DE3030678A1

DE3030678A1 - Improvements in or relating to methods and means for maintenance of road surfaces

Info

Publication number: DE3030678A1
Application number: DE803030678A
Authority: DE
Inventors: L Hove
Original assignee: PEDERSEN AS MARIUS; Kemanobel AB
Current assignee: PEDERSEN AS MARIUS; Kemanobel AB
Priority date: 1979-01-29
Filing date: 1980-01-22
Publication date: 1982-02-11
Also published as: NZ192712A; ATA906480A; NO151628C; SE418879B; CH647026A5; SU1118293A3; WO1980001578A1; AT376466B; AU527820B2; SE8100969L; GB2066880A; NO802856L; DK410980A; NL8020020A; AU5490780A; JPS55501151A; CA1138243A; GB2066880B; NO151628B

Description

VERBESSERUNGEN VON ODER IM ZUSAMMENHANG MIT METHODEN UND MITTELN FÜR DEN UNTERHALT VON STRASSENOBERFlÄCHEN

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ausführung des Strassenunterhalts auf Strassenoberflächen, die mit einer bituminösen obersten Schicht versehen sind,und auf Mittel zur Ausführung des Verfahrens.

Im allgemeinen können Unterhaltsarbeiten an vorhandenen Strassen in zwei Hauptklassen eingeteilt werden, nämlich das Ausbreiten eines vorgemischten Asphaltbetons auf der Strasse und anschliessende Kontaktierung mit einer Walze. Die Erfindung befasst sich mit der anderen Klasse von Pflasterungsmethoden, wbbei ein flüssiges Asphaltbindemittel und ein Aggregat, vorzugsweise ein gebrochenes Steinmaterial, in separaten Schichten auf die Strasse aufgebracht werden und danach das Aggregat im Binder kompaktiert wird.

Eine unter die letztgenannte Klasse fallende Methode ist als Eln-Durchgarigsoberflächenbehandlung oder Oberflächenaufbereitung bekannt, die auf jede beliebige vorbereitete Oberfläche angewendet werden kann und oft auf vorhandene bituminöse Pflasterung zur Anwendung gelangt, um eine neue und glatte Oberfläche zu schaffen und die alte Pflasterung wasserdicht und schwer abnützbar zu machen. Diese Methode umfasst üblicherweise die Schritte des Fegens der alten Basis zur Entfernung von Schmutz und anderen Fremdmaterialien und anschliessendes Aufbringen einer Beschichtung eines flüssigen Asphalt-Bindemittels auf die Basis, Bedecken der Beschichtung von Asphalt-Bindemittel mit einer Schicht oder Lage von gebrochenem Steinmaterial, Einwalzen des Steinmaterials in das Bindemittel bis zur Erzielung des erwünschten Oberflächenzustandes und schlussendliches Wischen der Strassenoberflache zur Sicherstellung, dass lose überflüssige Steine entfernt werden.

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Bei der Dosierung des Bindemittels sollte berücksichtigt werden, ob die Strasse im allgemeinen Schwerverkehr oder nur Leichtverkehr zu tragen hat, da es wohlbekannt ist, dass auf einer schwer belasteten Strasse das Bindemittel im Vergleich zu einer leicht belasteten Strasse in beschränktem Ausmass aufgetragen werden sollte, da der Schwerverkehr als schwere Walze wirkt, die, falls das Bindemittel in einer dicken Schicht aufgetragen wird, veranlasst, dass das Deck-Steinmaterial durch das Bindemittel in das Substrat eingepresst wird und das Bindemittel dadurch zur Oberfläche gebracht wird, wo es eine glatte, zusammenhängende Oberfläche bildet, die im allgemeinen als Strassenoberflache nicht ideal ist, insbesondere hinsichtlich der Schleuderbeständigkeit. Das Bindemittel sollte daher in einer solch dünnen Schicht aufgebracht werden, dass die Steinschicht gebunden,, jedoch an ihrer Oberfläche in- nicht zusammenhängendem Zustand erhalten wird. Auf eine Strasse mit Leichtverkehr sollte das Bindemittel in einer dickeren Schicht aufgetragen werden, um die Deckschicht auf sichere Art ohne loses und gefährliches Oberflächenmaterial zu binden. Normalerweise liegt der Mengenanteil Bindemittel im Bereich von 0,6 - 3, vorzugsweise 1,5-2 l/m².

