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Die
Erfindung betrifft die Sanierung eines wasserdurchlässigen,
befahrbaren mehrschichtigen Bodenbelags mit Rissen, und zwar nicht
das Verfahren zur Sanierung als solches, sondern dessen Ergebnis,
den sanierten Bodenbelag.
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Ein
wasserdurchlässiger, befahrbarer mehrschichtiger Bodenbelag
aus einer Deckschicht und mindestens einer Tragschicht jeweils aus
einem Gemisch mit Steinen und einem organischen Klebstoff wird z.
B. in der
DE 10
2004 006165 B4 beschrieben. Darin wird ein wasserdurchlässiger,
befahrbarer Bodenbelag mit einem Oberbau und Unterbau zum Aufbringen
auf einem Baugrund beschrieben, wobei der Unterbau zumindest eine
wasserdurchlässige baugrundseitige Schicht aus Sand oder
Schotter und der Oberbau eine Verbindung aus verdichteten, mineralischen
Zuschlagstoffen und organischen Klebstoffen ist und wobei der Unterbau
eine oberbauseitige Schicht aus Schotter aufweist, dessen durchschnittliche
Größe des Unterkorns > 5 mm beträgt und die Schichten
des Ober- und des Unterbaus durch Kleben miteinander verbunden sind.
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Ein
derartiger Bodenbelag ist zweckmäßigerweise für
regendurchlässige Verkehrsflächen geeignet, z.
B. wie Straßen, Parkplätze, Stellplätze, Radwege,
Gehwege und Ähnliches.
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Es
ist bekannt, Risse im einfachsten Fall mit einem Dichtstoff auf
der Basis von Bitumen oder mit Asphalt auszufüllen. Aufwendiger
ist es, die Deckschicht um den Riss herum bis zur Tragschicht wegzufräsen,
ein Bindemittel auf der Basis z. B. von Bitumen auf die gefräste
Stelle aufzusprühen, eine ausreichende Menge an noch formbarer
Deckschicht, z. B. Asphalt aufzutragen und sie glatt zu walzen.
Anstelle von Bitumen kann man auch einen Klebstoff wie ein 2-K-Polyurethan
als Bindemittel nehmen und seine Mischung mit Splitt als noch formbare
Deckschicht. Derartige Sanierungen sind schnell durchzuführen
und billig, aber sie halten auch nicht lange, insbesondere wenn
viele Risse auf kleiner Fläche vorliegen oder wenn einzelne
Risse mehr als 3, insbesondere mehr als 5 m lang sind und ihre Breite stark
Temperatur-abhängig ist, z. B. bei einer Temperaturdifferenz
von 50°C 1–4 mm oder gar 1–8 mm beträgt.
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Die
erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, vor allem
durch Temperaturunterschiede bedingte Spannungsrisse in einem Bodenbelag
möglichst langfristig zu sanieren, d. h. wieder funktionstüchtig zu
machen und vor weitergehender Schädigung zu bewahren, z.
B. durch die Witterung.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ist den Patentansprüchen
zu entnehmen. Sie besteht im Wesentlichen im Zusammenwirken von
dem Spannungsausgleich durch ein Gittergewebe und der Möglichkeit
der neuen Deckschicht auf der Tragschicht zu gleiten, wobei zusätzlich
eine abgedichteten Dehnfuge zweckmäßig ist, wie
es in 1 im Prinzip dargestellt ist. Dementsprechend
soll ein wasserdurchlässiger, befahrbarer Bodenbelag aus einer
Deckschicht (1) und mindestens einer Tragschicht (3)
jeweils aus einem Gemisch aus Steinen und einem organischen Klebstoff
unter Schutz gestellt werden, der dadurch gekennzeichnet ist, dass er
Stellen mit folgendem Aufbau von unten nach oben enthält:
Tragschicht (3), Gittergewebe (4), antiadhäsive
Schicht (5) sowie eine Deckschicht (2), zweckmäßigerweise
mit einer senkrechten Fuge darin, ausgefüllt mit einem
Dichtstoff (6).
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Vorzugsweise
basiert der Dichtstoff (6) auf einem MS-Polymeren.
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Zweckmäßigerweise
enthält das Gittergewebe (4) Glasfasern.
