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verfahren zur Herstellung zusammengesetzter-Oberflächenschichten
Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung
von zu-
sammengesetzten Straseendecken (traffic bearing aurfaces)
und anderen Bauelementen (atructures), wie sie für die ver-
schiedensten
Zwecke verwendet werden. Genauer gesagt be-
zieht eich
die Erfindung auf die Herstellung derartiger
Bauelemente
unter Verwendung spezieller Sorten von Splitt
(aggregate)
aus Gestein vulkanischen Ursprungs.
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Die Verwendung von Splitt aus bestimmten, natürlich
vor-
kommenden vulkanischen Materialien für die Herstellung der
verschiedensten
Gebäudeauesenfläohen ist im wesentlichen
bekannt. Diese bekannten Mischungen
werden in der Regel
zur Herstellung von Aussenflächen
von Wohn- und Geschäfts-Häusern verwendet.
Die
Ausgangsmaterialien, die zur Herstellung des Splitte ver-
wendet
werden, sind vulkanischen Ursprungs und in allgemeinen von aohlackenähnlichem
Charakter. Derartige Materialien kön-
nen in Form poröser Lapilli,
poröser vulkanischer Bomben,
Schlacken oder als massive Ergussbildungen
vulkanischen Ur-,
aprungs vorkommen. Das Material ist für gewöhnlich
von roter
oder schwarzer Farbe und weist eine zellulare
Struktur auf,
die durch eine grosse Zahl längerer
oder kugeliger Hohlräume, die jeweils aneinander grenzen, gekennzeichnet
ist. Ein grosser Anteil der Hohlräume ist geschlossen, d.h.
die Struktur ist im natürlichen Zustand weitgehend einzellig.
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Im Anschluss an die Gewinnung wird das Material meiet.durch
Verfahren, die, im Gegensatz zur Zeinmahlung, als Brechen, Zertrümmern
oder Schroten bezeichnet werden, auf die für die
Verwendung
geeignete Korngrösse zerkleinert. Dabei erhält man das Material
in Stücken von äusserst unregelmässiger form und mit grosser
Oberfläche, aus der eine grosse Zahl von nadelförmigen Erhebungen
herausragt und die ausserdem sehr zahl-
reiche, nach aussen offene
Vertiefungen und Höhlungen aufweist, deren Öffnungsquerschnitt häufig
kleiner ist als der Querschnitt im Innern.
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Spektralanalysen von typischen
schwarzen und roten Formen
dieser vulkanischen Materialien
ergaben die folgende Zusammeneetzung:
| änaljsen. |
| Bestandteil-31 Schwarz Rot |
| Si 40-60 % 5-20 |
| Al 5-Zfl 5-20 |
| Mg 5-20 5-20 |
| Ca 5-20 5-20 |
| ?e 5-20 20-40 1) |
| Na 1-20 1-10 |
| Ti 0,5-5 0,5-5 |
| Mn 0,1-1 1-10 |
| Cr 0,1-1 0905-5 |
| Cu 0,01-0,1 0,05-5 |
| Ni 0,001-0,01 0,05-5 |
| Pb --- 0,055 |
| V 0,001-0,01 -__ |
| Häxte(nach Mohs) 615 5,5 _ |
| Dichte (g/cm3) 1,12 1,12 |
| Poren-Durchmesser 15-20 p 2) 65,u |
| 1) Hauptbestandteil |
| 2) Mittelwert (die Porengrösse kann beträchtlich um diese |
| Werte schwanken, ohne die gewünschten Ergebnisse merk- |
| lich zu beeinträchtigen). |
| 3) Die angegebenen Bestandteile liegen in den Mineralien |
| bekanntlich in Verbindung mit Sauerstoff oder mit anderen |
| Bestandteilen vor, wobei sie die verschiedener. chemischen |
| Verbindungen dieser Mineralien bilden. |
| Es ist zu beachten, dass auf die Verwendbarkeit des Sp1 Ltts |
| wohl die physikalische Form von grösserem Einfluss ist als; |
| die angegebenen spezifischen Zusammensetzungen. -Das Materla,_ |
| kann der Zusammensetzung nach in weiten Grenzen und auch <<twz-= |
in der Dichte variieren, ohne dass dadurch die Brauchbarkeit entscheidend
beeinflusst wird, solange nur die physikalische Form im wesentlichen der beschriebenen
Art entspricht.
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Es wurde nun gefunden, dass der Splitt aus dem schlackenähnlichen
Gestein sich besonders gut zur Herstellung von hochbeanspruchten Strassenbelägen
eignet. Bei deren Herstellung wird der Splitt in Verbindung mit bestimmten gut haftenden
Bindemitteln verwendet, um eine feste Bindung zwischen der Unterlage und den verschiedenen
Deckschichten herbeizuführen; dabei. bewirken die Stücke dieses Splitts vermöge
ihrer besonderen Form einen mechanischen Zusammenhalt zwischen der Unterlage, dem
Bindemittel und den Deck= schichten, während das Bindemittel so geartet ist, dass
es sich mit dem Material der Deckschichten verbindet und mit diesem praktisch verschmilzt.
Dieses Prinzip ist nicht nur zur Herstellung von Strassendecken geeignet, sondern
lässt sich auch zum Aufbau der verschiedensten, aus aufeinanderfolgenden Schichtei
zusammengesetzten Bauelemente verwenden, bei welchen die Schichten auf zylindrischen,
röhrenförmigen oder ähnlichen Grundkörpern aufgebracht sind. Darüber hinaus kann
der Split; mit reflektierenden oder farbigen Decks(a)irh..-ten versehen und für
Wegmarkierungen-, Teilungsstreifer und andere auf die Strasse aufgebrachte Zeichen
verw:ndeit, werden. Da ausserdem eine beachtli^he Bindefestigkeit erzieh wi.xd"
weisen
die gemäss der nachfolgenden Beschreibung hergestellten
Bauelemente,
die aus Schichten zusammengesetzt sind, andere
sehr vorteilhafte
Eigenschaften auf wie etwa Festigkeit, Griffigkeit der Oberfläche, geringes
Gewicht, Schlagfestig-
keit, im Vergleich zum niedrigen Gewicht hohe
Pormbeständigkeit u.a.m.
