DE2703808C2

DE2703808C2 - Verfahren zum Aufrauhen von Beton- und/oder Estrich-Oberflächen, insbesondere von Beton-Fahrbahnoberflächen

Info

Publication number: DE2703808C2
Application number: DE19772703808
Authority: DE
Inventors: Dieter 4250 Bottrop Schwittay; Wolfgang Dr.Rer.Nat. 6100 Darmstadt Wegener
Original assignee: MC-BAUCHEMIE MUELLER and CO CHEMISCHE FABRIK 4300 ESSEN
Current assignee: MC-BAUCHEMIE MUELLER and CO CHEMISCHE FABRIK 4300 ESSEN
Priority date: 1977-01-29
Filing date: 1977-01-29
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2703808B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufrauhen von Beton- und/oder Estrich-Oberflächen, insbe- _h(1 sondere von Beton-Fahrbahnoberllächen, wozu auf die in)ch nicht erhärtete Beton-Fahrbahnoberfläche ein Behandlungsmittel aufgebracht und nach Erhärten ties darunter befindlichen Betons der nicht odei nur teilweise erhärtete Zementleini abgebürstet und oder _h, abgefahren wird.

Der heutige Straßenverkehr verlangt verkehrssichere, d.h. weitgehend rutschfeste und aquaplaningsichcrc Fah-bahnoherllächen. Rutschfeste Fahrbahnoberflächen verlangen hohe Griffigkeit, aquaplaniugsichere Fahrhahnoberflächen verlangen schnelle Entwässerung. In diesem Zusammenhang ist von Bedeutung, daß eine vorgeschriebene Qucnieigung der Fahrhahnoberflächen von regelmäßig 2'ί bis 2,5% zur schnellen Entwässerung nicht überschritten werden darf, da anderenfalls z. B. Lastkraftwagen bei Glatteis bereits von der Fahrhahn rutschen. Aquaplaning tritt bekanntlich vor allem auf Fahrbahnen mit feiner und glatter Oberfläche auf. besonders auf gerade fertiggestellten Beton-Fahrbahnoherflächen. die daher eine Aufrauhung verlangen. Eine solche Aulrauhung erhöht die Griffigkeit von Beton-Fahrbahnoberflächen in gleicher Weise, wie sie deren Entwässerung begünstigt. In diesem Zusammenhang ist es bekanntgeworden, auf den noch nicht erhärteten Beton von Fahrbahnoherflächen zunächst eine Zuckerlösung und anschließend ein chemisches Nachbehandlungsmittel aufzusprühen. Das chemische Nachbehandlungsmittel - auch et luring compound genannt - dient zur Vermeidung von Schwind- und Schrumpfrissen in der Betonoherfläche. Anschließend - regelmäßig am nächsten Tage - wird der nicht abgebundene Zementleim mit scharfem Spritzwasser ausgewaschen und die so behandelte Beton-Fahrbahnoberfläche mit einer Stahlbürste abgebürstet. Dadurch wird eine waschbetonähnliche Fahrbahnoberfläche erzielt, deren Griffigkeit und Befahrbarkeit durch dieses Naehbehandlungsvcrfahren zwar erhöht wird, beide reichen jedoch noch nicht aus, um die Aquaplaninggefahr hinreichend zu reduzieren und den Fahrbahnbeton rissefrei zu halten. Hinzu kommt, daß das getrennte Aufsprühen einerseits der Zuckerlösung und andererseits des chemischen Nachbehandlungsmittels mehren- getrennte Oberflächenbehandlungen verlangt, was unwirtschaftlich ist, zumal die Zuckerlösung zweimal auf die noch nicht erhärtete Belon-Fahrbahnoberfläche aulgesprüht werden muß. - Unabhängig davon wird von der jungen Belon-Fahrbahnoberfläche eine ausreichende Taiisalzbeständigkcit verlangt. Diese ist jedoch trotz vorgeschriebenen l.ultporengehaiteserst nach weitgehender Karbonalisation der Beton-Fahrhahnobcrfläche gegeben. Häufig ist die Karbonatisation und Porenverstopfung der Beton-Fahibahnoberfläche durch Tropföl, Dieselqualm und Gummiabrieb erst nach mehreren Jahren so weit fortgeschritten, daß mit einer erhöhten Tausal/beständigkeit gerechnet werden kann. Das gleiche gilt für die Aufrauhung der Beton-I-'ahrbahnoberfläche durch den Fahrverkehr - bei Verwendung von Spikes waren dazu ca. 4 Jahre erforderlich. Erst nach dieser Zeit wandelt sich auch das unangenehme hohe Singen der abrollenden Fahrzeugreifen in ein niederfrequenteres angenehmeres Abrollgeräusch um. Diese Nachteile will die Erfindung vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem sich Beton-Fahrbahnoberflächcn unmittelbar nach ihrer Fertigstellung in rationeller und damit wirtschaftlicher Weise derart aufrauhen lassen, daß optimale Griffigkeit und Reduzierung der Aquaplaninggefahr ebenso erreicht werden wie erhöhte Tausalzhcständigkeit, praktische Schwind-und Schrunipfrißfreiheit sowie Gerauschpcgelsenkimg.

