DE3020486A1

DE3020486A1 - Vorgefertigter strassenbelag und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE3020486A1
Application number: DE19803020486
Authority: DE
Inventors: Domingos Loricchio
Original assignee: SWAROVSKI BRASIL
Current assignee: SWAROVSKI BRASIL
Priority date: 1979-05-30
Filing date: 1980-05-29
Publication date: 1980-12-04
Also published as: GB2053331A; JPS5639207A; BR7903414A; FR2470191A1

Description

Anm.: Swarovski Do Brasil Ind. H-OQ

Beschreibung

Vorgefertigter Straßenbelag und Verfahren zu dessen Herstellung

Die in großem Umfang angewandten Straßenbeläge auf der Basis von Asphalten sind in erster Linie warmgewalzte Decken, die einem beträchtlichen Verschleiß durch Abrieb, Regenwasser, Erdölprodukten, Sonneneinwirkung und dergleichen unterliegen. Es wurdsiauch bereits vorgefertigte Elemente aus Asphalt einschließlich Steinen oder anderen Formkörpern wie Platten verwendet. Jedoch erlangten diese keine irgendwie geartete Bedeutung, da sie die gleichen Nachteile aufweisen wie die warmgewalzten Asphaltstraßen. Ein weiterer Nachteil von Asphaltstraßen ist das sogenannte Polieren, welches bei hohem Verkehrsaufkommen und Schwerlastverkehr nach nur etwa 1/5 der Lebensdauer eines Straßenbelags zu einer glatten rutschigen und damit gefährlichen Oberfläche führt. .Darüberhinaus kommt es bei Asphaltstraßen unter den normalen Betriebsbedingungen zu Rissen. In die Risse kann Wasser eindringen und durch Eindringen in den Unterbau kann es auf kurz oder lang zu einer schweren Beschädigung der Straße kommen.

Aufgabe der Erfindung ist nun ein Straßenbelag, bei dem es nicht zu obiger Gefährdung der Straßenbenützer und oben erwähnten Beschädigungen des Straßenbelags kommt, wobei diese Aufgabe dadurch gelöst wird, daß ein bestimmtes Uberzugsmaterial direkt auf die Straßenoberfläche aufgebracht wird. Dieses Überzugsmaterial besitzt Eigenschaften, welche die Belastungen, denen eine

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Straßenoberfläche ausgesetzt ist, zu überstehen gestatten.

Die erfindungsgemäße vorgefertigte Decke bewirkt einen physikalischen und chemischen Schutz der Straßenoberfläche und ist aufgebaut aus einer Unterlage aus einem durchlässigen gewebten Material, welches durch Imprägnieren mit einer Kunststoffmasse undurchlässig gemacht worden ist, und dessen Oberflächenschicht in Form eines Lacküberzugs sehr harte und schleifende Teilchen enthält, die eine Mohs'sche Härte von mindestens 7 oder vorzugsweise 9 oder darüber aufwiesen , so daß diese Teilchen selbst unter hohen Reibungskräften nicht ausbrechen und die Schicht eine Härte hat, die in etwa an die der Schleifmittelteilchen herankommt.

Als Schleifmittelteilchen bevorzugt man nach der Erfindung Tonerde und/oder Siliciumcarbid mit einer Körnung von etwa 0,125 bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,177 bis 0,59 mm (24 bis 115, vorzugsweise 30 bis 80 mesh Tyler).

Die erfindungsgemäße Decke wird hergestellt, indem man eine durchlässige Unterlage in Form eines Gewebes mit einer Harzmasse imprägniert, um diese flüssigkeitsundurchlässig zu machen. Die Imprägnierung wird gehärtet und auf eine Fläche der imprägnierten Unterlage wird eine Schicht aufgetragen, die chemisch der Imprägniermasse entspricht und Schleifkorn enthält. Diese Schicht wird getrocknet und gehärtet, so daß das Schleifkorn darin fixiert bleibt, selbst unter sehr hohen Reibungskräften. Die Schicht selbst besitzt eine Härte, die an die Härte des Schleifkorns in etwa herankommt.

Die Imprägniermasse und die Beschichtungsmasse sollen nicht nur so beschaffen sein, daß die damit hergestellte Decke eine Härte hat, die an die Härte des Schleifkorns herankommt, sondern die Decke muß auch eine gewisse Flexibilität besitzen, so daß man sie aufrollen und auf die Straßenoberfläche aufbringen kann, ohne daß

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es zu Rissen in der oberen Fläche kommt.

