CZ283868B6

CZ283868B6 - Přemosťovací konstrukce pro dilatační spáry

Info

Publication number: CZ283868B6
Application number: CS923324A
Authority: CZ
Inventors: Robert Dr. Erlmeier
Original assignee: Maurer Söhne Gmbh & Co. Kg.
Priority date: 1992-05-20
Filing date: 1992-11-05
Publication date: 1998-06-17
Also published as: EP0570611A1; ATE134599T1; DE59205504D1; PL170316B1; PL296571A1; HUT69332A; HU9301459D0; EP0570611B1; CZ332492A3

Abstract

Přemosťovací konstrukce je určena zejména pro dilatační spáry na vozovkách, v mostech, parkovištích a podobných stavbách, které se skládají ze dvou kovových okrajových profilů (1), probíhajících příčně k podélnému směru vozovky a jsou zakotveny pomocí profilů (8) v polymerbetonu (7) a libovolného počtu prostředních profilů (2), probíhajících paralelně se směrem vozovky. Spára (3) vytvořená mezi okrajovými profily (1) je utěsněna pomocí dilatačního pásu (6), umístěného pod horními hranami (4, 5) profilu (1, 2), který je z elastického, poddajného materiálu. Polymerbeton (7) s pojidlem z umělých pryskyřic, tvrdnoucích zastudena je vyroben z pryskyřičné složky a z vytvrzovací komponenty, přičemž obojí je modifikováno kaučukem a je bez blokových polyisokyanátů.ŕ

Description

Oblast techniky

Vynález se týká přemosťovací konstrukce, zejména pro dilatační spáry vozovek v mostech, parkovištích a podobných stavbách, skládající se ze dvou kovových okrajových profilů, které probíhají napříč podélného směru vozovky a které jsou pomocí profilů zakotveny v polymerbetonu a eventuálně libovolného počtu paralelně probíhajících prostředcích profilů, které leží mezi okrajovými profily, přičemž spára vytvořená mezi profily je utěsněna dilatačním pásem, umístěným pod horními hranami profilů, který je z elastického, poddajného materiálu a dále použití malty ze syntetických pryskyřic, tvrdnoucích zastudena, pro výrobu polymerbetonu pro přemosťovací konstrukce.

Dosavadní stav techniky

Přemosťovací konstrukce pro dilatační spáry v mostech, parkovištích a podobných stavbách, se skládají podle stavu techniky ze dvou kovových okrajových profilů, které probíhají napříč podélného směru vozovky a eventuálně libovolného počtu prostředních profilů, které probíhají paralelně a leží mezi okrajovými profily, přičemž spára vytvořená okrajovými a prostředními profily, případně jedním okrajovým profilem a jedním prostředním, je utěsněna prostřednictvím dilatačního pásu z elastického, poddajného materiálu, umístěného pod horní hranou profilu. Okrajové profily takovéto přemosťovací konstrukce jsou zakotveny v železobetonu pomocí kotevních kotoučů s oblouky, nebo svorníky s hlavou.

Velmi vhodné zakotvení okrajových profilů, zejména k přemostění menších dilatačních spár, spočívá v zakotvení okrajových profilů pomocí malty z umělých pryskyřic, na nosné konstrukci mostu. Tyto se skládají z pojidla z umělých pryskyřic a minerálních přísad, které maltu z pryskyřic vytvrdí na polymerbeton, přičemž tento spojí krajní profily s hraničním betonem nebo živičným povrchem vozovky.

Zvláštní formu provedení tohoto postupu, známého z patentu DE-24 38 054, popisuje patent DE-30 30 271, přičemž kotevní části se skládají z kruhové oceli probíhající sinusově v podélném směru okrajového profilu. Přemosťovací konstrukce podle DE-30 31 271 se přitom vyznačují tím, že pojidlo malty z umělých pryskyřic, slouží k přípravě polymerbetonů, se skládá ze směsi z epoxidové pryskyřice a blokového polyisokyanátového prepolymeru jako pryskyřičné komponenty a alifatického nebo cykloalifatického polyamidu jako komponenty vytvrzovací.

Přemosťovací konstrukce podle DE-30 31 271 s pojidly z bisfenolu-A-epoxidů, blokových polyisokyanátových prepolymerů a alifatických, případně cykloalifatických, polyamidů nalezly v důsledku své vysoké zbytkové pružnosti při velmi nízkých teplotách a vysoké pevnosti v oděru na oceli a betonu jisté použití v praxi. Konstrukce tohoto druhu mají však řadu nevýhod, co se týká jejich pevnosti po dobu jejich životnosti, počáteční zatížitelnosti, montáže a ochrany při práci, které stojí v cestě jejich rozsáhlého použití.

