EP1893812A1 - Fahrbahn und bodenbelag für fahrbahnen - Google Patents

Fahrbahn und bodenbelag für fahrbahnen

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Publication number
EP1893812A1
EP1893812A1 EP05732214A EP05732214A EP1893812A1 EP 1893812 A1 EP1893812 A1 EP 1893812A1 EP 05732214 A EP05732214 A EP 05732214A EP 05732214 A EP05732214 A EP 05732214A EP 1893812 A1 EP1893812 A1 EP 1893812A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
floor covering
superstructure
layer
adhesive
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP05732214A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roger Hartenburg
Berthold Lahl
Lothar Kromer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TerraElast AG
Original Assignee
TerraElast AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TerraElast AG filed Critical TerraElast AG
Publication of EP1893812A1 publication Critical patent/EP1893812A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/085—Aggregate or filler materials therefor; Coloured reflecting or luminescent additives therefor
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01C—CONSTRUCTION OF, OR SURFACES FOR, ROADS, SPORTS GROUNDS, OR THE LIKE; MACHINES OR AUXILIARY TOOLS FOR CONSTRUCTION OR REPAIR
    • E01C7/00—Coherent pavings made in situ
    • E01C7/08—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders
    • E01C7/30—Coherent pavings made in situ made of road-metal and binders of road-metal and other binders, e.g. synthetic material, i.e. resin

Definitions

  • the invention relates to a floor covering for roadways and ways to apply to a subsoil.
  • the flooring has a multi-layered structure with a top and bottom, wherein the superstructure of the floor covering is a combination of compacted, solid aggregates and organic adhesives.
  • the invention further relates to a roadway with a top and bottom, which are applied to a ground.
  • Such floor coverings or roadways are known from DE 196 05 990 A1 and DE 197 33 588 A1.
  • a disadvantage of asphalt coverings which are produced from a mixture of bitumen and gravel, is their sensitivity to oil and gasoline, the lack of color stability and their poor environmental compatibility. In the case of renewal of the roadway, the remains must be disposed of as hazardous waste. If color-coded paths are required, as is the case, for example, with bus lanes or cycle paths, expensive color layers must be applied, the color of which deteriorates over time due to aging, erosion and exposure to light, so that the color layer must be renewed, which is again expensive.
  • Coverings with a uniform and visually appealing surface structure are known from DE 20 2004 001 884 U1.
  • the water-permeable surface is made of mineral aggregates and organic adhesives.
  • the mixture is installed in the not yet cured and deformable state.
  • Suitable adhesives are organic adhesives which, together with mineral additives, are mixed to form a batch and processed before curing.
  • the superstructure of the floor covering is formed from a combination of compacted, solid aggregates and organic adhesives, wherein the building material of the aggregates at least a predominant proportion of glass and the adhesive is provided with a dye. Due to the light-conducting property of the glass particles of the compound, the color of the adhesive is always passed from glass particle to glass particle to the surface, so that the dyeing even if the glass particles are abraded or the adhesive is dirty or cloudy on the surface. As a result, a permanent color stability is ensured even with abrasion of the surface. The flooring thus permanently retains its attractive or signaling color.
  • the dynamically acting loads from the rolling traffic and the predominantly static traffic forces from the stationary traffic cause pressure, tension and shear stresses in the roadway fastening.
  • the superstructure of the roadway absorbs these stresses and distributes them harmlessly to the lower layers.
  • the high pressure resistance of the building material makes it particularly suitable for the design of carriageways.
  • the proof of compressive strength is provided as follows:
  • Compressive strength was determined according to DGGT Recommendation No. 1 as a uniaxial compression test on a prism sample.
  • the prism samples had the dimensions 40 x 40 x 160 mm and resulted in the following result:
  • the flooring was very resistant to continuous load, even when exposed to heat.
  • the above-mentioned values can be achieved both with glass beads and with glass breakage or a mixture thereof for the aggregate.
  • the open-pore structure of the superstructure especially when using glass breakage, leads to high coefficients of friction on the surface, so that the floor covering is particularly suitable as a non-slip ceiling for roadways, sidewalks, stairs and presentation rooms and thus reduces the risk of accidents. Further improvement in abrasion resistance can be achieved by admixing short cut fibers of glass.
  • the grain size of the aggregates has a significant impact on the infiltration performance of the flooring.
  • Particularly preferred are aggregates whose average size of the grain is between 1 and 7 mm.
  • the layer structure of the floor covering according to the invention has a favorable influence on the mechanical strength values, so that even values of more than 5 mm are possible for the average size of the grain without a significantly increased risk of breakage occurring. With this grain diameter, the infiltration performance can be further increased. Moreover, at these values, the decrease in infiltration performance due to the input of mineral and organic fines remains low over time.
  • the grain size of the gravel in the substructure Another favorable influence on the water absorption value and water regulation capacity of the soil is the grain size of the gravel in the substructure. This promises excellent values for an average grain size for the undersize of 5 mm or more. Proven average grain size of the gravel k ⁇ i it be in a range between 5 mm to 16, 16 to 22 mm or 16 mm to 32nd That is, the gravel layer is composed of gravel with different grain sizes, wherein the grain of a ballast layer is located in one of said areas. In general, the particle size distribution is defined according to DIN 66145. The parameter n is at least 9 and is determined neglecting 1% oversize and undersize each.