Die Unterlage kann aus einem Rohbauinwolle-Canvasgewebe mit sehr dichten Dreifachsträngen bestehen und zusätzlich bis zu 50 %_t bezogen auf die Baumwolle, Chemiefasern, vorzugsweise Polyesterfasern oder derglei chen zur Erhöhung der Zugfestigkeit enthalten.

Normalerweise wird die, vorzugsweise aufgerollte, Decke direkt auf die Straßenoberfläche aus Asphalt aufgebracht, und zwar über ein Bindemittel und Anpressen mit einer glatten Walze. Die Bindung der Decke an den Asphalt kann kalt mit einem Spezialharz z.B. Gutta-Percha und einer Asphaltaufschlämmung oder mit heißem Teer wie er üblicherweise angewandt wird, erfolgen.

Die Vorrichtung zur Aufbringung der erfindungsgeraäßen Decke auf die Straßenoberfläche umfaßt ein Traggerüst für die Deckenrolle und eine Walze, deren Breite zumindest der der Deckenrolle entspricht und die hinter dieser angeordnet ist, so daß beim Vorschub der Anlage die frisch abgelegte Decke unmittelbar aufgewalzt wird. Schließlich ist in der Anlage auch ein Verteiler für das Bindemittel über die ganze Breite der Straße bzw. der Deckenrolle an einer solchen Stelle vorgesehen, daß die Decke unmittelbar auf die mit Bindemittel besprühte Straßenfläche aufgelegt wird, so wie sie kontinuierlich von der Rolle abgezogen wird, woraufhin die so abgelegte Decke aufgewalzt wird.

Die Erfindung wird anhand der Figuren weiter erläutert.

Fig. 1 zeigt einen vergrößerten schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen vorgefertigen Decke und

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Aufbringung der erfindungsgemäßen Decke.

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Die erfindungsgemäße vorfabrizierte Decke ist aufgebaut aus einer Unterlage 1, aus einem Rohbaumwoll-Canvas Nr. 10, imprägniert mit einer Masse, enthaltend ein gesättigtes Polyesterharz und ein Isocyanat-Addukt mit einem aromatischen Lösungsmittel. Über der Unterlage 1 befindet sich eine Schicht 2 aus der gleichen Harzmasse wie sie zum Imprägnieren angewandt wurde, um eine gute Verträglichkeit und Bindung zu gewährleisten und einem anorganischen Füllstoff wie Quarzsand, Aluminiumoxid oder dergleichen. Die Schicht 2 enthält darüberhinaus ein sehr hartes Schleifkorn wie Tonerde bzw. Aluminiumoxid und/oder Siliciumcarbid (Mohs'sche Härte 9 bis 9,3) in solcher Korngröße, die den zu erwartenden Belastungen entspricht.

Die Beschichtungsmasse für die Schicht 2 ist aufgrund des Füllstoffs ausreichend dicht, um prinzipiell als Bindemittel zu wirken, ist jedoch nicht so dicht, daß die Flexibilität der Decke ungebührlich beeinflußt würde. Die Flexibilität sollte ausreichen, daß die Decke um einen Krümmungsradius von etwa 50 cm aufgewickelt werden kann, ohne daß es in der Schicht 2 zu Rissen kommt.

Was nun die Verteilung bzw. die Belagsdichte der Schicht 2 mit Schleifkorn und dessen Korngröße anbelangt, so ist offensichtlich, daß bei einem gröberen Korn eine höhere Reibung zwischen den Reifen der Fahrzeuge und der Decke und umgekehrt besteht. Eine Verringerung der Belagsdichte an Schleifkorn macht andererseits die Decke biegsamer und bis zu einem bestimmten Punkt wird die Reibung verringert. Dies gilt jedoch nicht bei größter Belegungsdichte, da festgestellt werden konnte, daß maximale Reibung eintritt, wenn ein bestimmter Abstand zwischen den Teilchen des Schleifmittels besteht. Dies beruht darauf, daß der Kautschuk der Fahrzeugreifen zu einem gewissen Ausmaß zwischen die Teilchen eindringt, was einen positiven Antrieb in der Art eines Zahnstangenantriebs führt. In jedem Fall dürfen die Teilchen nicht übereinander liegen,

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sondern es sollte zwischen den Teilchen ein bestimmter Abstand bestehen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung kann die Verteilung des Schleifkorns durch eine Auftragsmenge von etwa 400 g/m für eine Körnung von etwa 0,42 bis 0,59 mm (30 bis 40 mesh Tyler) betragen. Eine solche Decke ist auch für eine Kurve bei einer Straße mit viel Schwerverkehr geeignet.

