EP2133472A2 - Verfahren zur Sanierung von Straßen - Google Patents

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Publication number
EP2133472A2
EP2133472A2 EP20090450114 EP09450114A EP2133472A2 EP 2133472 A2 EP2133472 A2 EP 2133472A2 EP 20090450114 EP20090450114 EP 20090450114 EP 09450114 A EP09450114 A EP 09450114A EP 2133472 A2 EP2133472 A2 EP 2133472A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
binder
support layer
original
layer
road
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.)
Withdrawn
Application number
EP20090450114
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Fürpass
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.)
Terra-Mix Bodenstabilisierungs GmbH
Original Assignee
Terra-Mix Bodenstabilisierungs GmbH
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 Terra-Mix Bodenstabilisierungs GmbH filed Critical Terra-Mix Bodenstabilisierungs GmbH
Publication of EP2133472A2 publication Critical patent/EP2133472A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • E01C23/00—Auxiliary devices or arrangements for constructing, repairing, reconditioning, or taking-up road or like surfaces
    • E01C23/06—Devices or arrangements for working the finished surface; Devices for repairing or reconditioning the surface of damaged paving; Recycling in place or on the road
    • E01C23/065—Recycling in place or on the road, i.e. hot or cold reprocessing of paving in situ or on the traffic surface, with or without adding virgin material or lifting of salvaged material; Repairs or resurfacing involving at least partial reprocessing of the existing paving
    • 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
    • E01C19/00—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving
    • E01C19/02—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials
    • E01C19/025—Machines, tools or auxiliary devices for preparing or distributing paving materials, for working the placed materials, or for forming, consolidating, or finishing the paving for preparing the materials for preparing hydraulic-cement-bound mixtures of which at least one ingredient has previously been deposited on the surface, e.g. in situ mixing of concrete
    • 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
    • E01C3/00—Foundations for pavings
    • E01C3/003—Foundations for pavings characterised by material or composition used, e.g. waste or recycled material

Definitions

  • the invention relates to a method for renovating roads according to the preamble of claim 1.
  • the original road includes an original top layer, an original base course and a road substructure.
  • the original cover layer and the original base course form the original road surface of the road.
  • frost damage is filled in the spring and sealed, usually only the top layer, for example, with a bitumen emulsion, filled.
  • the sealed areas often quickly break up again and the renovation is therefore short-lived and has a low resistance.
  • this requires a high cost and the construction of the renovation takes a long time to complete.
  • Cement for strength is commonly used for road rehabilitation and bitumen emulsion for resilience. Cement alone is usually too brittle for road rehabilitation and tends to crack. In order to counteract these cracks and to keep the rehabilitated base course sufficiently elastic, the bitumen emulsion is usually provided. The correct ratio of cement strength and elasticity through bitumen addition is difficult to adjust. Sometimes we turn the rehabilitated road too hard and brittle and therefore get cracked again quickly or it is too soft due to the bitumen and deforms faster than average, this variant is also technically complex and expensive.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for rehabilitating roads of the type mentioned, with which avoided the disadvantages mentioned can be used to ensure a consistent and high quality road rehabilitation and that can be done easily, quickly and cost effectively.
  • Another advantage is that parts of the old road structure can be removed and immediately crushed and processed. As a result, the rehabilitation of the road can be shortened, so that the construction site time and thus the burden of individual and commuter traffic can be reduced by construction sites. As a result, the economic costs caused by construction site backlog can be reduced.
  • the Fig. 2 schematically shows the renewed road structure 2 of a by means of a method for refurbishing, in particular renovation, roads with an original cover layer 21 and an original support layer 23 according to the Fig. 1 ,
  • at least a predefinable depth of the original support layer 23 with a binder which as individual components at least Portland cement clinker, blast furnace slag, pozzolanic materials, burned slate, limestone and limestone and - in the extent of less than 15 mass% in dry matter - minor constituents comprises, mixed in a predeterminable first dosage, wherein from at least parts of the original support layer 23 and the binder, a replacement support layer 12 is formed, and that on the replacement support layer 12 then a new cover layer 11 is applied.
  • the binder may comprise Portland cement clinker, blastfurnace slag, pozzolanic materials, burned slate, limestone and limestone and, to the extent of less than 15 mass% in the dry mass, ie the anhydrous portion of the binder, minor constituents.
  • the advantage here is that can be dispensed with the addition of a bitumen emulsion in the road rehabilitation.
  • the process is carried out free of bitumen emulsion, that is bitumen emulsion-free, and the binder and the renewed road structure 2 are essentially bitumenemulsionskay, ie free of bitumen emulsion added in the rehabilitation of the road formed.
  • the advantage here is that both the strength of the road and the elasticity of the road can be adjusted with high accuracy, which the rehabilitated road has an above-average durability and high load capacity.
  • the individual constituents of the binder are mixed in such a mixing ratio that after a curing time of 7 days, a strength of the binder, ie a binder strength of not more than 60%, in particular not more than 50%, preferably not more than 45% Standard strength of the binder is achieved, for which the individual components may have such a mixing ratio that the binder after the curing time of 7 days has a strength of not more than 60%, in particular not more than 50%, preferably not more than 45%, the standard strength of the binder.
  • This is called slow curing or slow setting of the binder.
  • the advantage here is that during curing of the binder in the replacement support layer 12 cracking can be reliably prevented.
  • the curing curve can be designed essentially according to an exponential function, wherein the curing curve characterized in that the strength of the binder after 28 days in about 100% of Normal strength and can be fully determined by the value of the strength after the curing time of 7 days.
  • the curing of the binder in the replacement support layer 12 may also be referred to as setting or solidifying the replacement support layer 12. Surprisingly, it has been shown that this, in particular in connection with the mixing of the binder with the parts of the original support layer 23, can ensure a high quality of the replacement support layer 12.
  • the individual constituents of the binder are mixed in such a mixing ratio that after the curing time of 7 days, a strength of the binder of at least 30%, in particular at least 35%, preferably at least 40%, the standard strength of the binder is achieved for which the individual constituents may have such a mixing ratio that the binder has a strength of at least 30%, in particular at least 35%, preferably at least 40%, of the standard strength of the binder after the hardening time of 7 days.
  • Fig. 3 is a graph showing a corresponding time course of the curing behavior of the corresponding binder, the strength of the binder - according to this example - after 2 days hardening time in about 15%, after 7 days in about 45%, after 14 days in about 70% and after 28 days is about 100% of the standard strength.
  • the individual constituents of the binder offer the advantage that both the standard strength, ie the strength of the binder after its complete curing, the standard elasticity, ie the elasticity of the binder after its complete curing, as well as the advantageous slow curing or curing of the binder can be ensured can.
  • the renewed road construction 1 which can also be referred to as a new road construction 1, forms a redeveloped road. Parts of the original road construction 2, so the existing on-site road before their redevelopment, while the renewed road construction 1, ie the existing on-site road after their renovation, continue to be used. As a result, both the waste arising during the refurbishment and the material required for the refurbishment can be kept low and the process can be carried out in a cost-effective and resource-saving manner.
  • the original road construction 2 can also be referred to as an old road construction 2.
  • the process can also be carried out quickly, whereby parts of the original road construction 2 are crushed, compacted and mixed, and the construction site time can be significantly reduced.
  • the Fig. 1 schematically shows the original road construction 2 with the original cover layer 21, the original support layer 23 and a road substructure 5 of the road.
  • the original cover layer 21 and the original support layer 23 form an original road superstructure.
  • the original road surface can be designed according to known variants in road construction.
  • the original cover layer 21 may comprise asphalt, bitumen and / or whisper asphalt and may be formed as an asphalt surface, bitumen spray blanket, unbound and / or water-bonded blanket.
