Titel: Fugenfüllmaterial für Fugen und Übergang in Belägen von VerkehrsflächenTitle: Joint filling material for joints and transition in pavements of traffic areas
Die Erfindung betrifft ein Fugenfüllmaterial für Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, insbesondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen. Die Erfindung ist ferner auf einen Übergang in Belägen von Verkehrsflächen gerichtet, insbesondere einen Fahrbahnübergang im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen.The invention relates to a joint filling material for joints in pavements of traffic areas, in particular for road crossings, in the connection area between different types and / or for the edging of built-in parts in pavements or pavement surfaces. The invention is also directed to a transition in road surface coverings, in particular a roadway transition in the connection area between different types and / or for the mounting of built-in parts in road surfaces or road surface coverings.
Zur Befestigung von Verkehrsflächen sind starre Beläge wie beispielsweise Beton oder thermoplastische Beläge wie Asphalt bekannt, die auf einem Unterbau aufgebracht werden, um für den Verkehr eine möglichst ebene Fläche zu schaffen. Dabei können die Beläge auf ihrem Unterbau nicht fugenfrei aufgebracht werden, sondern es ist immer wieder nötig, Fugen in den Belägen vorzusehen, beispielsweise im Bereich von Fahrbahnübergängen, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten bzw. unterschiedlichen Belägen oder aber auch bei der Einfassung von Einbauteilen, die in der Fahrbahn vorzusehen sind. Solche Einbauteile sind beispielsweise Kanalschachte, Gullys oder die Verschlußdeckel von Hydranten.Rigid coverings such as concrete or thermoplastic coverings such as asphalt are known for fastening traffic areas, which are applied to a substructure in order to create a surface that is as flat as possible for traffic. The coverings can not be applied on their substructure without joints, but it is always necessary to provide joints in the coverings, for example in the area of road crossings, in the connection area between different types or different coverings or even when edging built-in parts that must be provided in the lane. Such installation parts are, for example, manholes, gullies or the closing covers of hydrants.
Da die hierbei entstehenden Fugen nicht offen bleiben sollen, ist es erforderlich, sie mit einem geeigneten Fugenfüllmaterial auszufüllen. Damit die Fuge auch bei starken Schwankungen
der Umgebungstemperatur nicht aufreißen kann, muß das Fugenfüllmaterial elastisch sein, um die Maßänderungen der Fuge ausgleichen zu können. Dabei sollen nicht nur Dehnungen in horizontaler Richtung, also in der Ebene der Verkehrsfläche, in einem möglichst großen Bereich aufgenommen werden können, sondern auch Dehnungen in einer Richtung, die lotrecht zur Ebene der Verkehrsfläche verläuft .Since the resulting joints should not remain open, it is necessary to fill them with a suitable joint filling material. So that the joint even with strong fluctuations the ambient temperature cannot tear open, the joint filling material must be elastic in order to compensate for the dimensional changes of the joint. It should not only be possible to record stretches in the horizontal direction, that is to say in the plane of the traffic area, in the largest possible area, but also stretches in a direction perpendicular to the plane of the traffic area.
Um beim Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen zu einem einigermaßen zufriedenstellenden Ergebnis zu kommen, hat man in der Vergangenheit die Fuge meist mit einer bitumenhal- tigen Tränkmasse aufgefüllt, was bei vergleichsweise schmalen Fugen von nur wenigen Zentimetern auch meist eine dauerhafte Abdichtung ergab. Problematisch ist die Verwendung von bituminösem Fugenfüllmaterial in der Vergangenheit aber immer dort gewesen, wo Fugen in Verkehrsflächenbelägen eine vergleichsweise große Breite haben, beispielsweise bei Fahrbahnübergängen, wo die Überbaufugen im Brückenbelag, die zwischen einem Brückenbelag und der angrenzenden Straßenbefestigung befindlichen Fugen oder Fugen zwischen vollflächig gelagerten Platten erheblich breiter sind als beispielsweise bei der Einfassung eines Kanaldeckels. Fahrbahnübergänge dieser Art können leicht eine Breite von 50cm und mehr erreichen, in welchem Fall die von einem bituminösen Fugenfüllmaterial aufzunehmende Dehnung in horizontaler Richtung nicht mehr als 25mm (entspricht 5%) betragen darf, wenn sichergestellt werden soll, daß das Fugenfüllmaterial auf Bitumenbasis nicht von den aufragenden Flanken der Fugen abreißen bzw. in sich aufbrechen soll. Bei größeren TemperaturSchwankungen, denen beispielsweise eine Brücke leicht ausgesetzt sein kann, reicht eine derartige maximale Dehnung in Horizontalrichtung häufig nicht aus; in jedem Fall ist es erforderlich, die Fuge vor dem Ausfüllen mit dem bituminösen Fugenfüllmaterial aufwendig vorzubereiten, indem der Fugengrund zunächst mit einer edelstahlkaschierten Schweißbahn
