DK160515B - Bituminoes taetningsbane og vandtaet belaegning fremstillet ved brug af samme - Google Patents

Description

DK 160515 B

Den foreliggende opfindelse angår en bituminøs tætningsbane til fremstilling af vandtætte belægninger med et overliggende asfaltlag samt en sådan bane, som især er beregnet til at danne tætningsbelægninger på konstruktioner eller bygninger.

5 Tætningsbelægninger på basis af bitumen eller bitumen modificeret med forskellige ti Isætni ngsstoffer fremstilles i almindelighed ud fra en af de følgende tre materialegrupper: 10 - Bløde bitumenbaner, der i det væsentlige består af en el ler flere armeringer omgivet af et bituminøst produkt (ren bitumen, bitumen modificeret med forskellige syntetiske produkter og bituminøse masser med en massefylde på ca.

1,3, fremkommet ved dispergering af kalkholdige mineral-15 fyldstoffer, kiselholdige eller kisel-kalkholdige fyld stoffer i bitumen) og er lagt eller limet på den bygning, som skal beklædes, og forbundet indbyrdes med dæklag eller strimler, som klæbes på ved hjælp af varm bitumen eller ved smeltning af det omgivende bituminøse produkt med en 20 flamme.

- Støbt bitumen, fremkommet ved opvarmning af bitumenpulver eller knust sten, der er tilsat et vist kvantum bitumen på jordoliebasis og, alt efter type, sand eller fint grus.

25 Tætningsbelægningen består da i at lægge to lag bitumen oven på hinanden, hvilket kan udføres ved to på hinanden følgende støbeoperationer ved en temperatur på mellem ca.

200 og 260°C, først med et lag af ren bitumen med en massefylde på 2, og derpå med et lag af en sandholdig bitumen 30 med en massefylde på 2,1. hvor den sandholdige bitumen in deholder sand og fint grus i nærmere bestemte mængder, mens den rene bitumen ikke har sådanne tilsætninger. Efter afkøling dannes en kontinuerlig belægning, som har de to før nævnte tæt sammenhørende lag, idet det øverste lag har 35 smeltet det nederste lag i det øjeblik, det øverste lag bliver påført.

2

DK 160515 B

- Bi turni nøse belægninger, som påføres i flydende tilstand, og som hærder ved afkøling under afgivelse af et flygtigt stof, såsom et opløsningsmiddel eller vand eller ved tværbinding.

5

For at eliminere risikoen for brud i tætningsbelægningen indbefatter mange kendte fremgangsmåder at lægge flere Tag oven på hinanden, idet der er en meget ringe sandsynlighed for, at en lokal fejl i ét lag befinder sig ud for en fejl i det ti Ι-ΙΟ stødende lag. Det er tilfældet med belægninger med bituminøse plader, som fremkommer ved hjælp af den ovennævnte flerlagsmetode, således som de tidligere beskrevne, støbte bitumenbelæg-ninger.

15 Fremstillingen af en tolagsbelægning i støbt bitumen er langvarig og dermed kostbar, eftersom afkølingen af det første lag skal være fuldt afsluttet, før det andet lag støbes. Dette medfører således to på hinanden følgende transporter med to forskellige materialer og en ventetid på flere timer mellem de 20 to støbeoperationer.

Især for at nedbringe denne omkostning og denne ventetid, samtidigt med at man bevarer sikkerheden med belægninger med to lag, har man forsøgt at udskifte det første støbte bitumenlag 25 med et lag bitumenbaner. Fremstillingen af en sådan belægning har gjort det nødvendigt mellem de to lag at anbringe en kontinuerlig tæt skærm på den flydende bitumen, såsom f.eks. en metalbane eller en bane på basis af et syntetisk materiale, . for at undgå at bitumensammensætningen i banelaget blander sig 30 med bitumenmassen ved smeltning fremkaldt ved overføring af varme under afkølingen af den varme bitumenmasse.

Denne skærm kan inkorporeres i overfladen af banen under banens fremstilling eller anbringes på det nederste lag, når be-35 lægningen opbygges. Ulemperne ved denne skærm er tredobbelte.

Den kan faktisk give anledning til en spaltning mellem det nederste lag og bitumenen, og i tilfælde af en beskadigelse op 3

DK 160515 B

fylder denne skærm ikke længere sit formål, desuden er den kostbar.