  • the initial base layer 23 may comprise a tie layer, an antifreeze layer, a gravel layer and / or a gravel layer.
  • the original support layer 23 at least partially with binders, such as cement, bitumen and / or concrete, be provided.
  • the original road superstructure is dug up to a predetermined depth 6, which is measured away from the road surface 4 and / or torn up.
  • the predeterminable depth 6 can advantageously be chosen between 0.2m and 0.45m. This ensures that even the original support layer 23 is torn up to this predetermined depth 6 and / or dug up.
  • the original cover layer 21 before tearing and / or digging to the predetermined depth 6 completely or partially removed and fed to disposal. This can prevent the rubber abrasion, organic matter or other superficial contaminants from being incorporated into the replacement support layer 12.
  • the original cover layer 21 can advantageously be measured away from the road surface 4 between 1 cm to the entire thickness of the original cover layer 21.
  • the tearing and / or digging can advantageously be done by means of known road construction machines, in particular a road milling machine.
  • the torn-up road parts may also include parts or the complete original cover layer 21.
  • the torn-open road parts are subsequently mixed with each other and advantageously comminuted to a predeterminable size.
  • at least parts of the original cover layer 21, in particular an asphalt layer are comminuted and incorporated into the replacement support layer 12 during the formation of the replacement support layer 12.
  • the strength of the replacement support layer 12 can be increased and the waste during refurbishment can be kept particularly low.
  • the parts of the original road construction 2 may become smaller to an average grain size of approximately between 1 cm and 10 cm, in particular between 2 cm and 6 cm. In this sense, the parts of the original road structure 2 according to their grain size as gravel, in particular as coarse gravel, be present.
  • the torn portions of the original cover layer 21 can also be subsequently separated from the torn portions of the original support layer 23, whereby only the material of the original support layer 23 is used further. This can advantageously be provided if the original cover layer 21 is not suitable for the formation of the replacement support layer 12, but if the tearing and / or the digging should take place in one work step.
  • the parts of the original support layer 23 and / or the original cover layer 21 are mixed with the binder.
  • the binder can advantageously ensure durable the desired strength and at the same time the desired elasticity of the replacement support layer 12.
  • the elasticity of the replacement support layer 12 can be significantly influenced by the first dosage of the binder, wherein the first dosage between 4% by mass and 15% by mass of the dry mass, so the anhydrous mass, the Optimiztragtik 12 may amount.
  • material properties of the original support layer 23, in particular the inherent strength and the inherent elasticity of the original support layer 23, are determined prior to mixing with the binder. These values can be taken into account advantageously in the selection of the composition of the binder, ie the mixing ratio of the individual constituents of the binder, and the first dosage of the binder in the replacement support layer 12.
  • material properties of the original covering layer 21, in particular the inherent strength and the inherent elasticity of the original covering layer 21, are determined prior to mixing with the binder. These values can be used advantageously in the selection of the composition of the Binder, ie the mixing ratio of the individual constituents of the binder, and the first dosage of the binder in the Optimiztrag Mrs 12 are taken into account.
  • the predeterminable strength of the replacement support layer 12 may be formed as a weighted average of the parts of the original road construction 2 and of the binding agent used in the rehabilitation of the road and determined accordingly.
  • the predeterminable elasticity of the replacement support layer 12 may be formed as a weighted average of the parts of the original road construction 2 and of the binding agent used in the rehabilitation of the road and determined accordingly.
  • the replacement support layer 12 in turn is applied to the remaining below the predetermined depth 6 original support layer 23, whereby a new support layer 3 is formed.
  • the new base layer 3 comprises below the predetermined depth 6, the original support layer 23 and above the predeterminable depth 6, the replacement support layer 12.
  • Above the replacement support layer 12, the new cover layer 11 can be applied.
  • the new cover layer 11 may have the essentially same structure as the original cover layer 21 or may be formed as another cover layer type, for example as one of the abovementioned cover layer types.
  • the new base layer 3 and the new cover layer 11 can be referred to as new road superstructure.
  • the road surface 4 may be at the same height level as that of the unrefurbished road. However, even slight changes in the height level of the road surface 4 may be formed.
  • the road substructure 5 remains during the renovation advantageously unchanged.
  • Compression of the replacement support layer can be done by pounding, shaking or rolling, whereby prior art compaction machines can be used for road construction and wherein the replacement support layer can advantageously be densified as much as possible.
  • the parts of the original support layer 23 and / or the original cover layer 21 are mixed with water in a predetermined second dosage. This may favor the comminution of the original support layer 23 and the mixing of the original support layer 23 with the binder, which binder may better bond to the original support layer 23 and / or to the original cover layer 21.
  • the method when the predeterminable depth 6 is selected between 0.20 m and 0.45 m, which advantageously also allows the replacement support layer 12 to be formed essentially between 0.20 m and 0.45 m. As a result, the replacement support layer 12 is suitable for permanently supporting the new cover layer 11.
  • the method can be achieved if the predeterminable depth 6 is selected between 0.30 m and 0.45 m, which advantageously also the replacement support layer 12 can be formed substantially between 0.30 m and 0.45 m.
  • This high layer thickness of the replacement support layer 12 can be ensured in an advantageous manner that even high point loads can be distributed widely and thus evenly on the remaining original support layer 23 and / or on the - in particular original - road substructure 5. In this way, the service life of the replacement support layer 12 and in particular the new cover layer 11 can be significantly increased.
  • the binder can be introduced in the formation of the replacement support layer 12 with a milling shaft.
  • the binder can be introduced during the comminution and mixing step of the old road parts used to form the replacement support layer, ie the parts of the original support layer 23 and / or the original cover layer 21, and mixed particularly well with these parts.
  • the replacement support layer 12 is covered to slow down dehydration and / or rehydrated. As a result, the binding process of the binder in the replacement support layer can be timed, whereby a cracking and / or embrittlement of the Understandingtrag für 12 can be prevented.
  • the covering can be done by means of bitumen emulsion, foils, tarpaulins, coverings and / or fabrics.
  • a post-treatment mixed with water over a thin area in particular approximately 300g / m 2 , is distributed .
  • This can be handled sparingly with water and re-moisturizing can be done evenly and at high speed. It also large areas can be easily and reliably protected from drying too fast and the Interventiontrag Mrs can particularly uniform and crack-free, so in particular with a maximum of small number of microcracks, set.
  • both swivel distributor or longitudinal distributor can be mounted on the tank truck, the swivel distributor having a pivotable water outlet region and the longitudinal distributor a channel-shaped outlet region with pre-definable channel length.
  • interfering components in particular humus and / or organic material, such as. As mushrooms, lichens, plant parts, microorganisms and / or insects, collect.
  • a neutralizing agent with a third dosage is added to the binder as at least one of the secondary constituents.
  • the humus and / or the organic material can be so reliably neutralized, thus ensuring that the quality of the replacement support layer 12 remains high over a long period of time.
  • the third dose is less than 15% by weight, in particular less than 6% by weight, the dry weight of the parts used for forming the replacement support layer 12 parts of the original support layer 23 and / or original cover layer 21, wherein the neutralizing agent sparingly and can be used inexpensively.
  • the binder can be used as a neutralizing agent.
  • a neutralizing and / or sealing effect of Binder can be exploited and an additional step of introducing the neutralizing agent can be saved.
  • the rehabilitated road can be very cost effective and quickly produced a new support layer 3, which satisfies the required requirements, in particular the requirements of new roads, such as inner city streets, provincial roads, highways, highways and / or highways.
  • the rehabilitated road can be suitable for both intensive use and heavy traffic.
  • the maximum load capacity of the rehabilitated road can be increased.
