WO1999042662A1

WO1999042662A1 - Rieselfähiges granulat für den verkehrsflächenbau

Info

Publication number: WO1999042662A1
Application number: PCT/DE1999/000470
Authority: WO
Inventors: Wilhelm Kämereit; Uwe Blanke; Rolf Hasselmann; Dieter Simons; Norbert Simmleit
Original assignee: Mannesmann Ag; Strabag Strassen- Und Tiefbau Ag; Wirtgen Gmbh
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 1999-08-26
Also published as: DE19808085A1

Abstract

In kaltem Zustand rieselfähiges Granulat für den Verkehrsflächenbau, das aus einem körnigen Trägermaterial besteht, das aus Sand und/oder Splitt gebildet ist und dessen Körner an ihrer Oberfläche eine zumindest teilweise Umhüllung durch ein Bindemittel aufweisen, wobei die Verbindungswirkung des Bindemittels beim Einbau des Granulats in die Verkehrsfläche aktivierbar ist, wobei ferner das Bindemittel mit einer die Oberflächeneigenschaften der Verkehrsfläche beeinflussenden Zusatzkomponente vermischt ist und wobei die Zusatzkomponente einen den Gefrierpunkt von Wasser absenkenden Wirkstoff und/oder ein die Reflexion des Sonnenlichts erhöhendes Mittel umfaßt und der Anteil des Trägermaterials mehr als 50 Masse-%, aber nicht mehr als 90 Masse-% beträgt.

Description

RIESELFÄHIGES GRANULAT FÜR DEN VERKEHRSFLÄCHENBAU

Die Erfindung betrifft ein rieselfähiges Granulat für den Verkehrsflächenbau, das zu mehr als 50 Masse-% aus einem aus Sand und/oder Splitt gebildeten Trägermaterial besteht, dessen Körner an ihrer Oberfläche eine zumindest teilweise Umhüllung durch ein Bindemittel aufweisen, wobei die Verbindungswirkung des Bindemittels beim

Einbau in die Verkehrsfläche aktivierbar ist. Femer betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften der Deckschicht einer Verkehrsfläche.

Im Straßenbauwesen wird grundsätzlich unterschieden zwischen dem Neubau, der

Instandsetzung und dem Aufbringen von Oberflächenschutzschichten. Letzteres ist begrifflich von der Reparatur zu trennen, da Oberflächenschutzschichten nicht die Sanierung bereits eingetretener Schäden zum Ziel haben, sondern im Sinne einer schadensverhütenden oder den "Komfort" der Fahrbahn verbessernden Maßnahme zu sehen sind. Oberflächenschutzschichten dienen beispielsweise der Versiegelung der

Oberfläche einer Verkehrsfläche, der Verbesserung der Griffigkeit oder auch der Aufhellung eines Fahrbahnbelags. Während die Dicke einer Deckschicht üblicherweise in einer Größenordnung von etwa 3 bis 6 cm liegt (nach dem deutschen Regelwerk ZTV bit-StB 84, Fassung 1984, beträgt die kleinste zulässige Einbautiefe einer Deckschicht mindestens 2 bis 3 cm), ist die Schichtdicke einer

Oberflächenschutzschicht deutlich kleiner und liegt etwa im Bereich von 0,5 bis maximal 1 ,5 cm. Oberflächenschutzschichten werden gemäß ZTV bit-StB 84 als einlagige oder zweitägige Oberflächenbehandlungen oder auch als Schlämmen auf einer geeigneten Unterlage ausgeführt. Im Unterschied zu Deckschichten können Schutzschichten weder die Ebenflächigkeit noch die Tragfähigkeit der Verkehrsfläche wirksam beeinflussen. Während das Material für eine Deckschicht im Mischwerk fertig gemischt wird, handelt es sich bei der Erzeugung einer Oberflächenschutzschicht um die Aufbringung einer Materialmischung, die "in situ" am Ort des Einbaus erzeugt wird. - 2 -

Beim Warmeinbau einer Oberflächenschutzschicht wird beispielsweise heißes Bitumen als Bindemittel auf die zu behandelnde Verkehrsfiäche aufgespritzt und anschließend mit Splitt und/oder Sand abgestreut und danach festgewalzt. Beim Kalteinbau einer Oberflächenschutzschicht wird beispielsweise eine aus einem Brechsand 0/3 und einem Bindemittel bestehende Aufschlämmung benutzt, bei der das Bindemittel etwa in Form einer unstabilen kationischen 60 % Bitumen enthaltenden Emulsion eingesetzt wird. In beiden Fällen wird die Bindewirkung zur vorhandenen Oberfläche der Verkehrsfläche aliein durch das aufgetragene Bindemittel gewährleistet. Die Haltbarkeit solcher Schutzschichten läßt vielfach wegen einer unzureichenden Bindewirkung zu wünschen übrig.