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Der
erfindungsgemäße Bodenbelag mit der Sanierung
ist herstellbar in einem Verfahren zur Sanierung eines Risses in
einem wasserdurchlässigen, befahrbaren Bodenbelag aus einer
Deckschicht (1) und mindestens einer Tragschicht (3)
jeweils aus einem Gemisch mit Steinen und organischen Klebstoffen,
indem man
- 1. die Deckschicht (1) des
Bodenbelags um den Riss herum entfernt,
- 2. gegebenenfalls den Riss in der Tragschicht (3) mit
einem dichtenden Klebstoff ausfüllt,
- 3. die freigelegte Fläche der Tragschicht (3)
mit mindestens einer Schicht von verstärkendem Gittergewebe
(4) bedeckt,
- 4. darauf eine antiadhäsive Schicht (5) aus
mindestens einer Lage aufträgt,
- 5. gewünschtenfalls eine antiadhäsive Verschalung
insgesamt senkrecht auf der beschichteten Tragschicht (3)
errichtet,
- 6. zur Herstellung der neuen Deckschicht (2) ein noch
formbares Gemisch mit Steinen und einem organischen Klebstoff aufträgt,
ebnet, verdichtet und aushärten lässt, und falls
eine Verschalung eingebaut wurde,
- 7. die Schalung entfernt und
- 8. die dadurch erhaltene Fuge mit einem reaktiven Dichtstoff
(6) ausfüllt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen sind den Unteransprüchen zu
entnehmen. Dazu zählt vor allem die Bildung einer gefüllten
Fuge nach den Verfahrensschritten 5, 7 und 8.
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Bevor
die Deckschicht abgetragen wird, wird die notwendige Breite der
späteren Fuge in Abhängigkeit von der Temperatur
bestimmt, vorzugsweise durch Messung der Änderung der Breite
des vorhandenen Risses in Abhängigkeit von der beobachteten Temperaturdifferenz
und Extrapolation auf extreme Temperaturdifferenzen.
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Die
Deckschicht wird mindestens 10, vorzugsweise 50 bis 100 cm um den
Riss herum bis auf eine der Tragschichten, bzw. vorzugsweise mindestens
in der für den Belag vorgeschriebenen Dicke entfernt, insbesondere
durch Fräsen, aber auch durch Benutzung eines Schlaghammers.
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Wenn
man an der ausgefrästen Stelle einen Riss in der Tragschicht
vorfindet, wird er zweckmäßigerweise mit einem
klebenden Dichtstoff, vorzugsweise mit einem 2-Komponenten-Klebstoff,
insbesondere mit einem 2-K-Epoxid-Klebstoff ausgefüllt, und
zwar möglichst in einer Zeit, wenn der Riss am breitesten
ist. Das wird in der Regel die Tageszeit von 5 bis 10 Uhr sein.
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Die
freigelegte Fläche der Tragschicht bedeckt man vollflächig
mit einer oder mit mehreren Schichten, vorzugsweise mit 2, 3 oder
4 Schichten eines verstärkenden Gittergewebes aus gleichen
oder verschiedenen Fasern, insbesondere aus Glasfasern. Bei der
Auswahl des geeigneten armierenden Gittergewebes ist darauf zu achten,
dass die Zugfestigkeit und die Elastizität des armierenden
Gittergewebes größer sind als die der Gesteinsschichten,
die Bruchdehnung aber kleiner. Das wird vor allem durch anorganische
Verstärkungsfasern wie Glas-, Basalt und Keramik-Fasern
sowie durch organische Verstärkungsfaser wie Aramid- und
Kohlenstofffasern ermöglicht, wenn die Textilkonstruktion
zweckmäßig ist. Diese sollte so offen sein, dass
einerseits der Wasser-Durchfluss möglich ist und anderseits
die Festigkeits-Eigenschaften ausreichend hoch sind. Vorzugsweise
sollte das Gittergewebe folgende geometrischen Eigenschaften haben:
Faserdicke: ca. 1 mm und Gittergröße: von 3 × 3
bis 14 × 14 mm. Die Bahn-Dimensionen sollten so groß sein,
dass die benötigten individuellen Stücke daraus
ohne Stückelung herausgeschnitten werden können:
Die Bahn-Breite sollte 20 bis 120 cm, vorzugsweise 40 bis 100 cm
betragen und die Bahn-Länge 1 bis 150 m.
