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Verwendung einer Mischung aus Kunstharz, bituminösem Bindemittel und
Kautschuk für die Herstellung von Belägen nach dem Prinzip der splittverfestigten
Mastixdecken Splittverfestigte Mastixdecken für Verkehrsflächen, wie Straßen, Rollbahnen
von Flugplätzen und dergleichen sind bekannt. Zu ihrer Herstellung wird in der Regel
zunächst eine als Bindungsmittel dienene Mastixschicht auf die Verkehrsfläche aufgebracht
und in diese Mastixschicht Splitt in solchen Mengen eingedrückt, beispielsweise
eingewalzt, daß er Korn an Korn liegt. Die Splittkörner stützen sich also unmittelbar
gegeneinander ab und gewährleisten hierdurch eine hohe Festigkeit des Fahrbahnbelages.
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Als Bindemittel werden normalerweise solche auf bituminöser Basis,
aber auch Mischungen aus geeigneten Bitumina und Kunstharzen,
soweit
diese homogen mischbar sind, verwendet (vgl. Farbe und Lack 1963, seite 830-832).
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, splittverfestigte Mastixdecken als Beläge
auf Stahlbrücken mit orthotropen Platten vorzusehen, die aufgrund ihrer Blechdicken
erhebliche Durchbiegfungen unter der Verkehrsbelastung erwarten lassen. Brückenbeläge
dieser Art haben sich auf orthotropen Platten mit einer Blechdicke von 12 mm und
darüber durchaus bewährt. Bituminöse Brückenbeläge sind jedoch stärkeren Durchbiegungen
der Fahrbahntafeln nicht gewachsen, so daß zur Zeit mit Rücksicht darauf eine Blechdicke
von mindestents 12 mm gewählt wird. Derart starke Blechdicken sind erforderlich,
um die auftretende Durchbiegung derart zu verringern, daß keine Rißbildungen im
Fahrbahnbelag oder AbEsungserscheinungen des Fahrbahnbelages von den Stahlplatten
auftreten können. Rißbildungen würden im Bereich der Stellen zur Korrosion der Fahrbahnplatten
führen. In die Risse oder unter den abgelösten Fahrbahnbelag dringen Wasser und
andere aggressive Medien ein. Die von solchen Fehlerstellen des Belages ausgehenden
und sich schnell ausbreitenden Korrosionserscheinungen haben eine vorzeitige Zerstörung
der BrUckenfahrbahnen zur Folge. - Ferner ist es bekannt (vgl.
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Bitumen, Teere, Asphalte, Peche und verwandte Stoffe, 1965, Seite
54-56, sowie deutsche Patentschrift 833 317) für Bauzwecke, insbesondere als Fugenvergußmas
se Gummi-Bitumen bzw. Teermischungen einzusetzen. Hierdurch soll die Lebensdauer
erhöht werden. Bei der Verwendung als Straßendecke soll insbesondere ein geräuschdämmender
Effekt durch die Gummi-Bitumen-Mischungen erreicht werden. Die eingangs aufgezçgten
und bei Belägen für Stahlbrücken mit
orthotropen Platten auftretenden
Probleme sind durch den Einsatz der zuletzt aufgeführten Mischung nicht lösbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, 5 bis 45 mm dicke Beläge
nach dem Prinzip der splittverfestigten Mastixdecken so auszubilden, daß die oben
beschriebenen Nachteile vermieden werT den, insbesondere eine Decke entsteht, die
ein gutes elastisches Verhalten zeigt und sich durch hohe Haftfestigkeit auf dem
Untergrund, insbesondere aus stählernen Brückenfahrbahnplatten auszeichnet sowie
ohne Rißbildungen den Verformungen der Fahrbahnplatten folgt.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung durch Verwendung einer Mischung aus
Zwei-Komponenten-Kunstharz, insbesondere auf Basis Epoxydharz oder Polyurethanharz,
bituminösen Bindemittdn und Kautschuk als Bindemittel für die Herstellung von Belägen
nach dem Prinzip der splittverfestigten Mastixdecken, insbesondere für Beläge auf
StahlbrUcken mit orthotropen Platten.