Im Hinblick auf die Verbesserung der Oberflächeneigenschaften einer Verkehrsfläche wird außer der Griffigkeit im trockenen und nassen Zustand häufig auch eine geringere Empfindlichkeit bezüglich Glättebildung bei winterlichen Umgebungsbedingungen angestrebt. Zur Verringerung der Glättebildung auf Neubaustrecken ist ein Verfahren bekannt, bei dem in die Mastix bzw. den Mörtel des einzubauenden Asphaltmischguts neben dem Bitumen ein füllerartiges Mineralgemisch aus gefrierpunkterniedrigendem Material (z.B. Natriumchlorid) zugegeben wird. Ein Beispiel für ein solches Mineralgemisch ist das Produkt MAFILON^®, das beispielsweise nach einem Verfahren herstellbar ist, das aus der EP 0 602 116 B bekannt ist. Ein bestimmter Typ dieses

MAFILON^® stellt ein rieselfähiges Gesteinsmehl dar, das zu 95 Masse-% aus natürlichen Mineralstoffen besteht, wovon wiederum 90 Masse-% Natriumchlorid sind. Dieses Mineralgemisch wird mit dem Asphaltmischgut vermischt und auf diese Weise in die Asphaltdeckschicht eingelagert. Die Freilegung der Chloridionen wird zum einen erreicht durch Bitumenoxidation, die zur Verwitterung führt, und zum anderen durch

Bitumenversprödung, die bei niedrigen Temperaturen Mikrorisse im Bitumen erzeugt. Durch diese Freilegung der Salzpartikel wird beim Zusammentreffen mit Oberflächenwasser eine chemische Reaktion (Hydration) bewirkt, die eine Absenkung der Gefriertemperatur des Wassers zur Folge hat, wodurch ein Festfrieren von Wasser oder Schnee auf der Fahrbahnoberfläche entsprechend verzögert wird. Auf diese

Weise bleibt die Griffigkeit zwischen den Reifen von Fahrzeugen und der Fahrbahnoberfläche auch bei Frosttemperaturen noch weitgehend erhalten. Die unerwartete, örtlich begrenzte Bildung von Rauhreif auf der Fahrbahnoberfläche, die insbesondere bei Brückenbauwerken und sonstigen ungünstigen Straßenlagen häufig bei Temperaturen um den Gefrierpunkt zu beobachten ist, wird zuverlässig vermieden. Ein Nachteil beim Zumischen derartiger gefrierpunktabsenkender Füllstoffe in das Mischgut für die Erstellung der Deckschicht einer Verkehrsfläche ist darin zu sehen, daß diese Füllstoffe gleichmäßig über die Dicke der Deckschicht verteilt werden, so daß ein Großteil der Füllstoffe niemals zur Wirkung kommen kann, da die Deckfläche während ihrer Lebensdauer nur über einen kleinen Teil ihrer Dicke tatsächlich verschleißt. Zur Verbesserung dieser Problematik ist es aus der WO 94/23130 bekannt, das gefrierpunktabsenkende Mineralstoffgemisch im Zuge einer Oberflächenbehandlungsmaßnahme nur in die äußerste Oberfläche einer Verkehrsfläche einzubauen. Die aufgetragene Schutzschicht besteht aus einem

Gemisch eines Bindemittels und einer körnigen mineralischen Komponente, in der der Anteil des die Eisbildung hemmenden Materials mindestens 10 Gew.-% beträgt und zumindest teilweise in Form eines Füllers enthalten ist. Das Bindemittel ist vorzugsweise auf Bitumenbasis aufgebaut, kann jedoch auch in einem Kunststoffharz bestehen. Da der Einbau in die Verkehrsfläche in bekannter Weise als

Oberflächenschutzschicht erfolgt, wird die Bindung zur bestehenden Verkehrsfläche allein über das aufgebrachte Bindemittel bewirkt.

Aus der DE 196 02 925 A1 ist ein Zuschlagstoff für Deckschichten von Verkehrsflächen bekannt, der aus einem kömigen Material besteht, dessen wesentlicher Bestandteil ein die Eisbildung hemmender Wirkstoff wie beispielsweise NaCI ist. Der Wirkstoff liegt dabei in Form von Primärkörnern mit einer Korngröße von weniger als 0,2 mm vor, die durch Bitumen zu einem rieselfähigen Granulat im Korngrößenbereich von 0,5 bis 5,0 mm gebunden sind. Der Bitumenanteil liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 30 Masse-%. In einer Ausführungsform dieses