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Man
fixiert die Gittergewebeschicht mit einem Klebstoff auf der Tragschicht,
vorzugsweise mit einem 2-K-Klebstoff, insbesondere mit einem 2-K-Polyurethan-Klebstoff,
wie er später beschrieben wird. Dazu wird der Klebstoff
bevorzugt vor dem Gittergewebe aufgetragen.
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Wichtig
ist es nun, eine Verklebung des Gittergewebes mit der neuen Deckschicht
weitgehend zu vermeiden. Dazu wird eine antiadhäsive Schicht, insbesondere
auf der Basis von einer mindestens, vorzugsweise 2 oder 3 Lagen
aus Kunststofffolie oder Papier, auf die fixierte Gittergewebeschicht
aufgetragen, z. B. eine Estrich-Antiadhäsivfolie oder Backpapier.
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Entlang
des ehemaligen Risses wird eine zweckmäßigerweise
weitgehend gerade, zumindest im Kurvenverlauf egalisierte antiadhäsive
Verschalung mit einer Höhe, die mindestens der Höhe
der Deckschicht entspricht, und mit einer Stärke von 2
bis 10, insbesondere von 4 bis 5 mm errichtet, wobei sich die Breite
der Verschalung an der vorher bestimmten notwendigen Fugenbreite
orientiert.
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Als
Verschalung sind z. B. wasserfest verleimte Mehrschicht-Holzplatten
mit einer Antiadhäsiv-Beschichtung geeignet. Die Verschalung
wird am einfachsten befestigt, indem man sie senkrecht an die Deckschicht
anlehnt. Die Verschalung kann von oben nach unten insgesamt senkrecht
und gerade verlaufen. „Insgesamt senkrecht" heißt,
dass die Seiten der Fuge so geformt sind, dass sich der Druck der sich
ausdehnenden beweglichen Deckenschichten gegenseitig kompensiert
und sich nicht eine Deckschicht unter die andere schiebt. So ist
also nicht nur eine rechteckige, sondern auch eine schwach konkave
(O-förmige) oder schwach S-förmige Form brauchbar.
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Anstelle
eine Verschalung einzubauen, sie dann wieder zu entfernen und die
entstehende Fuge mit einem reaktiven Dichtstoff auszufüllen,
ist auch eine entsprechend dimensionierte Dichtung auf der Basis
der reaktiven Dichtstoffe zweckmäßig. Die Fuge
kann auch durch Auswahl eines elastischen Klebstoffes für
das Deckschichten-Gemisch ersetzt werden.
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Um
eine möglichst feste Bindung zwischen der alten und der
neuen Deckschicht zu erhalten, ist es zweckmäßig
die Seiten der alten Deckschicht mit einem Bindemittel zu besprühen,
vorzugsweise mit dem Klebstoff der neuen Deckschicht.
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Die
neue Deckschicht wird erhalten, indem man ein noch formbares Gemisch
mit einer Zusammensetzung möglichst entsprechend der alten
Deckschicht gegen die antiadhäsive Schichtplatte eintragt, ebnet
und verdichtet, sodass sich die gleiche Höhe ergibt, wie
sie die alte Deckschicht hat, und aushärten lässt.
Vorzugsweise basiert das formbare Gemisch auf mit 6 bis 12, vorzugsweise
7 bis 9 Gew.-% eines organischen Klebstoffs gebundenen mineralischen
Zuschlagstoffen, insbesondere aus Splitt vor allem von Hartgesteinen
wie Granit, Basalt und Quarzit. Besonders bevorzugt sind Zuschlagstoffe,
deren Durchschnittsgröße des Korns zwischen 1
und 7, insbesondere zwischen 1 und 4 mm, liegt.
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Als
Klebstoffe eignen sich – sowohl zum Fixieren der Gittergewebeschicht
als auch für die neue Deckschicht- im Prinzip sogar 1-K-Klebstoffe,
z. B. der Schmelzklebstoff auf der Basis von EVA. Bevorzugt sind
aber 2-K-Klebstoffe wie Zweikomponenten-Epoxidharzklebstoffe und – Polyurethanklebstoffe,
z. B. der lösungsmittelfreie 2-K-Polyurethanklebstoff Macroplast
der Firma Henkel mit dem Harz UK 8614 (Viskosität nach
Brookfield RVT, 25°C, Messmethode M-10: 6.800 +/– 1000
mPa.s) und mit dem Harter CR 4300 (Viskosität nach Brookfield
RVT, 25°C, Messmethode M-10: 55 +/– 15 mPa.s)
im Gewichtsverhältnis von 100 zu 36.