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Im einzelnen kann die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklicht
werden. Bezüglich der Mengenverhältnisse der einzelnen Komponenten hat Sich im Rahmen
der Erfindung besonders bewährt, und gilt daher als bevorzugte Mischung, daß der
Anteil des Zwei-Komponenten-Kunstharzes 10 bis 30 Gewichtsprozent, vorzugsweise
20%, der des bituminösen Bindemittels 70 bis 30 Gewichtsprozente, vorzugsweise 5,
und der des Kautschuks 20 bis 40 Gewichtsprozente, vorzugsweise 30%, der gesamtmischung
betragen. Als
Kunstharzkomponente wird vorzugsweise ein Zwei-Komponenten-Kunstharz
auf der Basis Epoxydharz oder Polyurethanharz verwendet. Als bituminöse Bindemittel
sind außer Teeren auch Spezialbitumina fü? die Mischung mit den Kunstharzen geeignet,
soweit diese Spezialbitumina mit den Kunstharzen homogen mischbar sid.
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Ähnlich verhalten sich Mischungen aus solchen Spezialbitutnina mit
Teerölen oder phenolischen Teerfraktionen. Auch bitumenhnliche Stoffe, die in gleicher
Weise mit Kunstharzen mischbar sind, beispielsweise Calcium-Naphthenat, welches
bei der Schmierölraffination als Nebenprodukt anfällt, sind geeignet. Im Rahmen
der EP-findung werden zur Vereinfachung alle diese Stoffe als bituniinbse Bindemittel
bezeichnet. Unter ihnen werden also verstandent 1. Teere nach DIN 1995 und Spezialteere
gleicher Viskosität, 2. Spezialbitumina (definiert durch ihre homogene Mischbarkeit
mit Kunstharz,) 3' Mischungen aus Bitumen und Teerölen bzw. Teerfraktionen, 4, bitumenähnliche
Stoffe, beispielsweise Cälsium-naphthenat.
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Bezüglich der Viskosität dieser so umrissenen Bindemittel empfiehlt
die Erfindung als bevorzugte Ausführungsform, daß die Viskosität des Bindemittels
bei 300 C nach DIN 1995 U 14 a 150 Sekunden nicht übersteigt. Dadurch wird erreicht,
daß die erfindungsgemäße Mischung bei Raumtemperatur fließähig ist ;
und
zu einer glatten Oberfläche verläuft. Bei Bindemiitteln höherer Viskosität kann
zur Herstellung der Mischung eine Erwärmung des Bindemittels vorteilhaft sein.
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Für die im Rahmen der Erfindung besonders wesentliche Kautschuk-Komponente
empfiehlt die Erfindung, vorzugsweise mit vernetztem Kautschuk, z.B. in Form von
Gummimehl oder Gummiraspel, zu arbeiten. Diesem Vorschlag der Erfindung kommt insofern
besondere Bedeutung zu, als bei Verwendung von vernetztem Kautschuk die Masse eine
Gummi-Elastizität erhält, deren Maß sich durch die Menge der zugesetzten Kautschuk-Komponente
beeinflussen läßt. Man erreicht gummi-elastische Rückfederungen, die bereits dreißig
Minuten nach der Entlastung bis zu ca. der Eindrucktiefe betragen. Vergleichsweise
weist ein einfaoher Gußasphalt (nach TV bit 6/60) oder dergleichen praktisch keine
Rückfederungen bei vorhandenen Eindrücken auf. Das platische Verhalten kann in bekannter
Weise durch die Menge des zugegebenen bituminösen Bindemittels und bei Verwendung
von zwei-Komponenten-Kunstharzen durch die benfalls bekannte Untervernetzung erreicht
werden.