Zuschlagstoffs ist vorgesehen, daß die Körner des Granulats zusätzlich eine feinteilige mineralische Komponente beispielsweise in Form eines Brechsandes enthalten, wobei der Anteil dieser Komponente auf maximal 35 Masse-% beschränkt ist. Die zusätzliche mineralische Komponente dient als Füllstoff zum Strecken des ansonsten hinsichtlich des Wirkstoffs hochkonzentrierten Granulats. Mit diesem Granulat wird ein

Zuschlagstoff zur Verfügung gestellt, der sich wegen des fehlenden Anteils staubförmiger Partikel gut verarbeiten läßt, dessen Komstabilität aber zu wünschen übrig läßt und im Regelfall einen für Deckschichten nachteilig hohen Bindemittelanteil aufweist. Mit der in der DE 27 02 866 A1 beschriebenen Erfindung wird das Ziel verfolgt, durch Aufbringung eines grobkörnigen Materials auf die Oberfläche einer Deckschicht eine möglichst rutschfeste Verkehrsfläche zu bilden. Offenbart wird eine Materialmischung für den Bau einer üblicherweise mehrere Zentimeter dicken obersten Deckschicht einer Straße. Dieses Material muß in warmem Zustand gemischt und ohne zwischenzeitliche Erkaltung warm eingebaut werden. Der in der Mischung enthaltene Anteil an Grobkorn, das mit heißem Bitumen und in dieses eingebettetem Sand und üblichem Füller (Kalk) umhüllt ist, wird beim Aufbringen der Materialmischung ausgesiebt und erst im Anschluß an die Aufbringung der aus dem Siebdurchgang gebildeten Schicht aufgetragen und gemeinsam mit der Schicht aus dem kleinkörnigeren Material verdichtet. Der Anteil des als Bindemittel verwendeten Bitumen liegt etwa 5 Gewichtsprozent, während der Anteil an Splitt, Sand und Füller bei insgesamt etwa 95 % liegt.

Auch in der DE 25 25 850 A1 wird das Ziel verfolgt, die Griffigkeit einer Straßenoberfläche durch einen grobkörnigen Zuschlagstoff zu verbessern und dabei eine sehr gute Verankerung des Grobkorns zu gewährleisten. Hierzu wird ein grobkörniges Material (Kies) auf die Straßenoberfläche aufgebracht und mittels einer Bindemittelschicht mit dieser verbunden. Die Bindemittelschicht besteht z.B. aus

Bitumen oder Kunststoff und enthält in üblicher Weise mineralische Füllstoffe. Der Kies wird vor der Aufbringung auf die aufgetragene Bindemittelschicht in der Weise vorbehandelt, daß er mit einer Umhüllung aus einer Einbettmasse versehen wird, die mindestens ein Epoxy-Polymeres enthält, welches einerseits mit dem Bindemittel der aufgetragenen Bindemittelschicht mischbar ist und andererseits am Kies haftet.

Die DE 28 26 960 A1 offenbart einen geräuschdämmenden Drainasphalt, der eine hohe Standfestigkeit und eine gute Griffigkeit aufweisen soll. Das für den Bau von mehrere Zentimeter dicken Deckschichten vorgesehene Material stellt eine fertige Mischung dar, die mindestens 70 Gewichtsprozent Splitt enthält. In den

Ausführungsbeispielen ist als Bindemittel Bitumen in einer Menge von 6,5 Gewichtsprozent bzw. 6 Gewichtsprozent vorgesehen, während der Anteil an Splitt 75 Gewichtsprozent bzw. 76 Gewichtsprozent beträgt. Hinzu kommen noch Sand und - 5 -

Steinmehl (als sogenannter Bindemittelträger) in einer Menge von 17 Gewichtsprozent bzw. 16,5 Gewichtsprozent. Zusätzlich enthalten die bekannten Deckschichten noch jeweils 0,5 Gewichtsprozent dauerelastische Zusatzstoffe sowie zur Verbesserung der Griffigkeit scharfkantige Faserstoffe (z.B. zerkleinertes Altpapier, Steinwolle, Glaswolle oder scharfkantige Gummifasern).

In der DE 43 23 195 wird eine Beschichtung für Fahrbahndecken beschrieben, die örtliche Bindemittelanreichungen ("Überfettungen") beseitigen soll. Hierzu werden körnige Mineralstoffe und das Bindemittel in der Straßendecke getrennt voneinander erwärmt, damit anhaftendes Wasser restlos verdampfen kann. Erst danach werden die noch warmen Mineralstoffe auf die betreffenden Behandlungsstellen aufgestreut und eingewalzt. Hierdurch soll ein dauerhafter Verbund der Mineralstoffe mit der Deckschciht gewährleistet werden.