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Demgemäss ist ein Gegenstand der Erfindung, bei der Herstel-
lung
von Bauelementen, die aus Schichten zusammengesetzt sind,
Splitt
aus schlackenähnlichem Gestein zu verwenden, der eine
feste Bindung zwischen
den verschiedenartigsten Unterlageflächen und den Deckschichten herbeiführt.
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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Anwendung von harzartigen
Bindemitteln, die zu einer festhaftenden Bindung zwischen einer Schicht aus bestimmten
Materialien, wie etwa aus Asphaltmischungen und einer Unterlage aus Beton o.ä. führen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des Splitts aus schlackenähnlichem
Gestein in Verbindung mit harzartigen Bindemitteln, wodurch die Bindung der Asphaltdecke
einer Strasse an den Untergrund gesteigert wird.
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Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des Splitts
aus schlackenähnlichem Gestein als Binde- oder Zwischenschicht auf ebenen und gekrümmten
Oberflächen bei der Herstellung von Strassenbelägen oder mechanischen Bauele-
menten.
Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung des
Splitts
aus schlackenähnlichem Gestein für die Herstellung
von griffigen
Strassendecken.
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ferner ist ein Gegenstand der Erfindung,eine besondere Sorte
von
Splitt aus schlackenähnlichem Gestein für die Herstellung
von
Strassendecken speziell griffiger Art, Markierungen zur
Verkehrsregelung,
Wegmarkierungen u.ä. und auch für die Be-
schichtung oder Herstellung von
röhrenförmigen Bauelementen zu verwenden.
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Die Erfindung weist noch andere Ziele und Anwendungsmöglich-
keiten
auf, von denen einige, zusammen mit den oben genannten,
in der
nachfolgenden Beschreibung und in der beigefügten Zeich-
nung der bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung aufgeführt
sind. Selbstverständlich
liegen die in der offenbarten Beschreibung und in der Zeichnung enthaltenen
Variationen noch
im Bereich der Erfindung, wie aus den Ansprüchen hervorgeht.
In der genannten Zeichnung zeigen:
Abb.1 einen Querschnitt
durch eine zusammengesetzte Oberflächenstruktur, wie sie erfindungsgemäss
in Verbindung
mit einem harten Unterbau verwendet wird;
Abb.2
einen Querschnitt durch eine zusammengesetzte Oberflächenstruktur,
wie sie auf einer weichen, nach nicht
erhärteten Unterlage angewendet
wird;
Abb.3 einen vergrösserten Ausschnitt des Bauelements,
aus
welchem die Art und Weise zu ersehen ist, In welcher die
.3tUeke
des Splitts aus schlackenähnlichem Gestein die Bindung
zwischen
der Unterlage und den daraufgebrachten Füll- oder
Deckschichten vermitteln;
Abb.4
einen Ausschnitt aus einem röhrenförmigen zusam-
mengesetzten
Bauelement, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellt
wurde.
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Die erßindungegemäsaen Herstellungsverfahren
beginnen im
all-
gemeinen mit einem Arbeitsgang,
bei welchem eine Schicht der
Körner
oder Stücke des Splitts aus schlackenähnlichem Gestein
mittels bestimmter
Bindemittel
auf eine verhältnismässig
glat-
te Fläche des Untergrunde@auigebracht
wird.
Auf diese Weise
wird die Substratoberfläche
von einer grossen
Zahl verhältnismässig
dicht beieinanderliegender
und nach aussen ragender
Splitt-Stücke
oder'-Körner
bedeckt, die fest mit der. Unterlage
verbunden sind. Unter
bestimmten
Bedingungen, die weiter
un-
ten genannt werden, ist die
Anwendung eines besonderen Binde-
mittels nicht erforderlich, da gewisse Unterlagen
in einem frühen
Stadium ihrer Herstellung in einem solchen Zustand
vor-
liegen, dass sie selbst die Funktion
eines Bindemittels
über-
nehmen können. Die in dieser Weise vorbereitete Oberfläche
des
Unterbaus ist nun zur Aufnahme weiterer Schichten, etwa
aus verschiedenen
Pflastermaterialien
oder Baustoffen, in
idealer Weise geeignet, wodurch dann
die erfindun-sgeaäss zusammengesetzten Oterflächenschichten und Bauelez@ente fertig-
| gestellt werden. Solche zusätzlichen Schichten können selbst |
| gut haftend sein, müssen es aber nicht, da sich zwischen den |
| Schichten aus dem schlackenähnlichen Gestein und den ver- |
| schiedenen teigähnlichen Materialien, die in anderer Weise |
| nicht immer genügend fest gebunden werden, eine feste mecha- |
| nische Bindung ausbildet. |
| Bei der erfindungsgemässen Herstellung von Strassendecken |
| ist der Unterbau, auf welchen die weiteren Schichten aufge- |
| bracht werden, für gewöhnlich verhältnismässig starr und un- |
| nachgiebig wie etwa abgebundener oder erhärteter Beton. In |
| Abb. 1 ist der Aufbau der Schichten in Verbindung mit einem |
| solchen Unterbau erläutert. Alter oder neuer Beten, Asphalt- |
| pflaster, Holz, Felsen, Ziegelstein, Metall und andere ähnliche |
| Unterlagen sind für die erfindungsgemässe Anwendung zusammenge- |
| setzter Oberflächen geeignet. Eine Eaubere und aufgerauhte |
| Oberfläche (2) ist zur Erzielung guter Ergebnisse stets er- |
| forderi-i chf demgemäss müssen o:ie Mater:@alien, Öl u. ä.
, durch |
| BUrstenr Fegen, Sandstrahlen und andere geeignete Operationen |
| beseitigt werden. |
| Auf die Obc rfl äche wird dann e,.uz ch Sprüh@:n eine Schicht
(4) |
| eines flüssigen, gut haftenden Zirdemx,-tel".i aufgebracht.