  • the adhesive is preferably a two-component polyurethane adhesive. Also useful is a two component epoxy resin or a one component polyurethane adhesive. Polyurethane adhesives are characterized by a complete UV light resistance, while epoxy resin adhesives have a high adhesion especially on asphalt. Suitable adhesives are offered, for example, by the company TerraElast AG, which have developed adhesive systems that are specialized for the particular application.
  • the flooring according to the invention has no toxic effect on molds and is considered to be difficult to break down microbially. Nevertheless, eluable substances can be well degraded from the flooring, as material trials have shown. As evidenced by washing tests, there is no chemical interaction between surface water and the covering material, so that surface water which seeps through the covering can be discharged untreated into the sewage system or can safely drain into the groundwater. Finally, the flooring according to the invention can be disposed of after its use phase in a soil or gravel washing system without adverse environmental effects. Alternatively, after comminution, reuse as granules is also possible.
  • the task is to specify a generic roadway, which can be applied to existing road surfaces and color is delimited, with a good fatigue strength should be given.
  • the object is achieved with respect to the roadway by the features of claim 13 or 17.
  • the superstructure on a first floor covering and a strip of a second floor covering different from the first floor covering is introduced in a longitudinal and a width direction of the road extended depression of the first floor covering.
  • the flooring is applied to a building ground and has a multi-layered structure, of a top and bottom, wherein the superstructure of a compound of glass particles and organic adhesives and the adhesive is provided with a dye.
  • the roadway is characterized by a high compressive strength with high abrasion resistance.
  • the roadway can be applied with little effort to existing road surface coverings, for example, made of asphalt or concrete, the connection and in particular the adhesive adhering permanently to the old roadway.
  • the cover of the old road surface these are taken the temperature peaks, which has just in asphalt pavement the result that under traffic load no deformations, such as. Ruts occur more.
  • the adhesive tensile strength of the floor covering on an asphalt pavement according to the invention can be determined by a material test based on DIN EN 1015-12: 200.
  • an asphalt plate with dimensions 26 cm x 32 cm x 4 cm
  • the flooring of the invention is applied to an asphalt plate in a thickness of 4 cm.
  • the samples are approx. store for two weeks at room temperature.
  • the test surfaces are pre-drilled approx. 45 mm deep and the test stamp is glued on with a 2-component adhesive, trade name Metallix. With a drilling depth of 45 mm, the surface-side flooring is completely drilled through and the underlying asphalt layer is drilled with it.
  • a tester is a Haftzugprüfêt Fa. Freundl of the type, F-15-D EASY, quality class 1.
  • the following table shows the test values determined:
  • the road is optically opposite the surrounding buildings or. can demarcate the adjacent road surface, so the roadway such. for bus lanes or bike lanes are applied in a strip on an existing road, with a certain height, a few inches, is usually removed from the road surface by milling and then the strip is applied.
  • the grain size of the additives is chosen so that the road surface of the strip is impermeable to water. This ensures that the strip, which is bordered on the edge of the old road surface, is not filled with surface water during precipitation, which could lead to erosion in freezing due to bursting of the frozen areas.
  • the superstructure multi-layered, so that the upper, thinner layer of the somewhat expensive but abrasion-resistant polyurethane adhesive and the lower layer old coat side is thicker and has a compound with epoxy resin adhesive. This is characterized by a good adhesion to asphalt.
  • the more cost-effective the more resilient "glass" layer at the top and the lower one from a low-cost combination of mineral aggregates of granite, basalt or quartzite and of an E is executed poxydharzklebstoff, the layer thicknesses are 1 cm and 3 cm.
  • the layer thickness ratio V between the floor covering and the further layers of the superstructure is preferably 0.5 or less.
  • the strip is advantageous to enclose the strip with a groove that is elastically filled.
  • the covering of the strip can stretch without tension with respect to the surrounding old covering, as is the case when heated, for example, under sunlight.
  • Fig. 2a shows a detail according to detail A in the central region of the road
  • Fig. 2b shows a detail according to detail B in the edge region of the roadway
  • Fig. 2c shows a detail according to detail C in the pavement area of the roadway
  • Fig. 3 shows a standard cross section of a old carriageway with incorporated bus lane
  • FIG. 3 a shows a section according to detail A in the area of the bus lane.
  • Fig. 1 shows the structure of a road. This is subdivided into the ground, the substructure 1 and the superstructure 2.
  • the superstructure 2 is decisive for the loadability due to traffic loads. Subsoil and substructure 1 are therefore expanded accordingly sustainable.
  • the subsoil, not shown, is the naturally occurring soil. It serves as a base for the substructure 1 or the superstructure 2. To increase the load capacity of the substructure 1, this is solidified.
  • the superstructure 2 of the roadway is multi-layered and has as a ceiling and first layer 3 a hardened compound of glass particles and an organic, colored adhesive, a polyurethane adhesive.
  • a hardened compound of glass particles and an organic, colored adhesive, a polyurethane adhesive In the glass Particles are a mixture of glass beads and broken glass.
  • the layer thickness di is 6 cm.
  • the grain size of the aggregates has a particle size distribution with an average size d "of the grain in a range between 3 to 7 mm and is thus water-permeable.