Was nun die Masse für die Imprägnierung der Unterlage und der Schicht anbelangt, so kann sie aus den verschiedensten Stoffen, insbesondere Epoxy-, Aldehyd-, Phenol- oder Acryl-Harzen mit Weichmachern bestehen, um die Unterlage aus Canvas undurchlässig für Wasser, Mineralöle und pflanzliche Öle sowie Lösungen chemischer Substanzen zu machen, so daß die Imprägnierung ein Eindringen derartiger Stoffe in die Unterlage von unten her verhindert. Die BeSchichtungsmasse muß gewährleisten, daß eine ausreichende Flexibilität besteht und das Schleifkorn so fest gehalten wird, daß es während der Belastung nicht ausbricht. Die Beschichtungsmasse muß darüberhinaus auch widerstandsfähig sein gegen verschiedene Chemikalien und dergleichen wie Säuren und Erdölderivate.

Die Erfindung wird an folgendem Beispiel weiter erläutert.

Beispiel

1.) Unterlage;

Hochdichtes Rohbaumwoll-Canvas Nr. 10 mit dreifach Fäden. Dieses Canvas war imprägniert worden mit der unten angegebenen Masse mittels Durchziehen durch zwei Behälter und anschließendes Trocknen in einem Ofen.

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53,	95	53,	95
19,	42	9,	71
35,	96	17,	98

2.) Imprägniermasse;

Zusammensetzung I.Behälter 2.Behälter

a) Gesättigtes Polyesterharz 69
bis 71 % Trockenstoffe in Xylol als Lösungsmittel, Gardner-Dichte Z-Z4, maximale Säurezahl 7, Hydroxylzahl 140 bis 160 ( % = 4,24 bis 4,84) löslich in Aromaten, Estern, Ketonen, Glykol, Äther und Acetaten

b) Äthylglykolsäure oder Toluol

c) Äthylacetat

d) Toluoldiisocyanat-Addukt enthaltend 7 bis 5 % Trockenstoffe und

25 % Äthylacetat 18,34 18,34

In dem ersten Behälter befindet sich die doppelte Menge Lösungsmittel (b und c). Diese Imprägniermasse hat etwa die halbe Viskosität wie die im zweiten Behälter. Das Trocknen und Härten geschah in einem Ofen chargenweise nach folgendem Programm: 90 Minuten Aufwärmen von 84 auf 132⁰C und wieder Abkühlen auf 50⁰C; dies muß nicht chargenweise geschehen, sondern kann auch kontinuierlich erfolgen.

Die imprägnierte Unterlage hatte folgende Eigenschaften:

Porosität etwa 2 %;
Festigkeit nach 24 Stunden;

13 716 kg-m/lfa;

hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Abbau durch Mikroorganismen (z.B. Schimmelpilze und Fermentationen 6 Monate in zweifach abgebautem SoJa ohne Angriff) und hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber UV und IR.

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3. Beschichtung;

Die Arbeitsfläche der imprägnierten Unterlage wurde mit einer ersten Auftragsmasse durch Aufrollen oder Aufsprühen beschichtet; diese enthielt:

17,58 Gew.-% gesättigtes Polyesterharz (wie in der

Imprägniermas se);

3,16 Gew.-% Äthylglykolacetat (wie in der Imprägniermas se);

17.58 Gew.-% Äthylacetat;

26,31 Gew.-% Quarzsand Körnung = 74 /um (=200 mesh Tyler); 8,77 Gew.-% 3F-AA Tonerde Körnung^74/um (=200 mesh Tyler); 5,84 Gew.-% Titandioxid Körnung^74 /um (^ 200 mesh Tyler) 0,17 Gew.-% kolloidalen Ruß; 4,35 Gew.-% pyrogene Kieselsäure als Thixotrop-Mittel;

15.59 Gew.-96 Isocyanat Addukt (wie beschrieben).

In die erste noch klebrige Beschichtung wurde Schleifkorn in Form von Schmelzkorund, Körnung 0,42 bis 0,59 mm als Strahl mit einem Druck von etwa 69 N/cm (100 psi) in einer Menge von etwa 400 g/m aufgetragen und dann eine zweite Beschichtung vorgenommen. Anschließend wurde 80 Minuten in einem Ofen bei einem Temperaturanstieg von 90 auf 136°C und einem Abkühlen auf 6O⁰C gehärtet; dies kann chargenweise oder kontinuierlich und auch an der Luft stattfinden, wozu man jedoch dann 24 Stunden benötigt. Abhängig von dem Anwendungsgebiet kann die Auftragsmenge an Schleifkorn zwischen etwa 300 und 600 g/m² variieren, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß zwischen den Teilchen des Schleifmittels immer ein geringer Abstand besteht, um den oben erwähnten Zahnstangeneffekt zu sichern.

