindest 0,4 mm Breite erreicht werden. Step 5 consists in the repeated supply of water to the soil, which can be advantageously combined with the cleaning of the soil. Due to the particularly substantial supply of water at intervals, it is achieved that water can penetrate into any cracks that may have occurred in the meantime, thus initiating crystallization, which leads to cracking. As a result, a reliable crack bridging can be achieved with cracks of up to at least 0.4 mm in width.
Die Zeitspanne der Bewässerungs- bzw. Reinigungsintervalle richtet sich unter anderem nach der Schichtdicke des Betonbelags und lässt sich am besten durch Versuch ermitteln, ein Richtwert sind zirka 6 Monate. The duration of the irrigation or cleaning intervals depends, among other things, on the layer thickness of the concrete covering and can best be determined by experiment, a guideline value being approximately 6 months.
Weniger bevorzugt ist es auch möglich, eine gesamte Bodenplatte oder eine gesamte Zwischendecke aus dem Material des erfindungsgemäßen Betonbelags herzustellen und zwar bereits im Zuge der Betonierarbeiten bei Errichtung des Bauwerks, sodass die Bodenplatte bzw. die Zwischendecke selbst den erfindungsgemäßen Fahrbahnbelag bildet. Nachteilig daran sind die höheren Kosten, da anstelle des 2 cm bis 10 cm dicken Fahrbahnbelags die gesamte Bodenplatte oder eine gesamte Zwischendecke mit dem kristallinen Abdichtungsmittel zu versehen wäre. Less preferably, it is also possible to produce an entire floor slab or an entire false ceiling of the material of the concrete flooring according to the invention and indeed already in the course of concreting during construction of the structure, so that the bottom plate or the false ceiling itself forms the road surface according to the invention. The disadvantage of this is the higher cost, since instead of the 2 cm to 10 cm thick road surface, the entire floor slab or an entire false ceiling would be provided with the crystalline sealant.
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AT517528A1 (en) | 2017-02-15 |
AT517528B1 (en) | 2017-06-15 |
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