  • the underlying layer 4 of the superstructure 2 is a 75 cm thick layer of crushed gravel of grain size 11/22 bound with an organic adhesive. As FIG. 2 a shows, the construction of this second layer 4 takes place in several layers, wherein the gravel is bonded in each case by the injection of adhesive.
  • the underlying substructure 1 is predominantly formed by a 35 cm thick, compacted layer of antifreeze gravel. The substructure in turn rests on the rough plan of the building not shown.
  • the road has a walkway 5 on both sides. This is designed sublime to the roadway.
  • the step between the carriageway and the sidewalk is formed from a strip-shaped prefabricated part 6 made of a combination of solid or mineral aggregates and an organic adhesive. The finished part closes flush with the sidewalk 5 and extends in the second layer on the roadway side.
  • the superstructure 2 ' is also multi-layered, but made thinner and has as a ceiling and first layer 3 ' a hardened compound of glass particles and an organic, colored adhesive on.
  • the glass particles are a mixture of glass beads and broken glass.
  • the layer thickness d 2 is 4 cm.
  • the grain size of the aggregates has a particle size distribution with an average size d "of the grain in a range between 3 to 7 mm and is thus permeable to water.
  • the underlying layer 4 'of the superstructure 2 ' is a 35 cm thick layer of crushed gravel of grain size 11/22 bound with an organic adhesive. As FIGS. 2 a and 2 b show, the structure of this second layer 4 'takes place in several layers, the gravel being bound in each case by the application of adhesive.
  • the underlying substructure 1 ' is predominantly formed by a 100 cm thick, compacted layer of antifreeze gravel. The substructure 1 'in turn rests on the rough plan of the ground not shown.
  • the road shown in FIGS. 3 and 3a is a heavy-duty road with sidewalk 15 and centered bus lane.
  • the road has a lower and upper structure 11 and 12, wherein the substructure 11 is created in the embodiment described above.
  • the superstructure 12 has a first floor covering 13 made of mastic asphalt.
  • a strip 14 is milled in the middle of the road, which is filled with a multi-layered floor covering.
  • the thickness of the strip 14 or the multilayer flooring is 4 cm.
  • the multi-layered floor covering consists of a surface-side first layer of a hardened compound of glass particles and an organic, colored adhesive.
  • the glass particles are a mixture of glass beads and broken glass.
  • the following grading curve shows the aggregates:
  • the adhesive content is min. 10% to ensure water impermeability. This avoids that the bus lane can fill up with surface water. If, for example, water-bearing soil freezes, ice lentils are created at the frost line, which result in an elevation of the soil. Under traffic load they break up; Frost damage occurs.
  • the underlying second layer is made of a combination of mineral aggregates and an epoxy resin adhesive.
  • aggregates comes granite, basalt, quartzite ect.
  • the grain size is in the following ranges: 1-3, 2-5, 3-7mm and is bound with a depending on the grain size 2% -5% share of epoxy resin.
  • the strip 14 is delimited from the respective laterally adjacent first floor covering 13 by an elastically filled joint 16.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
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Abstract

Der Oberbau (2) einer Fahrbahn ist mehrschichtig ausgeführt und weist als Decke und erste Schicht (3) eine erhärtete Verbindung aus Glaspartikeln und einem orga­nischem Klebstoff, einem Polyurethan-Klebstoff auf. Bei den Glaspartikeln handelt es sich um ein Gemisch aus Glasperlen und Glasbruch. Durch die lichtleitende Eigenschaft der Glaspartikel der Verbindung wird die Fär­bung des Klebstoffes stets von Glaspartikel zu Glaspartikel bis an die Oberfläche weitergeleitet, so dass die Färbung auch dann erkennbar bleibt, wenn die Glaspartikel abgeschliffen oder der Klebstoff oberflächenseitig verschmutzt oder einge­trübt ist. Dadurch wird eine dauerhafte Farbbeständigkeit auch bei Abrieb der O­berfläche gewährleistet. Der Bodenbelag behält damit dauerhaft seine anspre­chende bzw. signalisierende Färbung.

Description

Fahrbahn und Bodenbelag für Fahrbahnen
Die Erfindung betrifft einen Bodenbelag für Fahrbahnen und Wege zum Aufbringen auf einen Baugrund. Der Bodenbelag weist einen mehrschichtigen Aufbau mit einem Ober- und Unterbau auf, wobei der Oberbau des Bodenbelags eine Verbindung aus verdichteten, festen Zuschlagstoffen und organischen Klebstoffen ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Fahrbahn mit einem Ober- und Unterbau, welche auf einem Baugrund aufgebracht sind. Derartige Bodenbeläge bzw. Fahrbahnen sind aus der DE 196 05 990 A1 und DE 197 33 588 A1 bekannt.
Besondere Anforderungen werden hierbei hinsichtlich bautechnischer Eigenschaften gestellt. Diese betreffen das Verhalten bei Feuchtigkeit, Resistenz gegen Schädlinge, schalltechnische Eigenschaften, Verhalten gegen chemische Einflüsse und gegen Feuer. Die Dauerhaftigkeit eines Bodens spielt als wichtigste Anfor- derung eine große Rolle, wobei Eigenschaften wie Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit, Verschleißfestigkeit gegen Schleifen, Rollen, Stoß und Schlag, Festigkeit gegen Einpressen wesentliche bautechnische Parameter darstellen.