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Vor
allem eignet sich ein stark vernetzender PU-Klebstoff auf der Basis
folgenden Polyol-Gemisches
- a) 10 bis 98 Gew.-%
mindestens eines oleochemischen Polyols,
- b) 1 bis 7,5 Gew.-% mindestens eines Diols mit einer Hydroxylzahl
von 400 bis 2000 und
- c) 1 bis 7,5 Gew.-% mindestens eines drei-, vier- oder fünffunktionellen
Polyols mit einer Hydroxylzahl von 200 bis 2000, wobei die Gew.-%
jeweils auf das Polyol-Gemisch insgesamt bezogen sind. Dieser 2-K-Klebstoff
lässt sich besonders gleichmäßig und
in relativ dünner Schicht über die Gesteine und
Fasern verteilen, sodass die Oberflächen des Gesteins und
der Fasern nur benetzt sind. Daraus ergibt sich nicht nur eine hohe
Festigkeit, sondern auch ein offenporiges System mit einem großen
Porenvolumen.
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Wider
Erwarten lässt sich dann eine gute und schnelle Durchmischung
aller flüssigen und festen Bestandteile der neuen Deckschicht
erreichen, wenn man das Harz und den Harter der 2-K-Klebstoffe nicht
vorher separat miteinander zum Klebstoff mischt, sondern wenn man
sie ungemischt den übrigen Bestandteilen zugibt und dann
alles gemeinsam mischt.
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Die
eventuell eingebrachte Schalung wird entfernt und die entstehende
Fuge mit einem reaktiven elastischen Dichtstoff mit möglichst
hoher Shore-Härte ausgefüllt, z. B. mit Dichtstoffen
auf der Basis von Bitumen, Silikon, Polysulfiden, Polyurethan oder
MS-Polymeren (silanmodifiziertes Polymere).
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Konkrete
Beispiele sind: „Tec 7" mit 1–5% Trimethoxyvinylsilan,
zu beziehen z. B. von der Firma Renner-Baustoffe in D-86899 Landsberg,
sowie "Terostat-MS 939", ein feuchtigkeitshärtender Einkomponenten-Kleb-/Dichtstoff
auf Basis silanmodifizierter Polymere, hergestellt von der Firma
Henkel Teroson GmbH in D-69112 Heidelberg.
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Gewünschtenfalls
kann man die Oberfläche des Dichtstoffes mit Sand oder
Feinsplitt abdecken, insbesondere mit einer Körnung im
Bereich von 0,5 bis 1,0 mm.
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Die
Erfindung weist erhebliche Vorteile, verglichen mit der beschriebenen
konventionellen Sanierung auf: Sie verringert die Riss-Bildung sehr stark.
Damit sind erhebliche Sanierungskosten und geringere Verkehrsbehinderungen
verbunden. Ein weiterer Vorteil ist die Beweglichkeit der sanierten Deckschicht
auf der mit dem Gewebegitter stabilisierten bzw. ruhiggestellten
Tragschicht, ohne dass neue Risse entstehen.
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Die
Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung im Einzelnen erläutert.
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1 zeigt
einen schematischen Querschnitt durch eine Sanierungsstelle eines
Bodenbelags, die folgendermaßen erhalten wurde:
- a. Die alte Deckschicht (1) eines
wasserdurchlässigen, befahrbaren mehrschichtigen Bodenbelags analog
zu DE 10 2004
006 165 B4 wurde durchschnittlich 30 cm links und rechts
vom Riss über seine gesamte Länge von 320 cm bis
zur Tragschicht (3) 4 cm tief abgefräst.
- b. Der nun sichtbare Riss in der Tragschicht (3) wurde
morgens mit einem 2-K-Epoxid-Klebstoff der Firma Gremmler Bauchemie
GmbH in D-46569 Hünxe ausgefüllt.
