DE1816704A1 - Flexible bearing layer for road surfaces - Google Patents

Flexible bearing layer for road surfaces

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Abstract

Grain-graded mixture comprises ballast, chippings and sand resulting in a low incidence of hollows, whereby the mixture contains approx. 1-3 wt.% pref. 2 wt.% hydraulic binder calculated on the dry weight of the stone mixture.

Description

"Flexible Tragschicht für Fahrbahndecken und Verfahren zu deren Herstellung" Die erfindung betrifft eine flexible Tragschicht aus einem hohiraumarmen, kornabgestuften Schotter-, Splitt-Sand-Gemisch und/oder einem hohlraumarmen kornabgestuften Kies-Sand-Gemisch für Fahrbahndecken von Verkehrsflächen sowie ein Verfahren zur herstellung einer solchen Tragechicht. "Flexible base course for road pavements and processes for their production" The invention relates to a flexible base layer made of a grain-graded one with little hollow space Gravel, grit-sand mixture and / or a grain-graded gravel-sand mixture with little voids for road pavements of traffic areas as well as a process for the production of a such a support layer.

Schottertragschichten unter Fahrbahndecken von Verkehrsflächen wie Straßen, Parkplätze aus kornabgestuften Gesteinsgemischen, sog. ihineralbeton, gehören seit Jahren zu den Standardbauweisen im Straßenbauc Die erforderlichen Gesteinsgemische werden entweder im Lieferwerk oder in Mischanlagen auf der Baustelle -fertig gemischt (mixed-inplant) oder es wird das vorgeschriebene Gesteinsgemisch durch Mischen mehrerer Korngruppen unmittelbar auf der Trasse hergestellt (mixed-in-place). Diese Schottertragschichten enthalten keinerlei zusätzliche Bindemittel. Das Gleiche gilt für Tragschichten aus kornabgestuften Kies-Sand-Gemischen, sog. Kiestragschichten.Gravel base layers under the pavement of traffic areas such as Streets, parking lots made of graded rock mixtures, so-called ihineralbeton, belong for years to the standard construction methods in road constructionc The necessary rock mixtures are mixed ready either in the delivery plant or in mixing systems on the construction site (mixed-inplant) or it is the prescribed rock mixture by mixing several Grain groups produced directly on the route (mixed-in-place). These gravel base layers do not contain any additional binding agents. The same applies to base courses from grain-graded gravel-sand mixtures, so-called gravel layers.

Alle diese Gesteinsgemische werden mit dem für die Verdichtung erforderlichen Wassergehalt eingebaute Ber Ausbau einer Straße erfolgt entweder unter Aufrechterhaltung des Verkehrs oder z.B.All of these rock mixtures are mixed with what is required for compaction Water content built in. A road is either built under maintenance the traffic or e.g.

bei lieubaustrecken unter völliger Sperrung des öffentlichen Straßenverkehrs. Bei der schichtweisen nerstellung der Straßenbefestigung wird die Tragachicht im letztgenannten Falle nur durch den Baustellenverkehr, im erstgenannten Falle aber noch zusätzlich durch den öffentlichen Straßenverkehr beansprucht.In the case of Lieuba routes, public road traffic is completely blocked. During the layer-by-layer construction of the road pavement, the supporting layer is used in The latter case only due to construction site traffic, but in the former case additionally claimed by public road traffic.

Hierbei werden aus der Oberfläche der Tragschicht infolge aer baugwirkung der Fahrzeugreifen Feinteile des Gesteinsgemisches herausgesaugt und es bilden sich im Verlauf der Verkehrseinwirkung Schlaglöcher, die zu einer allmählichen Zerstörung der Tragschicht führen.In this case, the surface of the base layer is created as a result of aer building effects The vehicle tires suck out fine particles of the rock mixture and they form in the course of traffic exposure potholes leading to gradual destruction the base course.

er erfindung liegt die aufgabe zugrunde, eine flexible Tragschicht der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welcher die Bildung von Schlaglöchern durch Heraussaugen von Feinteilen des Gesteinsgemisches bei der Befahrung der Tragschicht vermieden ist.he invention is based on the task of a flexible base layer of the type mentioned to create, in which the formation of potholes by sucking out fine particles of the rock mixture when driving over the base course is avoided.