Die Aufbringung einer neuen Decke auf eine Straße ist außerordentlich einfach und schnell zu erreichen. Man benötigt hierfür nicht mehr als 1/3 der Zeit, die für die übliche Erneuerung der Oberfläche benötigt wird, um die Straße wieder dem Verkehr übergeben zu können.

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Die Aufbringung der erfindungsgemäßen Decke ist in der Figur schematisch gezeigt. Die dazu angewandte Vorrichtung wird von der Zugmaschine 4 gezogen und weist einen Teerkocher 7 mit Rädern 6 und Sprühdüse 7 auf, mit deren Hilfe heißer Teer auf die Straßenoberfläche gespritzt wird. Unmittelbar hinter dem Teerkocher befindet sich die Straßenwalze 8 in dem oberen Gehäuse 9, welches ein Traggestell 10 für die Decken-Rolle 11 aufweist. Die Decke hat eine Breite entsprechend der halben Straßenbreite. Wie der Figur 2 entnommen werden kann, läuft die von der Rolle abgezogene Decke vor dem oberen Gehäuse 9 vorbei und gelangt unter die Walze 8, die sie auf die Straßenoberfläche drückt. Hinter der Walze ist die Decke bereits mit der Straße verbunden. Bei Betrieb wird durch den Vorschub der Zugmaschine^und der Walze 8 die Decke von der Rolle 11 auf die Straßenoberfläche abgelegt und dann von der Walze 8 auf den heißen Teer, der auf die Straßenoberfläche gespritzt worden ist, aufgedrückt. Der Teer soll eine Temperatur von etwa 180 C haben, um die Decke etwas zu erweichen und deren Anpassung an das Profil und die Unebenheiten der Straße zu ermöglichen. Der von der Walze 8 aufgebrachte Druck reicht aus zu einer im wesentlichen unmittelbaren Befestigung der Decke auf der Straße, so daß man eine neue, glatte und extrem widerstandsfähige Oberfläche erhält. Unmittelbar nach dem Aufwalzen kann die Straße wieder für den Verkehr freigegeben werden.

Die Teerschicht zwischen der alten Straßenoberfläche und der erfindungsgemäßen Decke kann eine Stärke von etwa 1 bis 5 nun haben, abhängig vom Zustand der Straße. Die Teerschicht dient auch zum Schutz der erfindungsgemäßen Decke gegen das Eindringen von Kies, Splitt oder dergleichen. Im allgemeinen reicht eine Teerschicht von 1 bis 1,5 mm. Für die Erneuerung einer Straße benötigt man hingegen eine Stärke von etwa 50 mm.

Die erfindungsgemäße vorgerfertigte Decke zur Ausbesserung von Straßen oder dergleichen führt zu folgenden Vorteilen:

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a) Es werden rutschige alte Oberflächen während der gesamten Lebensdauer von Asphaltdecken vermieden;

b) es werden sämtliche Risse und Brüche in der Asphaltdecke vollständig verschlossen, wodurch das Eindringen von Wasser mit Folgeerscheinungen ausgeschaltet wird;

c) die neue Straßenfläche zeigt nicht die Erscheinungen des Wettereinflusses auf Asphaltstraßen und verhindert durch ihre Undurchdringlichkeit den Angriff von Erdölderivaten, Dieselöl, Detergenzien oder dergleichen auf die Asphaltdecke;

d) schließlich ist es möglich, der Beschichtungsmasse (2 in Fig.1 Farbstoffe oder Pigmente zuzusetzen, so daß man auch farbige Straßenoberflächen erhalten kann;

e) man kann die vorgefertigte Decke bereits mit den Verkehrsmarkierungen, also mit weißen oder gelben Liniem, Zebrastreifen oder dergleichen versehen. Damit vermeidet man zusätzliche Personalkosten für die Aufbringung der Straßenmarkierung auf die ausgebesserte Straße;

f) das Straßenniveau wird durch die Aufbringung der erfindungsgemäßen Decke praktisch nicht verändert, da diese eine Gesamtdicke von nur etwa 1,2 bis 1,4 mm besitzt gegenüber einer neuen Asphaltschicht, die üblicherweise 3 bis 5 cn und darüber betragen kann;

g) die Reparatur eines StraßenStückes ist mit der erfindungsgemäßen Decke 3 mal schneller und sehr viel einfacher als die übliche Ausbesserung von Asphaltstraßen und gestattet, daß der Verkehr unmittelbar nach dem Aufbringen wieder darüber geht.