  • the renovated road can handle heavy traffic with up to 60t vehicle weight.
  • conventional roads which have hitherto only been designed for heavy traffic up to 38.5 t, can be adapted to current and / or future requirements.
  • the process is also particularly resource-saving. Depending on whether and how much of the original cover layer 21 is removed and disposed of, the material resulting from tearing and / or digging can be recycled up to 100% and thus the amount of building rubble can be kept low. This reduces the costs on the one hand, but also conserves resources, since only a little new material, in the form of the binder and / or the neutralizing agent, must be added.
  • the replacement support layer may in particular have a high frost resistance, wherein in particular the risk of the occurrence of cracks and / or cracks in the new cover layer 11 and / or the replacement support layer 12 can be minimized inter alia due to the predeterminable elasticity of the replacement support layer 12.
  • the existing old road structure is examined and based on the existing old road construction, a recipe for the construction of the replacement support layer 12 is determined.
  • the formulation in this context is the desired composition of the replacement support layer 12.
  • the formulation determines the proportions of the original support layer 23, the original cover layer 21, the binder, the neutralizing agent and / or the water in the replacement support layer 12, wherein - according to above-mentioned - at least parts of the original support layer 23 and binder of the replacement support layer 12 are included.
  • the advantage here is that the process for redevelopment also in different original road structures the properties of the replacement support layer, in particular the elasticity and / or a compressive strength, can be adjusted reliably and accurately.
  • the method is equally suitable both for the rehabilitation of different types of old roads, such as old highways, old highways, old federal and provincial roads, old side roads, old freight roads, old gravel roads and / or inner city roads, the original Road structures according to the different types of road to each other can be very different.
  • the existing old road structure can be examined at predetermined intervals and the recipe adapted to a changing old road construction.
  • the advantage here is that if old road sections have a different structure that this variable road structure can be considered.
  • the replacement support layer 12 may also be formed with substantially constant high quality along the road course of the new, ie along the rehabilitated, road along a road layout of the old road. High quality in this context means the achievement of essentially constant setpoints and low setpoint tolerances.
  • the binder may comprise between 15% by mass and 30% by mass of the granulated slag, with which the binder can have good properties and can be formed cost-effectively.
  • the binder may comprise between 5% by mass and 15% by mass of the pozzolanic substances, whereby a uniform and crack-free setting of the replacement support layer 12 can be ensured.
  • the binder may comprise between 7% by mass and 16% by mass limestone and limescale, with which inter alia the processability of the binder can be improved.
  • the binder between 10Masse% and 20Masse% include the fired slate, which also a uniform and crack-free setting of the replacement support layer 12 can be ensured and with which the elasticity of the binder and subsequently the Optimiztrag harsh 12 can be set exactly.
  • the binder may comprise between 15% by mass and 35% by mass of the Portland cement clinker, whereby the standard strength of the binder and, subsequently, the replacement support layer 12 can be set exactly.
  • road structures of old roads of a particular first one of the above road types can be used to form the replacement roadway layer 12 for a second of the above types of roadways other than the first road type. This may be particularly of particular interest when a highway is to be converted, for example, in a highway or when a road that is designed for heavy traffic to a maximum of 38.5 tonnes, to a higher load capacity, for example for 60 tons heavy traffic to be designed.
  • the replacement support layer 12 can be determined according to the predeterminable strength and elasticity of the original support layer 23 and the desired strength and elasticity of the replacement support layer 12.
  • the formulation comprises the predeterminable first dosage of the binder and the predetermined mixing ratio of the individual constituents of, in particular bitumen emulsion-free, binder.
  • the advantage here is that the formulation of the replacement support layer 12 according to the relevant properties of the original support layer 23 and according to the desired strength and elasticity of the replacement support layer 12 can be selected. It is advantageous, in particular, that the mixing ratio of the individual constituents of the binder can be particularly particularly precisely adjusted, whereby the first dosage can be kept particularly low and thus the proportion of the original support layer 23 can be kept particularly high on the replacement support layer 12.
  • the advantage here is that such waste and costs can be minimized in the rehabilitation of the road.
  • the replacement carrier layer 12 may be applied in a plurality of layers, in particular one behind the other, preferably directly one behind the other.
  • the elasticity, the frost resistance, a grain size which corresponds to the grain size of the average crown size of the comminuted components, and / or the strength, in particular the compressive strength can be set individually in each of the multiple layers of the replacement support layer 12.
  • the replacement support layer 12 along the vertical extent of these vary in their, in particular mechanical, properties and can be particularly suitable for individual requirements of the new road.
  • the predeterminable depth 6 in the region of a boundary region between the original road surface and the Road substructure 5 are selected, wherein essentially the original support layer 23 can be completely torn open and / or dug and further processed.
  • the replacement carrier layer 12 can substantially completely replace the original carrier layer 23.
  • the road rehabilitation can be done in a particularly high quality, and this road rehabilitation can be done resource-saving, fast and inexpensive.
  • the predefinable depth 6 can still be chosen between 0.2m and 0.45m.
  • the predeterminable depth 6 can be selected in the area of the road substructure 5, wherein the road substructure 5 is also tapped open and / or dug up.
  • the material from which the road substructure 5 is made can be used as a building material for the replacement support layer 12.
  • the road rehabilitation can provide particularly reliable remediation results, in which case the road rehabilitation resource-saving, can be done quickly and inexpensively.
  • the predefinable depth 6 can still be chosen between 0.2m and 0.45m.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Road Paving Structures (AREA)
  • Road Repair (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren von Straßen (2) mit einer ursprünglichen Deckschicht (21) und einer ursprünglichen Tragschicht (23), wobei zur Ausbildung des Verfahrens mit welchem eine beständige und qualitativ hochwertige Straßensanierung gewährleistet werden kann und welches dennoch kostengünstig durchgeführt werden kann vorgeschlagen wird, dass zumindest eine vorgebbare Tiefe (6) der ursprünglichen Tragschicht (23) mit einem Bindemittel, welches als Einzelbestandteile wenigstens Portlandzementklinker, Hüttensand, puzzolanische Stoffe, gebrannten Schiefer, Kalkstein und Kalke sowie - im Ausmaß von weniger als 15Masse% in der Trockenmasse - Nebenbestandteile umfasst, in einer vorbestimmbaren ersten Dosierung vermischt wird, wobei aus wenigstens Teilen der ursprünglichen Tragschicht (23) und dem Bindemittel eine Ersatztragschicht (12) gebildet wird, und dass auf die Ersatztragschicht (12) anschließend eine neue Deckschicht (11) aufgebracht wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sanieren von Straßen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Die ursprüngliche Straße umfasst eine ursprüngliche Deckschicht, eine ursprüngliche Tragschicht und einen Straßenunterbau. Die ursprüngliche Deckschicht und die ursprüngliche Tragschicht bilden dabei den ursprünglichen Straßenoberbau der Straße aus.
  • Durch die wechselnde Belastung der ursprünglichen Deckschicht, beispielsweise durch wechselnde Wärmebelastung, durch den Verkehr, also durch die Benützung, und durch das Eindringen von Wasser, welches gegebenenfalls auffrieren kann, kommt es zur Abnützung und zum Aufreißen der Straßen. Dabei entstehen Risse, Löcher und/oder lose Brocken in der ursprünglichen Deckschicht und/oder in der ursprünglichen Tragschicht, womit die Straße zu sanieren ist.