Diese Aufgabe löst die Ei indung bei einem galtungsgemäßen Verfahren dadurch, daß ein Behandlungsmittel folgender chemischer Zusammensetzung:

⁽J5,00 his ¹M₁(KI Gew.-Teile Lösungsmittel, wie

z.B. Wasser und/ oder niedrige Alkohole. Testbenzin od.dgl.

0,03 his 0,OS Gew.-Teile Fungi/id-I sg 13,00 bis 17,00 Gew.-Teile Hexosen 3,00 bis 7,00 Gew.-Teile Natriumglueonat 1,00 bis 3,00 Gew.-Teile Kieselsäuregel 3,00 bis 7.00 Gew.-Teile hygroskopisehe

Substanzen

0,10 bis 0,30 Gew.-Teile Carboxymethylcellulose 0,05 bis 0,20 Gew.-Teile Hydroxyäthyleellu-

lose 3,00 his 7,00 Gew.-Teile polyätherartige

Netzmittel

2,00 bis 7,00 Gew.-Teile ungesättigte Fettsäuren 5,00 bis 15,0(1 Gew.-Teile Paraffin und/oder

Wachs

auf die noch mattfeuchte Beton-Fahrbahnoherlläche aufgebracht und die so behandelte Beton-Fahrbahnoberflache nach ca. vierzehn Tagen oder später trokken oder naß abgebürstet wird. - Nach Lehre der Erlindung wird die frische noch mattfeuchte Beton-Fahrbahnoberfläehe mit einem spritzfähigen kombinierten Betonaufrauh-, nachbehandlungs- und -imprägnierungsmittel behandelt, welches aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung den Zementleim an der Oberfläche der aus Frischbeton bestehenden Fahrhahn an seiner hydraulischen Erhärtung hindert bzw. dessen Abbinden beachtlich verzögert und zugleich bewirkt, daß die Bcton-Fahrbahnoberfläehe praktisch schrumpf- und schwindrißfrei bleibt sowie eine erste Imprägnierung gegen Tausalze erhält. Nach Abbürsten und/oder Abwittern oder Abfahren des nicht und/oder nicht vollständig abgebundenen Zementleims weist die Beton-Fahrbahnobet fläche eine Aufrauhtiefe von ca. 1,0 mm bis 3.0 mm auf. Aul ein zusatzliches Aufsprühen eines chemischen Nachbehandlungsmittels kann verzichtet werden. Das Abbürsten bzw. Abkehren der Beton-Fahrbahnoberfläche erfolgt bevorzugt mit einer Sti aßenkehrmaschine, deren Bürstenrollen mit Stahlborsten versehen sein sollten. Der sonst obligatorische, von Hand und/oder maschinell vorzunehmende Besenstrich zum Entferncn dei Zementschlämme von der frischen Beton-Fahrbahnoberfläche entfällt demzufolge ebenfalls. Bereiche der Fahrbahnoberfläche, die nicht ausreichend abgebürstet wurden, verwittern und werden kurzfristig bis zur oben angegebenen Ahrauhtiele abgefahren.