Nachteilig bei Asphaltbelägen, die aus einer Mischung aus Bitumen und Kies her- gestellt werden ist deren Empfindlichkeit gegenüber öl und Benzin, die mangelnde Farbbeständigkeit und die schlechte Umweltverträglichkeit. Im Falle der Erneuerung der Fahrbahn müssen die Reste als Sondermüll entsorgt werden. Wenn farbmarkierte Wege verlangt werden, wie dies beispielsweise bei Busspuren oder Radwegen der Fall ist, müssen teure Farbschichten aufgebracht werden, deren Färbung durch Alterung, Erosion und Lichteinwirkung mit der Zeit nachlässt, sodass die Farbschicht erneuert werden muss, was erneut teuer ist.
Bei der DE 196 05 990 A1 wird ein Bodenbelag aus einer Verbindung aus gebrochenem Naturstein und einer polymerisierenden Flüssigkeit vorgeschlagen. Die Farbgebung des Belags erfolgt durch eine entsprechende Auswahl des Natursteins. Allerdings verliert auch dieser Bodenbelag seien Farbintensität, wenn auf- grund des Fahrbahnabriebs bei hoher Verkehrsbelastung der Fahrbahn die ober- flächenseitigen Steine abgeschliffen werden. Selbige Problematik trifft auch auf den in der DE 20 2004 001 884 U1 offenbarten Bodenbelag zu.
Beläge mit einer gleichmäßigen und optisch ansprechenden Oberflächenstruktur sind aus der DE 20 2004 001 884 U1 bekannt. Der wasserdurchlässige Belag wird aus mineralischen Zuschlagstoffen und organischen Klebern hergestellt. Das Gemisch wird im noch nicht ausgehärteten und verformbaren Zustand verbaut. Als, Klebstoff kommen organische Klebstoffe in Frage, der zusammen mit mineralischen Zuschlagstoffen zu einer Charge vermischt und noch vor Aushärtung verar- beitet wird.
Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, einen gattungsgemäßen Bodenbelag anzugeben, der hohen mechanischen Belastungen standhält und optisch gegenüber benachbarten Bebauungen abgrenzbar ist.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe hinsichtlich des Bodenbelages durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Hierbei wird der Oberbau des Bodenbelags aus einer Verbindung aus verdichte- ten, festen Zuschlagstoffen und organischen Klebstoffen gebildet, wobei der Baustoff der Zuschlagstoffe zumindest einen überwiegenden Anteil aus Glas aufweist und der Klebstoff mit einem Farbstoff versehen ist. Durch die lichtleitende Eigenschaft der Glaspartikel der Verbindung wird die Färbung des Klebstoffes stets von Glaspartikel zu Glaspartikel bis an die Oberfläche weitergeleitet, so dass die Fär- bung auch dann erkennbar bleibt, wenn die Glaspartikel abgeschliffen oder der Klebstoff oberflächenseitig verschmutzt oder eingetrübt ist. Dadurch wird eine dauerhafte Farbbeständigkeit auch bei Abrieb der Oberfläche gewährleistet. Der Bodenbelag behält damit dauerhaft seine ansprechende bzw. signalisierende Fär- bung.
Die dynamisch wirkenden Belastungen aus dem rollenden Verkehr und die vorwiegend statisch wirkenden Verkehrskräfte aus dem ruhenden Verkehr bewirken in der Fahrbahnbefestigung Druck-, Zug-, und Schubspannungen. Der Oberbau der Fahrbahn nimmt diese Spannungen auf und verteilt diese schadlos auf die untergelagerten Schichten. Die hohe Druckbeständigkeit des Baustoffes macht ihn besonders für die Gestaltung von Fahrbahnen geeignet. Der Nachweis der Druckfestigkeit wird wie folgt erbracht:
Die Bestimmung der Druckfestigkeit wurde entsprechend DGGT-Empfehlung Nr. 1 als einaxialer Druckversuch an einer Prismenprobe durchgeführt. Die Prismenproben hatten die Abmessungen 40 x 40 x 160 mm und führten zu folgendem Ergebnis:
Dabei zeigte sich der Bodenbelag sehr widerstandsfähig gegen Dauerbelastung auch bei Wärmeeinwirkung. Die oben erwähnten Werte können sowohl mit Glasperlen als auch mit Glasbruch oder einer Mischung daraus für den Zuschlagstoff erzielt werden. Die offenporige Struktur des Oberbaus, insbesondere bei der Verwendung von Glasbruch führt zu hohen Reibkoeffizienten auf der Oberfläche, sodass der Bodenbelag als rutschfeste Decke für Fahrbahnen, Gehwege, Treppen und Präsen- tationsräume besonders geeignet ist und damit die Unfallgefahr vermindert. Eine weitere Verbesserung der Abriebfestigkeit kann durch Beimischen von Kurzschnittfasern aus Glas erzielt werden.
Auch hat die Korngröße der Zuschlagstoffe einen wesentlichen Einfluss auf die Versickerungsleistung des Bodenbelages. Besonders bevorzugt sind Zuschlagstoffe, deren Durchschnittsgröße des Korns zwischen 1 und 7 mm liegt. Wie zuvor erwähnt hat der erfindungsgemäße Schichtaufbau des Bodenbelages einen günstigen Einfluss auf die mechanischen Festigkeitswerte, so dass für die Durchschnittsgröße des Korns sogar Werte von über 5 mm möglich sind ohne dass eine wesentlich erhöhte Bruchgefahr eintritt. Mit diesem Korndurchmesser kann die Versickerungsleistung weiter erhöht werden. Darüber hinaus bleibt bei diesen Werten der Abfall der Versickerungsleistung durch Eintrag von mineralischen und organischen Feinanteilen mit der Zeit gering.
