WO1985004914A1 - Method for sealing the cracks of road surfaces - Google Patents

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    • E01C7/358—Toppings or surface dressings; Methods of mixing, impregnating, or spreading them with a combination of two or more binders according to groups E01C7/351 - E01C7/356

Definitions

  • Construction joints in the road surface are e.g. by the fact that the covering is produced with bituminous binders that are too hard. Such hard binders are used to avoid softening the topping in hot summers.
  • the cracks are opened in summer (drilled or milled out) so that the ratio of crack depth to width is approx. 1: 1, treated with solvent-containing, bituminous primers, which in turn are preferably quick-drying, and poured with hot sealing compound .
  • bitumen rubber emulsions which contain particularly pure bitumen, synthetic rubber, in particular polychloroprene, and water are particularly suitable for sealing cracks in road surfaces based on bitumen or concrete. Compared to the starting bitumen, they show changed physical properties with increasing rubber content. So are the completely dried sealing layers
  • the areas to be coated can be treated with a solvent-containing, bituminous primer before coating, which at the same time binds the dust.
  • liquid bitumen-rubber emulsions are then mixed simultaneously with a second component, namely an electrolyte matched to the emulsion, e.g. Calcium chloride, as a precipitant, with a special
  • Spraying system sprayed from separate nozzles.
  • the electrolyte is used as an aqueous solution. The two components mix when they hit the surface, and there is no longer an immediate reaction flowable mass.
  • the sealing layer is heated immediately after the spraying of the bitumen rubber b ⁇ lsion, preferably by filling an infrared radiator over the sealing layer so quickly that water vapor bubbles form and escape therein and the sealing layer bonds intimately to the substrate.
  • an infrared radiator over the sealing layer so quickly that water vapor bubbles form and escape therein and the sealing layer bonds intimately to the substrate.
  • the bitumen rubber emulsions which can be used according to the invention must have a softening point of the solid body (ring and ball) of at least 100 ° C., preferably at least 120 ° C., and an elongation at break of at least 100% at 0 ° when dry C. This response depends on the rubber content of the emulsions.
  • the softening point must be high enough so that the Dichtungs ⁇ layer in summer when the road surfaces temperatures up to 85 ° C have, can notadedwalkt.
  • the elasticity (expressed as elongation at break) must be at least - H
  • the cracks are not filled out, but bridged with a sealing layer, which is generally 1 to mm, preferably approx. 2 mm, thick and sealed against water. Due to the water vapor permeability of the sealing layer, any water still present can escape in the crack that has not been filled.
  • a quick-drying, solvent-containing, bituminous primer as supplied by the manufacturers of bitumen-rubber emulsions, is available in a width of 6 to Applied 7 cm above the crack, for example using a marking machine common in road construction.
  • the primer usually dries in 5 to 6 minutes.
  • a liquid bitumen-rubber emulsion with a width of approx. 5 to 6 cm is separated, but at the same time sprayed on with an aqueous electrolyte solution up to a thickness of approx. 2 mm in the dry state, for example with a spray gun with two nozzles (external mixing pistol - le).
  • the emulsion and the electrolyte solution must mix before hitting the substrate.
  • the electrolytes are also supplied by the manufacturers of bitumen rubber emulsions. Now an infrared radiator, as is usually used in road construction, is passed over the coagulated sealing layer obtained so quickly that water vapor bubbles form therein and escape. In about 15 seconds a completely dried sealing layer is created, which is intimately connected to the surface and can therefore be driven on after only 10 minutes.
  • EUBIT-PREN 18 and 21 (latex content 18 or 21% by weight) from VAT Baustofftechnik GmbH and Meycopren Dl ⁇ i and D21 from Meynadier + Cie AG. These products have a solids content of approx. 60% by weight. and the following properties:
  • Calcium chloride for example, is suitable as the electrolyte, which can be mixed with the bitumen-rubber emulsion in the form of a 10% strength (w / v) solution in a volume ratio of 1: 9.

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Abstract

In order to seal the cracks of road surfaces the following method is applied: a) a bituminous prelayer containing a solvent is sprayed on the contour of the cracks. b) Once the prelayer is dry, they are sprayed separately but simultaneously, on the prelayer, alpha ), a bitumen-rubber-emulsion with a softening point of the solid body (ring and ball) of at least 100<o>C and an elongation at rupture of at least 100% at 0<o>C in dry state, and beta ) an aqueous electrolight. c) Finally the sealing layer obtained in step b) is reheated so that the water vapour bubbles build therein and escape therefrom in order to bind it properly with the base layer.

