DE2347268B2 - Verfahren zum herstellen rauher fahrbahnoberflaechen und bindemittel zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft in erster Linie ein Verfahlcn zum Herstellen rauher Fahrbahnoberfflächen •nter Verwendung eines durch Wärme wenigstens •inmal erweichbaren Bindemittels und körnigen Zutchlagstoffs, der vom Bindemittel getrennt oder mit Ihm gemischt aufgetragen wird.

Bei bekannten Verfahren dieser Art (»Straße und Verkehr«, 1954, S. 166) wird eine alte Fahrbahn erwärmt und anschließend umhüllter Splitt aufgebracht und eingewalzt. Es kann auch Splitt in den noch warmen Gußasphalt einer neuen Deckschicht eingewalzt werden. Entsprechend einem weiteren bekannten Verfahren wird ein bituminöses Heißgemisch einer Deckschicht aus Splitt und Mastix aufgetragen, dessen Zusammensetzung so bestimmt ist, daß die erforderliche Rauhigkeit der Fahrbahn-Oberfläche bereits durch die Splittkörner des Gemisches gewährleistet ist (DT-AS 19 26 808).

Die zunächst erwähnten bekannten Verfahren, bei denen Splitt gesondert aufgetragen wird, haben den Nachteil, daß der richtige Wärmezustand des Bindemittels abgepaßt werden muß, um eine zu geringe Verankerung der Splittkörner tew. deren zu starkes Einsinken zu vermeiden. Aber auch die Arbeitsgänge für das Auftragen und Verteilen des vollständig zusammengesetzten Heißgemisches sind vom Wärmezustand des Bindemittels abhängig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei dem die Abhängigkeit der örtlichen Baumaßnahmen vom Wärmezustand des Bindemittels zumindest verringert ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Bindemittel in der Form von Granulat und der Zuschlagstoff auf die Fahrbahndecke aufgebracht und verteilt und anschließend die Materialien wärmebehandelt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.

Außer der Lösung der gestellten Aufgabe werden durch das erfindungsgemäße Verfahren beim Heißeinbau bekannte Verluste an Bindemittel und Wärmeenergie weitgehend vermieden. Darüber hinaus ist es auch ohne großen Maschineneinsatz ausführbar und für die Anwendung in kleineren, z. B. steilen, schwer zugänglichen Straßenbereichen besonders geeignet. In den letztgenannten Fällen können abgemessene Mengen des Bindemittelgranulates und des Zuschlages von Hand oder mit kleinen von Hand geführten Geräten auf die Straßenoberfläche aufgebracht, dort mit Hilfe von Infrarot-Heizern erhitzt und erweicht und dann mit kleinen Straßenwalzen gewalzt werden, wodurch man eine Oberfläche erhält, die in jedem Stück genau so gut ist wie eine, die mit großen Straßenerneuerungsmaschinen auf einer großen Straße hergestellt worden ist. Insbesondere ist auch darauf hinzuweisen, daß das Aufbringen und Ausbreiten des Bindemittelgranulats und des Zuschlags nach jedem beliebigen Zeitplan getrennt oder gemischt erfolgen kann, so daß es keine Rolle spielt, ob die Straßenoberfläche von vielen oder wenigen Arbeitern erneuert wird. Es spielt dabei ebenfalls keine Rolle, ob das Aufbringen des Materials zeitweilig unterbrochen wird.

Andererseits werden aber auch in technologischer Hinsicht Vorteile erreicht, weil das Bindemittel nur für eine verhältnismäßig kurze Zeit in einen fließfähigen Zustand gebracht werden muß, nämlich wenn es mit dem Zuschlag vermischt bereits auf der Straßenoberfläche liegt; das Bindemittel muß dann so lange in dem flüssigen Zustand vorliegen, daß es den Zuschlagstoff und die jeweilige Unterlage benetzen kann. Es kann dann sogleich wieder in den festen Zustand zurückkehren. Infolgedessen lassen sich Materialien verwenden, die bisher bei der Herstellung von rauhen Straßenoberflächen nicht verwendet werden konnten, nämlich wärmehärtbarc polymere Materialien, die beim Erhitzen ein flüssiges Stadium durchlaufen, bevor sie aushärten. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können derartige Materialien jetzt mit Erfolg verwendet werden, da sie in granulärer Form zusammen mit dem Zuschlag in den richtigen Mengenverhältnissen auf die Straßenoberfläche aufgebracht werden können, ohne die Gefahr, daß diese Materialien, wie dies bisher der Fall war, vorzeitig aushärten. Die erforderliche Wärme kann dabei ent-