Bei einem Test in Anlehnung an die DIN 18 035-6, Abschnitt 5.1.6.3 und 5.1.6.2 wurden die Wasserschluckwerte des Bodenbelags ermittelt und mit den Werten eines konventionellen wasserdurchlässigen Sportplatzbau verglichen. Dabei wurden die Anforderungen der DIN 18035-6 um ein Vielfaches übererfüllt. So erbrachte eine Probe mit einer Schichtdicke do des Oberbaus von 47 mm ein Was- serschluckwert k* = 0,51 cm/s. Die Anforderung nach DIN 18 035-6, Tabelle 3 beträgt > 0,01 cm/s.
Einen weiteren günstigen Einfluss auf den Wasserschluckwert und Wasserregulierungsfähigkeit des Bodens hat die Korngröße des Kieses im Unterbau. Dieser ver- spricht bei einer mittleren Korngröße für das Unterkorn von 5 mm oder mehr hervorragende Werte. Bewährte Durchschnittskorngrößen kκies des Kies liegen in einem Bereich zwischen 5 bis 16 mm, 16 bis 22 mm oder 16 bis 32 mm. D.h. die Kiesschicht setzt sich aus Kies mit unterschiedlichen Korngrößen zusammen, wobei das Korn einer Schotterschicht in einem der genannten Bereiche liegt. Generell wird die Korngrößenverteilung nach DIN 66145 definiert. Der Parameter n beträgt mindestens 9 und wird unter Vernachlässigung von je 1% Überkorn und Unterkorn ermittelt.
Beim Klebstoff handelt es sich vorzugsweise um einen Zweikomponenten- Polyurethan-Klebstoff. Ebenso verwendbar ist ein Zweikomponenten-Epoxydharzoder ein Einkomponenten-Polyurethan-Klebstoff. Polyurethan-Klebstoffe zeichnen sich durch eine vollständige UV-Licht Beständigkeit aus, während Epoxydharz- Klebstoffe eine hohe Haftfähigkeit insbesondere auf Asphalt aufweisen. Geeignete Klebstoffe werden beispielsweise von der Fa. TerraElast AG angeboten, die auf den Anwendungsfall spezialisierte Klebstoffsysteme entwickelt haben.
Ein wesentlicher Vorteil bei der Verwendung von Zweikomponenten-Epoxydharz- Klebstoff wird in seiner Umweltverträglichkeit gesehen. Der erfindungsgemäße Bodenbelag hat beispielsweise keinerlei toxische Wirkung auf Schimmelpilze und gilt als microbiell schwer abbaubar. Trotzdem können aus dem Bodenbelag elu- ierbare Substanzen gut abgebaut werden, wie Materialversuche gezeigt haben. Wie Waschversuche beweisen gibt es keine chemische Wechselwirkung zwischen Oberflächenwasser und dem Belagmaterialien, so dass Oberflächenwasser, welches durch den Belag sickert, unbehandelt in die Kanalisation eingeleitet werden kann bzw. unbedenklich in das Grundwasser abfließen kann. Schließlich kann der erfindungsgemäße Bodenbelag nach seiner Nutzungsphase in einer Erd- oder Schotterwaschanlage ohne negative Umweltauswirkungen entsorgt werden. Alter- nativ ist nach einer Zerkleinerung auch eine Wiederverwendung als Granulat möglich.
Vorteilhafte Ausführungsformen zum Bodenbelag ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 12.
Hinsichtlich der Fahrbahn besteht die Aufgabe darin, eine gattungsgemäße Fahrbahn anzugeben, die sich auf bestehende Fahrbahnbeläge aufbringen lässt und farblich abgrenzbar ist, wobei eine gute Dauerfestigkeit gegeben sein soll. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe hinsichtlich der Fahrbahn durch die Merkmale des Patentanspruchs 13 oder 17 gelöst.
Bei der Fahrbahn nach Anspruch 13 weist der Oberbau einen ersten Bodenbelag und einen Streifen aus einem vom ersten Bodenbelag verschiedenen zweiten Bodenbelag auf. Der Streifen ist in einer in Längs- und Breitenrichtung der Fahrbahn ausgedehnten Vertiefung des ersten Bodenbelags eingebracht. Der Bodenbelag ist auf einem Baugrund aufgebracht und weist einen mehrschichtigen Aufbau, aus einem Ober- und Unterbau auf, wobei der Oberbau aus einer Verbindung aus Glaspartikeln und organischen Klebstoffen ist und der Klebstoff mit einem Farbstoff versehen ist.
Die Fahrbahn zeichnet sich durch eine hohe Druckbelastbarkeit bei hoher Abriebbeständigkeit aus. Zudem lässt sich die Fahrbahn mit geringem Aufwand auf be- stehende Fahrbahnbeläge beispielsweise aus Asphalt oder Beton aufbringen, wobei die Verbindung und insbesondere der Klebstoff dauerhaft auf der alten Fahrbahn haftet. Die Abdeckung des alten Fahrbahnbelages werden diesem die Temperaturspitzen genommen, was gerade bei Asphaltbelägen zur Folge hat, dass bei Verkehrsbelastung keine Verformungen, wie z.B. Spurrillen mehr auftreten.