Det har derfor interesse at kunne placere en bane af et bitu-5 minøst produkt, hvis smeltetemperatur ikke er højere end bitu-menens støbetemperatur, og som er egnet til at modtage et lag støbt bitumen, hvis sammensætning, udstøbningsmetode og støbetemperatur ikke er modificeret alt imens tilstedeværelsen af en kontinuerlig og tæt skærm i smeltet bitumen ikke er nødven-10 dig, og alt imens denne metode ikke indebærer nogen risiko for, at banens bituminøse produkt trænger ind i bitumenmassen. Ifølge en anden betingelse bør belægningen ikke, efter afkøling af bitumenen, som i en traditionel tolagsbelægning i støbt bitumen, omfatte en spaltningsplan mellem de to på hin-15 anden liggende lag.

Det fremgår heraf, at de der i kendte belægninger, som er dannet af to lag med et underlag, der omfatter mindst én bane på basis af en bitumensammesætning, og ét overliggende lag, som 20 består af en støbt bitumen, er en vandring af bitumensammen-sætningen i bitumenmassen, hvor følgende betingelser opfyldes: - Ingen kontinuerlig, tæt separerende skærm.

25 - Smeltetemperaturen af bitumensammensætningen af det neder- ste lag i belægningen er lavere end støbetemperaturen for bitumenen i det øverste lag af belægningen.

- Massefylden af bitumensammensætningen i det nederste lag i 30 belægningen er mindre end massefylden af bitumenen ved dens støbetemperatur i det øverste lag af belægningen.

Den sidste betingelse, der har relation til massefylden af de to lag i tætningsbelægningen, viser sig at være konstant over-35 holdt ved fremstilling af belægninger ved den kendte teknik, hvilket altid medfører en opstigning af bitumensammensætningen i det nederste lag tværs gennem den varme bitumenmasse, som 4

DK 160515 B

danner det øverste lag, simpelt hen på grund af forskellen i massefylde.

De bitumensammensætninger, som i øjeblikket anvendes i tæt-5 ningsbelægninger på basis af baner, kan ikke anvendes under varm bitumen, dvs. nystøbt bitumen, uden at der er en vandring i det inderste af denne. Det er især direkte destilleret bitumen, oxideret bitumen, eventuelt tilsat indifferente fyldstoffer (f.eks. kalkholdige fyldstoffer), direkte destilleret 10 bitumen modificeret ved tilsætningsstoffer, f.eks. med styren, butadien/styren-copolymer (SBS) eller med ataktisk polypropylen (PPA), hvis massefylder, som varierer fra 0,97 til 1,35,. er relativt små, eller hvis viskositeter er betydelige, eftersom deres dråbepunkt, målt efter NFT-normen 60102 er lavere 15 end ca. 120eC.

Observationen af dette fænomen har ført frem til en tætnings-bane ifølge opfindelsen, hvis egenskaber er sådanne, at denne banes bitumensammensætning ikke kan stige op i den varme bitu-20 menmasse før afkølingen. De to på hinanden liggende belægninger skal tværtimod være tæt forbundne med hinanden for efter afkøling at danne en tæt belægning, som er monolitisk, og til dette formål skal den bituminøse sammensætning i banen binde sig til bitumenen ved en simpel termoklæbeevne.

25

Ifølge den foreliggende opfindelse tilvejebringes således en bituminøs tætningsbane til fremstilling af vandtætte belægninger med et overliggende asfaltlag, der er ejendommelig ved, at den opfylder mindst to af de følgende kriterier: 30 a) Tætningsbanens bitumensammensætning har et dråbepunkt over ca. 120°C, b) tætningsbanens bitumensammensætning har en massefylde, der 35 er større end ca. 1,35 g/cm3, c) at der i tætningsbanen indgår en skærm eller membran, der er svagt permeabel for bitumen på den ene side af banen, som 5

DK 160515 B

skal vende mod belægningens overliggende lag.

Opfindelsen angår endvidere en tætningsbelægning, især til konstruktioner og bygninger, som er ejendommelig ved, at den 5 omfatter mindst én tætningsbane af den ovennævnte art anbragt på den overflade, der skal beskyttes, og et bitumen eventuelt omfattende fyldstoffer eller tilsætningsstoffer anbragt på banen.

10 Ved valget af de ovennævnte kriterier for banens bitumensam-mensætning ifølge opfindelsen, bør man tage hensyn til støbetemperaturen for den bitumen, som skal danne det øverste lag i den belægning, som den nævnte bane skal danne det nederste lag i .

15

Hvis støbetemperaturen for denne bitumen ikke overstiger 240°C eller kun er lidt højere end denne værdi, er den temperatur, som banens bitumensammensætning bringes op på ved overførsel af varme, moderat, og således kan en bane, som opfylder to af 20 de tre førnævnte kriterier, anvendes. Så meget mere vil anvendelsen af en bane, som opfylder alle tre kriterier, være særdeles velegnet.