ausgelegt und in der Fuge dann eine Armierung vorgesehen wird, die aus einem Gittergewebe od.dgl. bestehen kann, bevor die Fuge mit der bitumenhaltigen Tränkmasse ausgefüllt wird. Um dabei zu einer dauerhaften Lösung zu kommen, müssen bestimmte Umgebungsparameter eingehalten werden. So darf die Fuge bei ihrem Ausfüllen beispielsweise nicht feucht sind, es müssen bestimmte Mindesttemperaturen herrschen usw..In the past, in order to achieve a reasonably satisfactory result when filling joints in floor coverings of traffic areas, the joint was usually filled with a bituminous impregnating compound, which usually resulted in a permanent seal with comparatively narrow joints of only a few centimeters. In the past, the use of bituminous joint filling material has always been problematic where joints in traffic surface coverings have a comparatively large width, for example at road junctions, where the superstructure joints in the bridge covering, the joints or joints between full-surface storage between a bridge covering and the adjacent road pavement Plates are considerably wider than, for example, when edging a manhole cover. Road junctions of this type can easily reach a width of 50 cm and more, in which case the expansion in the horizontal direction that can be absorbed by a bituminous joint filling material must not be more than 25 mm (corresponds to 5%) if it is to be ensured that the bitumen-based joint filling material is not of tear off the rising flanks of the joints or break open. With larger temperature fluctuations, to which a bridge, for example, can easily be exposed, such a maximum stretch in the horizontal direction is often not sufficient; in any case, it is necessary to prepare the joint before filling with the bituminous joint filling material, by first filling the joint base with a stainless steel-lined welding track designed and then a reinforcement is provided in the joint, or the like from a mesh fabric. can exist before the joint is filled with the bituminous impregnating compound. In order to come to a permanent solution, certain environmental parameters must be observed. For example, the joint must not be damp when it is filled, there must be certain minimum temperatures, etc.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fugenfüllmaterial zum Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen anzugeben, mit dem es möglich ist, die Fugen einfacher und schneller als bisher zu schließen und gleichzeitig sicherzustellen, daß es auch bei großen Temperaturschwankungen und hohen mechanischen Belastungen nicht zu einem vorzeitigen Ab- bzw. Aufriß des Fugen- füllmaterials in der Fuge kommt.The object of the invention is to provide a joint filling material for filling joints in pavements of traffic areas, with which it is possible to close the joints easier and faster than before and at the same time ensure that it does not become one even with large temperature fluctuations and high mechanical loads the joint filling material in the joint comes off prematurely.
Diese Aufgabe wird mit einem Fugenfüllmaterial gelöst, das im wesentlichen aus einem Kaltmischgut aus einem Mineralstoffüll - mittel und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten, mit einem Weichmacher flexibilisierten Silanpo- lymers besteht. Bei einem erfindungsgemäßen Übergang, der eine zwischen zwei Flanken aneinander angrenzender Belagsstücke und einem Unterbau ausgebildete Fuge aufweist, ist diese erfindungsgemäß mit dem Fugenfüllmaterial ausgefüllt, das im wesentlichen aus einem Kaltmischgut aus einem Mineralstoffüll - mittel und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers besteht.This object is achieved with a joint filling material which essentially consists of a cold mix of a mineral filler and a permanently elastic binder based on a modified silane polymer which is made flexible with a plasticizer. In a transition according to the invention, which has a joint formed between two flanks of adjoining covering pieces and a substructure, this joint is filled according to the invention with the joint filling material, which essentially consists of a cold mix of a mineral filler and a permanently elastic binder based on a modified and by means of a Plasticizer flexibilized silane polymer exists.
Das erfindungsgemäße Kaltmischgut bzw. die damit erstellte Fahrbahnkonstruktion ist im erstarrten Zustand des Kaltmischguts weitestgehend hohlraumfrei und wasserdicht und weist darüber hinaus eine hervorragende Verformungsstabilität auch bei
große Belastung auf, wie sie bei Fahrbahnen durch die Überfahrt von schweren Kraftfahrzeugen regelmäßig auftritt .The cold mix according to the invention or the roadway construction created therewith is largely free of cavities and watertight in the solidified state of the cold mix and moreover also exhibits excellent deformation stability great stress on how it regularly occurs on lanes due to the passage of heavy motor vehicles.