Die Haftzugfestigkeit des Bodenbelags auf einem Bodenbelag aus Asphalt entsprechend der Erfindung lässt sich durch eine Materialprüfung in Anlehnung an DIN EN 1015-12:200 bestimmen. Hierzu wird eine Asphaltplatte mit den Abmessungen (26 cm x 32 cm x 4 cm) mit dem Bodenbelag beschichtet. Und zwar wird auf eine Asphaltplatte der erfindungsgemäße Bodenbelag in einer Dicke von 4 cm aufgebracht. Vor den Prüfungen sind die Proben rd. zwei Wochen bei Raumtemperatur zu lagern. Vor der Prüfung werden die Prüfflächen ca. 45 mm tief vorgebohrt und Prüfstempel mit einem 2-Komponenten-Kleber, Handelsname Metallix, aufgeklebt. Bei einer Bohrtiefe von 45 mm wird der oberflächenseitige Bodenbelag vollständig durchbohrt und die darunter liegende Asphaltschicht noch mit angebohrt. Als Prüfgerät eignet sich ein Haftzugprüfgerät der Fa. Freundl vom Typ, F-15-D EASY, Güteklasse 1. Die nachfolgende Tabelle gibt die ermittelten Prüfwerte wieder:
Soll sich die Fahrbahn optisch gegenüber der umliegenden Bebauung bzw. ggü. dem angrenzenden Fahrbahnbelag abgrenzen lassen, so kann die Fahrbahn wie z.B. für Busstreifen oder Radwege in einem Streifen auf eine bestehende Fahrbahn aufgebracht werden, wobei in der Regel eine bestimmte Höhe, einige cm, vom Fahrbahnbelag durch Fräsen abgetragen wird und darauf der Streifen aufgetragen wird.
Die Körnung der Zuschlagstoffe ist dabei so gewählt, dass der Fahrbahnbelag des Streifens wasserundurchlässig ist. Dadurch wird sichergestellt, dass der Streifen, welcher randseitig vom alten Fahrbahnbelag eingefasst ist, bei Niederschlag nicht mit Oberflächenwasser gefüllt wird, was bei Frost zu einer Erosion durch Aufplatzen der gefrorenen Bereiche führen könnte.
Vorteilhaft ist es, den Oberbau mehrschichtig auszuführen, sodass die obere, dünnere Schicht aus dem etwas teueren aber abriebfesten Polyurethan-Klebstoff und die untere altbelagseitige Schicht dicker ist und eine Verbindung mit Epoxydharzklebstoff aufweist. Dieser zeichnet sich durch eine gute Haftung auf Asphalt aus. Bei einer Ausführungsform die kostengünstig die widerstandsfähigere „Glas"- Schicht zuoberst und die darunter liegende aus einer preiswerten Verbindung aus mineralischen Zuschlagstoffen aus Granit, Basalt oder Quarzit und aus einem E- poxydharzklebstoff ausgeführt ist, betragen die Schichtdicken 1 cm bzw. 3 cm. Das Schichtdickenverhältnis V zwischen dem Bodenbelag und den weiteren Schichten des Oberbaus beträgt vorzugsweise 0,5 oder weniger.
Von Vorteil ist es, den Streifen mit einer Fuge einzufassen, die elastisch verfüllt ist. Hierdurch kann der Belag des Streifens sich gegenüber dem umgebenden Altbelag verspannungsfrei dehnen, wie dis bei Erwärmung beispielsweise unter Sonneneinstrahlung der Fall ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen zur Fahrbahn ergeben sich aus den Ansprüchen 14 bis 16 und 18 bis 21.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindungen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Regelquerschnitt einer Fahrbahn,
Fig. 2a einen Ausschnitt gemäß Detail A im mittleren Bereich der Fahrbahn, Fig. 2b einen Ausschnitt gemäß Detail B im Randbereich der Fahrbahn, Fig. 2c einen Ausschnitt gemäß Detail C im Gehwegbereich der Fahrbahn, Fig. 3 einen Regelquerschnitt einer Altfahrbahn mit eingebrachter Busspur und Fig. 3a einen Ausschnitt gemäß Detail A im Bereich der Busspur.
Fig. 1 zeigt den Aufbau einer Straße. Dieser wird unterteilt in den Baugrund, den Unterbau 1 und den Oberbau 2. Der Oberbau 2 ist dabei maßgeblich für die Be- lastbarkeit durch Verkehrslasten. Baugrund und Unterbau 1 sind daher entsprechend tragfähig ausgebaut. Beim nicht weiter dargestellten Baugrund handelt es sich um den natürlich anstehenden Boden. Er dient als Unterlage für den Unterbau 1 bzw. den Oberbau 2. Um die Tragfähigkeit des Unterbaus 1 zu erhöhen, ist dieser verfestigt.