- c. Auf die gesamte freigelegte Fläche der Tragschicht
(3) wurden 4 Schichten eines verstärkenden Glas-Gittergewebes
(4) von 60 cm Breite und 320 cm Länge gelegt und
auf der Tragschicht (3) mit dem 2-K-Polyurethan-Klebstoff,
bestehend aus dem Harz Macroplast UK 8614 und dem Harter CR 4300
(Viskosität nach Brookfield RVT, 20°C, Messmethode
M-10: 55 +/– 15 mPa.s), fixiert.
- d. Um eine Verklebung des Gittergewebes (4) mit der
neuen Deckschicht (2) zu verhindern, wurde nun 1 überlappende
Lage Backpapier als antiadhäsive Schicht (5) auf
das Gittergewebe (4) vollflächig gelegt.
- e. Eine Verschalung aus einer wasserfest verleimten rechteckiger
Mehrschicht-Holzplatte mit einer Antiadhäsivbeschichtung
wurde eingerichtet, indem ein Plattenstreifen von 5 cm Höhe,
320 cm Länge und 6 mm Stärke senkrecht an die
Deckschichtseite angelehnt wurde, wobei die Breite der Verschalung
der Breite des Risses bei einer Temperaturdifferenz von 50°C
entsprach.
- f. Auf die Seiten der alten Deckschicht (1) wurde der
2-K-Polyurethan-Klebstoff Macroplast, bestehend aus dem Harz UK
8614 und dem Harter CR 4300 mit einem Pinsel aufgetragen.
- g. Das noch formbare Gemisch aus 105 kg Granitsplitt (1,0–3,0
mm) und 15 kg des 2-K-Polyurethan-Klebstoffes Macroplast, bestehend
aus dem Harz UK 8614 und dem Harter CR 4300 wurde auf die antiadhäsive
Schicht (5) aufgetragen, geebnet und verdichtet, sodass
sie die gleiche Höhe wie die umgebende alte Deckschicht
(1) hatte, und in 2 Tagen bei einer Lufttemperatur von
ca. 18°C ausgehärtet.
- h. Die Schalung wurde entfernt und die so erhaltene Fuge mit
dem Dichtstoff (6) „Tec 7" ausgefüllt.
Nach 2 Tagen war er ausgehärtet.
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Ergebnis:
Im gleichen Zeitraum wurden auf vergleichbaren Flächen
Querrisse mit weitgehend gleicher Breite und Länge wie
zuvor nach konventioneller Sanierung der Risse durch Entfernung
der Deckschicht (Verfahrensschicht a), Besprühen der freigelegten
Flächen mit einem 2-K-Polyurethan (s. Verfahrensschritt
c) und durch Auftragen, Ebnen und Aushärten eines noch
formbaren Gemisches mit Steinen und einem 2-K-Polyurethan (Verfahrensschritt
1) beobachtet, aber keine bei erfindungsgemäßer
Sanierung.
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Die
Korngröße wird bestimmt, indem man eine abgewogene
Teilchenmenge mit einem Siebsatz mit Maschenweiten von 11, 8, 5,
4, 3, 2 und 1 mm siebt und die erhaltenen Fraktionen wiegt. Das Gewicht
dieser Siebdurchgänge wird jeweils auf die Gesamtmenge
bezogen und ergibt so den Anteil des jeweiligen Siebdurchganges
in Gew.-%. Trägt man die Siebdurchgänge in Gew.-%
in Abhängigkeit von der Maschenweite in mm auf, erhält
man die Körnung in Form der Sieblinie. Verwendet man z.
B. einen Siebsatz mit Maschenweiten von 5, 2, und 1 mm, so erhält
man einzelne Fraktionen mit > 5,
5-2, 2-1 und < 1
mm. Wenn man 1000 g Teilchen siebt und 10, 500, 430 und 60 g schwere
Fraktionen erhält, so ist der Siebdurchgang 1,0, 50,0,
43,0 und 6,0 Gew.-%, jeweils in der Reihenfolge der genannten Fraktionen. Bei
den Untersuchungen wurden Teilchen eingesetzt, deren Korngröße
durch Siebdurchgänge zwischen den angegeben Maschenweiten
erhalten wurde.
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- 1
- alte
Deckschicht
- 2
- neue
Deckschicht
- 3
- Tragschicht
- 4
- Gittergewebe
- 5
- antiadhäsive
Schicht
- 6
- Dichtstoff
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102004006165
B4 [0002, 0030]