Die |
| Auswabl eines der Ar'ii der |
| Unterlage und dem Jeweiligen Zustand, .r. dem die Oberfl.ä,#,he |
| vorlieg-::, ab. In gswi@s f-n Fäl l.En läse eine 18ds,ung des |
| ai#`; gich da.t= ii:'c3 du C:h Varac-mpj |
| des Lösungsmittels in fester Form abscheidet. In ähnlicher |
| Weise ist es möglich, Bindemittel zu verwenden, die in schmelz- |
| flüssigem Zustand aufgebracht werden und sich beim Abkühlen |
| verfestigen; im allgemeinen ist jedoch die Anwendung eines |
| harzähnlichen Bindemittels zu bevorzugen, das katalytisch ge- |
| härtet werden kann. Die Lösungen von Asphaltbitumen, Stein- |
| kohlenteer und anderen harzähnlichen Materialien können als |
| Beispiele für die zuerst erwähnte Art des klebenden Bindemit-s |
| tels genannt werden. Auch wässrige Emulsionen und Dispersio- |
| nen von klebenden Bindemitteln mit ähnlichen Eigenschaften |
| lassen sich in gleicher Waise verwenden. Geschmolzene As- |
| phalte, Kohlenteere, Harze und synthetische Harze sind als |
| Beispiele für die zweite Art des klebenden Bindemittels zu |
| nennen. |
| Zu der vorzugsweise verwendeten Art des härtbaren Harzes od?i# |
| der chemisch reaktionsfähiger.- Klasse von B-@.ndemitteln,
bo, |
| deren Verwendung mit dem Splitt aus schta..-kenähnlichem |
| die besten Ergebnisse |
| werden, g,;hü-en die @:at@--lyt:@.aah |
| härtL#aren Epoxyd-, Phenol-,Auryl.es4 @r-, Reso:r:":.n- |
| FormaldE:hyd-, I>olyure 4-h@:n -, i'oyester- und die |
| scho*.,t bei gewöhn#Uchen Raumtemperaturen, rascher aber t6y:@
höhe |
| :!en Temperaturen erhärten, Epon-Harze (828 usw. ), wia sie |
| von der Shell. Chemical Cnmpany, und Ara:ldit--Harze (50.'?,
6010, |
| 6020 usw. ), wie sie von der Gina, f1auties Divisl.on.
in |
| den Handel gebracht werden, Devror und andere Epoxydmilarzr |
werden im allgemeinen durch Kondensation
von 8piohlorhydrin
mit Bisphenol
A (4,4'-Ieopropylidendiphenol)
hergestellt,
wobei
man Polymere
verschiedenen Bolekulargewiohts
erhält,
deren Viscosität
von der einer
Flüssigkeit, eines Sirups oder
eines thermoplastischen
Feststoffes sein kann.
Die zahlreichen
gebräuchlichen
Rezepturen
sehen eine
katalytische Beschleuni-
gung der Reaktion
mit Hilfe geeigneter
Substanzen und Nischungen davon"vor;
zu diesen gehören organische Basen, Säureanhydride, Verbindungen
mit aktivem Wasserstoff, bestimmte
Harze u.ä..
Auch Weichmacher,
wie etwa Thiokol
flüssig und andere können
verwendet
werden. Flüssige
Phenolformaldehydkondensate
können
mit organischen
Basen, Resorcinformaldehydharze
bei Raumtempe-
ratur mit zusätzlichem Formaldehyd
gehärtet werden,
und Harn-
etoff-Melamin-Formaldehydharze härten bei Raumtemperatur aus
oder
geben mit anderen Phenol- und Epoxyd-Harzen Mischpolyme-,risate. Klebende
Bindemittel, die polymerisationsfähig
sind,
leiten sich von
Styrol, Allyl-Verbindungen,
Acryl- und Methacryl-Estern
ab und werden
mit Dibenzoylperoxyd
oder anderen
organischen Peroxyden
und zwar speziell in Gegenwart eines
Redo=-Katalysesystems gehärtet. Polyurethane
und mit Polyharastoff
modifizierte Polyurethane
härten in Gegenwart
von
Wasser und Säure.
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Wenn klebefähige Bindemittel vom Typ der Phenol-
oder speziell
der Epoxyd-Harze im Verlauf der Herstellung der erfindungsge-
mässen
zusammengesetzten Strukturen mit bituminösen oder as-
phaltisohen
Oberflächen oder Mischungen in Berührung kommen,
so tritt
eine chemische Reaktion ein, die das Aussehen des
Asphalts
oder des Bitumens in'der Berührungszone auffallend
verändert.
Die mikroskopische Untersuchung zeigt, dass in
den Bereichen,
in denen die Schichten miteinander in Verbin-
dung stehen, keine
scharten Grenzfläohen zwischen dem Harz und der Asphalt- oder Bitumen-Phase
auftreten, sondern dass
vielmehr die Schichten gegenseitig ineinander eindringen
und
sich vermischen, sodass ein Übergangsbereich aus einer stark
modifizierten
Harz-Aephalt- oder Harz-Bitumen-Mischung be-
steht, dessen Zusammensetzung
nach beiden Seiten hin allmählich in die der angrenzenden Schicht übergeht.
Obwohl die
Art dieser Umsetzung noch nicht völlig geklärt ist, liegt die
Annahme
nahe, dass zwischen den angegebenen Harzsorten und
den reaktionsfähigen
Gruppen der in den asphaltischen oder
bituminösen Materialien
vorhandenen Verbindungen eine bislang
noch nicht bekannte Art einer "Vernetzungsreaktion"
eintritt.
Aktiver Sauerstoff, Hydroayl-, Amino- und andere Stickstoff
enthaltende
Substituenten, sowie ungesättigte Seitenketten,
die in diesen Materialien
vorhanden sind, können einer solchen
Reaktion zugänglich sein.