  • Verfahren zum Sanieren von Straßen sind bekannt. Beispielsweise werden Frostschäden im Frühjahr ausgefüllt und versiegelt, wobei meist lediglich die Deckschicht, beispielsweise mit einer Bitumenemulsion, aufgefüllt wird. Die versiegelten Stellen brechen in den Folgejahren jedoch oftmals schnell wieder auf und die Sanierung ist daher nur für kurze Dauer und weist eine geringe Beständigkeit auf. Weiters ist bekannt die ursprüngliche Deckschicht gemeinsam mit der ursprünglichen Tragschicht abzutragen, und diese Schichten neu aufzutragen. Dies ist eine Methode für eine beständige, also qualitativ hochwertige, Straßensanierung. Allerdings ist hiezu ein hoher Kosteneinsatz erforderlich und die Bautätigkeit zur Sanierung nimmt geraume Zeit in Anspruch.
  • Üblicherweise wird zur Straßensanierung Zement für die Festigkeit verwendet und Bitumenemulsion für die Elastizität. Zement alleine ist für die Straßensanierung meist zu spröde und neigt zu Rissen. Um diesen Rissen entgegen zu wirken und die sanierte Tragschicht hinreichend elastisch zu halten ist üblicherweise die Bitumenemulsion vorgesehen. Das richtige Verhältnis von Festigkeit durch den Zement und Elastizität durch eine Bitumenzugabe ist lediglich mit geringer Genauigkeit einzustellen. Manchmal wir die sanierte Straße zu hart und spröde und bekommt daher schnell wieder Risse oder sie wird durch das Bitumen zu weich und verformt sich überdurchschnittlich schnell, Diese Variante ist außerdem technisch aufwendig und teuer.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Verfahren zum Sanieren von Straßen der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchem die genannten Nachteile vermieden werden können, mit welchem eine beständige und qualitativ hochwertige Straßensanierung gewährleistet werden kann und welches einfach, zügig und kostengünstig durchgeführt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
  • Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus wiederverwertet werden können, womit der Abfall deutlich, insbesondere bis zu 100%, reduziert werden kann und wobei benötigtes neues Baumaterial auf ein Minimum reduziert werden kann. Beides kann die Kosten reduzieren und das Verfahren kann ressourcenschonend durchgeführt werden.
  • Vorteilhaft dabei ist weiters, dass Teile des alten Straßenaufbaus abgetragen und sofort zerkleinert und weiterverarbeitet werden können. Dadurch kann die Sanierdauer der Straße verkürzt werden, womit die Baustellenzeit und somit die Belastung von Individual- und Berufsverkehr durch Baustellen verringert werden kann. Dadurch können auch die durch Baustellenstau verursachten volkswirtschaftlichen Kosten reduziert werden.
  • Die Unteransprüche, welche ebenso wie der Patentanspruch 1 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung bilden, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
    • Fig. 1 in schematischer Seitenansicht in geschnittener Darstellung durch die Straße den Straßenaufbau der ursprünglichen Straße;
    • Fig. 2 in schematischer Darstellung gemäß der Fig. 1 den Straßenaufbau der sanierten Straße; und
    • Fig. 3 in einem Aushärtediagramm das Aushärteverhalten verwendeter herkömmlicher Zementmischungen bei der Straßensanierung und die Aushärteverhalten des Bindemittels einer besonders bevorzugten Ausbildung.
  • Die Fig. 2 zeigt schematisch den erneuerten Straßenaufbau 2 einer mittels eines Verfahrens zum Sanieren von, insbesondere sanierungsbedürftigen, Straßen mit einer ursprünglichen Deckschicht 21 und einer ursprünglichen Tragschicht 23 gemäß der Fig. 1. Zur Ausbildung des Verfahrens, mit welchem eine beständige und qualitativ hochwertige Straßensanierung gewährleistet werden kann und welches dennoch kostengünstig durchgeführt werden kann, wird vorgeschlagen, dass zumindest eine vorgebbare Tiefe der ursprünglichen Tragschicht 23 mit einem Bindemittel, welches als Einzelbestandteile wenigstens Portlandzementklinker, Hüttensand, puzzolanische Stoffe, gebrannten Schiefer, Kalkstein und Kalke sowie - im Ausmaß von weniger als 15Masse% in der Trockenmasse - Nebenbestandteile umfasst, in einer vorbestimmbaren ersten Dosierung vermischt wird, wobei aus wenigstens Teilen der ursprünglichen Tragschicht 23 und dem Bindemittel eine Ersatztragschicht 12 gebildet wird, und dass auf die Ersatztragschicht 12 anschließend eine neue Deckschicht 11 aufgebracht wird. Insbesondere kann das Bindemittel Portlandzementklinker, Hüttensand, puzzolanische Stoffe, gebrannten Schiefer, Kalkstein und Kalke sowie - im Ausmaß von weniger als 15Masse% in der Trockenmasse, also des wasserfreien Anteils des Bindemittels - Nebenbestandteile umfassen.
  • Vorteilhaft dabei ist, dass auf die Zugabe einer Bitumenemulsion bei der Straßensanierung verzichtet werden kann. Das Verfahren wird frei von Bitumenemulsion, also bitumenemulsionsfrei, durchgeführt und das Bindemittel sowie der erneuerte Straßenaufbau 2 sind im Wesentlichen bitumenemulsionsfrei, also frei von bei der Sanierung der Straße zugegebener Bitumenemulsion, ausgebildet. Vorteilhaft dabei ist, dass sowohl die Festigkeit der Straße als auch die Elastizität der Straße mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann, womit die sanierte Straße eine überdurchschnittliche Haltbarkeit und eine hohe Belastbarkeit aufweist.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Einzelbestandteile des Bindemittels in einem derartigen Mischungsverhältnis miteinander vermischt werden, dass nach einer Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit des Bindemittels, also eine Bindemittelfestigkeit, von maximal 60%, insbesondere maximal 50%, bevorzugt maximal 45%, der Normfestigkeit des Bindemittels erreicht wird, wozu die Einzelbestandteile ein derartiges Mischungsverhältnis aufweisen können, dass das Bindemittel nach der Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit von maximal 60%, insbesondere maximal 50%, bevorzugt maximal 45%, der Normfestigkeit des Bindemittels aufweist. Dies wird als langsames Aushärten bzw. als langsames Abbinden des Bindemittels bezeichnet. Vorteilhaft dabei ist, dass während des Aushärtens des Bindemittels in der Ersatztragschicht 12 Rissbildung zuverlässig verhindert werden kann. Die Aushärtekurve kann dabei im Wesentlichen gemäß einer Exponentialfunktion ausgebildet sein, wobei die Aushärtekurve dadurch, dass das die Festigkeit des Bindemittels nach 28 Tagen in etwa 100% der Normfestigkeit beträgt und durch den Wert der Festigkeit nach der Aushärtedauer von 7 Tagen vollständig bestimmt sein kann.
  • Das Aushärten des Bindemittels in der Ersatztragschicht 12 kann auch als Abbinden bzw. als Verfestigen der Ersatztragschicht 12 bezeichnet werden. In überraschender Weise hat sich dabei gezeigt, dass dies insbesondere in Verbindung mit dem Vermischen des Bindemittels mit den Teilen der ursprünglichen Tragschicht 23 eine hohe Qualität der Ersatztragschicht 12 gewährleisten kann.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Einzelbestandteile des Bindemittels in einem derartigen Mischungsverhältnis miteinander vermischt werden, dass nach der Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit des Bindemittels von mindestens 30%, insbesondere mindestens 35%, bevorzugt mindestens 40%, der Normfestigkeit des Bindemittels erreicht wird, wozu die Einzelbestandteile ein derartiges Mischungsverhältnis aufweisen können, dass das Bindemittel nach der Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit von mindestens 30%, insbesondere mindestens 35%, bevorzugt mindestens 40%, der Normfestigkeit des Bindemittels aufweist.