Das Kaltmischgut bzw. das für dieses verwendete Bindemittel kann ein Thixotropiermittel, vorzugsweise in Form hochdisperser Kieselsäure enthalten. Darüber hinaus ist es möglich, dem Bindemittel Additive als Katalysator und/oder als Alterungs- schutz zuzusetzen, wie sie für silylmodifizierte Polymere bekannt sind. Typische Beispiele für derartige Silanolkatalysa- toren sind beispielsweise organische Zinn-Verbindungen.The cold mix or the binder used for this may contain a thixotropic agent, preferably in the form of highly disperse silica. In addition, it is possible to add additives to the binder as a catalyst and / or to protect against aging, as are known for silyl-modified polymers. Typical examples of such silanol catalysts are, for example, organic tin compounds.
Als Füllstoff kann dem Bindemittel auch Kreide zugesetzt sein.Chalk can also be added to the binder as a filler.
Die allgemeine Rahmenrezeptur eines sich für das Kaltmischgut besonders gut eignenden Bindemittels lautet zweckmäßig wie folgt:The general framework for a binder that is particularly suitable for the cold mix is appropriately as follows:
20-40 M.-% modifiziertes Silanpolymer20-40 mass% modified silane polymer
10-35 M.-% Weichmacher10-35 mass% plasticizer
1-5 M.-% Silanvernetzer1-5 mass% silane crosslinker
2-6 M.-% hochdisperse Kieselsäure2-6% by mass of highly disperse silica
15-50 M.-% Kreide oder anderer Füllstoff15-50 mass% chalk or other filler
2-10 M.-% Farbstoffe2-10 mass% dyes
1-3 M.-% Additive1-3 mass% additives
Als besonders geeignet zur Verwendung als Bindemittel für das Fugenfüllmaterial hat sich eine einkomponentige Kleb- und Dichtmasse auf Basis silylmodifizierter Polymere (SMP) erwiesen, wie sie unter der Bezeichnung "Fix-O-Flex-F" erhältlich ist .A one-component adhesive and sealing compound based on silyl-modified polymers (SMP), as is available under the name "Fix-O-Flex-F", has proven to be particularly suitable for use as a binder for the joint filling material.
Das Mineralstoffüllmittel für das Kaltmischgut besteht vorzugsweise aus Split, Quarzsand oder einer Mischung aus diesen Materialien. Vorzugsweise ist das Mineralstoffüllmittel ein
Mineralstoffgemisch mit einer Körnung 0/5, 0/8, 0/11 oder 0/16. Der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut kann 10 bis 40 M.-% betragen, vorzugsweise liegt er bei ca. 20 M.-%.The mineral filler for the cold mix preferably consists of split, quartz sand or a mixture of these materials. The mineral filler is preferably a Mineral mix with a grain size of 0/5, 0/8, 0/11 or 0/16. The proportion of the binder in the cold mix can be 10 to 40% by mass, preferably about 20% by mass.
Es hat sich gezeigt, daß es mit dem erfindungsgemäßen Fugenfüllmaterial möglich ist, nicht nur schmale Fugen zuverlässig auszufüllen, sondern insbesondere auch bei vergleichsweise breiten Fugen wie beispielsweise bei Fahrbahnübergängen einen dauerhaft sicheren Anschluß des Fugenfüllmaterials an die seitlichen Fugenflanken zu erreichen, ohne daß hierzu die Fuge vor ihrem Ausfüllen aufwendig vorbereitet werden muß. Ein im Unterbau befindlicher Fugenspalt muß lediglich mit einem Abdeckstreifen abgedeckt werden, der einfach aus einer EPDN- Folie bestehen kann, die bevorzugt zweilagig eingelegt wird. Nachdem vorzugsweise ein Haftvermittler auf Epoxydharzbasis an den Flanken und am Grund der Fuge aufgetragen wurde, kann das erfindungsgemäße Kaltmischgut, das in einfacher Weise unmittelbar auf der Baustelle beispielsweise mit Hilfe eines Doppelwellenmischers hergestellt werden kann, ohne zusätzliche Armierung in die Fuge eingebracht werden und haftet nach dem Vernetzen des Basispolymers vorzüglich an den Fugenflanken und den nicht mit Folie abgedeckten Teilen des Fugengrunds. Dabei werden auch erheblich größere Dehnungen sowohl in horizontaler wie auch in lotrechter Richtung von dem Fugenfüllmaterial aufgenommen, als dies mit bituminösem Fugenfüllmaterial bislang erreichbar war.It has been shown that it is possible with the joint filler material according to the invention not only to reliably fill narrow joints, but also to achieve a permanently secure connection of the joint filler material to the side joint flanks, particularly in the case of comparatively wide joints, such as at road transitions, without the joint having to do this must be prepared before it is filled out. A joint gap in the substructure only has to be covered with a cover strip, which can simply consist of an EPDN film, which is preferably inserted in two layers. After an adhesion promoter based on epoxy resin has preferably been applied to the flanks and at the base of the joint, the cold mix according to the invention, which can be produced in a simple manner directly on the construction site, for example using a double-shaft mixer, can be introduced into the joint without additional reinforcement and adheres the crosslinking of the base polymer, especially on the joint flanks and the parts of the joint base that are not covered with film. Significantly larger expansions in both the horizontal and vertical directions are also absorbed by the joint filling material than was previously possible with bituminous joint filling material.
