DE3020486A1 - Vorgefertigter strassenbelag und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents
Vorgefertigter strassenbelag und verfahren zu dessen herstellungInfo
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Description
Anm.: Swarovski Do Brasil Ind. H-OQ
Beschreibung
Vorgefertigter Straßenbelag und Verfahren zu dessen Herstellung
Die in großem Umfang angewandten Straßenbeläge auf der Basis von Asphalten sind in erster Linie warmgewalzte
Decken, die einem beträchtlichen Verschleiß durch Abrieb, Regenwasser, Erdölprodukten, Sonneneinwirkung
und dergleichen unterliegen. Es wurdsiauch bereits
vorgefertigte Elemente aus Asphalt einschließlich Steinen oder anderen Formkörpern wie Platten verwendet. Jedoch erlangten
diese keine irgendwie geartete Bedeutung, da sie die gleichen Nachteile aufweisen wie die warmgewalzten
Asphaltstraßen. Ein weiterer Nachteil von Asphaltstraßen ist das sogenannte Polieren, welches bei
hohem Verkehrsaufkommen und Schwerlastverkehr nach nur etwa 1/5 der Lebensdauer eines Straßenbelags
zu einer glatten rutschigen und damit gefährlichen Oberfläche führt. .Darüberhinaus kommt es bei Asphaltstraßen
unter den normalen Betriebsbedingungen zu Rissen. In die Risse kann Wasser eindringen und durch
Eindringen in den Unterbau kann es auf kurz oder lang zu einer schweren Beschädigung der Straße kommen.
Aufgabe der Erfindung ist nun ein Straßenbelag, bei dem es nicht zu obiger Gefährdung der Straßenbenützer
und oben erwähnten Beschädigungen des Straßenbelags kommt, wobei diese Aufgabe dadurch gelöst wird, daß
ein bestimmtes Uberzugsmaterial direkt auf die Straßenoberfläche aufgebracht wird. Dieses Überzugsmaterial
besitzt Eigenschaften, welche die Belastungen, denen eine
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Straßenoberfläche ausgesetzt ist, zu überstehen gestatten.
Die erfindungsgemäße vorgefertigte Decke bewirkt einen physikalischen und chemischen Schutz der Straßenoberfläche
und ist aufgebaut aus einer Unterlage aus einem durchlässigen gewebten Material, welches durch Imprägnieren
mit einer Kunststoffmasse undurchlässig gemacht worden ist, und dessen Oberflächenschicht in Form eines Lacküberzugs
sehr harte und schleifende Teilchen enthält, die eine Mohs'sche Härte von mindestens 7 oder vorzugsweise 9 oder
darüber aufwiesen , so daß diese Teilchen selbst unter hohen Reibungskräften nicht ausbrechen und die Schicht eine
Härte hat, die in etwa an die der Schleifmittelteilchen herankommt.
Als Schleifmittelteilchen bevorzugt man nach der Erfindung Tonerde und/oder Siliciumcarbid mit einer Körnung von
etwa 0,125 bis 0,7 mm, vorzugsweise 0,177 bis 0,59 mm (24 bis 115, vorzugsweise 30 bis 80 mesh Tyler).
Die erfindungsgemäße Decke wird hergestellt, indem man
eine durchlässige Unterlage in Form eines Gewebes mit einer Harzmasse imprägniert, um diese flüssigkeitsundurchlässig
zu machen. Die Imprägnierung wird gehärtet und auf eine Fläche der imprägnierten Unterlage wird eine
Schicht aufgetragen, die chemisch der Imprägniermasse entspricht und Schleifkorn enthält. Diese Schicht wird
getrocknet und gehärtet, so daß das Schleifkorn darin fixiert bleibt, selbst unter sehr hohen Reibungskräften.
Die Schicht selbst besitzt eine Härte, die an die Härte des Schleifkorns in etwa herankommt.
Die Imprägniermasse und die Beschichtungsmasse sollen nicht nur so beschaffen sein, daß die damit hergestellte
Decke eine Härte hat, die an die Härte des Schleifkorns herankommt, sondern die Decke muß auch eine gewisse
Flexibilität besitzen, so daß man sie aufrollen und auf die Straßenoberfläche aufbringen kann, ohne daß
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es zu Rissen in der oberen Fläche kommt.
Die Unterlage kann aus einem Rohbauinwolle-Canvasgewebe
mit sehr dichten Dreifachsträngen bestehen und zusätzlich bis zu 50 %t bezogen auf die Baumwolle, Chemiefasern,
vorzugsweise Polyesterfasern oder derglei chen zur Erhöhung der Zugfestigkeit enthalten.