Wie Versuche gezeigt haben, lassen sieh die bei einer durchschnittlichen Aufrauhtiefe von 1.0 mm bis 3.0 mm hervorstehenden Zusehlagkörner - mineralisches Füllgut wie Steine. Splitt. Kies usw. - nicht einmal mit Hammer und Meißel unbeschädigt schalenförmig aus der Beton-Fahrharnobeifläche herausschlagen, sondern zerbrechen dabei. Folglich ist die t Verankerung der Zuschlagkörner im Zementstein der Beton-Fahrbahnoberfläche hervorragend. Selbst beim scharfen Bremsen blockierende Falirzcugräder konnten keine Zuschlagkörnei aus der aufgerauhten Beton-Fahrbahnoberfläche herausbrechen, sondern ι, hinterließen lediglich eine durch Gummiahrieb schwarzgefärbte Spur des Reifenprofils. Diese hervorragende Verankerung dei Zuschlagkörner im Zementstein der Beton-F'ahrbahnoberfläche selbst bei extrem hohen Beanspruchungen muß überraschen. Die Beton-Fahrbahnoberfläche bleibt auch nach dem Aufrauhen rissefrei. Die Wassereindringtiefe ist aufgrund des Ivnprügnierungseffektes minimal, so daß der junge, noch nicht genügend karbonatisierte Beton ausreichend gegenüber Tausalzen geschützt wird. Fahrversuche ergaben ein angenehmes sonores Ahrollgeräusch, d.h. es trat weder ein Singen der Fahrzeugreifen noch ein Poltern wie auf Pflasterstrecken auf.

In dem nach Lehre der Erfindung verwendeten Behandlungsmittel für das Aufrauhen, die Nachbehandlung und Imprägnierung der Beton-Fahrbahnoberflä-

■ ehe dienen die Hexosen und das Natriumglueonat im wesentlichen zum Aufrauhen der Beton-Fahrbahnoberfläche durch chemische Reaktion. Das Kieselsäuregel, die hygroskopischen Substanzen, die Carboxymethylcellulose, die Hydroxyäthylcellulose, das

> Paraffin und/oder Wachs dienen im wesentlichen dem Verdunstungsschutz zur Vermeidung von Schwind- und Schrumpfrissen der Beton-Fahrbahnoberfläche, teilweise darüber hinaus zur Verbesserung des Aufrauheffektes. Die ungesättigten Fettsäuren ii'nprä-

> gnieren die aufgerauhte, junge gerade erhärtete Beton-Fahrbahnoberfläche vorübergehend gegen Tausalzeinwirkung, bis die Beton-Fahrbahnoberfläche auf natürliche Weise karhonatisiert ist. - Im einzelnen wirken die verschiedenen Bestandteile wie folgt: die

ι Fungizid-Lösung verhindert eine Gärung oder Zersetzung der Hexosen und ähnlicher Verbindungen, die teilweise als Erstarrungsverzögerer funktionieren und in der obersten Schicht der Fahrbahnoberfläche das vollständige Erhärten des Zementleims im Frischbeton verhindern. Die unmittelbar darunter befindliche Zone des Betons ist regelmäßig fester, mindestens jedoch genauso fest wie der übrige erhärtete Beton. Diese Wirkung wird durch das Natriumglueonat, die Carboxymethylcellulose und die Hydroxyäthylcellulose unterstützt. Die besondere Wirkung des Kieselsäuregels ist in der Wasserrückhaltung in der obersten Zementleimschicht des Frischbetons zu sehen, während die polyätherartigen Netzmittel, z.B. Äthoxilate ties Glykols, für eine gleichmäßige Eindringung des Behandlungsmittels in die frische Beton-Fahrbahnoberfläche sorgen. Als hygroskopisehe Substanzen können z.B. Glycerin und ähnliche Substanzen Verwendung finden. Als ungesättigte Fettsäuren kommen z.B. Leinöl in Frage, während das Paraffin mit einem geeigneten Emulgator emulgiert wird und als coming compound (chemisches Nachbehandlungsmiltel) wirkt.

Die kombinierte Wirkung sämtlicher Bestandteile des erfindungsgemäß verwendeten Behandlungsmittels führt offenbar zu den oben erläuterten überraschenden Effekten. Selbst der noch nicht abgebürstete und nicht abgewitterte und oder abgefahrene Fahrbahn- bzw. Bodenbelag weist bereits eine sehr gute Griffigkeit auf.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So lehrt die Erfindung, daß das Behandlungsmittel mit einer l-mm-Düse und 4 bis 5 bar Sprühdruck in einer Menge von 150 g/nr bis 300 g/m' in einem Abstand von ca. 50 cm aufgesprüht bzw. aufgespritzt wird. Eine derartige Mengenverteilung ist in besonderer Weise geeignet, die angestrebten und oben erläuterten überraschenden Effekte zu erreichen.