Im Endergebnis werden die physika-
lischen Eigenschaften des Asphalts modifiziert;
so ist z.B. der Übergangsbereich weniger thermoplastisch als der angren-
zende
unveränderte Asphalt, er ist härter und beständiger ge-
gen Stösse,
die Zug- und Zerreissfestigkeiten werden verbessert
usw.. Hieraus folgt,
dass die zwischen diesen Materialien
erzielte Bindung
nicht auf eine Adhäsion nur, wie 'sie gewöhn-
lich als Grenzflächeneffekt
in Erscheinung tritt, zurückzuführen ist, sondern dass diese Materialien buchstäblich
miteinander verschmolzen sind, wobei eine ausgedehnte Mischzone entsteht, welche
die Bindung bewirkt.
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Während die Schicht (4) des Bindemittels noch in flüssigem Zustgnd
ist, werden die Stücke (5) des Splitts aus schlackenähnlichem Gestein, der frei
von feineren Bestandteilen und von gleichmässiger Korngrösse ist, aufgebracht, wobei
man notwendigenfalls durch Festwalzen dafür sorgt, dass die Unterseiten der Stücke
vollständig von Bindemittel benetzt oder dass die Stücke teilweise in dieses eingebettet
werden. Für Flächen wie Gehwege, Fussböden, Terrassen usw., auf die nur eine verhältnismässig
dünne Deckschicht aufzubringen 'st, wählt man Körnungen von 1,6 mm, 3,2 mm oder
noch gröber. Wenn die Fläche schweren Fahrzeugverkehr aufnehmen soll, werden dagegen
Körnungen von 6,4 mm, 9,5 mm, 12,7 mm oder nich gröber verwendet. Für gewöhnlich
lässt man nun das Bindemittel festwerden oder erhärten, wobei man notwendigenfalls
erwärmt; auf diese Weiße wird die Oberfläche der Unterlage für die Bindung zusätzlicher
darauf aufgebrachter Schichten vorbereitet. In diesem Sinne ist d-v Dindemit te-?
- Splitt -Schicht als die Srhicht zu verstehen, wel::he im @: o7-7.ztändzgen zusararar:n@@esetzten
Bauejeme:it dfc: bind(ndi-: ;irw<hieht dar@3te7.3t.
gongen mit Füllstoff
versehen sein kann, wird entweder in
einem
teigähnlichen plastiachen
oder in einem halbplasti-
schen Zustand auf die
Schicht (4) aufgebracht und in die
Zwischenräume zwischen
den gebundenen
Stüoken
des Splitts
eingewalzt
und zugleich
in festen Kontakt mit
der Unterlage
oder den Oberflächen der Splittkörner,
die mit Harz bedeckt
sind,
gebracht,
oder es werden auf die Körner des schlackenähnlichen
Splitts vorbereitete Zwischenlagen aufgebracht
und
dann mit einem
füllenden Bindemittel übersprüht.- Zum Schluss
wird eine feine Schicht (7)
von Splitteilchen
geeigneter
Gröase
aufgebracht und festgewalzt und
zwar besonders dann,
wenn hohe Griffigkeit erwünscht
ist. Um eine
besonders gute Adhäsion
der teigähnlichen Schicht
(6) zu erzielen,
wird eine
Schicht (8) von gut haftendem
Bindemittel über die nach oben
ragenden
Stücke (5) versprüht,
bevor die Schicht (6) aufge-
bracht wird. -
Für die Herstellung von Straszen- und fahrbahn-Decken,
z.B. bei der Erneuerung der Strassendecken von Landstrassen, wer-
den
Kaltteer-, Heissteer-Mischungen und andere Arten von asphaltischen
oder Kohlenteer-Strassenbaustoffen als Schicht (6)
verwendet.
Statt dessen kann auch Splitt in dem Korngrössenbereich bis zu 12,7
mm angewendet und dann eine Aaphalt-Emulsion oder -Lösung
als Bindemittel darübergesprüht werden, ähnlich wie bei der Herstellung
einer Tränkdecke, um auf diese
Weise die Schicht (6) zu erhalten.
Bei
Strassen mit neuem Betonunterbau kann der Splitt in
die weiche
Betonoberfläche teilweise eingebettet werden, um
auf diese Weise die bindende
Schicht, wie sie in Abb.2 wie-
dergegeben ist, zu erhalten; dabei
kommt die Schicht (4) aus
einem besonderen Bindemittel in Wegfall. In diesem
Fall
setzt sich das vollständige Bauelement aus dem Betonunter-
bau
(9), den darin eingebetteten Splittatücken (10) und
einer
Deckschicht (11) aus einer teigähnlichen FLillstoffmischung zusammen,
die durch eine Bindemittelschicht (12)
gebunden wird, die ihrerseits
durch Versprühen auf die
Oberfläche der Unterlage (13) und die
Oberflächen der Splitt-
stücke (10) aufgebracht wird. Falls die
Füllstoffschicht (11)
von selbst genügend Haftung zeigt,
kann die Bindemittelschicht (12) wegfallen.
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Abb.3 zeigt die vergrösserte Umgebung eines einzelnen Splitt-
stücke
(10) und gibt zu erkennen, in welcher Weise das-beachtliche Bindevermögen
des Splitts ausgenützt und angewandt
werden kann. Wie man erkennt, besteht
die zugängliche Ober-
fläche des Splittstückes aus einer Reihe
von Vertiefungen (14)
und Erhebungen (16), die alle mehr
oder weniger unregelmässig angeordnet sind. Es ist dabei von besonderer
Wichtigkeit,
dass die herausragenden Erhebungen in manchen Fällen
an ihrem
freien Ende dicker sind als an ihrer Basis, sodass dement-
sprechend
der Öffnungequerechnitt vieler Vertiefungen gegen-
über dem
inneren Querschnitt verengt ist. Infolgedessen wird
das
im Verlauf der Herstellung der Strassendecke und anderer
Bauelemente
in die Vertiefung eingedrungene Bindemittel und
Schichtmaterial
sehr wirksam mit den Aggregatstücken mecha-
nisch verbunden, sodass
nach der Fertigstellung des Bauelements aus dem Bindemittel und den
Schichtmaterialien alle
Bestandteile dauerhaft zu einem mechanisch
als Einheit wir-
kenden, kompakten Stück miteinander verbunden sind.
