DE1594803C3

DE1594803C3 -

Info

Publication number: DE1594803C3
Application number: DE19511594803
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Deppe; Rolf Deters; Juergen Schwarz
Original assignee: TEERBAU GESELLSCHAFT fur STRASSENBAU MBH 4300 ESSEN
Current assignee: TEERBAU GESELLSCHAFT fur STRASSENBAU MBH 4300 ESSEN
Priority date: 1951-01-28
Filing date: 1951-01-28
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE1594803B2; DE1594803A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Belagmasse für Stahlfahrbahnen, bestehend aus bituminösen Bindemitteln, Gummi und synthetischen Polymeren, die Füllstoffe, wie Sand, Splitt, Kies oder Asbest, beigemischt enthalten kann.

Mischungen aus bituminösen Bindemitteln, Gummi und synthetischen Polymeren, wie insbesondere Epoxydharzen, sowie beigemischten Füllstoffen sind an sich bekannt (vgl. britische Patentschriften 811 905 und 910 961). Die bekannten Mischungen arbeiten mit Steinkohlenteer oder Steinkohlenteerpech als bituminösem Bindemittel. Nach der britischen Patentschrift 811 905 wird Gummi in Form von Gummihydrochlorid u. dgl. in Mengen von bis zu 5% verwendet, wobei die Mischung größenordnungsmäßig gleiche Teile bituminöse Bindemittel und Epoxydharze enthält. Nach der britischen Patentschrift 910 961 werden in dem Steinkohlenteer lösliche Elastomere, wie Gummi, mitverwendet. Diese bekannten Überzugsmassen sind als Korrosionsschutzanstrich auf Stahloberflächen geeignet. Faßt man die Mischung jedoch als Belagmasse für Stahlfahrbahnen auf, so ist sie zur Aufnahme der Beanspruchungen nicht geeignet. Unter Verkehrslast wird sie alsbald zerstört und abgefahren.

Als Belagmasse für Stahlfahrbahnen bewährt sich die im vorläufigen »Merkblatt für bituminöse Fahrbahnbeläge auf Leichtfahrbahnen im Stahlbrückenbau, 1961«, herausgegeben von der Forschungsgesellschaft für das Straßenwesen e. V., beschriebenen Belagmassen. Mischungen, die neben dem bituminösen Bindemittel Gummi plus synthetische Polymere aufweisen, sind hier nicht beschrieben. Die in dem genannten Merkblatt beschriebenen Belagmassen müssen in einer Dicke von 40 mm und beachtlich mehr aufgebracht werden. Letzteres ist aufwendig und nach Untersuchungen, die der Erfindung zugrunde liegen, der Grund für Schaden durch vorzeitige Rißbildung bei erheblichen dynamischen Beanspruchungen mit großer Verformungsgeschwindigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belagmasse für Stahlfahrbahnen anzugeben, die wesentlich dünner als die bekannten Belagmassen der Stahlfahrbahnen aufgebracht werden kann, nichtsdestoweniger jedoch allen Beanspruchungen gewachsen ist und selbst bei extremen dynamischen Beanspruchungen keine vorzeitigen Schaden zeigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Belagmasse für Stahlfahrbahnen, bestehend aus 80 bis 15%» vorzugsweise 60 bis 30%, bituminösem Bindemittel mit einer Viskosität von weniger als 150 Sekunden bei 30⁰C nach DIN 1995 U 14 a, 10 bis 50%, vorzugsweise 20 bis 40%, Epoxydharz und 10 bis 35°/o. vorzugsweise 20 bis 30%, vernetztem Kautschuk in Form von Gummimehl oder Gummiraspel.

Unter Epoxydharz ist ein Zweikomponenten-Kunstharz auf Basis von Epoxydharz zu verstehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann die Mischung zusätzlich mineralische Füllstoffe, wie Sand, Splitt, Kies oder Asbest, in Mengen von bis zu 80 Gewichtsprozent der fertigen Mischung enthalten.

Als bituminöse Bindemittel sind in den Belagmassen Teere und die Bitumina geeignet, die mit den Epoxydharzen homogen mischbar sind. Ebenso sind die sich ähnlich verhaltenden Mischungen aus solchen Bitumina mit Teerölen oder phenolischen Teerfraktionen

ao und auch bitumenähnliche Stoffe, die in gleicher Weise mit Epoxydharzen mischbar sind, wie beispiels-

• weise Calcium-Naphthenat, welches bei der Schmier-/^ ölraffination als Nebenprodukt anfällt, geeignet. Zur*' Vereinfachung werden alle diese Stoffe als bituminöse Bindemittel bezeichnet, und es werden darunter also verstanden:

1. Teere nach DIN 1995 und Spezialteere gleicher Viskosität,

2. Bitumina, welche eine Mischbarkeit mit Epoxydharzen aufweisen,

3. Mischungen aus Bitumen und Teerölen bzw. Teerfraktionen,

4. bitumenähnliche Stoffe, beispielsweise Calcium-Naphthenat.

Bei Untersuchungen wurde festgestellt, daß in der aus bituminösem Bindemittel und Epoxydharz aufgebauten Mischung eine Anlösung der Gummikörner des Gummimehls oder des Gummiraspeis, nicht aber deren Auflösung stattfindet. Die Anlösung bedingt, daß die Gummikörner nicht lediglich eingemischt und adhäsiv in der Mischung aus bituminösem Bindemittel und Epoxydharz eingebettet sind, sondern daß vielmehr eine hochdisperse Indrikation des feinkörnigen Gummis stattfindet.