Jako obzvláště nevýhodnou se ukázala u přemosťovacích konstrukcí podle DE-30 31 271 zmýdelnitelnost strukturních polyuretanových jednotek, pocházejících z polyisokyanátových prepolymerů, obsažených v polymerbetonu. Tento proces je způsoben výskytem alkalických činidel, které jsou vysráženy a uvolněny z hraničních hydraulických pojidel pronikající vodou a vedou časem k tomu, že se ztrácí vazba mezi nosníky z polymerbetonu a betonovým potahem konstrukce dráhy. Tato nesoudržnost systému nemůže být vyloučena opatrnými opatřeními při zpracování nebo čistou základní nátěrovou epoxidovou barvou, poněvadž tato vazba závisí jednak na kvalitě betonu a jednak na trvanlivosti základní nátěrové vrstvy nanesené na betonu.

- 1 CZ 283868 B6

Další nevýhoda přemosťovací konstrukce, která se v patentu DE-30 31 271 ukázala, spočívá vtom, že malty používané k přípravě přemosťovací konstrukce, mají při normální teplotě tak vysokou konzistenci a tak nízkou rychlost vytvrzování, že k docílení zálivky bez staženin a počáteční zatížitelnosti, která je obvykle při stavbě silnic a mostů požadována, musí probíhat výroba malty z umělé pryskyřice a její zpracování v praxi za tepla. K tomu přistupuje nevýhoda, že výroba malty z umělé pryskyřice při teplotách okolo 70 °C ve směšovacích agregátech, které jsou otevřené a běžně v silničním stavitelství používané, jakož i zpracování teplé malty z umělých pryskyřic manuálně vede v důsledku výskytu zdraví škodlivých par zatepla ke zvýšení zatížení pracovního prostředí škodlivinami.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky stávajícího stavu techniky jsou odstraněny přemosťovací konstrukcí, zejména pro dilatační spáry na mostech, vozovkách, parkovištích a podobných stavbách podle vynálezu, skládající se ze dvou kovových okrajových profilů, probíhajících příčně k podélnému směru vozovky, které jsou zakotveny prostřednictvím profilů, kotevního kotouče s oblouky nebo svorníky s hlavou, v polymerbetonu a eventuálně libovolného počtu prostředních profilů, které leží mezi okrajovými profily a probíhají paralelně se směrem vozovky, přičemž spára vytvořená mezi okrajovými profily je utěsněna pomocí dilatačního pásu z elastického, poddajného materiálu, umístěného pod horními hranami profilů, jejíž podstata spočívá vtom, že polymerbeton s pojidlem z umělých pryskyřic, tvrdnoucích zastudena, je připraven z polyepoxidu modifikovaného kaučukem, který obsahuje pryskyřičnou složku a z polyaminu modifikovaného kaučukem, který obsahuje vytvrzovací komponenty a který nemá blokové polyisokyanáty, kde polyepoxid modifikovaný kaučukem je kapalný epoxid s funkčností epoxidu 1,6 - 2,0 a elastomemím strukturním podílem 68 - 98 % hmotn..

Elastomemí strukturní podíl v polyepoxidu modifikovaného kaučukem se skládá z polyenů nebo dienkopolymerů, zejména z polybutadienu, kopolymerů butadien-styren nebo kopolymerů butadien-akrylonitril.

Polyamid modifikovaný kaučukem je kapalný amin s funkčností aminu 1,8 - 2,2 a elastomemím podílem 50 - 90 % hmotn. přičemž funkčnost aminu je ve formě primárních nebo sekundárních aminoskupin.

Elastomemí strukturní podíl polyaminu modifikovaného kaučukem se skládá z polyenů, anebo dienkopolymerů, především z polybutadienu, kopolymerů butadien-styren nebo butadienakrylonitril.

Polyamid modifikovaný kaučukem je kopolymer butadien-akrylonitril se dvěma 2-methylpentamethyldiaminovými zbytky a obsahem akrylonitrilu 10 - 20 % hm v kaučukovém podílu.