Hierfür schlägt die Erfindung vor, daß das Gemisch etwa 1 bis 3 Gewichts-%, vorzugsweise etwa 2 Gewichts-% hydraulisches Bindemittel, bezogen auf das Trockengewicht des Gesteinsgemisches, enthält. iiie vorgeschlagene Tragschicht gestattet das Befahren derselben, ohne daß ein Heraussaugen von Feinteilen erfolgt, wobei der geringe Anteil an hydraulischem Bindemittel die gewünschte Elastizität der Tragschicht gewährleistet. Eine Zugabe von beispielsweise Normenzement in der für Beton üblichen Menge bei auf der Baustelle hergestellten Gesteinsgemi schen oder durch Aufstreuen auf das feuchte Gemisch würde eine starre Beton-Tragsohicht ergeben und damit gerade den Vorteil der Schottertragschicht als flexible (elastoplastische) Bauweise eleminieren, Sinngemäß gilt das Gleiche bei Verwendung von Bindemitteln auf organischer Kohlenwasserstoffbasis in Verbindung mit einem hohen Anteil an hydraulischem Bindemittel. Bei im Lieferwerk aufbereiteten Gesteinsgemischen würden sich durch Zugabe von Normenzement in der bisher üblichen menge wegen der notwendigen Transport- und Einbauzeiten Schwierigkeiten ergeben, weil die Abbindereaktion infolge des dem Gesteinsgemisch anhaftenden Wassers sofort beim Zumischen beginnt und deshalb eine ordnungsgemäße und für die Funktion der Tragschicht ausschlaggebende Verdichtung in Frage gestellt ist. Aus diesem Grunde kommt dem erfindungsgemäßen Gehalt von nur 1 bis 3 Gewichtsprozent hydraulisches Bindemittel im Gemisch wesentliche Bedeutung zu.For this purpose, the invention proposes that the mixture be about 1 to 3% by weight, preferably about 2% by weight hydraulic binder, based on the dry weight of the rock mixture. The proposed base course allows driving on the same without sucking out fines, the small proportion the required elasticity of the base layer is guaranteed by hydraulic binding agent. An addition of, for example, standard cement in the amount customary for concrete Rock mixtures produced on the construction site or by sprinkling on the damp mixture would result in a rigid concrete support layer and thus just that Eliminate the advantage of the ballast base layer as a flexible (elastoplastic) construction, The same applies analogously when using binders based on organic hydrocarbons in connection with a high proportion of hydraulic binders. at in the Rock mixtures prepared by the supplier would be improved by adding standard cement Difficulties in the previously usual amount due to the necessary transport and installation times result because the setting reaction as a result of the water adhering to the rock mixture immediately begins when mixing and therefore a proper and for the function the compaction that is decisive for the base course is in question. For this reason comes to the inventive content of only 1 to 3 percent by weight hydraulic Binder in the mixture of essential importance.

Die erfindungsgemäße Tragschicht,bestehend aus Gesteinsgemisch samt Bindemittel, weist einen beträchtlich höheren statischen bzw. dynamischen Elastizitätsmodul auf, weshalb die sicke der Tragschicht gegenüber den bekannten ungebundenen Tragschichten verringert werden kann.The base layer according to the invention, consisting of a rock mixture together Binder has a considerably higher static or dynamic modulus of elasticity on, which is why the bead of the base course compared to the known unbound base course can be reduced.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt darin, daß infolge der Beimischung des Bindemittels in der angegebenen menge der Kornanteil kleiner als 0,02 mm Durchmesser nicht wie bisher mit 3 Gewichtsprozent eingehalten werden muß, un ein froetsioheres Gesteinegemisch zu erhalten. Bei der erfindungegemäßen Mischung kann vielmehr der vorerwähnte Kornanteil bis zu etwa 6 Gewichtsprozent betragen, ohne daß Frostschäden in der Tragechicht zu erwarten sind. Voraussetzung ist, daß die Fahrbahndecke vor der Frosteinwirkung auf die Tragachicht aufgebracht wird.Another major advantage of the invention is that as a result When adding the binder in the specified amount, the grain fraction is smaller than 0.02 mm in diameter are not adhered to as before with 3 percent by weight must, in order to obtain a frozen mixture of rocks. In the case of the invention Rather, the aforementioned grain content can be mixed up to about 6 percent by weight without the risk of frost damage in the support layer. pre-condition is that the road surface is applied to the supporting layer before the frost will.