Die Mischungsverhältnisse liegen dabei erfindungsgemäß so, daß die angelösten Gummikörner in der Mischung aus bituminösem Bindemittel und Epoxyd-. harz eine mit zunehmendem Gummianteil in zunehmendem Maße zusammenhängende Gummimatrix bilden, wobei diese Gummimatrix die physikalischen Eigenschaften bestimmt. Entscheidend ist also nicht, daß überhaupt Kautschuk beigegeben wird, sondern daß vulkanisierter Kautschuk in Form von Gummikörnern beigemischt wird. Gibt man unvulkanisierte Kautschukanteile bei, so tritt der Effekt nicht ein. Der typische Anlöseeffekt der Gummikörner findet überraschenderweise in der Mischung aus bituminösem Bindemittel und Epoxydharz statt, er findet nicht in ausreichendem Maße statt, wenn lediglich mit Epoxydharz oder lediglich mit bituminösen Bindemitteln gearbeitet wird.

Im Gegensatz dazu werden nach der britischen Patentschrift 910 961 der Mischung aus bituminösem Bindemittel und Epoxydharzen lösbare Elastomere beigegeben, nicht aber vulkanisierter Kautschuk, so daß nicht nur ein Anlösen des zugesetzten Elastomeren stattfindet.

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Überraschenderweise kann die erfindungsgemäße Belastung erwarten lassen, geschaffen werden. Dazu

Belagmasse sehr dünn aufgebracht werden, beispiels- wird auf der Fahrbahntafel eine erfindungsgemäße

weise in einer Dicke von etwa 20 mm, wobei in die Belagmasse aufgetragen, die etwa folgende Zusammen-

noch nicht erstarrte bzw. erhärtete Masse^ Splitt zu- setzung besitzt:

sätzlich eingedrückt werden kann. Die Belagmasse 5 _{20 Gew}i_chtsprozent Zweikomponenten-Kunst-' kann aber auch zur Herstellung eines dünnen direkt _{hafz aQf Basis yon Epoxydharz}_;
befahrbaren Belages eingesetzt werden, sie wird in die- _{50 Gewic}hts_Prozent Bitumen mit einer Viskosität sem Falle beispielsweise in Schichten von 3 bis 5 mm _{von maximal 15Q Sekunden (}g_emesSen nach DIN aufgebracht. Infolge der erfindungsgemaßen Kombi- ^gg^ ^ -^^
nation der bituminösen Bindemittel mit den mit diesen io _{3Q Gewichtsprozent} Gummiraspel,
mischbaren Epoxydharzen und mit vernetztem Kautschuk in Form von Gummimehl oder Gummiraspel Zur Herstellung eines Belages von 20 mm Dicke entsteht eine Belagmasse mit gummielastischen Eigen- werden 10 bis 12 kg pro Quadratmeter dieser Masse schäften bei gleichzeitig auch plastischem Verhalten, aufgetragen. In die noch nicht erstarrte bzw. erhärtete mit dem Ergebnis, daß die Beanspruchungen auf 15 Masse werden etwa 20 bis 25 kg pro Quadratmeter Stahlfahrbahnen, die selbst erheblichen dynamischen Splitt der Körnung 12/18 mm eingedrückt.
Beanspruchungen ausgesetzt sind, aufgenommen werden, und zwar sowohl im Sommer als auch in der Beispiel 2
Kälte. Die Belagmassen nach der Erfindung können

bei normaler Außentemperatur ohne Schwierigkeiten so Zur Herstellung eines dünnen, direkt befahrbaren verarbeitet werden. Sie härten dann in kaltem Zustand Belages einer Stahlfahrbahn wird die folgende Belagaus. Durch Anwärmen der Ausgangskomponenten masse eingesetzt:
kann die Aushärtung beschleunigt werden. _{26 GewichtS}p_rozent Zweikomponenten-Kunstharz

Die erfindungsgemaße Belagmasse besitzt im er- _{auf Basis yon Epoxydharz}

starrten bzw erhärteten Zustand eine ausgezeichnete as ₄₀ Qewichtsprozent bituminöses Bindemittel der

Härtung an Metall. Viskosität von etwa 15 see (gemessen nach DIN

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Bei- ^g^ 2 -^

spielen ausführlicher erläutert: _{24 Ge}wichtsprozent Gummimehl oder Gummi-

B e i s ρ i e 1 1 ,„ raspel,

vT u α η · · a 1·* t >■ * χ* ♦· ¹⁰ Gewichtsprozent Sand 0/1.

Nach dem Prinzip der sphttverfestigten Mastixdecken kann mit der erfindungsgemäßen Belagmasse Diese Masse kann in dünnen Schichten von etwa eine Decke auf Stahlbrücken mit orthotropen Platten, 3 bis 5 mm von Hand verteilt werden. Sie verläuft deren Blechdicken erhebliche Durchbiegungen unter dabei zu einer gleichmäßigen ebenen Oberfläche.

Claims

Patentansprüche':

1. Belagmasse für Stahlfahrbahnen, bestehend aus 80 bis 15% bituminösem Bindemittel mit einer Viskosität von weniger als 150 Sekunden bei 30⁰C nach DIN 1995 U 14a, 10 bis 50% Zweikomponenten-Kunstharz auf Basis von Epoxydharz und 10 bis 35% vernetztem Kautschuk in Form von Gummimehl oder Gummiraspel.

2. Belagmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich mineralische Füllstoffe, wie Sand, Splitt, Kies oder Asbest, in Mengen von bis zu 80 Gewichtsprozent der fertigen Mischung enthält.