  • In Fig. 3 ist in einem Diagramm ein dementsprechender zeitlicher Verlauf des Aushärteverhaltens des dementsprechenden Bindemittels dargestellt, wobei die Festigkeit des Bindemittels - gemäß diesem Beispiel - nach 2 Tagen Aushärtedauer in etwa 15%, nach 7 Tagen in etwa 45%, nach 14 Tagen in etwa 70% und nach 28 Tagen in etwa 100% der Normfestigkeit beträgt. Die Einzelbestandteile des Bindemittels bieten dabei den Vorteil, dass sowohl die Normfestigkeit, also die Festigkeit des Bindemittels nach dessen vollständigem Aushärtens, die Normelastizität, also die Elastizität des Bindemittels nach dessen vollständigem Aushärtens, als auch das vorteilhafte langsame Abhärten bzw. Aushärten des Bindemittels gewährleistet werden kann.
  • Der erneuerte Straßenaufbau 1, welcher auch als neuer Straßenaufbau 1 bezeichnet werden kann, bildet dabei eine sanierte Straße aus. Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus 2, also der vor Ort vorhandenen Straße vor deren Sanierung, werden dabei beim erneuerten Straßenaufbau 1, also der vor Ort vorhandenen Straße nach deren Sanierung, weiterverwendet. Dadurch können sowohl das bei der Sanierung auftretende Abfallaufkommen als auch der bei der Sanierung benötigte Materialeinsatz gering gehalten werden und das Verfahren kann kostengünstig und ressourcenschonend durchgerührt werden. Der ursprüngliche Straßenaufbau 2 kann auch als alter Straßenaufbau 2 bezeichnet werden.
  • Das Verfahren kann auch zügig durchgeführt werden, wobei Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus 2 zerkleinert, verdichtet und vermischt werden und wobei die Baustellenzeit deutlich reduziert werden kann.
  • Die Fig. 1 zeigt schematisch den ursprünglichen Straßenaufbau 2 mit der ursprünglichen Deckschicht 21, der ursprünglichen Tragschicht 23 und einem Straßenunterbau 5 der Straße. Die ursprüngliche Deckschicht 21 und die ursprüngliche Tragschicht 23 bilden einen ursprünglichen Straßenoberbau aus. Der ursprüngliche Straßenoberbau kann dabei gemäß bekannten Varianten beim Straßenbau ausgebildet sein. Dabei kann die ursprüngliche Deckschicht 21 Asphalt, Bitumen und/oder Flüsterasphalt umfassen und kann als Asphaltdecke, Bitumenspritzdecke, ungebundene und/oder wassergebundene Decke ausgebildet sein. Die ursprüngliche Tragschicht 23 kann eine Bindeschicht, eine Frostschutzschicht, eine Schotterschicht und/oder eine Kiesschicht umfassen. Ebenso kann die ursprüngliche Tragschicht 23 wenigstens bereichsweise mit Bindemitteln, beispielsweise Zement, Bitumen und/oder Beton, versehen sein.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Sanieren der zu sanierenden alten Straße mit dem ursprünglichen Straßenaufbau 2, welcher ursprüngliche Straßenaufbau 2 Risse, Löcher und/oder Fehlstellen aufweisen kann, wird der ursprüngliche Straßenoberbau bis zu einer vorgebbaren Tiefe 6, welche von der Straßenoberfläche 4 weggemessen wird, aufgegraben und/oder aufgerissen. Die vorgebbare Tiefe 6 kann dabei vorteilhafterweise zwischen 0,2m und 0,45m gewählt werden. Dadurch ist gewährleistet, dass auch die ursprüngliche Tragschicht 23 bis zu dieser vorgebbaren Tiefe 6 aufgerissen und/oder aufgegraben wird.
  • Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die ursprüngliche Deckschicht 21 vor Aufreißen und/oder das Aufgraben bis zur vorgebbaren Tiefe 6 komplett oder Teilweise abgetragen und einer Entsorgung zugeführt wird. Dadurch kann verhindert werden, dass Gummiabrieb, organisches Material oder sonstige oberflächliche Verunreinigungen in die Ersatztragschicht 12 eingearbeitet werden. Dazu kann die ursprüngliche Deckschicht 21 vorteilhafterweise von der Straßenoberfläche 4 weg gemessen zwischen 1cm bis zur gesamten Dicke der ursprünglichen Deckschicht 21 abgetragen werden.
  • Das Aufreißen und/oder das Aufgraben kann vorteilhafterweise mittels bekannter Straßenbaumaschinen, insbesondere einer Straßenfräse, geschehen. Die aufgerissenen Straßenteile können dabei neben Teilen der ursprünglichen Tragschicht 23 auch Teile oder die komplette ursprüngliche Deckschicht 21 umfassen.
  • Die aufgerissenen Straßenteile werden im Anschluss miteinander durchmischt und vorteilhafterweise auf eine vorbestimmbare Größe zerkleinert. Vorteilhafterweise kann dabei vorgesehen sein, dass wenigstens Teile der ursprünglichen Deckschicht 21, insbesondere einer Asphaltschicht, zerkleinert werden und bei der Bildung der Ersatztragschicht 12 in die Ersatztragschicht 12 eingearbeitet werden. Dadurch kann die Festigkeit der Ersatztragschicht 12 erhöht und der Abfall beim Sanieren besonders gering gehalten werden. Insbesondere können die Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus 2 auf eine durchschnittliche Korngröße in etwa zwischen 1cm und 10cm, insbesondere zwischen 2cm und 6cm, zerkleiner werden. In diesem Sinne können die Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus 2 gemäß ihrer Korngröße als Kies, insbesondere als Grobkies, vorliegen.
  • Ebenso können die aufgerissenen Teile der ursprünglichen Deckschicht 21 auch nachträglich von den aufgerissenen Teilen der ursprünglichen Tragschicht 23 abgetrennt werden, womit lediglich das Material der ursprünglichen Tragschicht 23 weiterverwendet wird. Dies kann vorteilhafterweise dann vorgesehen sein, wenn sich die ursprüngliche Deckschicht 21 nicht zur Ausbildung der Ersatztragschicht 12 eignet, wenn jedoch das Aufreißen und/oder das Aufgraben in einem Arbeitsschritt erfolgen soll.
  • Anschließend werden die Teile der ursprünglichen Tragschicht 23 und/oder der ursprünglichen Deckschicht 21 mit dem Bindemittel durchmischt. Das Bindemittel kann vorteilhafterweise dauerhafte die gewünschte Festigkeit und zugleich dauerhafte die gewünschte Elastizität der Ersatztragschicht 12 gewährleisten. Insbesondere die Elastizität der Ersatztragschicht 12 kann dabei durch die erste Dosierung des Bindemittels wesentlich beeinflusst werden, wobei die erste Dosierung zwischen 4Masse-% und 15Masse-% der Trockenmasse, also der wasserfreien Masse, der Ersatztragschicht 12 betragen kann.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Materialeigenschaften der ursprünglichen Tragschicht 23, insbesondere die Eigenfestigkeit und die Eigenelastizität der ursprünglichen Tragschicht 23 vor dem Vermischen mit dem Bindemittel ermittelt werden. Diese Werte können in vorteilhafter Weise bei der Auswahl der Zusammensetzung des Bindemittels, also des Mischungsverhältnisses der Einzelbestandteile des Bindemittels, und der ersten Dosierung des Bindemittels in der Ersatztragschicht 12 berücksichtigt werden.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass Materialeigenschaften der ursprünglichen Deckschicht 21, insbesondere die Eigenfestigkeit und die Eigenelastizität der ursprünglichen Deckschicht 21 vor dem Vermischen mit dem Bindemittel ermittelt werden. Diese Werte können in vorteilhafter Weise bei der Auswahl der Zusammensetzung des Bindemittels, also des Mischungsverhältnisses der Einzelbestandteile des Bindemittels, und der ersten Dosierung des Bindemittels in der Ersatztragschicht 12 berücksichtigt werden.