Ferner wird in der DE 28 34 542 A1 ein Verfahren zur Herstellung einer bituminösen

Fahrbahndecke beschrieben, die eine dem Gußasphalt entsprechende, praktisch hohlraumfreie Struktur aufweisen soll. Dabei soll der Energieaufwand für die Warmhaltung des in einem Asphaltwerk heiß hergestellten Einbauguts entfallen. Dies wird dadurch erreicht, daß das Einbaugut mit einem gegenüber den Gußasphaltnormen erhöhtem Splittgehalt aufbereitet und ohne Zufuhr von Wärme zur

Einbaustelle transportiert und noch warm eingebaut wird. Das Einbaugut besteht vorzugsweise aus 55 bis 65 Teilen Splitt, 25 bis 20 Teilen Sand und 20 bis 15 Teilen vorbituminiertem Füller sowie aus 6 bis 7 Teilen Gußasphalt-Bindemittel und wird beim Einbauen verdichtet. Dabei erfolgt eine Plastifizierung des Einbauguts, die einerseits zu einem praktisch vollständigen Verschwinden von Hohlräumen und andererseits zur Ausbildung einer Asphaltmörtelschicht auf der Oberfläche der Deckschicht führt. Auf diese äußere Asphaltmörtelschicht wird dann ein vorbituminierter Splitt aufgestreut und in diese Schicht hineingedrückt, so daß ein Asphaltmastix-Deckschicht entsteht. Über die Zusammensetzung des vorbituminierten Splitts, insbesondere dessen Bindemittelgehalt sind keine näheren Ausführungen gemacht.

Aus der DE 25 12 691 A1 ist ein Fahrbahnbelag bekannt, der einen körnigen Füllstoff aufweist, in dessen Hohlräume ein gefrierpunktabsenkendes Mittel eingelagert ist. Dieser Füllstoff ist über die gesamte Dicke der Tragschicht der Fahrbahndecke gleichmäßig verteilt

Die DE 27 14 591 A1 offenbart ein Verfahren zur Erhöhung der Widerstandskraft einer frisch aufgebrachten Asphaltstraßendecke gegen korrosive Medien durch Aufstreuen von Schleifkornern, also eines Materials großer Harte, und anschließendes Einwalzen in die warme Asphaltdecke Die Schleifkomer sind mit einem hitzehartbaren Harz beschichtet

Die EP 0 530 687 A1 befaßt sich mit einem in Form eines Füllers, also besonders feinteilig ausgeführten Zuschlagstoff für den Straßenbau, der überwiegend aus gefrierpunktsabsenkenden Substanzen besteht und durch Zusatz von 0 1 bis 10 Gewichtsprozent eines oder mehrerer hydrophobierter amorpher Siliziumdioxide wasserabweisend ist

Schließlich sind aus der DE 44 32 869 A1 ein bituminöses Mischgut zur Herstellung eines die Eisbildung hemmenden Straßenbelags und aus der DD 121 966 ein die Lichtreflexion erhöhendes Mittel als Zuschlagsstoff für den Straßenbau bekannt

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen neuartigen Straßenbaustoff und ein Verfahren zur Behandlung von Verkehrsflachen vorzuschlagen, womit eine Verbesserung der Oberflacheneigenschaften der Deckschicht der Verkehrsflache bei Gewahrleistung einer guten Stabilität und eines besonders hochwertigen Verbundes mit der Deckschicht ermöglicht wird

Gelost wird diese Aufgabe nach einem ersten Aspekt der Erfindung durch ein πeselfahiges Granulat mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verbesserung der Oberflacheneigenschaften der Deckschicht einer bereits bestehenden Verkehrsflache vorgeschlagen, das sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 14 auszeichnet

Schließlich wird nach einem dritten Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Verbesserung der Oberflacheneigenschaften einer frisch eingebauten, also neuen Deckschicht einer Verkehrsflache vorgeschlagen, das durch die Merkmale des Patentanspruchs 17 gekennzeichnet ist Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Granulats bzw. der erfindungsgemäßen Verfahren gehen aus den jeweiligen Unteransprüchen hervor.

Bei dem erfindungsgemäßen Granulat handelt es sich um ein in kaltem Zustand rieselfähiges Stoffgemisch, das zu mehr als 50 Masse-% aber höchstens 90 Masse-%, vorzugsweise höchstens 80 Masse-%, aus einem körnigen Trägermaterial gebildet ist, das aus Sand und/oder Splitt besteht. Die Körner dieses Trägermaterials sind an ihrer Oberfläche zumindest teilweise durch ein Bindemittel umhüllt. Es handelt sich dabei um ein Bindemittel, dessen Verbindungswirkung beim Einbau in die Verkehrsfläche aktivierbar ist. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um ein Bitumen oder auch um einen Kunststoff, allerdings nicht um einen bereits irreversibel ausgehärteten Kunststoff, da dessen Klebeeigenschaften beim Einbau in die Verkehrsfläche nicht wieder aktiviert werden könnten. Wesentliches Merkmal der voriiegenden Erfindung ist es, das Granulat nicht allein aus Bindemittel und dem körnigen Trägermaterial zu bilden, sondern das Bindemittel mit einer die Oberflacheneigenschaften der