h) mit Hilfe der erfindungsgemäßen Decke wird ein Schutz und eine Abdichtung in den Fugenbereichen von Brücken und dergleichen erreicht; dies ist besonders wünschenswert, da dadurch das Eindringen von Regenwasser verhindert wird;

i) die Transportkosten sind gegenüber der üblichen Ausbesserung von Asphaltstraßen wesentlich geringer, weil eine viel geringere Masse transportiert werden muß. Diese Gewichts-

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verringerung ist von besonderer Bedeutung für die Ausbesserung von Straßen auf Brücken oder dergleichen, wo eine zusätzliche Gewichtsbelastung vermieden werden muß;

j) die Kosten für die erfindungsgemäße Decke und deren Aufbringung sLnd vergleichbar mit den Kosten einer üblichen Reparatur, während die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Decke zumindest die zweifache einer üblichen reparierten Asphaltschicht ist.

Die erfindungsgemäße Decke läßt sich nicht nur für Straßen und nicht nur auf Asphaltflächen anwenden, sondern sie eignet sich auch als Belag für Fußböden in Fabriken, im Hinblick auf ihre hervorragende Chemikalienbeständigkeit.

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Claims

3R.-1N ?,. FRANi TUESTJiOFF WUESTHOFF-v.PECHMANN-BEHRENS-GOETZ p„l.-,nC.oE,ha.» puls (.95,-970 DIPL.-CHKM. UR. E. FRFIHERR VON FECHMANN PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE BR.-ING. DIETER BEHRENS MAKDATAIRES AGREES PRES l'oFFICE EUROPEEN DES BREVETS DIPL.-ING.; DIPL.-TIRTSCH.-ING. RUPERT GOETZ 1A-53 671 D-8000 MÖNCHEN 90 Anm.: Swarovski do Brasil Ind. schwe]gerstrassE2 telefon: (085)662051 telegramm: protectpatent telex: j 24 070 Patentansprüche

1. Vorgefertigte Decke zum physikalischen und chemischen Schutz von Straßen oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine Unterlage aus einem permeablen gewebten Material, welches mit einer Harzmasse undurchlässig gemacht ist und eine Auflage oder Schicht aus einer Harzmasse enthaltend sehr harte schleifende Teilchen in so fester Bindung, daß diese auch unter hohen Reibungskräften nicht ausbrechen und die Härte der Harzmasse der der schleifenden Teilchen nahe kommt.

2. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die schleifenden Teilchen Tonerde und/oder Siliciumcarbid in einer Körnung von 0,125 bis 0,7, vorzugsweise 0,177 bis 0,59 mm sind.

3. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Decke um einen Radius von etwa 50 cm ohne Reißen der Schicht biegen läßt.

4. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht zusätzlich einen Füllstoff enthält und das Harz dem der Imprägniermasse entspricht.

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ORIGINAL INSPECTED

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5. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß in der Schicht 300 bis 600, vorzugsweise ^400 g/m² Schleifkorn enthalten sind.

6. Verfahren zur Herstellung der vorgefertigen Decke nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Unterlage mit der Imprägniermasse tränkt und härtet und auf eine Fläche der imprägnierten Unterlage eine Schicht aufbringt, die Imprägniermasse und Schleifmittel enthält, diese trocknet und härtet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schicht dadurch herstellt, daß die Imprägniermasse auf die imprägnierte Unterlage aufgetragen und vor dem Härten Schleifkorn darüber verteilt und schließlich ein zweites Mai Imprägniermasse aufgetragen und das Ganze dann getrocknet und gehärtet wird.

8. Vorrichtung zum Aufbringen der Decke nach Anspruch 1 bis 5 auf die zu reparierende Fläche, gekennzeichnet, durch ein Traggestell (10) mit Rolle zum Aufwickeln der Decke (11), eine Walze (8) mit einer Breite zumindest entsprechend der Breite der Decke, einen beheizbaren Behälter (5) für das auf die Straßenfläche aufzuspritzende Bindemittel und ein® Zugmaschine (4).

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