  • Die vorbestimmbare Festigkeit der Ersatztragschicht 12 kann dabei als gewichteter Mittelwert der bei der Sanierung der Straße verwendeten Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus 2 und des Bindemittels ausgebildet sein und dementsprechend ermittelt werden. Die vorbestimmbare Elastizität der Ersatztragschicht 12 kann dabei als gewichteter Mittelwert der bei der Sanierung der Straße verwendeten Teile des ursprünglichen Straßenaufbaus 2 und des Bindemittels ausgebildet sein und dementsprechend ermittelt werden.
  • Die Ersatztragschicht 12 wiederum wird auf die unter der vorgebbaren Tiefe 6 verbliebene ursprüngliche Tragschicht 23 aufgebracht, womit eine neue Tragschicht 3 ausgebildet wird. Die neue Tragschicht 3 umfasst dabei unterhalb der vorgebbaren Tiefe 6 die ursprüngliche Tragschicht 23 und oberhalb der vorgebbaren Tiefe 6 die Ersatztragschicht 12. Oberhalb auf die Ersatztragschicht 12 kann die neue Deckschicht 11 aufgebracht werden. Die neue Deckschicht 11 kann dabei den im Wesentlichen gleichen Aufbau wie die ursprüngliche Deckschicht 21 aufweisen oder kann als anderer Deckschichttyp, beispielsweise als einer der oben genannten Deckschichtarten, ausgebildet sein. Die neue Tragschicht 3 und die neue Deckschicht 11 können dabei als neuer Straßenoberbau bezeichnet werden.
  • Nach der Sanierung kann die Straßenoberfläche 4 auf demselben Höhenniveau als jenes der unsanierten Straße liegen. Es können jedoch auch geringfügige Änderungen im Höhenniveau der Straßenoberfläche 4 ausgebildet werden. Der Straßenunterbau 5 bleibt bei der Sanierung vorteilhafterweise unverändert.
  • Ein Verdichten der Ersatztragschicht kann durch Stampfen, Rütteln oder Walzen erfolgen, wobei vorbekannte Verdichtungsmaschinen für den Straßenbau verwendet werden können und wobei die Ersatztragschicht in vorteilhafter Weise größtmöglich verdichtet werden kann.
  • Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Teile der ursprünglichen Tragschicht 23 und/oder der ursprünglichen Deckschicht 21 mit Wasser in einer vorbestimmten zweiten Dosierung vermischt werden. Dies kann die Zerkleinerung der ursprünglichen Tragschicht 23 und die Vermischung der ursprünglichen Tragschicht 23 mit dem Bindemittel begünstigen, wobei das Bindemittel sich besser mit der ursprünglichen Tragschicht 23 und/oder mit der ursprünglichen Deckschicht 21 verbinden kann.
  • Vorteilhafte Ergebnisse kann das Verfahren erzielen, wenn die vorgebbare Tiefe 6 zwischen 0,20m und 0,45m gewählt wird, womit in vorteilhafter Weise ebenso die Ersatztragschicht 12 im Wesentlichen zwischen 0,20m und 0,45m ausgebildet werden kann. Dadurch eignet sich die Ersatztragschicht 12 zum dauerhaften Tragen der neuen Deckschicht 11.
  • Besonders vorteilhafte Ergebnisse kann das Verfahren erzielen, wenn die vorgebbare Tiefe 6 zwischen 0,30m und 0,45m gewählt wird, womit in vorteilhafter Weise ebenso die Ersatztragschicht 12 im Wesentlichen zwischen 0,30m und 0,45m ausgebildet werden kann. Durch diese hohe Schichtdicke der Ersatztragschicht 12 kann in vorteilhafter Weise gewährleistet sein, dass selbst hohe Punktlasten breit und somit gleichmäßig auf die verbleibende ursprüngliche Tragschicht 23 und/oder auf den - insbesondere ursprünglichen - Straßenunterbau 5 verteilt werden können. Derart kann die Lebensdauer der Ersatztragschicht 12 und insbesondere der neuen Deckschicht 11 deutlich erhöht werden.
  • In überraschender Weise hat sich bei der hohen Schichtdicke der Ersatztragschicht 12, also wenn die Ersatztragschicht 12 im Wesentlichen zwischen 0,30m und 0,45m ausgebildet ist, auch gezeigt, dass sogar ein herkömmlich - aufgrund von Überbeanspruchung, einer ursprünglich zu schwachen Auslegung, Bodenveränderungen oder dergleichen - ungeeigneter Straßenunterbau 5 zum Tragen der im Wesentlichen zwischen 0,30m und 0,45m dicken Ersatztragschicht 12 und der neuen Deckschicht 11 geeignet ist. Vorteilhaft dabei ist, dass ein für herkömmliche Methoden der Straßensanierung ungeeigneter Aufbau des Straßenunterbaus 5 bei dieser Straßensanierung weiterhin verwendet werden kann. Dabei können die Kosten der Straßensanierung gering sein, die Sanierung kann schnell erfolgen und insbesondere das Aufkommen von Reststoffen kann auf ein Minimum reduziert werden.
  • Vorteilhafterweise kann das Bindemittel bei der Bildung der Ersatztragschicht 12 mit einer Fräswelle eingebracht werden. Dadurch kann das Bindemittel beim Arbeitsschritt der Zerkleinerung und der Durchmischung der zur Ausbildung der Ersatztragschicht verwendeten alten Straßenteile, also der Teile der ursprünglichen Tragschicht 23 und/oder der ursprünglichen Deckschicht 21, eingebracht werden und besonders gut mit diesen Teilen vermischt werden.
  • Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Ersatztragschicht 12 zur Verlangsamung einer Austrocknung abgedeckt wird und/oder nachbefeuchtet wird. Dadurch kann der Abbindevorgang des Bindemittels in der Ersatztragschicht zeitlich gesteuert werden, womit eine Rissbildung und/oder eine Versprödung der Ersatztragschicht 12 verhindert werden kann. Das Abdecken kann mittels Bitumenemulsion, Folien, Planen, Belägen und/oder Stoffen erfolgen.
  • Zum Nachbefeuchten kann in diesem Zusammenhang vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zur Verlangsamung der Austrocknung der Ersatztragschicht 12 mittels eines Tankwagens mit einem Verteiler auf der Oberfläche der Ersatztragschicht 12 als Verdunstungsschutz ein Nachbehandlungsmittel vermischt mit Wasser dünnflächig, insbesondere in etwa mit 300g/m2, verteilt wird. Damit kann sparsam mit Wasser umgegangen werden und das Nachfeuchten kann gleichmäßig und mit hoher Geschwindigkeit erfolgen. Dabei können auch große Flächen einfach und zuverlässig vor einem zu schnellen Abtrocknen geschützt werden und die Ersatztragschicht kann besonders gleichmäßig und besonders rissfrei, also insbesondere mit maximal geringer Anzahl von Mikrorissen, abbinden.
  • Als Verteiler können dabei sowohl Schwenkverteiler oder Längsverteiler am Tankwagen angebracht werden, wobei der Schwenkverteiler einen schwenkbaren Wasseraustrittsbereich und der Längsverteiler einen kanalförmigen Austrittsbereich mit vorbestimmbarer Kanallänge aufweisen.