Hvis støbetemperaturen for den bitumen, som danner det øverste 25 lag i belægningen, derimod er væsentlig højere end 240°C, vil den temperatur, som banens bitumensammensætning i det nederste lag bringes op på, være sådan, at for at sikre sig imod enhver vandring af denne sammensætning i bitumenen, vil det være nødvendigt at anvende en bane, som - enten opfylder to af de tre 30 førnævnte kriterier, men hvori massefylden af sammensætningen er væsentlig højere end ca. 1,35, eller hvor dråbepunktet målt efter NFT-normen 60210, er meget højere end 120°C, - eller fortrinsvis, at alle tre kriterier er opfyldt på én gang.

35 Bitumensammensætningen kan med fordel have et dråbepunkt, som ligger mellem ca. 125°C og ca. 170°C, og/eller en massefylde, som ligger mellem ca. 1,35 og ca. 2.

Fortrinsvis har bitumensammensætningen et dråbepunkt på ca.

140°C og/eller en massefylde på ca. 2.

DK 16 O 515 B

6 i

Bitumensammensætningen kan fremstilles ved dispergering af et 5 mineralsk fyldstof med en maksimal volumen% på ca. 40 i den endelige bitumensammensætning i en bitumen af kendt art til sådanne belægninger, og især en bitumen, der er oxideret eller modificeret med tilsætningsstoffer.

Fyldstofmængden i sammensætningen, en faktor der principielt afhænger af massefylden af sidstnævnte er en funktion af arten af det bituminøse bindemiddel og af massefylden af dette fyldstof.

15 Kornstørrelsen for fyldstoffet skal være mindre end 400 pm og fortrinsvis mindre end 100 pm.

I en oxideret bitumen er fyldstofmængden i sammensætningen mindst 25 volumen% med en massefylde af fyldstoffet omkring 20 2,5, f.eks. et kalkholdigt materiale, en blanding af kisel og kalk, flyveaske eller skiferpulver. Med tungere fyldstoffer kan denne volumen% i bitumensammensætningen nedsættes betydeligt. Eksempelvis er den mindste volumen% med barytin, der har en massefylde på ca. 4,3, ca. 10.

25 I en bitumen, som er modificeret med tilsætningsstoffer, påvirker disse principielt viskositeten af sammensætningen, afhængig af arten og mængden af disse tilsætningsstoffer. De tilsætningsstoffer, som med fordel kan anvendes, er f.eks. en 30 styren, butadien/styren-copolymer (SBS) i mængder, der ligger fra 0,5 til ca. 20 vægt% i forhold til den færdige bitumensam-mensætning efter bitumenarten, dvs. en direkte destilleret bitumen, en oxideret bitumen eller en blanding af disse to, en polypropylen i mængder, der kan variere fra 1 til 40 vægt% i 35 forhold til den endelige bitumensammensætning, copolymerer af olefiner af den art, der er nævnt i fransk patentskrift nr. 2.436.160.

7

DK 160515 B

Som et eksempel på variationen af fyldstofmængden som funktion af massefylden af fyldstoffet, tilsættes en bitumen, der er modificeret med 1 vægt% SBS, fyldstoffer med en massefylde på ca. 2,5 i en mængde på mindst 20 volumen% af bitumensammensæt-5 ningen. I modsætning hertil vil den samme modificerede bitumen blive tilsat et fyldstof med en massefylde på ca. 4,3 i en mængde på mindst 5 volumen%.

Skærmen, der er svagt permeabel for bitumen, eller for den 10 bløde eller klæbende bitumenfase, når sammensætningen omfatter tilsætningsstoffer og fyldstoffer, danner faktisk en diskontinuert skærm eller en spærring, der er uegnet til at hindre passagen af den bløde fase, som generelt betegnes bitumen i den kendte bituminøse sammensætning, men er tilstrækkelig 15 kraftig til at begrænse denne indtrængning af den bløde fase eller af bitumen i bitumensammensætningen.

En sådan skærm, indrettet til at blive anbragt på den side af banen, der skal vende mod det øverste bituminøse lag i tæt-20 ningsbelægningen, kan fremstilles af uvævet stof på basis af glasfiber, f.eks. et glasfibervæv med 50 g per m2 eller af u-vævet stof på basis af syntetiske fibre, såsom polyesterfibre eller polyamidfibre. Den kan ligeledes fremstilles af finmasket stof med tilsvarende materialer som de førnævnte eller 25 ved at forbinde uvævede stoffer med vævede stoffer.