Normalerweise wird die, vorzugsweise aufgerollte, Decke direkt auf die Straßenoberfläche aus Asphalt aufgebracht,
und zwar über ein Bindemittel und Anpressen mit einer glatten Walze. Die Bindung der Decke an den
Asphalt kann kalt mit einem Spezialharz z.B. Gutta-Percha und einer Asphaltaufschlämmung oder mit heißem Teer
wie er üblicherweise angewandt wird, erfolgen.
Die Vorrichtung zur Aufbringung der erfindungsgeraäßen Decke auf die Straßenoberfläche umfaßt ein Traggerüst
für die Deckenrolle und eine Walze, deren Breite zumindest der der Deckenrolle entspricht und die hinter dieser
angeordnet ist, so daß beim Vorschub der Anlage die frisch abgelegte Decke unmittelbar aufgewalzt wird.
Schließlich ist in der Anlage auch ein Verteiler für das Bindemittel über die ganze Breite der Straße bzw.
der Deckenrolle an einer solchen Stelle vorgesehen, daß die Decke unmittelbar auf die mit Bindemittel
besprühte Straßenfläche aufgelegt wird, so wie sie kontinuierlich von der Rolle abgezogen wird, woraufhin
die so abgelegte Decke aufgewalzt wird.
Die Erfindung wird anhand der Figuren weiter erläutert.
Fig. 1 zeigt einen vergrößerten schematischen Querschnitt der erfindungsgemäßen vorgefertigen Decke und
Fig. 2 eine schematische Ansicht der Aufbringung der erfindungsgemäßen Decke.
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Die erfindungsgemäße vorfabrizierte Decke ist aufgebaut
aus einer Unterlage 1, aus einem Rohbaumwoll-Canvas Nr. 10, imprägniert mit einer Masse, enthaltend ein gesättigtes
Polyesterharz und ein Isocyanat-Addukt mit einem aromatischen Lösungsmittel. Über der Unterlage 1
befindet sich eine Schicht 2 aus der gleichen Harzmasse wie sie zum Imprägnieren angewandt wurde, um eine gute
Verträglichkeit und Bindung zu gewährleisten und einem anorganischen Füllstoff wie Quarzsand, Aluminiumoxid oder
dergleichen. Die Schicht 2 enthält darüberhinaus ein sehr
hartes Schleifkorn wie Tonerde bzw. Aluminiumoxid und/oder Siliciumcarbid (Mohs'sche Härte 9 bis 9,3) in solcher
Korngröße, die den zu erwartenden Belastungen entspricht.
Die Beschichtungsmasse für die Schicht 2 ist aufgrund des Füllstoffs ausreichend dicht, um prinzipiell als
Bindemittel zu wirken, ist jedoch nicht so dicht, daß die Flexibilität der Decke ungebührlich beeinflußt würde.
Die Flexibilität sollte ausreichen, daß die Decke um einen Krümmungsradius von etwa 50 cm aufgewickelt werden
kann, ohne daß es in der Schicht 2 zu Rissen kommt.
Was nun die Verteilung bzw. die Belagsdichte der Schicht 2 mit Schleifkorn und dessen Korngröße anbelangt, so ist
offensichtlich, daß bei einem gröberen Korn eine höhere Reibung zwischen den Reifen der Fahrzeuge und der Decke
und umgekehrt besteht. Eine Verringerung der Belagsdichte an Schleifkorn macht andererseits die Decke biegsamer
und bis zu einem bestimmten Punkt wird die Reibung verringert. Dies gilt jedoch nicht bei größter Belegungsdichte,
da festgestellt werden konnte, daß maximale Reibung eintritt, wenn ein bestimmter Abstand zwischen den
Teilchen des Schleifmittels besteht. Dies beruht darauf, daß der Kautschuk der Fahrzeugreifen zu einem gewissen
Ausmaß zwischen die Teilchen eindringt, was einen positiven Antrieb in der Art eines Zahnstangenantriebs führt. In
jedem Fall dürfen die Teilchen nicht übereinander liegen,
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sondern es sollte zwischen den Teilchen ein bestimmter Abstand bestehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung kann die Verteilung des Schleifkorns durch eine Auftragsmenge
von etwa 400 g/m für eine Körnung von etwa 0,42 bis 0,59 mm (30 bis 40 mesh Tyler) betragen. Eine
solche Decke ist auch für eine Kurve bei einer Straße mit viel Schwerverkehr geeignet.