Ein ganz besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fugenfüllmaterials besteht darin, daß es auch bei feuchter Witterung und niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann, solange diese noch oberhalb des Gefrierpunktes liegen. Beim Ausfüllen von Fugen beispielsweise an Fahrbahnübergängen od.dgl. ist man somit bei der Herstellung oder Reparatur von Fahrbahnbelägen
weitgehend witterungsunabhängig, so daß die Gefahr von Verzögerungen beim Bau nur gering ist.A very special advantage of the joint filling material according to the invention is that it can also be processed in damp weather and at low temperatures as long as these are still above freezing point. When filling joints, for example, at road crossings or the like. one is thus in the manufacture or repair of road surfaces largely independent of the weather, so that the risk of delays in construction is only slight.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform anhand eines Beispiels näher erläutert wird. Die einzige Figur zeigt einen Fahrbahnübergang zwischen zwei Brückenplatten im Schnitt .Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and the drawing, in which a preferred embodiment is explained in more detail using an example. The only figure shows an intersection of a carriageway between two bridge slabs.
Der in der Zeichnung dargestellte Fahrbahnübergang ist in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Zwei unter Bildung eines Spalts 11 aneinander angrenzende Brückenplatten 12, 13 bilden den Unterbau für die auf den Brückenplatten aufgebrachten Beläge 14, 15 aus Asphalt. Zwischen den stirnseitigen Flanken 16, 17 der Beläge 14, 15 ist eine Fuge 18 ausgebildet, deren Breite bis zu 50cm betragen kann, im vorliegenden Beispiel aber geringer ist.The roadway crossing shown in the drawing is designated by 10 in its entirety. Two bridge plates 12, 13 adjoining one another to form a gap 11 form the substructure for the asphalt coverings 14, 15 applied to the bridge plates. A joint 18 is formed between the end flanks 16, 17 of the coverings 14, 15, the width of which can be up to 50 cm, but is smaller in the present example.