  • In der ursprünglichen Tragschicht 23 und/oder der ursprünglichen Deckschicht 21 können sich mit fortschreitender Verwendungsdauer störende Bestandteile, insbesondere Humus und/oder organisches Material, wie z. B. Pilze, Flechten, Pflanzenteile, Mikroorganismen und/oder Insekten, sammeln. Zur Neutralisierung dieser störendenden Bestandteile in der ursprünglichen Tragschicht 23 kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass dem Bindemittel als zumindest eines der Nebenbestandteile ein Neutralisierungsmittel mit einer dritten Dosierung zugegeben wird. Der Humus und/oder das organische Material können derart zuverlässig neutralisiert werden, womit gewährleistet werden kann, dass die Qualität der Ersatztragschicht 12 über eine lange Zeitdauer hoch bleibt.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass das die dritte Dosierung geringer als 15 Masse%, insbesondere geringer als 6 Masse&, vom Trockengewicht der zur Ausbildung der Ersatztragschicht 12 verwendeten Teile der ursprünglichen Tragschicht 23 und/oder ursprünglichen Deckschicht 21 gewählt wird, wobei das Neutralisierungsmittel sparsam und kostengünstig eingesetzt werden kann.
  • Besonders vorteilhafterweise kann als Neutralisierungsmittel das Bindemittel verwendet werden. Dabei kann eine neutralisierende und/oder versiegelnde Wirkung des Bindemittels ausgenützt werden und ein zusätzlicher Arbeitsschritt des Einbringens des Neutralisierungsmittels kann eingespart werden.
  • Mit diesem Verfahren zum Sanieren von Straßen kann sehr kostengünstig und schnell eine neue Tragschicht 3 hergestellt werden, welche den geforderten Ansprüchen, insbesondere den Anforderungen neuer Straßen, beispielsweise innerstädtischen Straßen, Landesstraßen, Bundesstraßen, Schnellstraßen und/oder Autobahnen, genügt. Die sanierte Straße kann dabei sowohl für die intensive Nutzung als auch für den Schwerverkehr geeignet sein.
  • Insbesondere bei einer vorteilhaften Verdichtung der Ersatztragschicht 12 kann die maximale Belastbarkeit der sanierten Straße erhöht werden. So kann die sanierte Straße auch Schwerverkehr mit bis zu 60t Fahrzeuggewicht bewältigen. Dadurch können herkömmliche Straßen, welche bislang lediglich für den Schwerverkehr bis 38,5t ausgelegt sind, auf heutige und/oder zukünftige Anforderungen angepasst werden.
  • Dabei ist das Verfahren auch besonders ressourcenschonend. Je nachdem ob und wie viel der ursprünglichen Deckschicht 21 abgetragen und entsorgt wird, kann das beim Aufreißen und/oder das Aufgraben anfallende Material bis zu 100% wiederverwertet werden und somit kann die Menge an Bauschutt gering gehalten werden. Dies verringert einerseits die Kosten, ist aber auch ressourcenschonend, da nur wenig neues Material, in Form des Bindemittels und/oder des Neutralisierungsmittels, zugegeben werden muss.
  • Die Ersatztragschicht kann insbesondere eine hohe Frostbeständigkeit aufweisen, wobei insbesondere die Gefahr des Auftretens von Sprüngen und/oder Rissen in der neuen Deckschicht 11 und/oder der Ersatztragschicht 12 unter anderem aufgrund der vorbestimmbaren Elastizität der Ersatztragschicht 12 minimiert werden kann.
  • Bei einer vorteilhaften ersten Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der vorhandene alte Straßenaufbau untersucht wird und anhand des vorliegenden alten Straßenaufbaus eine Rezeptur für den Aufbau der Ersatztragschicht 12 bestimmt wird. Die Rezeptur ist in diesem Zusammenhang die gewünschte Zusammensetzung der Ersatztragschicht 12. Durch die Rezeptur werden dabei die Anteile der ursprünglichen Tragschicht 23, der ursprünglichen Deckschicht 21, des Bindemittels, des Neutralisierungsmittels und/oder des Wassers in der Ersatztragschicht 12 bestimmt, wobei - gemäß den obigen Ausführungen - wenigstens Teile der ursprünglichen Tragschicht 23 sowie Bindemittel von der Ersatztragschicht 12 umfasst sind. Vorteilhaft dabei ist, dass das Verfahren zum Sanieren dabei auch bei unterschiedlichen ursprünglichen Straßenaufbauten die Eigenschaften der Ersatztragschicht, insbesondere die Elastizität und/oder eine Druckfestigkeit, zuverlässig und exakt eingestellt werden können. Vorteilhaft dabei ist, dass das Verfahren sowohl für die Sanierung unterschiedlicher alter Straßentypen, beispielsweise von alten Autobahnen, alten Schnellstraßen, alten Bundes- und Landesstraßen, alten Nebenstraßen, alten Güterwegen, alten Schotterwegen und/oder innerstädtischen Straßen, gleichermaßen geeignet ist, wobei die ursprünglichen Straßenaufbauten entsprechend den unterschiedlichen Straßentypen zueinander sehr unterschiedlich sein können.
  • In diesem Zusammenhang kann der vorhandene alte Straßenaufbau in vorbestimmten Abständen untersucht und die Rezeptur bei einem sich ändernden alten Straßenaufbau angepasst werden. Vorteilhaft dabei ist, dass wenn alte Straßenabschnitte einen anderen Aufbau aufweisen, dass dieser veränderliche Straßenaufbau berücksichtigt werden kann. Die Ersatztragschicht 12 kann derart auch, bei entlang eines Straßenverlaufs der alten Straße variierendem Straßenaufbau, entlang des Straßenverlaufs der neuen, also entlang der sanierten, Straße mit im Wesentlichen konstant hoher Qualität ausgebildet sein. Als hohe Qualität ist in diesem Zusammenhang das Erreichen von im Wesentlichen konstanten Sollwerten und geringen Sollwerttoleranzen zu verstehen.
  • In vorteilhafter Weiterbildung kann das Bindemittel zwischen 15Masse% und 30Masse% den Hüttensand umfassen, womit das Bindemittel gute Eigenschaften aufweisen kann und kostengünstig ausgebildet werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung kann das Bindemittel zwischen 5Masse% und 15Masse% die puzzolanischen Stoffe umfassen, womit ein gleichmäßiges und rissfreies Abbinden der Ersatztragschicht 12 gewährleistet werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung kann das Bindemittel zwischen 7Masse% und 16Masse% Kalkstein und Kalke umfassen, womit unter anderem die Verarbeitbarkeit des Bindemittels verbessert werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung kann das Bindemittel zwischen 10Masse% und 20Masse% den gebrannten Schiefer umfassen, womit ebenfalls ein gleichmäßiges und rissfreies Abbinden der Ersatztragschicht 12 gewährleistet werden kann und womit die Elastizität des Bindemittels und im Weiteren der Ersatztragschicht 12 exakt eingestellt werden kann.
  • In vorteilhafter Weiterbildung kann das Bindemittel zwischen 15Masse% und 35Masse% den Portlandzementklinker umfassen, womit die Normfestigkeit des Bindemittels und im Weiteren der Ersatztragschicht 12 exakt eingestellt werden kann.
  • Durch die Bestimmung der Rezeptur und die entsprechende Einstellung der Zusammensetzung der Ersatztragschicht 12 können auch Straßenaufbauten einer alten Straßen eines bestimmten ersten der oben genannten Straßentypen zur Ausbildung der Ersatztragschicht 12 für einen - anderen als den ersten Straßentypen - zweiten der oben genannten Straßentypen verwendet werden. Dies kann insbesondere von besonderem Interesse sein, wenn eine Landstraße beispielsweise in eine Schnellstraße umgewandelt werden soll oder wenn eine Straße, welche für einen Schwerverkehr bis maximal 38,5t ausgelegt ist, auf eine höhere Belastbarkeit, beispielsweise für 60t Schwerverkehr, ausgelegt werden soll.