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Bezüglich der Herstellung von Belägen nach dem Prinzip der splittverfestigten
Mastixdecken, insbesondere als Beläge auf Stahlbrüclen mit orthotropen Platten,
unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung empfiehlt die Erfindung, daß in
die auf die Fahrbahnplatten aufgebrachte Mischung bis zum Vierfachen ihres Gewichtes
Splitt eingedrückt wird. Die Korngröße des Splittes ist dabei auf die Belagsdicke
abzustimmen. Beispielsweise wird bei
einer vorgesehenen Belagsdicke
von 20 mm zweckmäßig Splitt der Körnung 12/18 mm eingedrückt. Im einzelnen richtet
sich die eingedrückte Splittmenge danach, daß in der Bindemittelschicht eine Korn
an Korn liegende Splittpackung verwirklicht wird, also die Splittkörner in der Bindemittelschicht
eingebettet sind, sich jedoch unmittelbar abstützen und so die gewünschte Verfestigung
erzeugen. Die Splittkörner werden dabei über die gesamte Schichtdicke eingedrückt.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß eine unter Verwendung der erfindungsgemäßen Mischung hergestellte splittverfestigte
Mastixdecke trotz der Splittverfestigung überraschenderweise ausgezeichnete gummielastische
Eigenschaften und eine sehr gute Haftfähigkeit gegenüber ihrem Untergrund zeigt,
so daß sie besonders für Beläge auf Stahlbrücken mit orthotropen Platten geeignet
ist, die aufgrund ihrer Bechdicken erhebliche Durchbiegungen unter Belastung erwarten
lassen. Bei Verwendung von kalthärtenden Zwei-Komponenten-Kunstharzen wie sie im
Rahmen der Erfindung vorzugsweise benutzt werden, kann die Fahrbahndecke bei normaler
Außentemperatur ohne Erwärmung r einzelnen Mischungs-Komponenten hergestellt werden.
Sie härtet dann in kaltem Zustand aus. Allerdings können durch Anwärmen der Ausgangs-Komponenten
der Mischvorgang und die Aushärtung beschleunigt werden. Jedenfalls wird durch die
Erfindung ein Belag nach dem Prinzip der splittverfestigten Mastixdecken geschaffen,
der allen Beanspruchungen, insbesondere bei elastisch sich verformendem Untergrund,
gewachsen ist.
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Im folgenden sei die Erfindung anhand eines Beispieles näher erläutert:
Für die Herstellung eines Belages auf Stahlbrücken mit orthotropen Platten, deren
Blechdicken erhebliche Verformungen und durchbiegungen unter der Belastung des Verkehrs
erwarten lassen, wird auf die Fahrbahntafel eine kalthärtende Masse aufgetragen,
die etwa folgende Zusammensetzung besitzt: 20 Gew.% Kunstharz 50 Gew.% bit Bindemittel
mit einer Viskosität von max.
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150 Sekunden (gemessen nach DIN 1995 U 14 a) 30 Gew.% Kautschuk.
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Zur Herstellung eines Belages von etwa 20 mm Dicke werden 10 bis 12
kg/qm dieser Masse aufgetragen. In die noch nicht erstarrte bzw. erhärtete Masse
werden etwa 20 bis 25 kg/qm Splitt der Köro nung 12/18 mm eingedrückt.
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Gegenstand der Erfindung ist auch eine Fahrbahnplatte 1 für Stahlbrücken
gekennzeichnet, durch einen auf die Platte aufgebrachten Belag aus einer Bindungsmittelschicht
(2) der Zusammensetzung Kunstharz 10 bis 30 %, vorzugsweise 20 % bituminöses Bindemittel
70 bis 30 %, vorzugsweise 50 , Kautschuk 20 bis 40%, vorzugsweise 3( und in die
Bindungsmittelschicht (2) der Zusammensetzung
Kunstharz 10 bis 3,
vorzugsweise 20% bituminöses Bindemittel 70 bis 30 , vorzugsweise 50% Kautschuk
20 bis 40 %, vorzugsweise 30% und in die Bindungsmittelschicht Korn an Korn eingedrücktem
splitt (3). Der Splitt ist über die gesamte Schichtstärke eingedrückt. Die erfindungsgemäße
Fahrbahnplatte ist in der beiliegenden Zeichnung beispielsweise dargestellt.