Verkehrsfläche beeinflussenden Zusatzkomponente zu vermischen. Bei dieser Zusatzkomponente kann es sich um ein die Reflexion des Sonnenlichtes erhöhendes Mittel handeln, das bei sommerlicher Sonneneinstrahlung eine geringere Erwärmung und dadurch eine geringere Erweichung der Straßenoberfläche sicherstellt, so daß Fahrbahnverformungen durch den Schwerlastverkehr entsprechend geringer ausfallen. Es kann aber auch eine Zusatzkomponente eingesetzt werden, die einen den Gefrierpunkt von Wasser absenkenden Wirkstoff umfaßt. Bei diesem Wirkstoff kann es sich um flüssige, insbesondere aber um feste Wirkstoffe handeln wie Chloride, Sulfate, Acetate, Formiate oder Harnstoff. Besonders bevorzugt sind Natriumchlorid, Magnesiumchlorid oder Calciumchlorid. Zweckmäßigerweise wird die

Zusatzkomponente als feinteiliger Feststoff dem Bindemittel zugesetzt. Besonders bewährt hat sich die Zumischung einer Zusatzkomponente mit dem Korngrößenspektrum eines Füllers, d.h. mit einer Korngröße im wesentlichen unter 0,09 mm. Insbesondere im Falle der Verwendung gefrierpunktabsenkender Mittel kann die Zusatzkomponente selbst als Füller vorliegen, es kann aber auch als

Zusatzkomponente ein Füller eingesetzt werden, dem zusätzlich ein Wirkstoff zugegeben wird. Der Anteil der Zusatzkomponente am Granulat sollte zweckmäßigerweise auf maximal 40 Masse-% beschränkt werden. Vorzugsweise liegt der Anteil der Zusatzkomponente am Granulat im Bereich von 10 bis 35 Masse-%, insbesondere bei 30 Masse-%. Der Anteil des körnigen Trägermaterials sollte vorzugsweise mindestens 60 Masse-% betragen und 80 Masse-% möglichst nicht überschreiten. Das Trägermaterial gewährleistet eine hohe mechanische Stabilität des Granulats, da die Zusatzkomponente nur in der Bindemittelumhüllung der Einzelkörner des

Trägermaterials enthalten ist und so in die Deckschicht der Verkehrsfläche "hineingetragen" werden kann. Die mechanische Stabilität des Granulats entspricht dabei der Stabilität der Körner des Trägermaterials. Im Unterschied hierzu besteht das aus der DE 196 02 925 A1 bekannte Material im wesentlichen nur aus dem mit vergleichsweise sehr viel Bindemittel zusammengehaltenen sehr kleinen

Primärkörnern des gefrierpunktabsenkenden Wirkstoffs. Die mechanische Stabilität der so gebildeten deutlich größeren Sekundärkörner ist hierbei erheblich niedriger.

Bei Verwendung gefrierpunktabsenkender Mittel als Zusatzkomponente und Bitumen als Bindemittel empfiehlt es sich, Bitumentypen der Klasse B80 oder niedriger auszuwählen. Besonders bewährt haben sich die relativ harten Bitumen der Klassen B25, B45, B65 und auch deren Mischungen, die bei tieferen Temperaturen zur Versprödung neigen. Diese Versprödungswirkung ist erwünscht, um die in das Bindemittel eingelagerten gefrierpunktabsenkenden Mittel aufzuschließen und in Kontakt mit der als Glättebildungspotential anstehenden Fahrbahnnässe oder - feuchtigkeit zu bringen. Vorteilhafterweise schließen sich die Mikrorisse bei höheren Temperaturen, so daß das gefrierpunktabsenkende Mittel vor einer vorzeitigen Elution durch Regenwasser bewahrt wird.

Die Korngröße des im erfindungsgemäßen Granulat enthaltenen Trägermaterials liegt auf jeden Fall unterhalb von 16 mm, dem Größtkom von Splitt. Zweckmäßigerweise wird für das Trägermaterial eine Korngröße im Bereich von 0,8 bis 12 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 5 mm, gewählt.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Anteil des

Bindemittels im Granulat 3 bis 8 Masse-%, vorzugsweise 4 bis 6 Masse-%, insbesondere weniger als 5 Masse-%, beträgt. Damit liegt der Bindemittelanteil deutlich höher als beispielsweise bei an sich bekanntem sogenannten lackierten Splitt. Dieser lackierte Splitt weist üblicherweise einen Bitumenanteil von lediglich 0,5 bis 1 Masse-% (maximal 2 Masse-%) auf. Zweckmäßigerweise wird das Bindemittel für das - 9 -

erfindungsgemäße Granulat, dessen Rieselfähigkeit im kalten Zustand (also bei Umgebungstemperatur) eine wesentliche Voraussetzung für seine Gebrauchsfähigkeit ist, so ausgewählt, daß seine Verbindungswirkung durch Plastifizierung oder Verflüssigung infolge Temperaturerhöhung aktivierbar ist. Dies ist bei Bitumen ohne weiteres gegeben.