liach einem weiteren Vorschlag der erfindung enthält das Gemisch als hydraulisches Bindemittel Zement. Besonders zweckmäßig ist, wenn gemäß weiterer Erfindung das Hydraulische Bindemittel folgende vermahlene Stoffe enthält: 10 bis 30 Gewichts-% Portlandzementklinker, 5 bis 15 Gewichts-% stark wasserlöslichen Anhydritt, z.B. mit einer Wasserlöslichkeit von etwa 10 g/l Wasser und 85 bis 55 Gewichts-% eines weiteren, langsan erhärtenden, durch Reaktion im festen Zustand hergestellten hydraulischen Stoffes.liach another proposal of the invention contains the mixture as hydraulic binder cement. It is particularly useful if according to further Invention the hydraulic binder contains the following ground substances: 10 to 30% by weight Portland cement clinker, 5 to 15% by weight highly water-soluble anhydride, e.g. with a water solubility of about 10 g / l water and 85 to 55% by weight another, long-hardening, prepared by reaction in the solid state hydraulic fabric.

Ein derartiges Bindemittel weist ein hohes Wasserbindevermögen auf, wobei es hydraulisch erhärtet und mit dem Gesteina- bzw.Such a binder has a high water-binding capacity, whereby it hardens hydraulically and with the rock or

Mineralgemisch vermengt lange Zeit verarbeitungsfähig bleibt.Mixed mineral mixture remains workable for a long time.

In Weiterbildung der letzterwähnten Ausführungsform schlägt die Erfindung vor, daß der Anteil des hydraulischen Bindemittel an stark wasserlöslichem Anhydrit und an dem weiteren, langsam erhärtenden, durch Reaktion im festen Zustand hergestellten hydraulischen Stoff durch 90 bis 70 Gewichts- Ölschieferabbrand gebildet ist. Beispielsweise kommt auch ein aus dem Schmelzfluß entstandenes, latent hydraulisches Bindemittel, z.B.In a further development of the last-mentioned embodiment, the invention proposes before that the proportion of the hydraulic binder of highly water-soluble anhydrite and the other, slowly hardening, prepared by reaction in the solid state hydraulic substance is formed by 90 to 70 weight oil shale burn-up. For example there is also a latent hydraulic binder created from the melt flow, e.g.

Hochofenschlacke, sowie puazolanisch wirksame Bindemittel, z.B.Blast furnace slag, as well as binding agents effective in puazolan, e.g.

Traß, in Frage, wobei es sich wie beim Ölschieferabbrand um ein durch Reaktion im festen Zustand hergestelltes, an sich hydrautisches Bindemittel handelt. Der Zusatz von Ölschieferabbrand hat den Vorteil, daß in dem Ölschieferabbrand schon der Anhydrit von der iierstellung her in der hochlöslichen, hoohreaktionsfähigen Form enthalten ist.Trass, in question, whereby it is a through as with the oil shale burn Reaction in the solid state produced, per se hydraulic binder. The addition of oil shale burn-up has the advantage that already in the oil shale burn-up the anhydrite from the production in the highly soluble, highly reactive Shape is included.

Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, das Bindemittel erfindungsgemäß mit an sich bekannten hydrophobierenden Stoffen wie ölsäure, Stearinsäure, Palmitin-Säure, Myristinsäure, quaternären Ammoniumbasen usw. in engen von 0.05 bis 3 %o gemeinsame zu vermahlen. Man erreicht dadurch die folgenden Vorteile: 1. bas Bindemittel bleibt diepergiert und leicht dosierfähig.It has also proven to be advantageous to use the binder according to the invention with known hydrophobing substances such as oleic acid, stearic acid, palmitic acid, Myristic acid, quaternary ammonium bases, etc. in close ranges from 0.05 to 3% o common to grind. This achieves the following advantages: 1. The binder remains di-dispersed and easy to dose.

2. Las Bindemittel ist nach dem Ausstreuen auf der Baustelle zunächst unempfindlich gegen Feuchtigkeit des Geeteinegemisches oder der Luft. Beim innigen Mischen mit dem Gesteinsgemisch wird der Schutzfilm entfernt und die Reaktion des Bindemittels mit Wasser beginnt.2. Las binder is initially applied after spreading on the construction site Insensitive to moisture in the geese mixture or the air. With the heartfelt Mixing with the rock mixture, the protective film is removed and the reaction of the Binder starts with water.

3. er Zusatz dieser Stoffe verlängert außerdem die Abbindezeit des Bindemittels noch mehr, nämlich um ca. 4 bis 5 zutun den, so daß eine genügend lange Reaktionszeit des Bindemittels nach dem Vermischen gegeben ist, wodurch es sich insbesondere für die Zugabe schon im Lieferwerk mit den damit ver bundenen längeren Transport- und Einbauzeiten eignet.3. The addition of these substances also extends the setting time of Binder even more, namely by about 4 to 5 to the, so that a long enough Reaction time of the binder after mixing is given, which makes it especially for the addition already in the delivery plant with the associated longer ones Transport and installation times are suitable.

4. Der im Gemisch verbliebene zugesetzte Stoff hydrophobiert das Gemisch und erhöht infolge Verhinderung der iVassersaugung die Frostbeständigkeit. 4. The added substance remaining in the mixture makes the water repellent Mixture and increases the frost resistance by preventing water suction.

Gemäß weiterer Erfindung-kann dem Bindemittel zur Verlängerung der Bindezeit 0.1 bis 3 %o Melasse und/oder Weinsäure, auf die fertige Mischung berechnet, zugesetzt sein.According to a further invention, the binder can be used to extend the Setting time 0.1 to 3% o molasses and / or tartaric acid, calculated on the finished mixture, be added.

Weiterhin läßt sich der durch die Erfindung erstrebte effekt auch ersielen, wenn außer dem hydraulischen bzw. hydrophobierten hydraulischen Bindemittel eine geringe Menge bestimmter aufbereiteter organischer Bindemittel auf Kohlenwasserstoffbasis, z.B. ein Straßenöl mit etwa 30 % Pechgehalt dem Gesteinsgemisch zugegeben wird, wobei ein Mischungsverhältnis der beiden Bindemittel von etwa 1:1 zweckmäßig ist. Furthermore, the effect aimed for by the invention can also be achieved ersielen if apart from the hydraulic or hydrophobized hydraulic binder a small amount of certain recycled organic binders based on hydrocarbons, E.g. a road oil with about 30% pitch content is added to the rock mixture, a mixing ratio of the two binders of about 1: 1 is expedient.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer Tragschicht und schlägt in diesem Zusammenhang vor, daß die Bei mischung des Bindemittels zumindest bei Verwendung von nicht hydrophobiertem Zement unmittelbar vor dem Einbau des die Tragschicht bildenden Gemisches oder durch Aufstreuen auf das bereits ausgebreitete, zunächst noch bindemittelfreie Gesteinsgemisch erfolgt. The invention also relates to a method for producing a base course and suggests in this context that the admixture of the binder at least when using cement that has not been hydrophobized immediately before the installation of the die Base layer forming mixture or by sprinkling on the already spread, initially still binder-free rock mixture takes place.