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Zum
Aufbau einer für feinere
Zwecke geeigneten
glatten Schicht
(6) z.B.
in Innenräumen,
als Deckschicht,
auf Gehwegen, bei
starren Platten u.ä.,
Wird vorzugsweise ein Bindemittel
von
der Art der oben beschriebenen harzähnlichen Klebemittel
ver-
wendet. Die Menge des Bindemittels kann von der Menge, die
für
die Kohäsion
und Adhäsion des zur bindenden Schicht ge-
hörenden
Splitte erforderlich ist, als Minimum bis zu der
Menge variieren, die zur
Erzielung
einer praktisch nicht mehr
porösen Oberfläche erforderlich ist.
Alle oder ein Teil der
Oberflächensohichten kann
auch -
wie weiter
unten beschrieben -
mit speziell pigmentierten
oder reflektierend gemachten
Splitt-. teilchen versehen werden. Bei Verwendung dieses pigmentierten oder reflektierend
gemachten Splitts erhält man sehr wirksame und dauerhafte Flächen für die Verkehrslenkung
oder für. Warnzeichen.
| Oberflächen- und Deck-Schichten, die in der Beschriebenen |
| Weise aufgebra-uht worden: sind, haften bemerkensws#-rt gut
auf |
| den Untergrund. Die Bindung ist gegen glötz-Ic@ic: Ä Te-npeT-,1.tai#- |
Wechsel
und sowohl gegen die Druckeinwirkung
von Feten
als
auch
gegen klimetiaohe Einflüsse beständig.
Wenn die zur Erzielung poröser Schichten notwendige Menge
an Bindemittel
an-
gewendet wird, ist die Trockenlegung
der Oberfläche
ausge-
zeichnet, während
mit steigenden Mengen an Bindemittel
die
Schicht
als Ganzes wasserundurchlässig
wird, sodann
dann
die Unterlage
sehr weitgehend geachüt$t
ist. -
Die oben beschriebenen Konstruktionsprinzipien lassen sich
auch
auf die Herstellung von geformten Bauelementen wie Roh-
ren und Platten oder
auf das Aufbringen von isolierenden und
korrosionsbeständigen Deckschichten
auf verschiedenen Ober-
flächen anwenden. So steht man $.B.
bei der Herstellung von
korrosionsbeständigen Deckschichten
für Rohrleitungen vor
schwierigen Problemen. Eine bindende
Schicht von Splitt,
die auf die Oberfläche der Rohrleitung als Unterlage
in 'der
oben beschriebenen Reise aufgebracht ist, erleichtert die
Anwendung
der üblichen Schutzschichten auf Asphalt- oder
Kohlenteer-Baeis. Die bindende
Schicht ist besonders dann
wirksam, wenn eine heissflüssige
Deckschicht als Überzug auf
die Rohrleitung aufgebracht wird,
die gemäss der obigen Besehreibung mit der bindenden Schicht versehen
wurde.
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Röhren-
und Plächen-Abschnitte,
wie sie in Abb.4
wiedergege-
ben sind, werden unter Verwendung
einer Unterlage (17)
auf-
gebaut, die aus Meta11,FSsern
oder einem Plattenmaterial
wie
z.B. Glaafaaermatten
oder Geweben aus Fasern
besteht, die mit
| einem flüssigen Harz, etwa einem Epoxyd-, 2"1enol-Formaldehyd-, |
| Polyester-Harz o:ä., oder mit einem thermoplastischen Binde- |
| mittel, wie es üblicherweise verwendet wird, imprägniert |
| sind. Solange das Bindemittel oder das die Schicht bildende |
| Harz noch in flüssigem Zustand ist, werde: die Splittstücke |
| (18) entsprechend der oben gegebenen Beschreibung aufgebracht. |
| für gewöhnlich lässt man dann das Bindemittel duxch Abkühlen |
| erstarren oder man härtet das die Schicht bildende Harz we- |
| nigstens teilweise - notfalls durch Erwärmen wobei man eine |
| stabile Schicht von gebundenen Splittatüeker erhält. |
| Anschliessend wird eine plastische Mischung (`r6) des Splitts |
| mit einem gut haftenden Bindemittel glatt at2 dte bindende |
| Schicht aufgebracht. In einigen Fällen erhält man durch Här- |
| ten in diesem zustand ein b-friedigersdae B=@i.e#-ztp bei höeh- |
| s-tor Beanspruchung jedoch wird noch einen?@e i'pa@t:.:r@sr
ficht (19) |
| auf ähnlicher Basis wie die Unterlage a.u@'gr`äa@slt- Rcö".hrenab- |
| achnit(io oder xlattcn, die .'.n dieser Weiac @:ere@sVellt
worden |
| sind, sind starr, wetterbeständig, dauerhaft, vec= geringem |
| Gewicht, ökonomisch herzuztellen und weisen ruseerdem noch |
| ri:5' e andere gewünschte Eigenschaften auf. |
| Das oben erwähnte pigmentierte .Aggregat wird dadurch herge- |
| ntellt, dass man die Splittstücke aus einem s-alackenähnlichen |
| Ges Lein in die reflektierende, glänzende Straaserimarkierungs- |
| farbe eintaucht und anschliessend in einer rotiorenden Trommel |
| trocknet. Man kann. auch eine pigmentierte Paste oder eine |
wässrige
Dispersion des gepulverten Pigments in ähnlicher
Weise verwenden,
wobei man
dessen dauerhafte
Bindung durch
eine
aufgesprühte Sohutzechioht
eines durchscheinenden
Klebe-
mittels
aus der oben beschriebenen Gruppe von Harzen
erzielt.