weder durch Vorheizen der Unterlage oder mit Hilfe mittels in einen fallenden Strom aus Füllmaterial in

von Infrarot-Heizkörpern anschließend zugeführt eine Mischvorrichtung gießt, so daß Tröpfchen des

werden. Durch diese Wärmezufuhr wird die Tempe- fiiksipen Bindemittels von dem Füllmaterial absor-

ratur so weit angehoben, daß das Bindemittel aus biert werden und/oder als Überzug auf dem Füll-

dem anfänglich festen Zustand zunächst in den fiüs- 5 material haftenbleiben.

sigen Zustand übergeht, in welchem es die Straßen- Bei einem Ausführungsbeispiel des erfind ungsge-

oberfiäche und die Zuschlagteilchen benetzt, und sich mäßen Verfahrens wurde folgendermaßen vorge-

dann zu verfestigen beginnt, wobei in allgemein be- gangen:

kannter Weise eine Polymerisation abläuft, bei der Das kalte Bindemittelgranulat wurde auf die zu

das Bindemittel aushärtet und die Zuschlagteilchen io behandelnde Straßenoberfiäche aufgebracht, die

in ihrer Lage festgehalten werden. dann mit Steinsplitt mit einer Nenngröße von 10 mm

Die Erfindung betrifft auch ein Bindemittel zur beworfen wurde, so daß die Oberfläche schließlich

Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einer Schicht aus Bindemittelgranulatteilchen und

wobei vorgesehen ist, daß es entweder aus biturr-inö- Splitt-Teilchen bedeck* war. Diese Schicht wurde

sem Stoff, thermoplastischem oder thermohärtbarerr. 15 dann mit einer Infrarot-Heizvorrichtung erwärmt;

Kunststoff besteht oder aus mehreren solcher Binde- danach ließ man abkühlen. Versuche zeigten, daß

mine] zusammengesetzt ist. die Steinplitt-Teilchen fest an der Straßenoberfiäche

Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es auch hafteten. Die aufgebrachten Mengen waren folgende: möglich, Bindemittel zu verwenden, die sonst für eine

einfache Aufbringung auf die Straßenoberfiäche in 20 Bademittel 5,4 kg'm²

flüssigem Zustand zu zähflüssig wären. Tatsächlich Splitt-Teilchen 9,2 kg m-

sind jedoch derartige Bindemittel mit einem niedrigen

Eindringwert für das erfindungsgemäße Verfahren Es kann gegebenenfalls im Unterschied zu diesem

besonders geeignet, weil solche Bindemittel während Vorgehen zuerst der Zuschlagstoff und danach das

der Lagerung als Granulate nicht zum Zusammen- 25 Bindemittel aufgebracht werden.

backen neigen. In den folgenden Beispielen werden verschiedene

Für seine Eignung als Bindemittel sollte ein Ma- Bindmittelzusammensetzungen und deren Herstel-

terial folgende Bedingungen erfüllen: lung erläutert.

1. Das Material muß bei Temperaturen unter 45^: C 30 Beispiel 1
fest sein;

2. falls das Material bei niedriger Temperatur ^{In diesem Beis}P^{iel wird einc} Möglichkeit der Herspröde wird, muß der Verspröduncspunkt unter ^stcIlunß ^des Bindemittelgranulates erläutert, wobei 0°C und vorzugsweise untsr minus 10^; C das Bindemittel im wesentlichen aus einem einfach li_eeen· 35 destillierten Bitumen mit einem Penetrationsver-

mö^en von 50 besteht, welches Sand und ccmahlcnen

3. das Material muß bei einer Temperatur zwischen Kafk, d. h. Calciumcarbonat, als Füllstoff enthält.