In der Praxis wird das Bindemittel nach einem Kompromiss zwischen den Anforderungen der am schwersten belasteten Strassenteile, d. h. der normalen Radfahrspuren davon, und den weniger belasteten, dazwischenliegenden Strassenteilen dosiert, und es ist wohlbekannt, dass das Resultat im allgemeinen unbefriedigend ist, indem loses Steinmaterial auf den genannten, weniger belasteten Strassenteilen auftritt, während die schwer belasteten Fahrspurteile schwarz, kompakt und schlüpfrig werden können.

Es ist der Zweck dieser Erfindung, ein Verfahren zur Erhaltung der Strassenoberflache auf solche Art zu schaffen, dass im endgültigen Resultat die verschiedenen Teile der Strasse über die gesamte Strassenbreite eine Oberfläche von

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praktisch optimalem und einheitlichem Charakter aufweisen.

Die Erfindung basiert auf der Idee, dass es tatsäch-.lich möglich ist, die durch den Verkehr über die Strassenbreite erzeugte Lastverteilung zu ermitteln. Dies kann photoelektrisch oder auf andere Art erfolgen- Die Lastverteilung beeinflusst die Dosierung des Bindemittels über das ganze Querprofil der Strasse auf unterschiedliche Art. Wenn danach die Schicht des Aggregatmaterials aufgebracht wird, verbleibt der resultierende Charakter der Strasse während einer langen Zeitdauer einheitlich und von guter Qualität.

Nach der Erfindung kann das Bindemittel mittels eines bewegten Querholms,der mit einer Anzahl individuell für den Auslass des Bindemittels regulierbarer Düsen versehen ist, auf die Strassenoberflache aufgetragen werden, wobei das Bindemittel gleichzeitig über die gesamte Strassenbreite oder einen Teil davon aufgetragen werden kann.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann die genannte Feststellung der Belastung durch eine direkte Registrierung der Lastverteilung durch Messfühler erfolgen, die für selektive Registrierung der Belastung quer zur Strasse angebracht sind und auf den über die Fühler rollenden Verkehr reagieren. Wenn die Messfühler während einer repräsentativen Zeitdauer in Betrieb gehalten und die Messresultate auf beliebige bekannte Art gespeichert werden, ist es möglich, danach die entsprechenden Daten der maximalen und/oder durchschnittlichen Belastung auf den einzelnen Teilen der Breite der Strasse an einer besonderen Stelle zu ziehen, und wenn die Messstelle so gewählt wird, dass sie für eine beträchtliche Länge der Strasse repräsentativ ist, kann das Bindemittel dann in der gewünschten, über die Strassenbreite unterschiedlichen Dosierung auf dieses Stück der Strassenlänge aufgebracht werden. Die zur vorliegenden Erfindung gehörende Messeinrichtung kann natürlich so eingestellt werden, dass die Datenerfassung direkt für die Einstellung der Ausflussmengen der genannten Bindemitteldüsen im genannten, be-

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vorzugten erfindungsgemässen Verteiler für Bindemittel verwendet werden kann. Vorzugsweise wird das Messystem so eingestellt/ dass nur Verkehr oberhalb eines vorbestimmten Minimalgewichts registriert wird.

Es gibt einen weiteren Parameter, durch welchen die optimale Bindemittel-Zufuhr und die Gleichmässigkeit der schlussendlichen Strassenoberflache beeinflusst wird, nämlich die Härte der alten Strassenoberflache. Wenn diese Oberfläche relativ weich ist, erscheint es wünschenswert, einen allgemein oder über die Strassenbreite verteilt unterschiedlichen, jedoch geringeren Mengenanteil Bindemittel aufzutragen,und zwecks weiterer Perfektion umfasst die Erfindung daher die Möglichkeit, eine echte Härtemessung auszuführen, indem punktweise das Eindringen eines belasteten Prüfglieds in die Strassenoberflache hinsichtlich Tiefe und Zeitdauer geprüft wird, wobei diese Prüfung ein ablesbares Resultat ergibt, das als Parameter für die Errechnung der benötigten Menge Bindemittel verwendet werden kann. In diesem Zusammenhang sollten sogar andere Parameter, wie umgebungstemperatur, vorzugsweise berücksichtigt werden, und es kann ein Satz von Formeln oder anderen Berechnungshilfsmitteln verwendet werden, um die optimale Zufuhr von Bindemittel zu bestimmen. Die Erfindung umfasst somit sowohl den Einsatz der genannten Härteprüfung wie auch das Mittel zur Ausführung dieser Prüfung im erwähnten Zusammenhang.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detaillierter erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung zur Messung der Verkehrsbelastung.