Das nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verfahren bezweckt eine Verbesserung der Oberflacheneigenschaften der Deckschicht einer bereits bestehenden Verkehrsfläche, die mit einem durch Temperaturerhöhung replastifizierbaren Bindemittel, insbesondere Bitumen, eingebaut ist, durch

Aufbringung eines dünnschichtigen Belags aus einem körnigen Material. Bei diesem körnigen Material handelt es sich um ein rieselfähiges Granulat, dessen Körner an ihrer Oberfläche eine zumindest teilweise Umhüllung durch ein Bindemittel aufweisen, dessen Verbindungswirkung beim Einbau in die Verkehrsfläche aktivierbar ist, insbesondere um das im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der vorliegenden

Erfindung bereits beschriebene rieselfähige Granulat. Im Unterschied zu den bekannten Verfahren der Oberflächenbehandlung von Verkehrsflächen ist vorgesehen, die vorhandene und durch die Verkehrsbelastung bereits teilweise abgenutzte Deckschicht durch Überfahren mit einer Heizmaschine über einen Teil der Deckschichtdicke zu erwärmen und dadurch zu replastifizieren. Das rieselfähige

Granulat wird vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 3,0 kg/m² gleichmäßig verteilt auf diese replastifizierte Oberfläche der Deckschicht aufgestreut und anschließend bis zu einer vorgegebenen Tiefe in den replastifizierten Teil der Deckschicht eingedrückt. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das aufgebrachte Granulat nicht allein durch das am Granulat anhaftende Bindemittel gehalten wird, sondern gleichsam formflüssig in den Mörtel der vorhandenen Deckschicht der Verkehrsfläche eingebaut wird. Dadurch ergibt sich ein besonders hochwertiger Verbund zwischen der bisherigen Deckschicht und dem frisch aufgetragenen dünnschichtigen Belag. Die Rieselfähigkeit des Granulats ist entscheidend wichtig für die im Regelfall anzustrebende Gleichmäßigkeit der aufgetragenen Schicht. Auf der anderen Seite weist das Granulat aber einen ausreichend hohen Bindemittelanteii auf, der zu einer Auffrischung des Bindemittels der bisherigen Deckschicht führt, ohne daß noch eine weitere Bindemittelzugabe erforderlich ist. 10 -

Es empfiehlt sich, die Deckschicht mindestens bis zu einer Tiefe von 2 mm, vorzugsweise von mindestens 10 mm, zu replastifizieren. Die Replastifizierung braucht eine Tiefe von 30 mm nicht zu überschreiten. Im Regelfall reicht eine Tiefe bis zu 20 mm vollständig aus. Eine Erwärmung tieferer Schichten erhöht lediglich in unnötiger Weise den Energieverbrauch.

Das Einbringen des vorstehend erwähnten Granulats in die Oberfläche einer Deckschicht kann nicht nur bei bereits bestehenden Verkehrsflächen angewendet werden, sondern ist in analoger Weise entsprechend dem dritten Aspekt der Erfindung auch ausführbar unmittelbar beim Neubau einer Verkehrsfläche. In diesem Fall kann auf die Erwärmung der Deckfläche zur Replastifizierung verzichtet werden, solange sich das Bindemittel noch in dem erforderlichen plastischen Zustand befindet. Dabei ist es also möglich, auf die frisch aufgetragene Deckschicht, bevor deren Bindemittel vom plastischen in den starren Zustand übergegangen ist, das Granulat vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 3,0 kg/m² gleichmäßig dick aufzustreuen und anschließend bis zur gewünschten Tiefe in die Deckschicht einzudrücken.

Das Eindrücken des Granulats in die Deckschicht kann unabhängig davon, ob es sich um eine neue oder eine replastifizierte Deckschicht handelt, beispielsweise mittels einer Rüttelplatte vorgenommen werden. Vorzugsweise wird dies jedoch mit einer

Stahlmantel- und/oder einer Gummiradwalze durchgeführt. Die zweckmäßigste Tiefe für das Eindrücken des Granulats richtet sich selbstverständlich nach der vorliegenden Korngröße des Granulats. Je größer diese ist, um so größer sollte auch die Eindrücktiefe sein. Zweckmäßige Eindrücktiefen liegen im Bereich von 1 bis 10 mm, insbesondere im Bereich von 2 bis 6 mm.