Bezüglich der Herstellung der Tragschicht schlägt die Erfindung ebenfalls vor, daß die Beimischung des Bindemittels bei Verwendung eines hydrophobierten hydraulischen Bindemittels im Lieferwerk während oder nach der Aufbereitung des Gesteinsgemische (mixed-in-plant) erfolgt. With regard to the production of the base layer, the invention also suggests suggest that the addition of the binder when using a hydrophobized hydraulic Binder in the delivery plant during or after the preparation of the rock mixture (mixed-in-plant) takes place.

Eine besonders gute Durchmischung ergibt sich, wenn nach einem weiteren Vorschlag aer Erfindung das bindemittel der dem Gesteinsgemisch zuzugebenden Sand- bzw. Feinkornkomponente beigemischt wird.A particularly good mixing results if after another Proposal of the invention the binding agent of the sand to be added to the rock mixture or fine-grain component is added.

Zweckmäßig ist es, wenn nach einem weiteren Verfahrensschritt der erfindung das für die Verdichtung erforderliche und gleichzeitig als Anmachflüssigkeit Sür das Bindemittel dienende Wasser nach oder zusammen mit der Zugabe des Bindemittels beigegeben wird.It is useful if, after a further process step, the Invention that is necessary for the compaction and at the same time as a mixing liquid Water used for the binding agent after or together with the addition of the binding agent is added.

In der Zeichnung ist eine Straße, welche unter der Fahrbahndecke eine Tragschicht gemäß der erfindung aufweist, im halben querschnitt schematisch dargestellt.In the drawing there is a street, which is a Has base layer according to the invention, shown schematically in half cross section.

illit 1 ist die als Frostschutzschicht dienende untere Tragschicht bezeichnet, welche in bekannter Weise ausgeführt ist.illit 1 is the lower base layer that serves as a frost protection layer referred to, which is carried out in a known manner.

Im Bereich der eigentlichen Fahrbahn befindet sich auf der unteren Tragschicht 1 die die Fahrbahndecke 2 tragende erfindungsgemäße Tragschicht 3. Am Außenrand der Fahrbahn ist in bekannter Weise ein Leitstreifen 4 vorgesehen, welcher noch auf der Tragschicht 3 angeordnet ist. Hieran schließt sich eine humus schicht 5 an, welche zum größten Teil auf der unteren Tragschicht 1 liegt.In the area of the actual roadway is on the lower one Base layer 1 is the base layer 3 according to the invention which supports the road surface 2 A guide strip 4 is provided in a known manner on the outer edge of the roadway, which is still arranged on the base layer 3. This is followed by a humus layer 5, which for the most part lies on the lower base layer 1.

Claims (11)