Description

Verfahren zum Abdichten von Rissen in Strassenbelägen Process for sealing cracks in road surfaces
Arbeitsfugen im Strassenbelag entstehen z.B. da¬ durch, dass der Belag mit zu harten bituminösen Bindemit¬ teln hergestellt wird. Derartige harte Bindemittel werden verwendet, um das Erweichen des Belags in heissen Sommern zu vermeiden.Construction joints in the road surface are e.g. by the fact that the covering is produced with bituminous binders that are too hard. Such hard binders are used to avoid softening the topping in hot summers.
Fugen und Risse in Strassenbelägen auf Basis von Bitumen oder Beton werden bisher vor allem nach zwei Ver- ahren abgedichtet:So far, joints and cracks in road surfaces based on bitumen or concrete have mainly been sealed using two methods:
1. Die Risse werden im Sommer nach Behandlung mit lösungs- mittelhaltigen, bituminösen Voranstrichen, die vorzugs¬ weise schnelltrocknend sind, mit Bitumenemulsionen, bi- tuminösen Fugenheissvergussmassen, Heissbitumen oder dergleichen ausgegossen, dann mit Sand bestreut, und schliesslich ässt mah sie trocknen bzw. erstarren.1. In the summer, after treatment with solvent-containing, bituminous primers, which are preferably fast-drying, the cracks are poured out with bitumen emulsions, bituminous joint hot-melt compounds, hot bitumen or the like, then sprinkled with sand, and finally they are left to dry or freeze.
2. Die Risse werden im Sommer geöffnet (ausgebohrt oder ausgefräst), so dass das Verhältnis von Risstiefe zu Breite ca. 1:1 beträgt, mit lösungsmittelhaltigen, bitu¬ minösen Voranstrichen, die wiederum vorzugsweise schnelltrocknend sind, behandelt und mit Fugenheissver- gussmasse ausgegossen.2. The cracks are opened in summer (drilled or milled out) so that the ratio of crack depth to width is approx. 1: 1, treated with solvent-containing, bituminous primers, which in turn are preferably quick-drying, and poured with hot sealing compound .
Alle nach dem Stand der zum Ausgiessen verwendetenAll according to the level used for pouring
Materialien haben keine oder eine geringe Elastizität, so dass die Risse sich im Winter bei tiefen Temperaturen in¬ folge des Schwindens des Belages wieder öffnen und durch das eindringende Wasser und Salz, insbesondere bei Frost, sogar erweitert werden.Materials have little or no elasticity, so that the cracks reopen in winter at low temperatures due to the shrinkage of the covering and due to the penetration of water and salt, especially in the event of frost. even be expanded.
Es wurde nun gefunden, dass sich Bitumen-Kaut¬ schuk-Emulsionen, die besonders reines Bitumen, syntheti- sehen Kautschuk, insbesondere Polychloropren, und Wasser enthalten, besonders gut für das Abdichten von Rissen in Strassenbelägen auf Basis von Bitumen oder Beton eignen. Im Vergleich zum Ausgangsbitumen weisen sie mit zunehmendem Kautschukanteil veränderte physikalische Eigenschaften auf. So sind die durchgetrockneten DichtungsschichtenIt has now been found that bitumen rubber emulsions which contain particularly pure bitumen, synthetic rubber, in particular polychloroprene, and water are particularly suitable for sealing cracks in road surfaces based on bitumen or concrete. Compared to the starting bitumen, they show changed physical properties with increasing rubber content. So are the completely dried sealing layers
- elastisch und haben daher ein gutes Risseüberbrü'ckungs- vermögen, auch bei spontanen Bewegungen einzelner Belag¬ teile,- elastic and have a good Risseüberbrü 'assets ckungs-, also share in spontaneous movements of individual Belag¬,
- plastisch, so dass Dichtungen in der kalten Jahreszeit weder brechen noch platzen und doch unter hochsommerli¬ cher Erwärmung standfest bleiben,- plastic, so that seals neither break nor burst in the cold season and still remain stable under high summer warming,
- weitgehend unempfindlich gegen UV-Strahlen und Ozonein- wirkung. Das Dehnverhalten der Dichtungsschicht bleibt nach Bewitterung praktisch unverändert.- largely insensitive to UV rays and the effects of ozone. The stretching behavior of the sealing layer remains practically unchanged after weathering.
