DE1658778B2

DE1658778B2 - Bituminoese feuchtigkeitsisolierung, insbesondere fuer befahrbare flaechen

Info

Publication number: DE1658778B2
Application number: DE1967A0056432
Authority: DE
Inventors: Emmerich Dipl.-Ing. Villach Schuscha (Österreich)
Original assignee: Geissler u. Pehr GmbH, Fürnitz (Österreich)
Priority date: 1966-03-07
Filing date: 1967-08-04
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE1658778C3; NL6710895A; DE1658778A1; CH542321A; BE702424A

Description

Die Erfindung betrifft eine bituminöse Feuchtigkeitsisolierung mit einer folienartigen Trennschicht gegenüber einem bituminösen Belag, insbesondere für befahrbare Flächen, bei der die Trennschicht aus einer Metallfolie besteht, die mit einer bewehrten bituminösen Dichtungsbahn eine Verbundbahn bildet, wobei auf der Metallfolienseite der Verbundbahn ein bituminöser Belag als Schutzschicht aufgebracht ist. Durch die Erfindung wird eine Verbesserung bzw. weitere Ausgestaltung der durch das Hauptpatent 16 09 409 geschützten Erfindung bezweckt.

Der Erfindung gemäß dem Hauptpatent lag die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere für befahrbare Flächen geeignete Feuchtigkeitsisolierung zu schaffen, welche einfach und rasch verlegbar und außerdem hoch belastbar und haltbar ist. Diese Aufgabe wurde durch die Erfindung gemäß dem Hauptpatent dadurch gelöst, daß die Trennschicht aus einer Metallfolie besteht, die mit einer bewehrten bituminösen Dichtungsbahn unter Bildung einer Verbundbahn kombiniert ist. Insbesondere bei der Anwendung dieser Erfindung im Straßen- und Brückenbau wurde gemäß dem Hauptpatent als besonders vorteilhafte Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, die Isolierung noch mit einer Schutzschicht zu versehen, wobei der auf der Metallfolie liegende bituminöse Belag, der aus einer Kaltmischgutschicht besteht, als Schutzschicht dient.

Durch die Erfindung gemäß dem Hauptpatent wurde einerseits erreicht, daß die Trennschicht und eine Dichtungsbahn zu einer Verbundbahn vorfabrizierbar ist, die dann unter Einsparung eines Arbeitsganges bequem und rasch verlegt werden kann, und daß andererseits die als Trennschicht verwendete Metallfolie im Verbund mit der bituminösen Dichtungsbahn absolut dicht und hohen Belastungen gewachsen ist, so daß sie den Anforderungen unter einer Fahrbahndecke besser als die bisher bekannten Isolierungen entspricht.

Die gemäß dem Hauptpatent als Schutzschicht dienende Kaltmischgutschicht muß mit einem verhältnismäßig hohen Hohlraumanteil ausgestattet werden, um dem Lösungsmittel die Möglichkeit zu geben, zu verdunsten. Dieser Hohlraumanteil hat jedoch die zwangsläufige Folge, daß die Festigkeit des Mischgutes geringer ist, wenngleich sie durch besondere Maßnahmen auf verhältnismäßig hohe Werte gesteigert werden konnte. Für besonders beanspruchte Objekte, das sind solche mit besonders starkem Bauverkehr, besieht die Möglichkeit, daß diese Festigkeit nicht ausreicht und ίο unter Umständen zu einer Spurbildung, Wellenbildung u. z. im Mischgut führt. Darüber hinaus ist bei extremen Belastungen die Kantenfestigkeit der Mineralkomponente von besonderer Wichtigkeit, die jedoch nicht immer richtig, exakt, schnell und sicher festgestellt werden kann.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer bituminösen Feuchtigkeitsisolierung gemäß dem Hauptpatent die erwähnten Nachteile der Kaltmischgutschutzschicht zu vermeiden und die Festigkeit der bituminösen Feuchtigkeitsisolierung zu verbessern, so daß die Isolierung auch besonders schweren Belastungen gewachsen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der als Schutzschicht auf der Metallfolienseite der Verbundbahn angeordnete bituminöse Belag als Heißmischgutschicht bei Mindesteinbautemperaturen zwischen 100 und 120° C aufgebracht ist. Die Körnung der Heißmischgutschicht, wie z. B. Asphalt-Feinbeton, Asphalt Grobbeton, Sandasphalt od. dgl. kann einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zufolge 0/8 bis 0/15 betragen. Die Dicke der Heißmischgutschicht kann zweckmäßig bis 2 cm betragen. Größere Schichtdicken können durch mehrlagigen Einbau erzielt werden.