  • Als Rezeptur der Ersatztragschicht 12 kann entsprechend der vorbestimmbaren Festigkeit und Elastizität der ursprünglichen Tragschicht 23 und der gewünschten Festigkeit und Elastizität der Ersatztragschicht 12 ermittelt werden. Die Rezeptur umfasst dabei die vorgebbare erste Dosierung des Bindemittels und das vorgebbare Mischungsverhältnis der Einzelbestandteile des, insbesondere bitumenemulsionsfreien, Bindemittels. Vorteilhaft dabei ist, dass die Rezeptur der Ersatztragschicht 12 entsprechend den relevanten Eigenschaften der ursprünglichen Tragschicht 23 und entsprechend der gewünschten Festigkeit und Elastizität der Ersatztragschicht 12 gewählt werden kann. Vorteilhaft dabei ist insbesondere, dass das Mischungsverhältnis der Einzelbestandteile des Bindemittels insbesondere besonders exakt eingestellt werden kann, womit die erste Dosierung besonders gering gehalten werden kann und womit der Anteil der ursprünglichen Tragschicht 23 an der Ersatztragschicht 12 besonders hoch gehalten werden kann. Vorteilhaft dabei ist, dass derart Abfall und Kosten bei der Sanierung der Straße minimiert werden können.
  • Bei einer vorteilhaften zweiten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Ersatztragschicht 12 in mehreren Schichten, insbesondere hintereinander, bevorzugt unmittelbar hintereinander, aufgetragen wird. Dabei können die Elastizität, die Frostbeständigkeit, eine Körnung, welche Körnung der durchschnittlichen Krongröße der zerkleinerten Bestandteile entspricht, und/oder die Festigkeit, insbesondere die Druckfestigkeit, in jeder der mehreren Schichten der Ersatztragschicht 12 individuell eingestellt werden. Dadurch kann die Ersatztragschicht 12 entlang der vertikalen Erstreckung dieser in deren, insbesondere mechanischen, Eigenschaften variieren und kann individuellen Anforderungen an die neue Straße besonders gerecht werden.
  • Bei einer vorteilhaften dritten Weiterbildung kann die vorgebbare Tiefe 6 im Bereich eines Grenzbereichs zwischen dem ursprünglichen Straßenoberbau und dem Straßenunterbau 5 gewählt werden, wobei im Wesentlichen die ursprüngliche Tragschicht 23 komplett aufgerissen und/oder aufgegraben sowie weiterverarbeitet werden kann. Derart kann die Ersatztragschicht 12 im Wesentlichen die ursprüngliche Tragschicht 23 komplett ersetzen. Die Straßensanierung kann dabei besonders hochwertig erfolgen, wobei auch hierbei die Straßensanierung ressourcenschonend, schnell und kostengünstig erfolgen kann. Je nach Dicke des ursprünglichen Straßenoberbaus kann die vorgebbare Tiefe 6 dabei weiterhin zwischen 0,2m und 0,45m gewählt werden.
  • Bei einer vorteilhaften vierten Weiterbildung kann die vorgebbare Tiefe 6 im Bereich des Straßenunterbaus 5 gewählt werden, wobei auch der Straßenunterbau 5 vorgebbar aufgerissen und/oder aufgegraben wird. Dabei kann insbesondere auch das Material, aus welchem der Straßenunterbau 5 besteht, als Baumaterial für die Ersatztragschicht 12 verwendet werden. Die Straßensanierung kann dabei besonders zuverlässige Sanierungsergebnisse liefern, wobei auch hierbei die Straßensanierung ressourcenschonend, schnell und kostengünstig erfolgen kann. Je nach Dicke des ursprünglichen Straßenoberbaus kann die vorgebbare Tiefe 6 dabei weiterhin zwischen 0,2m und 0,45m gewählt werden.
  • Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination, insbesondere auch von verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen, vorgesehen sein kann.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Sanieren von Straßen (2) mit einer ursprünglichen Deckschicht (21) und einer ursprünglichen Tragschicht (23), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine vorgebbare Tiefe (6) der ursprünglichen Tragschicht (23) mit einem Bindemittel, welches als Einzelbestandteile wenigstens Portlandzementklinker, Hüttensand, puzzolanische Stoffe, gebrannten Schiefer, Kalkstein und Kalke sowie - im Ausmaß von weniger als 15Masse% in der Trockenmasse - Nebenbestandteile umfasst, in einer vorgebbaren ersten Dosierung vermischt wird, dass aus wenigstens Teilen der ursprünglichen Tragschicht (23) und dem Bindemittel eine Ersatztragschicht (12) gebildet wird, und dass auf die Ersatztragschicht (12) anschließend eine neue Deckschicht (11) aufgebracht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbestandteile des Bindemittels in einem derartigen Mischungsverhältnis miteinander vermischt werden, dass nach einer Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit des Bindemittels von maximal 60%, insbesondere maximal 50%, bevorzugt maximal 45%, der Normfestigkeit des Bindemittels erreicht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbestandteile des Bindemittels in einem derartigen Mischungsverhältnis miteinander vermischt werden, dass nach einer Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit des Bindemittels von mindestens 30%, insbesondere mindestens 35%, bevorzugt mindestens 40%, der Normfestigkeit des Bindemittels erreicht wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile der ursprünglichen Tragschicht (23) mit Wasser in einer vorgebbaren zweiten Dosierung vermischt werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Tiefe (6) zwischen 0,20m und 0,45m gewählt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel bei der Bildung der Ersatztragschicht (12) mit einer Fräswelle eingebracht wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens Teile der ursprünglichen Deckschicht (21), insbesondere einer Asphaltschicht, zerkleinert und bei der Bildung der Ersatztragschicht (12) in die Ersatztragschicht (12) eingearbeitet werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ersatztragschicht (12) nach dem Einbringen des Bindemittels verdichtet wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ersatztragschicht (12) zur Verlangsamung einer Austrocknung abgedeckt wird und/oder nachbefeuchtet wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verlangsamung der Austrocknung der Ersatztragschicht (12) mittels eines Tankwagens mit einem Verteiler auf der Oberfläche der Ersatztragschicht (12) als Verdunstungsschutz ein Nachbehandlungsmittel vermischt mit Wasser dünnflächig, insbesondere in etwa mit 300g/m2, verteilt wird.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Neutralisierung störender Bestandteile in der ursprünglichen Tragschicht (23), z. B. Humus und/oder organisches Material, dem Bindemittel als zumindest eines der Nebenbestandteile ein Neutralisierungsmittel mit einer dritten Dosierung zugegeben wird.
  12. Bindemittel zur Verwendung in einem Verfahren zum Sanieren von Straßen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel als Einzelbestandteile wenigstens Portlandzementklinker, Hüttensand, puzzolanische Stoffe, gebrannten Schiefer, Kalkstein und Kalk sowie - im Ausmaß von weniger als 15Masse% in der Trockenmasse - Nebenbestandteile umfasst.
  13. Bindemittel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbestandteile ein derartiges Mischungsverhältnis aufweisen, dass das Bindemittel nach einer Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit von maximal 60%, insbesondere maximal 50%, bevorzugt maximal 45%, der Normfestigkeit des Bindemittels aufweist.
  14. Bindemittel nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbestandteile ein derartiges Mischungsverhältnis aufweisen, dass das Bindemittel nach einer Aushärtedauer von 7 Tagen eine Festigkeit von mindestens 30%, insbesondere mindestens 35%, bevorzugt mindestens 40%, der Normfestigkeit des Bindemittels aufweist.
  15. Sanierte Straße gekennzeichnet durch ein Bindemittel nach einem der Ansprüche 12 bis 14.
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