Der Oberbau 2 der Fahrbahn ist mehrschichtig ausgeführt und weist als Decke und erste Schicht 3 eine erhärtete Verbindung aus Glaspartikeln und einem organischem, eingefärbtem Klebstoff, einem Polyurethan-Klebstoff auf. Bei den Glas- Partikeln handelt es sich um ein Gemisch aus Glasperlen und Glasbruch. Die Schichtdicke di beträgt 6 cm.
Die Körnung der Zuschlagstoffe hat eine Korngrößenverteilung mit einer Durch- schnittsgröße d« des Korns in einem Bereich zwischen 3 bis 7 mm und ist somit wasserdurchlässig.
Bei der darunter liegenden Schicht 4 des Oberbaus 2 handelt es sich um eine 75 cm mächtige Schicht aus gebrochenem Kies der Körnung 11/22 der mit einem organischem Klebstoff gebunden ist. Wie die Fig. 2a zeigt, erfolgt der Aufbau dieser zweiten Schicht 4 in mehreren Lagen, wobei der Kies jeweils durch Aufspritzen von Klebstoff gebunden wird. Der darunter liegende Unterbau 1 wird vorwiegend von einer 35 cm starken, verdichteten Schicht aus Frostschutzkies gebildet. Der Unterbau liegt wiederum auf dem Rohplanum des nicht weiter dargestellten Bau- grunds auf.
Wie die Fig. 2b und 2c in Detail zeigen weist die Straße jeweils beidseitig einen Gehweg 5 auf. Diese ist gegenüber der Fahrbahn erhaben ausgeführt. Die Stufe zwischen Fahrbahn und Gehweg ist aus einem streifenförmigen Fertigteil 6 aus einer Verbindung aus festen oder mineralischen Zuschlagstoffen und einem organischen Klebstoff gebildet. Das Fertigteil schließt mit dem Gehweg 5 oberflächenbündig ab und erstreckt sich fahrbahnseitig in die zweite Schicht.
Im Bereich des Gehwegs 5 ist der Oberbau 2' ebenfalls mehrschichtig, allerdings dünner ausgeführt und weist als Decke und erste Schicht 3' eine erhärtete Verbindung aus Glaspartikeln und einem organischen, eingefärbten Klebstoff, auf. Bei den Glaspartikeln handelt es sich um ein Gemisch aus Glasperlen und Glasbruch. Die Schichtdicke d2 beträgt 4 cm.
Die Körnung der Zuschlagstoffe hat eine Korngrößenverteilung mit einer Durchschnittsgröße d« des Korns in einem Bereich zwischen 3 bis 7 mm und ist somit wasserdurchlässig. Bei der darunter liegenden Schicht 4' des Oberbaus 2' handelt es sich um eine 35 cm dicke Schicht aus gebrochenem Kies der Körnung 11/22 der mit einem organischen Klebstoff gebunden ist. Wie die Fig. 2a und 2b zeigen, erfolgt der Aufbau dieser zweiten Schicht 4' in mehreren Lagen, wobei der Kies jeweils durch Auf- spritzen von Klebstoff gebunden wird. Der darunter liegende Unterbau 1 ' wird vorwiegend von einer 100 cm starken, verdichteten Schicht aus Frostschutzkies gebildet. Der Unterbau 1 ' liegt wiederum auf dem Rohplanum des nicht weiter dargestellten Baugrunds auf.
Bei der in Fig. 3 und 3a gezeigten Strasse handelt es sich um eine Schwerlast- strasse mit Gehweg 15 und mittig eingebrachter Busspur. Die Strasse weist einen Unter- und Oberbau 11 bzw. 12 auf, wobei der Unterbau 11 in der zuvor beschriebenen Ausführungsform angelegt ist. Der Oberbau 12 weist einen ersten Bodenbelag 13 aus Gussasphalt auf. In diesen ersten Bodenbelag 13 ist fahrbahnmittig ein Streifen 14 eingefräst, der mit einem mehrschichtigen Bodenbelag aufgefüllt ist. Die Dicke des Streifens 14 bzw. des mehrschichtigen Bodenbelags beträgt 4 cm.
Der mehrschichtige Bodenbelag besteht aus einer oberflächenseitigen ersten Schicht aus einer erhärteten Verbindung aus Glaspartikeln und einem organischen, eingefärbten Klebstoff. Bei den Glaspartikeln handelt es sich um ein Gemisch aus Glasperlen und Glasbruch. Folgende Sieblinie weisen die Zuschlagstoffe auf:
0,1 mm - 0,8 mm 30%, 0,8 mm - 1 ,8 mm 40% und 1,8 mm - 2,4 mm 30%.
Alternativ gilt folgende Sieblinie:
0,1 mm - 0,8 mm 35%, 0,8 mm - 1 ,8 mm 30% und 1 ,8 mm - 2,4 mm 33%. Der Klebstoffanteil beträgt min. 10% um die Wasserundurchlässigkeit zu gewährleisten. Damit wird vermieden, dass die Busspur mit Oberflächenwasser vollaufen kann. Gefriert nämlich wasserhaltiger Boden, so entstehen an der Frostgrenze Eislinsen, die eine Hebung des Bodens zur Folge haben. Unter Verkehrsbelastung brechen diese auf; es entstehen Frostschäden.