Die Einbautemperaturen betragen erfindungsgemäß mindestens 100 bis 120°C. Die Verdichtung erfolgt z. B. mit einer Walze, deren Geschwindigkeit mindestens 5 km/h beträgt. Man erhält dadurch eine Schutzschicht mit geringerem Hohlraumanteil, größerer mechanischer Festigkeit und dichterer Struktur, die insbesondere für schweren und schwersten Baustellenverkehr geeigne' ist. Zudem ist die Verwendung von Heißmischgut, das durch das dichte Netz von Heißmischanlagen in jeder Form und Qualität preiswert zu haben ist, auch in der Praxis von Vorteil.

Die Hohlräume und die mechanischen Eigenschaften einer bituminösen Mischgutschicht hängen wesentlich von der Verdichtungstemperatur und der Verdichtungsarbeit ab. Während die Verdichtungsarbeit durch das Walzengewicht, die Zahl der Walzübergänge und die Walzengeschwindigkeit als konstant vorgegeben angesehen werden kann, möge folgendes Beispiel den Einfluß der Verdichtungstemperatur verdeutlichen. Dasselbe Mischgut wurde unter sonst gleichbleibenden Bedingungen bei 100, HO und 130°C verdichtet und einer Prüfung nach M a r s h a 11 unterzogen:

Verdichtungstemperatur 10O⁰C 110⁰C 130°C

Stabilität, kg	950	1080	1180
Raumgewicht, kg/lit	2,30	2,32	2,34
Hohlraum V%	4,6	2,1	1.3

Daraus geht hervor, daß bei einer niedrigen Verdichtungstemperatur die Stabilität abnimmt, jedoch nur in einem solchen Maß, daß sie immerhin noch etwa

doppelt so hoch wie diejenige eines bituminösen Kaltmischgutes liegt. Der Hohlraumteil steigt ebenfalls auf ca. das Vierfache, liegt jedoch mit 4,6 Vol.-% bei etwa einem Fünftel des Wertes von Kaltgemisch (mit ca. 20 Vol.-q/o).

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise erläutert bzw. veranschaulicht, und zwar zeigt

F i g. 1 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Wirkung der bituminösen Heißmischgutschicht auf die isolierende Verbundbahn und

F i g. 2 einen Querschnitt durch eine Feuchtigkeitsisolieruüg gemäß der Erfindung.

Untersuchungen, wie weit ein bituminöses Heißmischgut von 105⁰C die darunterliegende Isolierung und Trennschicht aufwärmt und bis zu welchem Grad damit die Gefahr einer Verdrückung der bituminösen Isolierbahnen durch den Abwalzvorgang gegeben ist, sind in F i g. 1 festgehalten, in der die Abszisse die Zeit in Minuten und die Ordinate die Temperatur in ⁰C bedeuten. Die Kurve 1 ergibt die Abkühlungskurve für _Jo eine Meßstelle 4 mm unter der Mischgutoberfläche, Kurve 2 die Abkühlungskurve für eine Meßstellc 5 mm über der Aluminiumfolie, Kurve 3 die Abkühlungskurve für eine Meßstelle 1 mm unter der Aluminiumfolie und Kurve 4 die Abkühlungskurve für eine Meßstelle 1,5 mm über der Betonplatte.

Zur Beurteilung der ingenieurmäßigen Möglichkeiten ist es wichtig, die Abkühlungskurven innerhalb der Isolierschicht in Abhängigkeit von der Zeit zu kennen. Erst bei genauer Kenntnis der maximal auftretenden Temperaturen in der Isolierung kann entschieden werden, ob ein Heißeinbau grundsätzlich möglich ist bzw. welche Vorbedingungen gegeben sein müssen. Eingehende Untersuchungen haben gezeigt, daß bei Verwendung eines Heißmischgutes mit einer spezifisehen Wärme von etwa 0,25 cal/°C der Temperaturverlauf in der obersten Zone der Isolierschicht, also der am stärksten wärmebelasteten, dem in Fi g. 1 dargestellten Kurvenverlauf entspricht. Danach wird das Temperaturmaximum etwa 8 Minuten nach erfolgtem Einbau erreicht und beträgt 6O⁰C. Die armierten Isolierschichten werden mit Deckschichten aus gefüllertem Bitumen in Bahnenform erzeugt. Der Erweichungspunkt nach Ring und Kugel des reinen Bitumens beträgt ca. 120⁰C, so daß die Temperaturspanne von der Maximaltemperatur bei Einbau des Mischgutes zum Erweichungspunkt nach Ring und Kugel des reinen Bitumens 60° C beträgt.