Fig. 2 eine Seitenansicht der Einrichtung gemäss Fig. 1.

Zur Ermöglichung der Bestimmung eines korrekten Unterhaltprogramms für eine bestimmte Strassenoberflache

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durch Renovation mit einer sogenannten Oberflächen-Aufbereitungsbehandlung wurde es als sehr wichtig befunden, ein genaues Bild der wirklichen Verkehrsbelastung der betreffenden Strasse zu erhalten. Hierfür kann das in Fig. 1 und 2 dargestellte bandförmige Messgefüge verwendet werden, das ausgestreckt quer über die Oberfläche der im Hinblick auf die verkehrsbedingte Lastverteilung zu prüfenden Strasse montiert wird. Das bandförmige Gefüge umfasst eine Grundplatte 2 aus Gummi mit einer Anzahl mit Abstand voneinander angeordneter Kontaktglieder 6, die durch die Räder der Fahrzeuge auf der Strasse aktiviert werden. Um nur den Einfluss des Schwerverkehrs auf die Strasse zu registrieren, sind die Kontaktglieder selbst gegen Aktivierung unter weniger schwerer Belastung geschützt durch beidseitig der Kontaktglieder 6 angeordnete Elemente 5 aus Hartgummi. Die Kontaktglieder 6 sind mit einem Multiplex-Anschlusskasten 8 an einem Ende des bandförmigen Gefüges über flache Kabel 7 verbunden, die durch eine Deckplatte 3 aus Gummi geschützt sind.

Das ganze bandförmige Messgefüge wird quer über die Strassenoberflache oder vorzugsweise nur quer über die Hälfte davon in korrekter Lage gehalten mittels eines Drahtsystems längs der einander gegenüberliegenden Längskanten des bandförmigen Gefüges. Die Drähte 4 sind abseits der Strasse verankert, beispielsweise wie in Fig. 1 dargestellt mittels besonderer Spann- und Verankerungsmitteln 9 und 10. Das bandförmige Messgefüge ist selbstverständlich mit einem zweckentsprechenden Registrierungsmittel verbunden, das das Bild der Verkehrsbelastung der Strasse, das durch die Aktivierung der Kontaktglieder 6 während der Messdauer ermittelt wird, speichern kann.

Ein anderer wichtiger Faktor, der für die Planung der Unterhaltsbehandlung einer bestimmten Strassenoberflache nach dem verbesserten Verfahren der Erfindung bekannt sein muss, ist der Festigkeitszustand der vorhandenen Strasse, und zu dessen Ermittlung kann ein Gerat zum Einsatz gelangen, das

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einen Ständer mit drei Beinen umfasst, die direkt auf der zu messenden Strassenoberfläche aufliegen, während ein Messfuss mit einer Stahlkugel so angeordnet ist, dass die Stahlkugel unter dem Einfluss eines auf sie einwirkenden Belastungskörpers in die Strassenoberfläche eindringt. Die Eindringtiefe der Stahlkugel gibt Aufschluss über die Festigkeit der Oberfläche, und das Gerät umfasst eine Messeinrichtung zur Registrierung der zeitabhängigen Eindringtiefe in dieser Festigkeitsprüfung.

Aus den Resultaten der Messung der tatsächlichen Lastverteilung quer über die Strassenbreite durch den Verkehr und der Festigkeitsprüfung der Strassenoberfläche kann die zur Sicherstellung einer optimalen Wirkung der Unterhaltsbehandlung in der Oberflächenaufbereitung benötigte, quer über die Strassenbreite verteilt unterschiedliche Dosierung des Asphalt-Bindemittels errechnet werden. Beispiel

Bestimmung des optimalen Mengenanteils Bindemittel für die Aufbereitung einer Strassenoberfläche.