Weiter sieht die !Erfindung vor. daß Tür die Jahrbahnoberfluche ein Beton mit Zusehlugen von geringer Polierfähigkeil und hoher Korneigenlcstigkeit verwende! wird. Der Kontakt /wischen den Fahrzeugreifen und der Beton-Fahibahnoberiläche ist nämlich von zwei wichtigen Faktoren . bhängig und /war:

1. von der Makrostruktur der Beton-Fuhrbahnoberfläehe und

2. von der Mikrostruktur der Beton-ZusJiläge.
Die Makrostruktur ist hauptsächlich für die l-.ni-

» jsser^ng der Belon-Fuhrbahnobcrfläche zuständig. Die Mikrostruktur ist vornehmlich für den sicheren Kontakt /wischen den Fahrzeugreifen und der Beton-FahrbahnoberHächc verantwortlich. Werden verschleißfeste Zuschläge mit geringer Polierfähigkeit und hoher Korneigenfestigkeit gewählt, so bleibt die Griffigkeit und damit Rutschfestigkeit der Beton-Fahrbahnoberfläche lange erhalten. Angestrebt wird eine leine Makrostruktur der Beton-Fahrbahnoberlläche in Verbindung mit verschleißfesten Zuschlägen kubischer und'.ider splittriger Kornform /um schnellen !Entwässern. Aul diese Weise entsteht eine unmittelbar nach ihrei Fertigstellung weitgehend rutschleste und aquaplaningsicherc sowie gerauschanne Beton-Fahrbahnoberflache. Als Beton und i-dei ·. !Estrich kommen herkömmlicher Stralienbaubeton. enlspiechender I ließbeton und Beton und <>dei !Estrich mit Zusätzen von Frstarrungsver/ogerern und Betondichtungsmitteln in Frage.

Die durch die F.rlindung erreichten Vorteile sind

Hi im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren zum Aulrauhen von Beton- und/oder fEstrich-Obcrllächen. insbes. von Beton-Fahrbahnoberflächcn angegeben wird, welches in einfacher und wirtschallli eher Weise gleichzeitig mit dem Aufrauhen auch eine

:-, Nachbehandlung und Imprägnierung der Beton-Fahrhahnoberflächc derart ermöglicht, daß erhöhte Griffigkeit und weitgehende Reduzierung der Aquaplaninggelahr durch schnelle !Entwässerung gewahrleistet sind, sowie darüber hinaus sofortige Tausal/bc-

_>., ständigkeit, hohe Verschleißfestigkeit und beachtliche Cjeiäuschpegelsenkung.

Claims

Patentansprüche:

1. Verlahren zum Aufrauhen von Beton- und/ oder Estrich-Oberflächen, insbcs. von Beton- "> Fuhrhahnoberflachen, wozu auf die noch nicht erhärtete Beton-Fahrbahnoberflache ein Behandlungsmittel aufgebracht und nach Erhärten des darunter befindlichen Betons der nicht oder nur teilweise erhärtete Zementleini abgebürstet wird, mi dadurch gekennzeichnet, daß ein Behandlungsmittel folgender chemischer Zusammensetzung:

95,00 bis W,()0 Gew.-Teile Lösungsmittel.

wie z. B. Wasser r> und/oder niedrige Alkohole. Te st benzin
od.dgl.

0,03 bis (UhS Ciew.-Teile Fungizid-l.su. Jn 13.0(1 bis 1S.00 Gew.-Teile Hexosen
3,00 bis 7.00 Gew.-Peile Natriumglueo-

nat

1.00 bis 3.00 Gew.-Teile Kieselsäuregel
3.00 bis 7.00 Gew.-Teile hygroskopische :i

Substanzen

0.10 lii:·. 0,30 Ciew.-Teile Carboxymethylcellulose
0,05 bis 0.20 Gew.-Teile Hydroxyäthyl-

cellulose si ι

3.00 bis 7.00 Gew.-Teile polyätherartige

Netzmittel
2.00 bis 7.00 Gew.-Teile ungesättigte

Fettsäuren
5.00 bis 15.00 Gew.-Teile Paraffin und π

oder Wachs

aiii die noch mattfeuchte Beton-Fahrbahnoberfläclic aufgebracht und die so behandelte Beton- !■ahrbahnoberfläche später abgebürstet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurjh ge- κι kennzeichnet, daß das Behandlungsmittel in einer Menge von 150 g irr bis 300 g/nr aufgesprüht bzw. aufgespritzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelte Betonfahl- r> bahnoberfläche nach ca. vierzehn Tagen oder später trocken oder naß abgebürstet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Beton für die Fahrbahnoberfläche mit Zuschlägen von geringer >o Polierfähigkeit und hoher Korneigenfestigkeit verwendet wird.