Neben der Temperatur ist für die Verformung auch noch die Dauer der Lasteinwirkung und die Größe der Last maßgebend. Für eine TANDEM-Walze von 9 to Dienstgewicht, mit einer Geschwindigkeit von 5 km/h, beträgt die Belastungsdauer des einzelnen Punktes ca. 0,1 see pro Walzenübergang und der spezifische Flächendruck ca. 3 kg/cm². Bei einem Bitumen mit einem Erweichungspunkt von 120"C und einer Penetration von 20 beträgt bei der vorerwähnten Temperatur, das sind 6O⁰C unter dem Erweichungspunkt und bei der Belastungsdauer von ca. 0,1 see, die Sieifigkeii Ι χ 10^b N/m². Es war zu e-warten,daß eine Verdrückung der Isolierung unter den genannten Voraussetzungen nicht eintritt; dies wurde durch die Praxis bestätigt.

Die Verformbarkeit von Bitumen setzt sich aus einem elastischen und einem plastischen Anteil zusammen. Als Maß für die Verformbarkeit gilt in der Bitumenchemie die Steifigkeit mit der Dimension [Kraft/Fläche]. Diese Steifigkeit ist eine Funktion sowohl der Temperatur, der Belastungsdauer als auch der Bitumensorte, und zwar nimmt sie mit geringer werdender Temperatur und kürzerer Belastungsdauer zu. Sie sagt jedoch nichts über das Verhältnis von elastischer und plastischer Verformung aus. Für die Isolierung ist eine möglichst geringe Änderung der Steifigkeit mit der Temperatur und der Belastungsdauer wünschenswert. Sie darf nicht zu hoch liegen, denn sonst würde der große Vorteil der Flexibilität preisgegeben werden. Ferner soll der elastische Anteil der an sich bis zu einem gewissen Grad wünschenswerten Verformbarkeit möglichst groß sein.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsisolierung, insbesondere einer Brückenisolierung, wird zweckmäßig darauf geachtet, daß das für die Isolierschichten verwendete Spezialbitumen die erwähnten Eigenschaften hat. Die durch dieses Spezialbitumen gegebenen Vorteile werden durch eine sachgemäße Füllerung weiter vergrößert, so daß sich z. B. folgende Zusammensetzung ergibt:

14 Vol.-°/o Mineralfüller und 86 Vol.-% Bitumen. Der Füller weist vorteilhaft eine maximale Korngröße von 0,3 mm auf, wobei der Anteil der Teilchen unter 0,04 mm mindestens 65 Gew.-°/o, unter 0,06 mm mindestens 78 Gew.-%, unter 0,075 mm mindestens 84 Gew.-% und unter 0,09 mm mindestens 88 Gew.-% beträgt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsisolierung, wie sie zum Isolieren von Brücken verwendet wird, ist in Fig. 2 der Zeichnung dargestellt.

Dabei ist der Unterbeton 1 mit einem zweifachen Bitumenanstrich 2 versehen. Auf dem Bitumenanstrich 2 des Unterbetons 1 befindet sich die erste Lage der Isolierbahn 3, die eine nicht eingezeichnete Glasgewebeeinlage aufweist. Auf die erste Isolierbahn 3 ist die Verbundbahn 7 aufgebracht, die eine Glasgewebeeinlage 8 und darüber eine zweite Einlage aus einer Aluminiumfolie 4 aufweist. Die Dicke der gesamten Verbundbahn beträgt etwa 5 mm. Auf die Verbundbahn ist die Heißmischgutschicht 5 als Schutzschicht aufgebracht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

j. Bituminöse Feuchtigkeitsisolierung mit einer folienartigen Trennschicht gegenüber einem bituminösen Belag, insbesondere für befahrbare Flächen, bei der die Trennschicht aus einer Metallfolie besteht, die mit einer bewehrten bituminösen Dichtungsbahn eine Verbundbahn bildet, wobei aui der Metallfolienseite der Verbundbahn ein bituminöser Belag als Schutzschicht aufgebracht ist nach Hauptpatent 16 09 409, dadurch gekennzeichnet, daß der bituminöse Belag als Heißmischgutschicht (5) bei Mindesteinbautemperaturen zwischen 100 und 120° C aufgebracht ist.
2. Isolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Heißmischgutschicht (5) bis 2 cm beträgt.
3. Isolierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnung der Heißmischgutschicht (5) 0/8 bis 0/15 beträgt.
4. Isolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißmischgutschicht (5) mit einer Einbautemperatur von 105⁰C aufgebracht ist.