Ein
aus sehr
kleinen Glasktigelohen
bestehendes Pigment ist
für diesen Zweck sehr
gut geeignet
und zwar speziell, wenn
es in Verbindung mit einem guten
Pigment wie etwa Titandioacyd zusammen verwendet
wird. Der in dieser Weise
mit Pig-
ment versehene Splitt wird in der gleichen Weise weiterver-
wendet
wie der ummodifizierte natürliche Splitt. -
Der pigmentierte Splitt ist verhältnismässig
wetterbestän-
dig und sehr beständig gegen die Abnutzung durch den
Verkehr. Seitenflächen kommen mit Autoreifen nicht in Berührung
und
behalten lange Zeit ihr gutes Reflexionsvermögen. Die di-
rekte
Reflexion, die man von den Seiten erhält, ist auch bei
Regenwetter
oder bei Nacht besser zu sehen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den folgenden Bei- spielen
zu entnehmen:
Beispiel z
Auf die Oberfläche eines Unterbaus aus heissem Gussasphalt,
der
sich über einer üblichen Steinschlagechicht
befindet,
wird der schlackenähnliche
Splitt der oben beschriebenen
Art mit einer Siebkörnung von 12,7 mm aufgebracht.
Wäh-
rend der Untergrund noch warm ist, wird die Splittschicht
mit ausreichendem Druck festgewalzt, sodass die Splitt-
etüakahen
ungefähr zur Hälfte in
die weiche Asphaltsohioht eingefokt werden.
Die nach oben herausragenden
Anteile
oder Stücke
der
Splittkörner
bilden nun
eine grosse Oberfläche mit zahlreichen
Spitzen und Vertiefungen, während
die unteren Teile der Körner
in die Asphaltunterlage
dicht
eingebettet sind
und von dieser gebunden
werden..
Anechlieeeend wird etwa
durch Sprühen
ein erhärtendes
Klobexittel in flüssiger Form
über die mit dem Splitt
gespick-
te
Oberfläche
des Unterbaus
aufgebracht. Bin typisches
Re-
zept
für ein
geeignetes, gut haftenden Bindemittel
(A) ist
das folgende
(verschiedene
der anderen angegebenen Bindemittel können in
gleicher Weine
verwendet
werden):
| 1. Meeigen Harz (Appiied Plastioe Co.,Nr.2,0) 4 -
6 Teile |
| 2. Härter (Applied Plaetice Co., Hr.180) 1 Teil |
| 3. Weichmacher (General Xiile Corp.. Nr.125)
3 -10 Vol. -96 |
Eine
Rezeptur, die für ein
aus einem
flüssigen Epozydharz
be-
stehendes Bindemittel
typisch ist, lautet wie folgt:
| 1. Epon 828 (Shell Chemical Co.) 100 Teile |
| 2. Triäthylendiamin oder gleichwertige Base 8 " |
| 3. Phenylglycidyläther (nicht unbedingt er- |
| forderlich) 5 " |
| 4. ?lüeeigee Thiokol (Weichmacher) 10 " |
Die Anwendung
des Klebemittels
ergibt eine vorbereitete bin-
dende
Oberfläche
auf der mit Splitt gespickten Unterlage.
Auf diese vorbereitete
Oberfläche wird mittels einer Kelle
oder einer geeigneten mechanischen
Vorrichtung
eine teigähn-
| liehe Splitt? @..: t-@ rnitung aufgestrichen. Die Splittmischung |
| wird für gewöLl-:-ich aus schlackenähnlichem Splitt
hergestellt, |
| dessen Kordgrösse geringer ist als die des für die Binde- |
| schicht verwendeten Splitts. Eine Splittmischung (C) kann |
| z.B. wie folg zusammengesetzt sein; 1 Teil ausgesiebter |
| schlackenähnlicher Splitt von 1,6 mm Körnung und 2
bis 6 |
| Teile Splitt einer Siebkörnung von 3,2 mm. Die Splittmi- |
| sehung (C) wird entweder mit 5 - 20 Volumen-% der Mischung |
| (A) oder ebensoviel der Mischung (B) vermischt, wobei .das |
| Mischungsverhältnis von dem Ausmass der gewünschten, durch |
| Zwiaehenräume verursachten Porosität in der fertiggestell-r |
| ten Oberfläche bestimmt wird. Der grössere der angegebe-. |
| nen Harzanteile reicht zu einer im wesentlichen glatten Ober- |
| fläche aus. |
| Die teigartige Splittmischung wird in einer Dicke aufge- |
| bracht, die mindestens ausreicht, um die Splittstücke der |
| bindenden Schicht zu überdecken (ungefähr 6.,4 mm),
sie über- |
| steigt in der Regel aber eine Stärke von 25,4 -1m nicht.
Eine |
| besonders griffige Pahrbahn bildet sich, werri -::an die Ober- |
| Fläche mit feinem Spli t-L aas dem schlackenäh-yi_,:= chen
Gestein |
| abdeckt. s =nach der herrschenden Temper at," ,: dauert die
Er.» |
| härtung da-r ``)berfläche exechieden lang; diza @`rtungsdaü@@ |
| variiert z.@:" ä@@len v@enig:@als einer Stund-##r-.. e@:@zöhter
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Die auf diese leise hergestellte Strassendecke ist härter,
griffiger
und nützt sich weniger
leicht ab als die üblichen
Aaphalt-Strassendecken.