Das erfindungsgemäße Verfahren für die Behandlung bereits bestehender Verkehrsflächen bringt noch einen bedeutsamen Vorteil mit sich. Durch die Replastifizierung des oberen Teils der Deckschicht und das abschließende Überwalzen des aufgestreuten Granulats ist es möglich, die durch den

Schwerlastverkehr bewirkten Fahrbahnverformungen zumindest zu einem Teil wieder zurückzubilden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es daher, die Lebensdauer der Deckschicht einer Verkehrsfläche deutlich zu erhöhen. Das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren kann bei ein und derselben Deckschicht mehrmals angewendet werden, bevor eine vollständige Erneuerung erfolgen muß. 11 -

Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Maschinenanordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen

Verfahrens, Fig. 2 ein Schnittbild einer Deckschicht mit einer aufgetragenen Schicht aus dem erfindungsgemäßen Granulat.

In Fig. 1 ist schematisch dargestellt, wie eine bestehende Asphaltdeckschicht 4 einer

Straße in erfindungsgemäßer Weise behandelt wird. Nach einer Reinigung der Straßenoberfläche (nicht näher dargestellt) wird die Straße mit einer Heizmaschine 1 überfahren. Diese Heizmaschine verfügt über mit Infrarotstrahlern bestückte Heizfelder, die Strahlungswärme an die Straßenoberfläche abgeben. Die Strahlungswärme wird zweckmäßigerweise durch Verbrennung von Propangas erzeugt, das in einem Vorratstank auf der selbstfahrenden Heizmaschine 1 gespeichert ist. Die Temperaturführung muß so erfolgen, daß eine Oberflächentemperatur von mindestens etwa 140 °C erreicht wird, damit das Bitumen der Deckschicht in den plastischen Zustand zurückversetzt wird und seine Klebefähigkeit wieder erhält. Auf der anderen Seite darf die Temperatur nicht zu hoch getrieben werden, da sonst das Bitumen verbrennen würde. Unmittelbar hinter der Heizmaschine 1 fährt eine ebenfalls selbstfahrende Streumaschine 2, die das erfindungsgemäße rieselfähige Granulat in der gewünschten Dicke völlig gleichmäßig auf die Deckschicht 4 aufstreut. Hinter der Streumaschine 2 fährt eine Straßenwalze 3, die das aufgestreute Granulat bis zu der gewünschten Tiefe in die Deckschicht 4 eindrückt. Die Wärme der Deckschicht 4 bewirkt, daß auch das an dem Granulat anhaftende Bindemittel plastifiziert wird, so daß es sich mit dem vorhandenen Mörtel der Deckschicht 4 verbinden kann.

In Fig. 2 ist das Ergebnis der erfindungsgemäßen Behandlung als Schnittbild schematisch dargestellt. Die Körner des aufgebrachten Granulats sind mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet. Man erkennt, daß die einzelnen Körner in die Deckschicht eingedrückt sind und nur zu einem Teil aus der Oberfläche herausstehen. Dadurch ist eine außerordentlich gute Verankerung im Mörtel der Deckschicht gewährleistet, so daß die Körner nicht von den Rädern der Fahrzeuge, die die 12 -

behandelte Verkehrsfläche befahren, weggeschleudert werden. Die herausstehenden Körner 5 bewirken eine sehr gute Griffigkeit der Oberfläche. Sofern in die Bindemittelmatrix des eingebrachten erfindungsgemäßen Granulats gefrierpunktabsenkende Stoffe eingebracht sind, besitzt die behandelte Verkehrsfläche außerordentlich gute Wintereigenschaften, ohne daß es hierzu einer fallweisen Aufbringung von Streusalz bedarf.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Granulats können beispielsweise 50 bis 70 Masse-% Splitt in einem beheizten Zwangsmischer mit 25 bis 40 Masse-% einer gefrierpunkterniedrigenden Zusatzkomponente in Form eines Füllers (z.B. MAFILON^®) intensiv gemischt werden, bis sich eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Zusatzkomponente zwischen den Splittkörnern ergeben hat. Anschließend werden 4 bis 7 Masse-% heißes Bitumen der Klasse B45 zugegeben und in einem kurzen Mischvorgang wiederum gleichmäßig verteilt. Das Mischgut wird anschließend unter fortwährender Durchmischung abgekühlt, so daß sich das Bitumen verfestigt. Als

Ergebnis erhält man ein in kaltem Zustand rieselfähiges Granulat aus Splittkörnern, die mit einer Mastix aus Bitumen und dem feinkörnigen MAFILON^® umhüllt sind.