Pryskyřičná složka obsahuje alespoň jeden další polyepoxid, anebo vytvrzovací komponenta obsahuje alespoň jeden další polyamin, nebo pryskyřičná složka obsahuje silany s funkčností epoxidu, v množství 1 - 5 % hmotn. vztaženo na pryskyřičnou složku. Malta z umělých pryskyřic obsahuje polymerkaptany s hydroxylovými skupinami s funkčností skupin H-S minimálně 3, v množství 1 - 10 % hmotn. vztaženo na pojidlo.

V přemosťovací konstrukci hmotnostní poměr pryskyřice/vytvrzovací prostředek činí 4 : 1 až

1:4a hmotnostní poměr pojidlo/přísady činí 1 : 1 až 1 : 10.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález je blíže objasněn pomocí obr. 1, který představuje na průřezu dilatační spáry, typickou výstavbu přemosťovací konstrukce.

Příklady provedení vynálezu

Mezi kovovým okrajovým profilem 1, probíhajícím příčně k podélnému směru vozovky a prostředním profilem 2, probíhajícím paralelně se směrem vozovky, se nalézá mezera 3, která tvoří vlastní dilatační spáru. Pod horními hranami 4, 5 profilů 1 a 2 je umístěn dilatační pás 6 z elastického, poddajného materiálu, který utěsňuje dilatační spáru 3 směrem nahoru. Okrajový profil 1 je zakotven ve vrstvě polymerbetonu 7 sama hraničí se spodní konstrukcí 9 a krytem vozovky JO.

Polyepoxidy modifikované kaučukem ve smyslu vynálezu jsou především kapalné epoxidy s funkčností epoxidu 1,6 - 2,0 a obsahem kaučuku 68 - 98 % hmotn. především je tento obsah 80 -95 % hmotn. Epoxidové skupiny mohou být uspořádány na konci nebo v bočních řetězcích molekul. Elastomemí strukturní podíl polyepoxidů, které je třeba používat podle vynálezu, se skládá zejména z polyenů nebo dienkopolymerů, zejména z polybutadienu, kopolymerů butadien-styren nebo kopolymerů butadien-akrylonitril.

Pryskyřičná komponenta, kterou je podle vynálezu nutno používat k přípravě pojidla z umělých pryskyřic, obsahuje kromě polyepoxidů modifikovaných kaučukem, účelně pro snížení ekvivalentní hmotnosti epoxidu a viskozity, alespoň jednu jinou epoxidovou pryskyřici, nebo epoxifunkční reaktivní ředidlo, jako např. bisfenol-A-diglycidylether, bisfenol-F-diglycidylether, bisfenol-A/F-diglycidylether, cykloalifatické epoxidové pryskyřice a epoxidové novolakové pryskyřice; polyethylenglykoldiglycidylether, kresyldiglycidylether, hexandioldieoxid a podobně. Pryskyřičná komponenta obsahuje kromě toho zpravidla epoxysilan jako prostředek ke zlepšení přilnavosti v množství 1 - 5 % hmotn. vztaženo na pryskyřičnou složku, jako např. 3-glycidyloxypropyltrimenthoxysilan, 2-/3,4-epoxycyklohexyl/ethyltrimenthoxysil atd.

Vytvrzovací komponenta pojidel z umělých pryskyřic, které je nutné používat podle vynálezu, obsahuje kromě polyaminů modifikovaných kaučukem, účelně ještě jedno nebo vícero vhodných epoxidových tužidel, přiznávaných k vytvrzování zastudena, zejména polyfunkční alifatické, arylalifatické nebo cykloalifatické polyaminy, jejichž kondenzační produkty s formaldehydem a fenolem, resp. s fenoly substituovanými alkyly, epoxid-aminové adukty cykloalifatických a arylalifatických polyaminů, diaminorylcyklohexylaminů, arylindandiaminů a alkylované imidazoly, jako např. diethylentriamin, triethylentetramin, tetraethylenpentamin, hexamethylendiamin, trimethylhexamethylendiamin, 2-methylpentamethylendiamin, isoforondiamin, 4aminoethylpiperazin, diethyloltoluoldiamin, diaminobenzylcyklohexyldimin, fenylindandiamin, jakož i jejich kondenzační a adiční produkty. Vytvrzovací komponenta obsahuje navíc zpravidla nejméně jeden prostředek pro zvýšení přilnavosti ve formě aminosilanů jako např. 3aminopropylmethyldiethoxysilan, 3-aminopropyltrimethoxysilan, 3-aminopropyltriethoxysilan, 3-aminopropyltris-/2-methoxyethoxy/silan nebo N-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilanomethoxysilan. Účelně obsahuje vytvrzovací komponenta alespoň 10 % hmotn. vztaženo na polyaminy, polyaminů modifikovaného kaučukem, přednostně cca 15-30% hmotn. Podle povahy může mít jak pryskyřičná, tak vytvrzovací komponenta více než jednu složku modifikovanou kaučukem.