For at undgå, at der opstår brud ved bitumengrænsef 1 aden til bitumensammensætningen i banen i en belægning, bør diameteren af trådene eller fibrene i den anvendte skærm, dvs. de tråde 30 eller fibre, som alt efter tilfældet, afgrænser maskerne eller porerne i skærmen, fortrinsvis være højst 1 mm, idet massen per m2 af denne skærm eller vægten ikke må overstige 500 g.

Skærmen, som placeres på den bituminøse bane, kan i øvrigt 35 fungere som en forstærkning i en armeret bituminøs bane, men banerne ifølge opfindelsen kan med eller uden denne skærm omfatte en eller flere armeringer på i hvert fald én side, hvorpå bitumensammensætningen er aflejret.

8

DK 16051S B

Armeringer, som er velegnede til at blive anvendt ved fremstilling af tætningsbaner, omfatter på i og for sig kendt måde j forstærkninger af pap, filt, lærred af glas eller jute, glas- j væv eller metalvæv. Uvævede stoffer i syntetiske materialer 5 såsom polyester eller lærreder i syntetiske fibre, f.eks. polyester eller polyamid, der har en massefylde per m2 eller vægt, der ligger mellem ca. 50 og 500 g, kan ligeledes anvendes .

10 Banen kan fremstilles på følgende måde:

Armeringen eller skelettet, som i almindelighed forefindes i form af en bane med en bredde på f.eks. 1 m, neddyppes i et kar, som indeholder den smeltede bitumensammensætning ved ca, 15 1800C således, at det materiale, som udgør armeringen, fuld stændig imprægneres eller indhylles. Denne armering passerer derefter mellem to vandrette, opvarmede valser, for at bitu-mensammensætningen kan afsættes på begge sider. Den således fremkomne imprægnede armering kan derefter på begge sider mod-20 tage et overfladisk sandlag for at undgå, at bitumensammen- sætningen klæber til de efterfølgende dele af fabrikationsanlægget, f.eks. den stand, hvor produktet bliver opskåret i ruller på f.eks. 10 eller 20 m2.

25 På det sted, hvor der spredes sand, kan pladen på en overflade enten modtage en afsluttende behandling med et mineralsk granulat eller med skiferkorn, som klæber på den genopvarmede bi-tumensammensætning, eller et metallisk lag, som fra starten har et specielt mønster, der bibringer tætningspladens dens 30 termostabile egenskaber eller et ark kraftpapir osv. Man kan ligeledes bestryge den ene side af armeringen f.eks. i et ark kraftpapir med denne bitumensammensætning, og denne plade kan eventuelt løftes i det øjeblik produktet påføres.

35 Man kan ligeledes fremstille tætningsbaner, f.eks. på basis af lærred eller glasvæv i form af en bane med en tykkelse, der kan variere fra ca. 1 til 6 mm, belagt med sand på begge sider 9

DK 160515 B

eller belagt på den ene side med en metalbane eller med metalliske granulater. Denne bane eller belægninger med to baner kan let sammensvejses med blæselampe og kan anvendes ved dannelsen af lodretstående tætninger eller fungere som grundbe-5 standdele af en kompleks tætning.

Hvis der skal være en membran, kan denne placeres på banen, efter at den er anbragt på den overflade, der skal beskyttes, eller f.eks. fastgøres ved termoklæbning under banens frem-10 stilling.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere ud fra nogle eksempler, som viser egenskaberne af forskellige bituminøse baner ifølge opfindelsen. De angivne procenter er alle vægt% i 15 forhold til vægten af den færdige bitumensammensætning.

EKSEMPEL 1.

Man fremstiller en bituminøs bane med en tykkelse på 2 mm, der 20 leveres i længder på 10 m x 1 m, med en overflade (dvs. oversiden af en belægning) med et ikke-klæbende sandlag, og med en underside (dvs. den side af belægningen, der vender indad) med et lag kreppet kraftpapir og i midten en forstærkning af et glasvæv med 50 g per m?, og hvor bitumensammensætningen har 25 følgende egenskaber:

Sammensætning: Bitumen med en indtrængningshårdhed på 60 - 70 (ved 25°C, ifølge NFT 66004), modificeret med en elastomer SBS 35% 30 Knust barytin med en kornstørrelse, der er mindre end 100 pm 65%

Dråbepunkt ...................................... 130eC

Massefylde ...................................... 1,97 35 10

DK 160515 B

EKSEMPEL 2.