Durch
die abschirmende Wirkung
des
Splitts ist der Asphalt
gegen das Werfen, Welligwerden
und
Aufbrechen bei wechselnden Temperaturen
geschützt, und Ausbesserungen lassen
sich rasch durchführen, indem an der
be-
troffenen Stelle nach dem Entfernen des schadhaften
Flächen-
stücks
entsprechend der oben beschriebenen Arbeitsweise
auf
die den Splitt
enthaltende Bindeschicht eine neue Deckschicht
aufgebracht wird. Die Farbe
der Oberfläche kann
der natür-
lichen Eigenfarbe
des Splitts
entsprechen; zur endgültigen
| Fertigstellung der Strassendecke kann abera es der pigmen- |
| tierte Splitt verwendet werden. Darüber h--Znxus Most sich |
| die Strassendecke nicht mehr vom Unterbauzie ist |
| auch sehr beständig gegen schroffem `emper =:Y-:r@;:sel.. |
| Auch alte Asphalt- ode: Bitamen-.Fld,c,ien °,..icr: der |
| f:.-ocnriebenen Weiqe behandelt werde-.:.. Fläche |
| ,*2 7,d. gereinigt und ex dem |
| @`@@r@.rinaen der die -#-_ndu ne.:'i 1uryh |
| p4.u:_'srx°itzen mit einen der |
| t@@y:;@@r .- _ . Lersehen a |
| Eindung deri;raendf@Nke r-lu_.@.Fr a1...° :-r .:h3 ist |
| ebenfalls sehr fest. |
| B"...._sp, e 1. - I i |
| Frisch gegossener und oberflächlich nur gr: r,P_ tet:er Be- |
| ton ist als Unterlage zur Herz-stellung eines :.°.ü;sk;@rgags- |
| mässen S traseendecke in idealer Weise gee.gn@.@ @.t:r dem
Er- |
härten
des Betons
wird eine Schicht des schlackenähnlichen
Splitts von 1297-- 25,4 mm Siebkörnung gleichmässig
über
die Fläche
ausgestreut und
eingewalzt, so dass die Splitt-
stücke etwa zur
Hälfte
in den Beton eingedrückt
werden.
Nachdem der Beton erhärtet
ist, wird eine dünne
Schicht der
Itischung
A oder B von Beispiel
1
auf die Splitt-Bindeschicht aufgesprüht,
worauf die teigähnliche
Mischung
C von Beispiel
I aufgetragen und glatt verstrichen wird. Die Härtung
erfolgt
in gleicher Weise wie in Beispiel
I.
-
Decklagen, die gemäss der vorstehenden Beschreibung auf
Be-
ton aufgebracht worden sind, haben die gleichen guten
Eigen-
schaften wie die gemäss Beispiel I hergestellten Schichten.
Darüber
hinaus ergeben sich jedoch einige weitere Vorteile; so wird durch die Oberflächenschicht
z.B. das Stauben des Beton-Unterbaues vermieden und A bei Anwendung innerhalb weniger
Tage nach dem Giessen des Betone - das Erhärten des Betone durch die zurückgehaltene
Feuchtigkeit in günstiger Weise beeinflusst. Alte Beton-Decklagen oder Wandflächen
werden in gleicher Weise erneuert; in diesem Fall muss die Oberfläche jedoch zur
Entfernung von Schmutz und oxydiertem Material sandgestrahlt oder mechanisch abgeschliffen
werden, wonach eine entspl*:echende Bindung des Splitts erzielt werden
kann.
-
Beispiel IIl Starre oder halbstarre Kunststoff-Materialienwie Platten
| von Polyäthylen--, Poly- |
| u:s oder Ehenclharz-Schaumstoff s.. geeignc@. |
| Unterlagen. Solche Schaumstoffe worden-'@@ufig in Wänden, |
| oken und Eden von Kälteräumen oder Schffsreinrichtunger; |
| 4nge4aut, welche schwerer Belastung oder schwerem Verkehr |
| f:^,rg@ret@t sind. |
| @,jm Aufbringen der |
| wird auf d.le der Be- |
| x".epruchung ausgesetzten Fläche eire Bindemitte'lechicht aus |
| I,iiesem Teer oder aus einem haftfähigen Aaplaltkitt aufge- |
| tragen. Solange dieses Bindemittel roch weich ist, werden |
| 4ie Stückchen eines schlackenähnlichen Splitts von 6,4 |
| 'i2,7 mm Siebkörnung eingedrückt, worauf man das Bindemittel |
| bart werden lässt. Zum Schluss wird eine Decklage aus einer |
| Splittmischung entsprechend der Beschreibung bei BeJapiel I |
| aufgebracht. |
| Besonders günstig ist, dass diese Platten eewohl,.-.@or r.ls |
| auch nach des Einbau an Ort und Stealn mi t _11 =.u ',.,ioht |
| iersehen werden k@ainen. Die Decke: ',iclt<- |
| '.ierende Wirkung, die echwer(:nti^ 41i- '@
der- |
| 1. gegen ".seeIz:x.a@ri: c S :ffc, , Wenn |
| -lie ao behande`i..wer,?'.t;t j54@S ....i |
| werden sollet: , :,3c |
| lerunßeD, ji@..@ti'@'-@. |
komt, kann
die als Saftmittel verwendete Teerzubereitung
weggelassen
und die teigghnliohe Mischung nach
dem Auftragen
mit oder ohne Anwendung einen haftfähigen Bindemittels
wie etwa Mischung
(A) oder (B) festgewalzt werden.
-
Beispiel I9 Die Obärfläche einer Netall-Unterlage
wird durch Entfetten oder andere geeignete Verfahren wie Sandstrahlen
oder Behandeln mit Drahtbürsten gereinigt. Ein katalytieoh er:. härtenden
haftfähiges Harz, etwa ein Phenol-, Epoaqrd- oder
ein Bililcon-8arz, z.
B. von der Konsistenz sinea@dicken Sirupe, also mit einer Viecosität
von etwa 1000 - 5000 aP, wird in dünner Schicht auf die
Metallunterlage aufgetragen. Auf diese Pläohe wird dann schlackenähnlicher
Splitt von
gleichmässiger Körnung, vorzugsweise zwischen 4.,8 mm
und
12,7 mm, als gleichförmige Schicht aufgebracht, worauf man,
notfalls durch mässiges Erwärmen, das Harz erhärten lässt,
sodann
eich eine Splitt-Bindeschicht bildet.
-
Welche Decklage auf diesen vorbereiteten Untergrund
gebracht
wird, hängt in erster Linie von dem Zweck ab, für
welchen sie
bestimmt ist. Für Schiffsdecks und für Strassendecken
etwa auf Brücken usw. wird eine ähnliche teigartige wie bei Beispiel 1 und in
der gleichen Art und
Weine wie dort zur Anwendung gebracht.