Pryskyřičné a vytvrzovací komponenty, sloužící k výrobě pojidel, které je nutno používat podle vynálezu, mohou obsahovat kromě urychlovače reakce, změkčovadla, nastavovadla, barviva, prostředky ke zlepšení rozlivu, zpěňovadla a stabilizátory podle stavu techniky. Z nastavovadel

-3CZ 283868 B6 jsou upřednostňovány čemouhelný dehet, uhlovodíkové pryskyřice, kumaronové a kumaronindenové pryskyřice.

Přísady pro výrobu pryskyřičných pojidel, které je nutno používat podle vynálezu, se skládají vždy podle požadavků kladených na výkonnové vlastnosti polymerbetonu, ze směsí obvyklých přísad používaných ve stavebnictví, jako písek, hrubý písek (štěrčík), štěrk, vápenec atd. Případy pro dilatační spáry nebo vysoký výkon se skládají zpravidla z praného a sušeného křemenného písku o definované čáře zrnitosti ve spojení s křemennou moučkou. K. přísadám mohou být přidány za účelem snížení sklonu odtoku pojidla z umělé pryskyřice na spádech nastavitelné prostředky ve formě minerálních vláken v množství až 5 % hmotn. vztaženo na beton z umělých pryskyřic.

Hmotnostní poměr pryskyřice/vytvrzovací prostředky činí u pojidel, která je třeba používat podle vynálezu, především 4:1 a 1:4, upřednostňován je poměr 2:1 až 1:2. Hmotnostní poměr pojidlo/přísady činí u polymerbetonů, které je nutno používat podle vynálezu, především 1 : 1 až 1 : 10, avšak zejména je dávána přednost poměru 1 : 3 až 1 : 6.

K. pojidlům z umělých pryskyřic, které je nutno používat podle vynálezu, mohou být přidány merkaptofunkční iniciátory v množství až 10% hmotn. vztaženo na pojidlo, čímž se zvýší rychlost vytvrzování a výrazně se sníží mezní teplota tvrdnutí. Tímto způsobem iniciovaná pryskyřičná pojidla dovolují montáž dilatačních spár také ještě při teplotách těsně nad bodem mrazu, zvláště u betonu z umělé pryskyřice, kterého je nutno používat podle vynálezu, možným rozdělením prostředků ke zlepšení přilnavosti na složky pryskyřičnou a vytvrzovací, mají tyto podstatně příznivější předpoklady pro přilnavost na vlhkých podkladech. Pod merkaptofunkčními iniciátory je třeba rozumět především alifatické polymerkaptany, obsahující hydroxylové skupiny s funkčností skupiny H-S nejméně 3.

Předložený vynález je objasněn na základě reprezentativního příkladu, který ukazuje složení pojidla z umělých pryskyřic, charakteristicky materiálu výsledného polymerbetonu a jeho vázací schopnosti a vlastnosti jako složky přemosťovací konstrukce podle vynálezu.

K výrobě betonu z umělých pryskyřic se zhomogenizuje

8,33 hmotn.d. pryskyřičné komponenty A, která se skládá z 25 % hm polyepoxidu modifikovaného kaučukem, 56 % hm bisfenolu-A/Fdiglycidyletheru, 16% hm alkandioldiepoxidu, 1 % hmotn. zpěňovadla a 2% hmotn. epoxisilanu.

8,33 hmotn.d. vytvrzovací komponenty B, která se z 10 % hm polyaminů modifikovaného kaučukem s AEW 450, 46 % hm alifatických, cykloalifatických a heterocyklických diaminů, 37 % hm čemouhelného dehtu, 5 % hm změkčovadla a 2 % hm aminosilanu. Po 1-2 min. homogenizace se zapracuje.

83,34 hmotn.d. přísad, které se skládají z 5% hmotn. křemenné moučky, 90% hm křemenného písku o zrnitosti 1/11 mm a 5 % hm vlněného astonitu s délkou vláken 3 mm.

Beton z umělých pryskyřic výše uvedeného složení vytvrdne během 6 až 12 hodin na zatížitelný polymerbeton, jehož vlastnosti jsou ve stavu úplného vytvrdnutí shrnuty v následující tabulce.