Man fremstiller en bituminøs bane med en tykkelse på 2 mm i længder på 15 m x 1 m, med en overflade med en svagt permeabel 5 membran, der består af et glasvæv med 60 g per m2, med en underside med et ikke-klæbende sandlag, og hvor bitumensammen-sætningen har følgende egenskaber:

Sammensætning: Bitumen med en indtrængningshårdhed på 10 60 - 70 (ved 25eC, ifølge NFT*-normen 66004), modificeret med en elastomer SBS 50%

Knust barytin med en kornstørrelse, der er mindre end 100 pm 20%

Knust kalk med en kornstørrelse, der 15 er mindre end 100 pm 30%

Dråbepunkt ...................................... 135*0

Massefylde ...................................... 1,51 * (NFT = fransk, teknisk norm).

20 EKSEMPEL 3.

Man fremstiller en bituminøs bane med en tykkelse på 3 mm, der leveres i længder på 15 m x 1 m, og her en overflade med en 25 svagt permeabel membran, bestående af et glasvæv med 60 g per m2, og en underside med et ikke-klæbende lag af talkum, og hvor bitumensammensætningen har følgende egenskaber:

Sammensætning: Bitumen med en indtrængningshårdhed på 30 100 - 200 (ved 25°C, ifølge NFT-normen 66004), modificeret med en elastomer SBS 100%

Dråbepunkt ...................................... 130°C

Massefylde ...................................... 1,02 35

Claims (14)

1. Bituminøs tætningsbane til fremstilling af vandtætte belægninger med et overliggende bitumenlag, kendetegnet ved, at den opfylder mindst to af de følgende kriterier: 25 a) tætningsbanens bitumensammensætning har et dråbepunkt på over 120°C, b) tætningsbanens bitumensammensætning har en massefylde, der 30 er større end ca. 1,35 g/cm3, c) at der i tætningsbanen indgår en skærm eller membran, der er svagt permeabel for bitumen på den ene side af banen, som skal vende ind mod belægningens overliggende lag. 35

2. Bituminøs tætningsbane ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den omfatter mindst en armering, og at der

3. Bituminøs tætningsbane ifølge krav 1 eller 2, kende-5 tegnet ved, at bitumensammensætningen har et dråbepunkt mellem ca. 125 og ca. 170°C og/eller en massefylde mellem ca. 1,35 og ca. 2 g/cm3.

4. Bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af kravene 10 1-3, kendetegnet ved, at tætningsbanens bitumensam- mensætning har et dråbepunkt på ca. 140°C og/eller en massefylde på ca. 2 g/cm3.

5. Bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af kravene 15 1-4, kendetegnet ved, at vægten af mebranen højst er ca. 500 g per m2.

6. Bituminøs tætningsbane ifølge krav 5, kendetegnet ved, at membranen er et vævet eller uvævet materiale, 20 og at diameteren af trådene, som det består af, højst er ca. 1 mm.

7. Bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at bitumensammensætnin- 25 gen omfatter et fyldstof, og at fyldstoffets volumen% i sammensætningen ligger mellem ca. 10 og ca. 40%.

8. Bituminøs tætningsbane ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at bitumensammensætningen omfatter en bitu- 30 minøs substans, som er modificeret med tilsætningsstoffer, og hvori der er dispergeret et fyldstof, hvor volumen% af fyldstoffet i denne sammensætning ligger mellem ca. 4 og ca. 40%.

9. Bituminøs tætningsbane ifølge krav 8, kendeteg-35 net ved, at tilsætningsstofferne omfatter fra ca. 0,5 til ca. 20% af en styren/butadien/styren-copolymer (SBS), målt i forhold til vægten af sammensætningen. DK 160515 B

10. Bituminøs tætningsbane ifølge krav 8 eller 9, kendetegnet ved, at tilsætningsstofferne omfatter fra ca. 1 til ca. 40% polypropylen målt i forhold til vægten af sammensætningen. 5

11. Bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af kravene 7-10, kendetegnet ved, at fyldstoffet er mineralsk.

12. Bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af kravene 10 7-11, kendetegnet ved, at fyldstoffet har en masse fylde mellem ca. 2,5 og ca. 4,3 g/cm3.

12 DK 160515 B af lejres bitumen på mindst en af siderne af armeringen eller armeringerne.

13. Bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af kravene 7-12, kendetegnet ved, at fyldstoffet har en korn- 15 størrelse, der er mindre end 400 pm og fortrinsvis mindre end 100 pm.

14. Vandtæt belægning til bygningskonstruktioner eller bygninger, kendetegnet ved, at den omfatter mindst en 20 bituminøs tætningsbane ifølge et eller flere af de foregående krav, anbragt på den overflade, der skal beskyttes, og et lag bitumen med eventuelle fyldstoffer eller tilsætningsstoffer anbragt på banen. 25 30 35