Die darunter liegende zweite Schicht ist aus einer Verbindung aus mineralischen Zuschlagstoffen und einem Epoxydharzklebstoff ausgeführt. Für die Zuschlagstoffe kommt Granit, Basalt, Quarzit ect. Zur Anwendung. Die Körnungsgröße liegt in den folgenden Bereichen: 1-3, 2-5, 3-7mm und wird mit einem je nach Korngröße 2%-5% Anteil Epoxydharz gebunden.
Der Streifen 14 ist gegenüber dem jeweils seitlich angrenzenden ersten Bodenbelag 13 durch eine elastisch verfüllte Fuge 16 abgegrenzt.
Bezugszeichenliste
1,1',11 Unterbau
2,2',12 Oberbau
3,3' erste Schicht
4,4' zweite Schicht
5,15 Gehweg
6 Fertigteil
13 erster Bodenbelag
14 Streifen
16 Fuge
Schichtdicke di
Schichtdicke d2
Durchschnittsgröße d« Zuschlagstoffe kz

Claims

Patentansprüche
1. Bodenbelag für Fahrbahnen und Wege zum Aufbringen auf einen Baugrund mit einem mehrschichtigen Aufbau, einen Ober- und Unterbau (2, 2', 12 bzw.
1 , 1 \ 11 ) aufweisend, wobei der Oberbau (2, 2', 12 ) des Bodenbelags eine Verbindung aus verdichteten, festen Zuschlagstoffen und organischen Klebstoffen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff der Zuschlagstoffe zumindest einen überwiegenden Anteil aus Glaspartikeln aufweist und der Kleb- stoff mit einem Farbstoff versehen ist.
2. Bodenbelag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe Glasperlen und/oder Glasbruch aufweisen.
3. Bodenbelag nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung der Zuschlagstoffe kz 0,1 bis 3 mm, vorzugsweise 0,1 bis 2 mm beträgt.
4. Bodenbelag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe eine Korngrößenverteilung aufweisen, wobei die Durchschnitts- große d« des Korns in einem Bereich zwischen 1 bis 3 mm, 2 bis 3 mm, 2 bis
4 mm, 2 bis 5 mm oder 3 bis 7 mm beträgt.
5. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfestigkeit des Bodenbelags mindestens 25 N/mm2 be- trägt.
6. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegezugfestigkeit des Bodenbelags mindestens 12 N/mm2 beträgt.
7. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klebstoff ein Zweikomponenten-Epoxydharz- oder ein Ein- komponenten-Polyurethan- oder ein Zweikomponenten-Polyurethan-Klebstoff ist.
8. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenanteil des Klebstoffes ca. 10 % beträgt.
9. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Massenanteil der Zuschlagstoffe aus Glas ca. 90 % beträgt.
10. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschlagstoffe einen Anteil aus Faserstoffen aufweist.
11. Bodenbelag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung der Zuschlagstoffe derart gewählt ist, dass der Bodenbelag wasserundurchlässig ist.
12. Bodenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung der Zuschlagstoffe derart gewählt ist, dass der Bodenbelag wasserdurchlässig ist.
13. Fahrbahn mit einem Ober- und Unterbau (2, 2', 12 bzw. 1 , 1 ', 11 ), welche auf einem Baugrund aufgebracht sind, wobei der Oberbau (2, 2', 12 ) einen ersten Bodenbelag (13) aufweist und einen Streifen (14) aus einem vom ersten Bodenbelag (13) verschiedenen zweiten Bodenbelag aufweist, welcher in einer in Längs- und Breitenrichtung der Fahrbahn ausgedehnten Vertiefung des ersten
Bodenbelags (13) eingebracht ist, wobei der zweite Bodenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt ist.
14. Fahrbahn nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Oberbau (2, 2', 12) im Bereich des Streifens (14) zumindest dreischichtig ausgeführt ist, wobei die oberflächenseitige erste Schicht (3, 3') aus dem zweiten Bodenbelag, die darunter liegende zweite Schicht (4, 4') aus einem ungefärbten Bo- denbelag und die dritte Schicht aus dem ersten Bodenbelag (13) ausgeführt ist.
15. Fahrbahn nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff des ersten Bodenbelags (13) aus Asphalt oder Beton aus- geführt ist.
16. Fahrbahn nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen (14) gegenüber dem seitlich angrenzenden ersten Bodenbelag (13) durch eine elastisch verfüllte Fuge (16) abgegrenzt ist.
17. Fahrbahn mit einem Ober- und Unterbau (2, 2', 12 bzw. 1 , 1 ', 11 ), welche auf einem Baugrund aufgebracht sind, wobei der Oberbau (2, 2', 12) mehrschichtig ausgeführt und zumindest dessen oberflächenseitiger Bodenbelag nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgeführt ist.
18. Fahrbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff zumindest einer der unterhalb des Bodenbelags liegenden Schicht des Oberbaus aus Asphalt oder Beton ausgeführt ist.
19. Fahrbahn nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Baustoff zumindest einer unterhalb des Bodenbelags liegenden Schicht eine Verbindung aus einem organischen Klebstoff und verdichtetem Kies ist, dessen durchschnittliche Größe kKies des Unterkorns ≥ 5 mm beträgt.
20. Fahrbahn nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass Schichtdickenverhältnis V zwischen dem Bodenbelag und den weiteren Schichten des Oberbaus 0,5 oder weniger beträgt.
21. Fahrbahn nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten des Oberbaus (2, 2', 12) durch Kleben miteinander verbunden sind.
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