-4CZ 283868 B6

Vlastnosti	Jednotka	Zkušební teplota +20 °C ±0 °C	-20 °C
pevnost v tahu při
jednoosové zkoušce tahem	N/mm²	9 14,5	15
pevnost v tlaku na zkušební
kostky s délkou hrany 40 mm	N/mm²	45 63	72

dynamický E-model ze smy-

kového modelu při 5,5 Hz	N/mm²	2 790	3 160	3 300
radiální součinitel roztažnosti	-	0,30	0,25	0,24
pevnost v oděru přístroje Herion	N/mm²
polymerbeton/oce opískovaný	N/mm²	4,6	6,3	9,7
polymerbeton/ ocel grundovaný zink. pískem	N/mm²	5,1	5,1	5,1
polymergeton/beton	N/mm²	4,0	3,3	3,0
Přemosťovací konstrukce polymerbetonů, které je	podle vynálezu jsou nutno podle vynálezu	na základě výše uvedených vlastností používat, vynikajícím způsobem vhodné

k zakotvení okrajových profilů (1, 2) k přemostění dilatačních spár v mostech, parkovištích a podobných stavbách.

Claims

1. Přemosťovací konstrukce, zejména pro dilatační spáry na mostech, vozovkách, parkovištích a podobných stavbách, skládajících se ze dvou kovových okrajových profilů (1, 2), probíhajících příčně k podélnému směru vozovky (10) které jsou zakotveny pomocí profilů (8). kotevního kotouče s oblouky nebo svorníky s hlavou, v polymerbetonu (7) a eventuálně libovolného počtu prostředních profilů, které leží mezi okrajovými profily a probíhají paralelně se směrem vozovky, přičemž spára (3), vytvořená mezi profily (1, 2), je utěsněna pomocí dilatačního pásu (6) z elastického, poddajného materiálu, umístěného pod horními hranami (4, 5) profilů, vyznačující se tím, že polymerbeton (7) s pojidlem z umělých pryskyřic, tvrdnoucích zastudena, je připraven z polyepoxidu modifikovaného kaučukem, který obsahuje pryskyřičnou složku a z polyaminu modifikovaného kaučukem, který obsahuje vytvrzovací komponentu a který je prostý blokových polyisokyanátů.

2. Přemosťovací konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že polyepoxid modifikovaný kaučukem je kapalný epoxid s funkčností epoxidu 1,6-2,0 a elastomemím strukturním podílem 68 h- 98 % hmotn.

3. Přemosťovací konstrukce podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že elastomemí strukturní podíl v polyepoxidu modifikovaného kaučukem se skládá z polyenů nebo dienkopolymerů, zejména z polybutadienu, kopolymerů butadien-styren nebo kopolymerů butad i e n-akry Ion itri 1.

-5CZ 283868 B6

4. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že polyamin modifikovaný kaučukem je kapalný amin s funkčností aminu 1,8 - 2,2 a elastomemím podílem 50 - 90 % hmotn., přičemž funkčnost aminu je ve formě primárních nebo sekundárních aminoskupin.

5. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že elastomemí strukturní podíl polyaminu modifikovaného kaučukem se skládá z polyenů, anebo dienkopolymerů, především z polybutadienu, kopolymerů butadien-styren nebo butadienakiylonitril.

6. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že polyamin modifikovaný kaučukem je kopolymer butadien-akrylonitril se dvěma 2-methylpentamethyldiaminovými zbytky s obsahem akrylonitrilu 10 - 20 % hmotn. v kaučukovém podílu.

7. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků laž 6, vyznačující se tím, že pryskyřičná složka obsahuje alespoň jeden další polyepoxid, anebo vytvrzovací komponenta obsahuje alespoň jeden další polyamin.

8. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků laž 7, vyznačující se tím, že pryskyřičná složka obsahuje sílaný s funkčností epoxidu, v množství 1 - 5 % hmotn. vztaženo na pryskyřičnou složku.

9. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků laž 8, vyznačující se tím, že malta z umělých pryskyřic obsahuje polymerkaptany s hydroxylovými skupinami s funkčností skupin H-S minimálně 3, v množství 1 - 10 % hmotn. vztaženo na pojidlo.

10. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr pryskyřice/vytvrzovací prostředek činí 4 : 1 až 1 : 4.

11. Přemosťovací konstrukce podle jednoho z nároků lažlO, vyznačující se tím, že hmotnostní poměr poj idlo/přísady činí 1 : 1 až 1 : 10.