70 und 200" C flüssig werden. _1Ooo g Calciumcarbonat mit einer Teilchengröße,

daß 85% ein Prüfsieb mit 200 Maschen (englische

»Flüssig« bedeutet in diesem Zusammenhang 40 Maßeinheit) passieren, wurden zusammen mit

einen Zustand des Materials, in dem dieses beweg- 4000 g Sand in einen Mischer vom Trommeltyp ge-

lich und dazu geeignet ist, sowohl die Unterlage als geben; der Mischer war schräg gehgert, so daß bei

auch den Zuschlag bzw. den Splitt rasch zu benetzen. einer Drehung mit konstanter Geschwindigkeit der

Bei dem in der Wärme erreichbaren Bindemittel Inhalt eine Taumelbewegung erfährt. Die Trommel

kann es sich um eine oder mehrere der folgenden 45 war bei dem Beispiel eine 22¹ '«-Liter-Trommel, die

Substanzen handeln: Bitumen, Teer, Pech, ein ther- oben offen war; das Füllstoffgemisch wies normale

moplastisches Polymermaterial wie Äthylen-Vinyl- Umgebungstemperatur auf.

acetat-Mischpolymerisate, Polyvinylchlorid, Styrol- 1300 g des BiUimes mit einer Temperatur von

Butadien-Styrol-BIockpolymerisate, Kumaron-Inden- 150 C wurden in einem dünnen Strahl zugegeben:

Harze, Erdöl- oder Holzharze, thermohärtbare Poly- 50 das Bitumen war bei dieser Temperatur ganz, flüssig.

mermaterialien von der Art, die (wie im folgenden Die Zugabegeschwindigkeit wurde experimentell er-

noch näher erläutert werden wird) beim Erwärmen mittelt, so daß sich eine maximale Ausbeute an Gra-

vor dem Aushärten eine flüssige Phase durchlaufen, nulat mit der gewünschten Teilchengröße ergab,

z. B. Epoxy-Überzugspulver, Polyester- oder Alkyd- Durch die Einstellung des Verhältnisses von Sand

harz-Überzugspulver oder Hexamin-Novolak-Harze. 55 und Calciumcarbonat, der Temperatur und der Ge-

Die Grariulatteilchen des Bindemittels können schwindigkeit der Bindemittelzugabe läßt sich eine einen Überzug aufweisen, der bei höherer Temperatur sehr präzise Kontrolle der Teilchengrößen in dem erweicht als ihr Hauptbestandteil. Sie. können außer- als F.ndprodukt anfallenden Granulat erreichen. Die dem einen oder mehrere Füllstoffe enthalten und Trommel wurde mit einer konstanten Geschwindigschließlich mit pulverförmigem Füllstoff überzogen 60 kcit von 42 Umdrehungen pro Minute gedreht; das sein. Hierdurch wird einem unter Umständen mög- Bitumen wurde mit einer durchschnittlichen Geliehen Zusammenbacken des Granulats beim Lagern schwindigkeit von 65 g pro Minute in den Teil des entgegengewirkt. Alle üblichen Füllstoffmaterialien Trommelmischers gegeben, in den das Füllmaterial können verwendet werden, z. B. Steinstaub, Sand. fiel. Sobald alles Bitumen zugesetzt worden war, ließ gemahlener Kalk, Kreide, Hochofen-Schlackcnstaub, 65 man die Trommel noch rotieren, bis das Granulat ab-Ruß. gekühlt und gut mit Füllstoffstaub bedeckt war.