-
Stahl-
und Eisen-Rohre von Rohrleitungen
können als
Unter-
| tage in gleicher Weise behandelt werden. Bei diesen und |
| Mhnlichen Anwendungen kann man jedoch auch mit billigeren |
| Yaterielien brauchbare Ergebnisse erzielen. Wenn starke |
| Bodendrücke auftreten, wird die Splitt-Bindeschicht wie |
| oben aufgebracht. Anschliessend wird eine thermopl.aoti- |
| sche Bitumenmischung, die aus der Splitt-Mischung w`) und |
| ungefähr 20 bis 35 % Asphalt oder Teerpech mit einem Er- |
| weiahungepunkt von mindestens 50 00 besteht, in heissem |
| Zustand mit einer gebräuchliehen Maschine wxf "Miere
;t |
| 9piitta kUNkehen gespiokten ASVachnitte den 1'ex.l?w
`.x;.?.i. etia- |
| ln dieser Weise können Deckschub t;:c:# ##1# # .O3eke |
| t 7 =. bis 50,8 mm und mehr aufge b`@r@'': _ . Der |
| litt wird durch das Rar-. fee*an die:r@@a@:cba._@ "r |
| ';= lunden und das aufgtragene Materi a!." ,
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| reteheuden Teile der splittetzckzhen .`@.@:tc"". l`, : ";ti.rd$ |
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sondern ist auch waeserbeatändig, wirkt isolierend und .schützt
gegen oxydative, chemische oder galvanische-Korroaion.
-
Beispiel v Belastbare plattenähnliche Bauelemente, deren Festigkeit,
bezogen auf das Gewicht, beachtlich hoch ist, werden wie *folgt hergestellt: Eine
dünnere Unterlage, die entweder aua einer dünnen leichtmetallplatte, etwa aus Aluminium,
oder aus einer oder mehreren Schichten eines Glasfasergewebes besteht= wird mit
einer katalytisch erhärtenden, filmbildenden Epoxyd- oder Phonals. harz-Mischung
beschichtet bzw. durchtränkt und in horizontaler Zage fixiert. Auf diese harzbeschichtete
Oberfläche wird eine gleichmässige Schicht des schlackenähnlichen Splitts Yon einheitlicher
Körnung, die etwa der Dicke der fertigen Platten entspricht, aufgebracht. Um die
Handhabung zu erleichtern, wird das Harz zum Schluss durch Erwärmen teilweise gehärtet,
und die nach oben ragenden Teile der Splittstückchen werden durch Aufspritzen mit
einem dünnen Überzug aus dem Harz versehen, das die Schicht bildet.
-
Dann wird eine teigähnliche Püllatoffmischungy die durch Vermischen
verschiedener Mengenanteile feinkörnigeren SPli.tfia, dessen Korngrösse kleiner
ist als die Zwischenräume zwischen den auf der Unterlage haftenden Splittstückehcn
(vgl. BG-ispiel I) mit
10 bis 25 Teilen des katalytisch erhärtenden filmbildenden
Harzes hergestellt wird,"_aiafge-;rageii, no daeL;
| säe die Zwischenraume zwischen den auf der Unterlage
haf- |
| tenden äplitt®tückahen ausfüllt. |
| Zum Sohlü®s wird eine obere Deckschicht.ähnlich der LTnter- |
| l®gs mit einer dünnen Harzschicht aufgeklebt und auf die |
| .mit.Fülsetoff versehene Schicht aufgepreaot, worauf man |
| -das Ganze durch Erwäimen aushärtet. Durch Rärtung $wi- |
| achen ?latten bei einem mäaaigen Druck (4,35 bis 3,5 8%m2) |
| erhält mm ein: kompaktes, starres und masehaltigee Bauele- |
| ment. |
| B01812121 11 |
| Ein röhrenförmige® Bauelement wie etwa ein zylindrisches |
| Stück oder ein Rohr, das im Vergleich $u seinem geringen |
| Gewicht eine hohe Festigkeit aufweist, wird wie.folgt her- |
| Seetelltt |
| Ein Glaefaservliea oder eine Glaafaeermatte wird mit einem |
| warmhärtenden filmbildenden Eposyd- oder Phenol-Harz
ge- |
| tränkt und in einer oder mehreren Zagen um einen Kern ge- |
| wiekelt, der später zum Zusammenschrumpfen
gebracht werden |
| kann, um eine Zylindrische Unterlage zu erhalten. Dann |
| wird durch Eindrücken ausgesiebter Splittetüokchen aus
dem |
| eahlackenähnliohen Gestein von gleichmässiger Korngrösse |
| avriaehen 6,4 mm und 25,¢ mm in die mit dem Harz beechioh-- |
| tete Unterlage die Splitt-Bindeschieht hergestellt, worauf |
| mm das Harz teilweise härtet, damit eich der mit Splitt |
| gespickte Rohling besser handhaben lügst. Dieser Rohling |
wird dann
vom Kern genommen,
worauf man eine dünne
Schicht
des filmbildenden Harzes
auf die Aussenfläche
der Splittstückohen
aufspritzt. Anschliessend
wird eine teigähaliche
Schicht, die den
feineren
Splitt enthält, dessen Korngrösse geringer
ist als die des auf
der Unterlage haftenden Splitts
und die gemäss
der obigen
Beschreibung hergestellt wurde,
auf die mit Splitte tüokchen
gespickte Aussenseite des Roh-
lings, vorzugsweise mittels
eines Eatruders,
aufgetragen:
Die gemäss
dieser Beschreibung
hergestellten Formlinge
er-
geben nach dem Härten Rohre,
die für vielerlei Zwecke"terwendbar
sind. So können
die Enden
der Röhren z.8.
konisch
verjüngt
und mit Muffen versehen werden,
sodass daraus
Rohr-
leitungen hergestellt werden können usw.,
doch ist es.sur Erzielung
einer grösseren Festigkeit von Vorteil, den.
Formling mindestens
mit einer Lage einen
mit dem Harz
getränk-
ten
Glasfaservliesen
zu umwickeln
und das Ganze, gegebenen-
falls durch
Erwärmen,
auszuhärten.