Damit die Dichtungsschichten fest an dem Belag haften, können die zu beschichtenden Stellen vor dem Be¬ schichten mit einem lösungsmittelhaltigen, bituminösen Vor¬ anstrich behandelt werden, der gleichzeitig den Staub bin- det.To ensure that the sealing layers adhere firmly to the covering, the areas to be coated can be treated with a solvent-containing, bituminous primer before coating, which at the same time binds the dust.
Danach werden die flüssigen Bitumen-Kautschuk- Emulsionen gleichzeitig mit einer zweiten Komponente, näm¬ lich einem auf die Emulsion abgestimmten Elektrolyt, z.B. Calciumchlorid, als Fällmittel, mit einer speziellenThe liquid bitumen-rubber emulsions are then mixed simultaneously with a second component, namely an electrolyte matched to the emulsion, e.g. Calcium chloride, as a precipitant, with a special
Spritzanlage aus getrennten Düsen verspritzt. Der Elektro¬ lyt wird als wässrige Lösung verwendet. Die beiden Kompo¬ nenten vermischen sich beim Auftreffen auf den Untergrund, und es entsteht durch sofortige Reaktion eine nicht mehr fliessfähige Masse .Spraying system sprayed from separate nozzles. The electrolyte is used as an aqueous solution. The two components mix when they hit the surface, and there is no longer an immediate reaction flowable mass.
Wenn man eine so hergestellte Dichtungsschicht sich selbst überlässt , trennt sich das Wasser schnell von der Festsubstanz und scheidet sich als klares Wasser nach aussen ab , während gleichzeitig ein zusammenhängender , nahtloser Dichtungsfilm entsteht . Schon in diesem Zustand ist die Dichtung weitgehend unempfindlich und kann auch durch plötzlich einsetzende Regenfälle nicht mehr zerstört werden. Das in und unter der Dichtungsschicht noch vorhan¬ dene Wasser trocknet j e nach Luftfeuchtigkeit , Temperatur, Luftbewegung und Schichtdicke in wenigen Tagen aus . Die Schicht haftet nach Durchtrocknung gut an dem vorgestriche¬ nen bzw . vorgespritzten Untergrund auf Beton und bitumi- nösen Strassenbelägen.If you leave a sealing layer made in this way to itself, the water quickly separates from the solid substance and separates out as clear water, while at the same time creating a coherent, seamless sealing film. Even in this state, the seal is largely insensitive and can no longer be destroyed by sudden rain. The water still present in and under the sealing layer dries out in a few days depending on the air humidity, temperature, air movement and layer thickness. After drying, the layer adheres well to the primed or. pre-sprayed substrate on concrete and bituminous road surfaces.
Erfindungsgemäss wird die Dichtungsschicht jedoch unmittelbar nach dem Aufspritzen der Bitu_τen-Kautschuk-B ιlsion erwärmt, vorzugs¬ weise indem ein __hfrarotstrahler so schnell über die Dichtungsschicht gefülirt wird, dass sich darin Wasserdanpfblasen bilden und entweichen und die Dichtungsschicht sich innig mit dem Untergrund verbindet . Auf diese Weise erhält man überraschenderweise in ca . 15 Sekun- den eine durchgetrocknete Dichtungsschicht , die schon nach ca . 10 Minuten befahrbar ist .According to the invention, however, the sealing layer is heated immediately after the spraying of the bitumen rubber b ιlsion, preferably by filling an infrared radiator over the sealing layer so quickly that water vapor bubbles form and escape therein and the sealing layer bonds intimately to the substrate. In this way, surprisingly, approx. 15 seconds a completely dried sealing layer, which after approx. 10 minutes is passable.
Die erfindungsgemäss verwendbaren Bitumen-Kaut¬ schuk-Emulsionen müssen einen Erweichungspunkt des Fest¬ körpers (Ring und Kugel) von mindestens 100 °C, vorzugswei¬ se mindestens 120 °C, und im durchgetrockneten Zustand eine -Bruchdehnung von mindestens 100 % bei 0 °C haben. Diese Warte hängen vom Kautschukgehalt der Emulsionen ab. Der Erweichungspunkt muss so hoch sein, damit die Dichtungs¬ schicht im Sommer, wenn die Strassenbeläge Temperaturen von bis zu 85 °C haben, können, nicht ausgewalkt wird. Die Elastizität (ausgedrückt als Bruchdehnung) muss mindestens - HThe bitumen rubber emulsions which can be used according to the invention must have a softening point of the solid body (ring and ball) of at least 100 ° C., preferably at least 120 ° C., and an elongation at break of at least 100% at 0 ° when dry C. This response depends on the rubber content of the emulsions. The softening point must be high enough so that the Dichtungs¬ layer in summer when the road surfaces temperatures up to 85 ° C have, can not ausgewalkt. The elasticity (expressed as elongation at break) must be at least - H
den angegebenen Wert haben, damit sich die Risse im Win¬ ter nicht wieder öffnen.have the specified value so that the cracks do not open again in winter.