Das Granulatmaterial kann hergestellt werden, in- Die Größenverteilung in dem fertigen Bitumen/

dem man einen dünnen Strom des flüssigen Binde- Füllstoff-Granulat war wie folgt:

5 6

*~7Τ ~ : wird hergestellt, indem man ein Polymer in einem

TeilchengroBenverteilung Gewichtsprozent Lösungsmittel auflöst. Die gebildete Lösung ist bei

_f -,r _{7 n} Umgebungstemperaturen fest. Diese Lösung wird mit

"'^¹'!¹" ·^υ dem Bitumen zu dem Bindemittel vermischt. Das

6,35 bis 3,35 mm 34,8 ₅ Vermischen kann jedoch auch dann siaüiindcn, wenn

3.35 bis 2,36 mm 9,0 die Lösung flüssig ist.

2.36 bis 600 μτη 14,5 Es wurde ein polymermodifiziertes Bitumen herge-600 itm 34 7 ^{stellt unter} Verwendung von Naphthalin als Lösungsmittel und einem Styrol-Butadien-Styrol-Mischpoly-

Bindemittelgehalt (600 um bis 6,35 mm) 28,5»Ό ^{10 merisal als} Polymerzusalz. Das modifizierte Bitumen

trii. tr u ι. (■ nn u· /eic „-> 10 nn. wurde auf eine Temperatur von IIU C erhitzt,

Fullstoffgehalt (u00 um bis 6,35 mm) .. 18,0⁰Zo , , , . ^F _r..„ _{a A} c.„a ,,,„_or^,„

^{b v} ^ ' ' worauf der vorgeheizte Füllstoff und band zugesetzt

Sanagehalt (600 um bis 6,35 mrn) 53,5 ⁰Zo wurden, so daß sich eine Mischung mit folgenden

Ausbeuten an geeigneten Größen 65,3 ⁰O Mengenverhältnissen ergab:

*5 Gewichtsteile

Die beschriebene Herstellung kann so erfolgen, daß ,.. ,._c . „. -,-, -,

sich bei kontinuierlicher Zugabe von Smd und CaI- Modifiziertes Bitumen 22,7

ciumcarbonat in das untere Ende der Trommel mit Füllstoff, 200 Maschen 18,-

derselben Geschwindigkeit, wie die Granulatteilchen, Sand 59,1

die auf eine geeignete Größe angewachsen sind, zum 20 Gesamt !0°

oberen Ende der Trommel wandern und dort herausfallen, eine kontinuierliche Produktion ergibt. Das Bindemittelgemisch wurde dann abgekühlt _R . · 1 <■> ^und granuliert, so daß die Teilchengröße 5 bis i0 mm Beispiel ~ betrug. Es ist aber auch möglich, die Komponenten, Bei diesem Beispiel wird ein Bindemittel auf Basis ?5 die das Bindemittel bilden sollen, zu vermischen, und eines polymermodifizierten Bitumenmaterials be- durch eine Düse zu extrudieren, worauf das Lxtrudat schrieben. Das polymerinodifizierte Bitumenmaterial zu Granulatteilchen geeigneter Große zerkleinen wiul.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen rauher Fahrbahn-Oberflächen unter Verwendung eines durch Wärme wenigstens einmal erweichbaren Bindemittels und körnigen Zuschlagstoffs, der vom Bindemittel getrennt oder mit ihm gemischt aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel in der Form von Granulat und der Zuschlagstoff auf die Fahrbahndecke aufgebracht und verteilt und anschließend die Materialien wärmebehandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorhandene Lage der Fahrbahndecke vor dem Materialauftrag erwärmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung durch nach unten gerichtete Strahlungswärme erfolgt.

4. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwärmten Materialien gewalzt werden.

5. Bindemittel zi.. Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es entweder aus bituminösen Stoff, thermoplastischem oder thermohärtbarem Kunststoff besieht oder aus mehreren solcher Bindemittel zusammengesetzt ist.

6. Bindemittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatteilchen einen Überzug aufweisen, der bei höherer Temperatur erweicht als ihr Hauptbestandteil.

7. Bindemittel nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es einen oder mehrere Füllstoffe enthält.

8. Bindemittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Granulatteilchen mit pulverförmigem Füllstoff überzogen sind.