Claims

■ 13 -Patentansprüche

1. In kaltem Zustand rieselfähiges Granulat für den Verkehrsflächenbau, das aus einem körnigen Trägermaterial besteht, das aus Sand und/oder Splitt gebildet ist und dessen Körner an ihrer Oberfläche eine zumindest teilweise Umhüllung durch ein Bindemittel aufweisen, wobei die Verbindungswirkung des Bindemittels beim Einbau des Granulats in die Verkehrsfiäche aktivierbar ist, wobei ferner das Bindemittel mit einer die Oberflacheneigenschaften der Verkehrsfläche beeinflussenden Zusatzkomponente vermischt ist und wobei die Zusatzkomponente einen den Gefrierpunkt von Wasser absenkenden Wirkstoff und/oder ein die Reflexion des Sonnenlichts erhöhendes Mittel umfaßt und der Anteil des Trägermaterials mehr als 50 Masse-%, aber nicht mehr als 90 Masse- % beträgt.

2. Granulat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels im Granulat 3 bis 8 Masse-%, insbesondere 4 bis 6 Masse-%, beträgt.

3. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungswirkung des Bindemittels durch Plastifizierung oder Verflüssigung infolge Temperaturerhöhung aktivierbar ist.

4. Granulat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Bitumen ist.

5. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein Kunststoff ist.

6. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, 14 -

daß der Wirkstoff ein Chlorid oder ein Sulfat oder ein Acetat oder ein Formiat oder Harnstoff ist.

7. Granulat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirkstoff Natriumchlorid oder Caiciumchlorid oder Magnesiumchlorid ist.

8. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkomponente als feinteiiiger Feststoff, insbesondere als Feststoff mit dem Korngrößenspektrum eines Füllers (unter 0,09 mm Korngröße), dem Bindemittel zugesetzt ist.

9. Granulat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzkomponente einen Füller und einen Wirkstoff umfaßt.

10. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Zusatzkomponente am Granulat maximal 40 Masse-% beträgt.

1 1. Granulat nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der Zusatzkomponente am Granulat 10 bis 35 Masse-% beträgt.

12. Granulat nach Anspruch 4 und einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Bitumen ein Bitumen der Klasse B80 oder niedriger ist, insbesondere ein Bitumen der Klassen B25 oder B45 oder B65 oder ein Gemisch aus mehreren dieser Bitumen.

13. Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, 15 -

daß die Korngröße des Trägermaterials im Bereich von 0,8 bis 12 mm, insbesondere im Bereich von 1 bis 5 mm, liegt.

14. Verfahren zur Verbesserung der Oberflacheneigenschaften der Deckschicht einer bestehenden Verkehrsfläche, die mit einem durch Temperaturerhöhung replastifizierbaren Bindemittel, insbesondere Bitumen, eingebaut ist, durch Aufbringung eines dünnschichtigen Belags aus einem körnigen Material, wobei zunächst die Deckschicht durch Überfahren mit einer Heizmaschine über einen Teil der Deckschichtdicke erwärmt und replastifiziert wird, danach ein rieselfähiges Granulat auf die replastifizierte Oberfläche der Deckschicht aufgestreut und das aufgestreute Granulat in den replastifizierten Teil der Deckschicht eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Granulat verwendet wird, dessen Körner an ihrer Oberfläche eine zumindest teilweise Umhüllung durch ein Bindemittel aufweisen, dessen

Verbindungswirkung beim Einbau in die Verkehrsfläche aktivierbar ist, insbesondere ein Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 13.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht bis zu einer Tiefe von mindestens 2 mm, insbesondere von mindestens 10 mm, replastifiziert wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht bis zu einer Tiefe von höchstens 30 mm, insbesondere bis zu 20 mm, replastifiziert wird.

17. Verfahren zur Verbesserung der Oberflacheneigenschaften einer frisch eingebauten Deckschicht einer Verkehrsfläche, wobei auf die Oberfläche der Deckschicht, bevor deren Bindemittel vom plastischen in den starren Zustand übergegangen ist, ein rieselfähiges Granulat, dessen Körner an ihrer Oberfläche 16 -

eine zumindest teilweise Umhüllung durch ein Bindemittel aufweisen, dessen Verbindungswirkung beim Einbau in die Verkehrsfläche aktivierbar ist und das aufgestreute Granulat anschließend in die Deckschicht eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Granulat nach einem der Ansprüche 1 bis 13 aufgestreut wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrücken des Granulats durch Überfahren der Deckschicht mit einer Stahlmantel- oder einer Gummiradwalze erfolgt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrücken des Granulats bis in eine Tiefe von 1 bis 10 mm, insbesondere von 2 bis 6 mm, erfolgt.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Granulat in einer Menge von 0,5 bis 3,0 kg/m² und in gleichmäßiger Verteilung aufgestreut wird.