Die Härte der Strassenoberfläche wurde an einer Anzahl Punkten der Strasse bestimmt und gleichzeitig die Temperatur gemessen und registriert.

Die jeweilige Härte ist in der nachstehenden Tabelle in Form der quasistatischen Eindringtiefe einer Stahlkugel in das Substrat (die Eindringtiefe ist in mm angegeben) nach 5 bzw. 10 min unter einer Belastung von 40 kp angegeben. Die quasistatische Eindringtiefe wurde mittels van der Pools-Diagramm in dynamische Eindringtiefe umgewandelt. Die "Rauhheit" der Strassenoberfläche wurde nach einer konventionellen Sandfleckmethode bestimmt und ist als Durchmesser, ausgedrückt in mm,angegeben (verwendete Sandmenge: 5000 mm ).

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Sand	Sand	Temp.	6_k(t=5 min)	ö_k(t=10 min)
mm^	mm	⁰C	mm	mm
	136	26.3	1,782	2,070
5000	135	25.0	1,500	1,720 ^:
	132	25.3	1,665	1,856
	115	27.6	1,740	1,948

Bestimmt wurde die Querverteilung einer Verkehrsbelastung von mehr als 1 t.

Die prozentuale Verteilung ist in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellt.

Durch meteorologische Messungen wurde die Temperatur der Strassenoberfläche stündlich während einem Jahr bestimmt. In diesem Fall wurden Temperaturen unterhalb 20⁰C nicht berücksichtigt, da diese Temperaturen das Endresultat nicht in irgendeinem feststellbaren Ausmass beeinflussen.

Der Mengenanteil Aggregat, der auf der Strassenoberfläche zurückgehalten werden kann, wurde experimentell durch einfache Aufbereitung mit dem bestimmten Mengenanteil Aggregat ermittelt. Hierbei ist es möglich, das durchschnittliche Hohlraumvolumen in der Aggregatschicht zu errechnen.

Die optimale Dosierung des Bindemittels wurde aus den so erhaltenen Werten ermittelt. Das Resultat ist im Diagramm gemäss Fig. 3 dargestellt.

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Claims

PATENTANSPRUCHE

1. Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Strassen durch separates Aufbringen eines flüssigen Asphalt-Bindemittels und eines Aggregats/ dadurch gekennzeichnet/ dass vor der Dosierung des Bindemittels die Belastungsverteilung der Strasse bestimmt und die Dosierung des Bindemittels danach in Uebereinstimmung mit den Resultaten der genannten Ermittlung ausgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querverteilung der Verkehrsbelastung auf der Strassenoberfläche ermittelt und das Bindemittel auf die Oberfläche aufgebracht wird, indem man relativ weniger Bindemittel auf stärker belastete Teile der Strassenoberflache aufbringt als auf weniger belastete Teile der Strassenoberflache.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des optimalen Mengenanteils Bindemittel auch die Härte der Strassenoberflache bestimmt und der . Einfluss der genannten Härte auf den optimalen Mengenanteil des Bindemittels berechnet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des optimalen Mengenanteils Bindemittel das Temperaturprofil der Strassenoberflache während einem Jahr bestimmt und der Einfluss des genannten Profils auf den optimalen Mengenanteil Bindemittel berechnet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des optimalen Mengenanteils Bindemittel auch die Rauhheit der Strassenoberflache bestimmt und der Einfluss der genannten Rauhheit auf den optimalen Mengenanteil Bindemittel berechnet wird.

6. Einrichtung zum Messen der Belastungsverteilung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Grundplatte (2) mit einer Anzahl von mit Abstand zueinander angeordneten Kontaktgliedern (6), die durch Fahrzeuge auf der Strasse aktiviert werden können.

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7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktglieder (6) gegen die Einwirkung von leichteren Fahrzeugen geschützt sind mittels auf mindestens einer Seite der genannten Kontaktglieder angebrachten Elementen (5) aus Hartgummi.

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