Beim erfindungsgemässen Verfahren werden die Risse nicht ausgefüllt, sondern mit einer Dichtungsschicht, die in der Regel 1 bis mm, vorzugsweise ca. 2 mm, dick ist, überbrückt und gegen nasser abgedichtet. Wegen der Wasserdampfdurchlassigkeit der Dichtungsschicht kann im nicht ausgefüllten Riss noch vorhandenes Wasser entweichen.In the method according to the invention, the cracks are not filled out, but bridged with a sealing layer, which is generally 1 to mm, preferably approx. 2 mm, thick and sealed against water. Due to the water vapor permeability of the sealing layer, any water still present can escape in the crack that has not been filled.
Man kann z.B. so vorgehen: Bei einer Rissbreite von ca. 0,25 bis 2,5 mm wird ein schnelltrocknender lδsungsmittelhaltiger, bituminöser Voranstrich, wi er von den Herstellern von Bitumen-Kaut- schuk-Emulsionen geliefert wird, in einer Breite von 6 bis 7 cm über dem Riss aufgebracht, z.B. mittels einer im Strassenbau üblichen Markiermaschine. Der Voranstrich .trocknet in der Regel in 5 bis 6 Minuten. Danach wird eine flüssige Bitumen-Kautschuk-Emulsion in einer Breite von ca. 5 bis 6 cm getrennt, aber gleichzeitig mit einer wässrigen Elektrolytlδsung bis zu einer Dicke von ca. 2 mm im trockenen Zustand aufgespritzt, beispielsweise mit einer Spritzpistole mit zwei Düsen (Aussenmischpisto- le). Die Emulsion und die Elektrolytlδsung müssen sich vor dem Auftreffen auf den Untergrund vermischen. Die Elektrolyte werden ebenfalls von den Herstellern von Bitumen-Kautschuk-Emulsionen geliefert. Nun führt man einen Infrarotstrahler, wie er im Strassenbau üblicher¬ weise verwendet wird, so schnell über die erhaltene koa- gulierte Dichtungsschicht, dass sich darin Wasserdampf¬ blasen bilden und entweichen. In ca. 15 Sekunden entsteht eine durchgetrocknete Dichtungsschicht, die mit dem Un¬ tergrund innig verbunden ist und daher schon nach ca. 10 Minuten befahrbar ist. Als Bitumen-Kautschuk-Emulsionen mit einem Erwei¬ chungspunkt des Festkörpers (Ring und Kugel) von mindestens 100 °C und einer Bruchdehnung von mindestens 100 % bei 0 °C im durchgetrockneten Zustand kommen z.B. die Produkte EUBIT-PREN 18 und 21 (Latexgehalt 18 bzw. 21 Gew.-?.) der VAT Baustofftechnik GmbH und Meycopren Dl^i und D21 der Meynadier + Cie AG in Frage. Diese Produkte haben einen Feststoff ehalt von ca. 60 Gew.-5. und folgende Eigenschaf¬ ten:For example, one can proceed as follows: With a crack width of approx. 0.25 to 2.5 mm, a quick-drying, solvent-containing, bituminous primer, as supplied by the manufacturers of bitumen-rubber emulsions, is available in a width of 6 to Applied 7 cm above the crack, for example using a marking machine common in road construction. The primer usually dries in 5 to 6 minutes. Then a liquid bitumen-rubber emulsion with a width of approx. 5 to 6 cm is separated, but at the same time sprayed on with an aqueous electrolyte solution up to a thickness of approx. 2 mm in the dry state, for example with a spray gun with two nozzles (external mixing pistol - le). The emulsion and the electrolyte solution must mix before hitting the substrate. The electrolytes are also supplied by the manufacturers of bitumen rubber emulsions. Now an infrared radiator, as is usually used in road construction, is passed over the coagulated sealing layer obtained so quickly that water vapor bubbles form therein and escape. In about 15 seconds a completely dried sealing layer is created, which is intimately connected to the surface and can therefore be driven on after only 10 minutes. For example, the products EUBIT-PREN 18 and 21 (latex content 18 or 21% by weight) from VAT Baustofftechnik GmbH and Meycopren Dl ^ i and D21 from Meynadier + Cie AG. These products have a solids content of approx. 60% by weight. and the following properties:
Erweichungspunkt Bruchdehnung des Festkörpers (RUK) bei 0 °CSoftening point elongation at break of the solid (RUK) at 0 ° C
EUBIT-PREN 18 über 100 °CEUBIT-PREN 18 over 100 ° C
EUBIT-PREN 21 über 120 °C 1600 Meycopren Dl über 130 °C über 900EUBIT-PREN 21 over 120 ° C 1600 Meycopren Dl over 130 ° C over 900
Meycopren D21 über 130 °C über 990Meycopren D21 over 130 ° C over 990