PatentansprücheClaims 1. Flexible Tragschicht aus einem hohlraumarmen, kornabgeetuften Sohotter- Splitt - Sand - Gemisch und/oder einem hohlraumarmen kornabgestuften Kies- Sand-Gemisch für Fahrbahndecken von Verkehrsflächen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch etwa 1 bis 3 Jewichts-% vorzugsweise etwa 2 Gewichts-% hydrauklischee Bindemittel, bezogen auf das Trockengewicht des Gesteinsgemisches, enthält. 1. Flexible base layer made of a hollow, grain-stepped Sohotter grit sand mixture and / or a grain-graded gravel with few cavities Sand mixture for road surfaces on traffic areas, characterized in that the mixture about 1 to 3% by weight, preferably about 2% by weight hydraulic clichés Contains binder, based on the dry weight of the rock mixture. 2. Tragschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch als hydraulisches Bindemittel Zement enthält. 2. Base layer according to claim 1, characterized in that the mixture contains cement as a hydraulic binder. 3. Tragschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydraulische Bindemittel folgende vermahlene Stoffe enthält: 10 bis 30 Gewichts- Portlandzementklinker, 5 bis 15 Gewichts-% stark wasserlöslichen Anhydrit, z.B. mit einer Wasserlöslichkeit von etwa 10 g/l Wasser und 85 bis 55 Gewichts-6 eines weiteren, langsam erhärtenden, durch Reaktion im festen Zustand hergestellten hydraulischen Stoffes. 3. Base layer according to claim 1, characterized in that the hydraulic Binder contains the following ground substances: 10 to 30 weight Portland cement clinker, 5 to 15% by weight of highly water-soluble anhydrite, e.g. with water solubility from about 10 g / l water and 85 to 55 weight-6 of another, slowly hardening, hydraulic substance produced by reaction in the solid state. 4. Tragechicht naoh Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des hydraulischen Bindemittels an stark wasserlöslichem Anhydrit und an dem weiteren langsam erhärtenden, durch Reaktion im festen Zustand hergestellten hydraulischen stoff durch 90 bis 70 Gewichts-% Ölschieferabbrand gebildet ist. 4. Carrying layer naoh claim 3, characterized in that the proportion of the hydraulic binder on highly water-soluble anhydrite and on the other slowly hardening hydraulic ones produced by reaction in the solid state material is formed by 90 to 70% by weight of oil shale burn-off. 5. Tragachicht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, aaß dem hydraulischen Bindemittel eine geringe Menge an hydrophobierenden Substanzen, wie Ölsäure, Stearinsäure, quaternäre Ammoniumsalze, vorzu0gsweise 0,05 bis 3 o, bezogen auf das Gesamttrockengewicht des Bindemittels nach einem der Ansprüche 1 bis 4, zugesetzt ist. 5. Tragachicht according to one of claims 1 to 4, characterized in that ate a small amount of hydrophobizing substances in the hydraulic binder, such as oleic acid, stearic acid, quaternary ammonium salts, preferably 0.05 to 3 o, based on the total dry weight of the binder according to one of Claims 1 to 4 is added. 6. Tragschicht nach einer der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem hydraulischen Bindemittel 0,1 bis 5 ielasse undjoder weinsäure zusetzt sindO 6. Base layer according to one of claims 1 to 5, characterized in that that 0.1 to 5 ieless and / or tartaric acid are added to the hydraulic binder 7. Tragschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aas gemisch außer dem hydraulischen Bindemittel ein organisches Bindemittel auf Kohlenwasserstoffbasis, z.B. Straßenöl mit 30 % Pechgehalt, enthält.7. Base layer according to one of claims 1 to 6, characterized in that aas Mixture in addition to the hydraulic binder, an organic binder based on hydrocarbons, e.g. road oil with 30% pitch content. 8. Verfahren zur herstellung einer Tragschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung des Bindemittels, zumindest bei Verwendung von nicht hydrophobiertem Zement, unmittelbar vor dem Einbau des die Tragschicht bildenden Gemisches oder durch Aufstreuen auf das bereits ausgebreitete, zunächst noch bindemittelfreie Westeinsgemisch erfolgt. 8. A method for producing a base layer according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the admixture of the binder, at least when using cement that has not been hydrophobized, immediately before installing the the mixture forming the base layer or by sprinkling on the already spread, initially still binder-free Westein mixture takes place. 9. Verfahren zur herstellung einer Tragschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Beimischung des Bindemittels bei Verwendung eines hydrophobiertes hydraulischen Bindemittels im Lieferwerk während oder nach der Aufbereitung des Gesteinsgemisches (mixed-inplant) erfolgt. 9. A method for producing a base layer according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the admixture of the binder when using a hydrophobized hydraulic binder in the delivery plant during or after the preparation of the rock mixture (mixed-inplant) takes place. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel der dem Gesteinsgemisch zuzugebenden Sand- bzw. 10. The method according to claim 9, characterized in that the binder the sand or sand to be added to the rock mixture Feinkornkomponente beigemischt wird.Fine grain component is added. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, aaß das für die Verdichtung erforderliche unu gleichzeitig als Anmachflüssigkeit für das Bindemittel dienende Wasser nach oder zusammen mit der Zugabe des Bindemittels beigegeben wird. 11. The method according to any one of claims 8 to 10, characterized in, ate the unu required for compaction as mixing liquid at the same time water used for the binder after or together with the addition of the binder is added.
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