Am Fugengrund 19 ist der Spalt 11 mit einem Abdeckstreifen 20 abgedeckt, der aus einer doppellagig verlegten EPDM-Folie besteht. Nach dem Einlegen des Abdeckstreifens werden die beiden Flanken 16, 17 und der Fugengrund 19 bzw. die obere Lage des darin liegenden Abdeckstreifens 20 mit einem Haftvermittler auf Epoxydharzbasis ausgekleidet und anschließend wird die Fuge bis zur Höhe der angrenzenden Beläge mit einem Fugenfüllmaterial 21 ausgefüllt, das aus einem dauerelastischen Kaltmischgut aus einem Mineralstoffüllmittel und einem Bindemittel auf Basis eines modifizierten, mit einem Weichmacher flexibi- lisierten Silanpolymer besteht. Dem Bindemittel ist dabei ein Füllstoff zugesetzt, bei dem es sich beispielsweise um Kreide handelt; neben den vorgenannten Bestandteilen können noch weitere Bestandteile in dem Kaltmischgut enthalten sein. Eine bevorzugte Zusammensetzung des für das Kaltmischgut eingesetzten Bindemittels lautet wie folgt:
32 M.-% modifiziertes SilanpolymerAt the base of the joint 19, the gap 11 is covered with a cover strip 20, which consists of a double-layer EPDM film. After inserting the cover strip, the two flanks 16, 17 and the joint base 19 or the upper layer of the cover strip 20 lying therein are lined with an adhesion promoter based on epoxy resin and then the joint is filled up to the level of the adjacent coverings with a joint filling material 21, which consists of a permanently elastic cold mix consisting of a mineral filler and a binder based on a modified silane polymer that is flexible with a plasticizer. A filler is added to the binder, which is, for example, chalk; In addition to the above-mentioned components, further components can also be contained in the cold mix. A preferred composition of the binder used for the cold mix is as follows: 32 mass% modified silane polymer
29 M.-% Weichmacher29 mass% plasticizer
25 M.-% Kreide25 mass% chalk
6 M. -% Farbstoffe6 mass% dyes
4 M.-% hochdisperse Kieselsäure4% by mass of highly disperse silica
2 M.-% Silanvernetzer2% by mass of silane crosslinker
2 M.-% Additive2% by mass of additives
Die Kieselsäure dient dabei als Thixotropiermittel ; die Additive können Katalysatoren zur Beschleunigung des Reaktionsverlaufes bei der Vernetzung des Polymers sein, beispielsweise organische Zinnverbindungen, und/oder auch dem Schutz vor vorzeitiger Alterung des Fugenfüllmaterials dienen.The silica serves as a thixotropic agent; the additives can be catalysts for accelerating the course of the reaction during the crosslinking of the polymer, for example organic tin compounds, and / or also serve to protect the joint filling material from premature aging.
Als Mineralstoffüllmittel dient bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Mineralstoffgemisch aus Splitt mit einer Körnung 0/11 in Anlehnung an das Merklblatt für den Bau offenporiger Asphaltdeckschichten, wie es von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. veröffentlicht ist. Der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut beträgt ca. 20 M.- %, den gewichtsmäßig deutlich größeren Anteil macht also das Mineralstoffüllmittel aus.In the preferred exemplary embodiment, a mineral mixture of chippings with a grain size of 0/11 is used as the mineral filler, based on the leaflet for the construction of open-pore asphalt cover layers, as published by the Research Association for Roads and Traffic Management. The proportion of the binder in the cold mix is approx. 20% by mass, which means that the mineral filler accounts for the significantly larger proportion.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung des dauerelastischen Kaltmischgutes auf Basis des modifizierten Silanpolymers erreicht man nicht nur eine erheblich größere Dehnung, die von dem Füllmaterial im Fahrbahnübergang in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung aufgenommen werden kann, als dies bei Verwendung von bituminösen Füllmaterialien bislang der Fall war, sondern erzielt darüber hinaus noch den Vorteil, den Fahrbahnübergang bei weitgehend jeder Witterung herstellen zu können, da das erfindungsgemäße Fugenfüllmaterial auf feuchtem Untergrund verarbeitet werden kann und eine Verarbeitung bis hinab zum Gefrierpunkt ohne weiteres möglich ist. Im erstarr-
ten Zustand ist das Kaltmischgut nicht nur weitestgehend hohl- kammerfrei und damit besonders verformungsstabil, sondern auch wasserdicht, so daß Oberflächenwasser nicht eindringen kann.The inventive use of the permanently elastic cold mix based on the modified silane polymer not only achieves a considerably greater elongation which can be absorbed by the filler material in the roadway transition in both the horizontal and vertical directions than was previously the case when using bituminous filler materials, Rather, it also has the advantage of being able to produce the carriageway transition in almost any weather, since the joint filling material according to the invention can be processed on a damp surface and processing down to freezing point is readily possible. In the The cold mix is not only largely free of hollow chambers and therefore particularly stable in deformation, but also watertight so that surface water cannot penetrate.
Das Fugenfüllmaterial eignet sich nicht nur zum Ausfüllen vergleichsweise breiter Fugen wie beispielsweise an Fahrbahnübergängen, sondern kann auch zum Ausfüllen engerer Schlitze oder Fugen verwendet werden, beispielsweise bei der Einfassung von Eeinbauteilen in Fahrbahnen wie z.B. Gullys oder für die Reparatur von gerissenen Betondecken sowie als Dünnschichtbelag auf Stahlbrücken.
The joint filling material is not only suitable for filling comparatively wide joints, such as at road junctions, but can also be used for filling narrower slots or joints, for example when edging components in roadways, e.g. Gullies or for the repair of cracked concrete ceilings and as a thin layer covering on steel bridges.