Als Elektrolyt eignet sich beispielsweise Cal- ciu chlorid, das in Form einer 10 S&igen (Gew./Vol.) Lösung im Volumenverhältnis 1:9 mit der Bitumen-Kautschuk-Emul¬ sion gemischt werden kann. Calcium chloride, for example, is suitable as the electrolyte, which can be mixed with the bitumen-rubber emulsion in the form of a 10% strength (w / v) solution in a volume ratio of 1: 9.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h eP a t e n t a n s r u c h e
1) Verfahren zum Abdichten von Rissen in Strassen¬ belägen, dadurch gekennzeichnet, dass man a) eine Bitumen-Kautschuk-Emulsion mit einem Erweichungs- punkt des Festkörpers (Ring und Kugel) von mindestens1) Method for sealing cracks in road surfaces, characterized in that a) a bitumen-rubber emulsion with a softening point of the solid (ring and ball) of at least
100 °C und einer Bruchdehnung von mindestens 100 % bei 0°C im durchgetrockneten Zustand getrennt, aber gleichzeitig mit einer wässrigen Elektrolytlösung auf die Umgebung des Risses aufbringt und b) die so erhaltene koagulierte Dichtungsschicht erwärmt, so dass sich darin Wasserdampfblasen bilden und entweichen und die Dichtungsschicht sich innig mit dem Untergrund verbindet.100 ° C and an elongation at break of at least 100% at 0 ° C in the fully dried state, but at the same time applying an aqueous electrolyte solution to the area around the crack and b) heating the coagulated sealing layer thus obtained, so that water vapor bubbles form and escape and the sealing layer connects intimately to the substrate.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass man die Dichtungsschicht in Stufe b) mit einem In¬ frarotstrahler erwärmt.2) Method according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net that the sealing layer in stage b) is heated with an infrared radiator.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- - kennzeichnet, dass man vor dem Aufbringen der Bitumen-Kaut¬ schuk-Emulsion einen lösungsmittelhal igen, bituminösen Vor¬ anstrich auf die Umgebung des Risses aufbringt.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that before the bitumen rubber emulsion is applied, a solvent-containing, bituminous primer is applied to the area surrounding the crack.
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass der Kautschuk ein Polychloropren-4) Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rubber is a polychloroprene
Kautschuk ist.Rubber is.
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt Calciumchlorid ist. 6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, dass man bei einem Riss mit einer Breite von 0,25 bis 2,5 cm den Voranstrich in einer Breite von 6 bis 7 cm aufbringt und die Bitumen-Kautschuk-Emul- sion und die Elektrolytlösung in einer Breite von 5 bis 6 cm aufspritzt.5) Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the electrolyte is calcium chloride. 6) Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the case of a crack with a width of 0.25 to 2.5 cm, the primer is applied in a width of 6 to 7 cm and the bitumen rubber Emulsion and the electrolyte solution sprayed in a width of 5 to 6 cm.
7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgetrocknete Dich- tungsschicht eine Dicke von 1 bis 4 mm, vorzugsweise ca. 2 mm, hat.7) Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the fully dried sealing layer has a thickness of 1 to 4 mm, preferably about 2 mm.
8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitumen-Kautschuk-Emul- sion einen Erweichungspunkt des Festkörpers (Ring und Ku¬ gel) von mindestens 120 °C hat.8) Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the bitumen-rubber emulsion has a softening point of the solid (ring and ball) of at least 120 ° C.
9) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bitumen-Kautschuk-Emulsion im durchgetrockneten Zustand eine Bruchdehnung von minde¬ stens 900 % , vorzugsweise ca. 1600 % , bei 0 °C hat. 9) Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the bitumen-rubber emulsion in the dried state has an elongation at break of at least 900%, preferably about 1600%, at 0 ° C.
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