Was nun die Masse für die Imprägnierung der Unterlage und der Schicht anbelangt, so kann sie aus den verschiedensten
Stoffen, insbesondere Epoxy-, Aldehyd-, Phenol- oder Acryl-Harzen mit Weichmachern bestehen, um die Unterlage
aus Canvas undurchlässig für Wasser, Mineralöle und pflanzliche Öle sowie Lösungen chemischer Substanzen
zu machen, so daß die Imprägnierung ein Eindringen derartiger Stoffe in die Unterlage von unten her verhindert.
Die BeSchichtungsmasse muß gewährleisten, daß eine ausreichende Flexibilität besteht und das Schleifkorn so
fest gehalten wird, daß es während der Belastung nicht ausbricht. Die Beschichtungsmasse muß darüberhinaus auch
widerstandsfähig sein gegen verschiedene Chemikalien und dergleichen wie Säuren und Erdölderivate.
Die Erfindung wird an folgendem Beispiel weiter erläutert.
1.) Unterlage;
Hochdichtes Rohbaumwoll-Canvas Nr. 10 mit dreifach Fäden. Dieses Canvas war imprägniert worden mit der
unten angegebenen Masse mittels Durchziehen durch zwei Behälter und anschließendes Trocknen in einem Ofen.
/6 030049/0934
53, | 95 | 53, | 95 |
19, | 42 | 9, | 71 |
35, | 96 | 17, | 98 |
2.) Imprägniermasse;
Zusammensetzung I.Behälter 2.Behälter
a) Gesättigtes Polyesterharz 69
bis 71 % Trockenstoffe in Xylol als Lösungsmittel, Gardner-Dichte Z-Z4, maximale Säurezahl 7, Hydroxylzahl 140 bis 160 ( % = 4,24 bis 4,84) löslich in Aromaten, Estern, Ketonen, Glykol, Äther und Acetaten
bis 71 % Trockenstoffe in Xylol als Lösungsmittel, Gardner-Dichte Z-Z4, maximale Säurezahl 7, Hydroxylzahl 140 bis 160 ( % = 4,24 bis 4,84) löslich in Aromaten, Estern, Ketonen, Glykol, Äther und Acetaten
b) Äthylglykolsäure oder Toluol
c) Äthylacetat
d) Toluoldiisocyanat-Addukt enthaltend 7 bis 5 % Trockenstoffe und
25 % Äthylacetat 18,34 18,34
In dem ersten Behälter befindet sich die doppelte Menge Lösungsmittel (b und c). Diese Imprägniermasse hat etwa
die halbe Viskosität wie die im zweiten Behälter. Das Trocknen und Härten geschah in einem Ofen chargenweise
nach folgendem Programm: 90 Minuten Aufwärmen von 84 auf 1320C und wieder Abkühlen auf 500C; dies muß nicht
chargenweise geschehen, sondern kann auch kontinuierlich erfolgen.
Die imprägnierte Unterlage hatte folgende Eigenschaften:
Porosität etwa 2 %;
Festigkeit nach 24 Stunden;
Festigkeit nach 24 Stunden;
13 716 kg-m/lfa;
hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber Abbau durch Mikroorganismen (z.B. Schimmelpilze und Fermentationen
6 Monate in zweifach abgebautem SoJa ohne Angriff) und hervorragende Widerstandsfähigkeit gegenüber UV und IR.
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3. Beschichtung;
Die Arbeitsfläche der imprägnierten Unterlage wurde mit einer ersten Auftragsmasse durch Aufrollen oder Aufsprühen
beschichtet; diese enthielt:
17,58 Gew.-% gesättigtes Polyesterharz (wie in der
Imprägniermas se);
3,16 Gew.-% Äthylglykolacetat (wie in der Imprägniermas
se);
17.58 Gew.-% Äthylacetat;
26,31 Gew.-% Quarzsand Körnung = 74 /um (=200 mesh Tyler);
8,77 Gew.-% 3F-AA Tonerde Körnung^74/um (=200 mesh Tyler);
5,84 Gew.-% Titandioxid Körnung^74 /um (^ 200 mesh Tyler)
0,17 Gew.-% kolloidalen Ruß; 4,35 Gew.-% pyrogene Kieselsäure als Thixotrop-Mittel;
15.59 Gew.-96 Isocyanat Addukt (wie beschrieben).
In die erste noch klebrige Beschichtung wurde Schleifkorn in Form von Schmelzkorund, Körnung 0,42 bis 0,59 mm als
Strahl mit einem Druck von etwa 69 N/cm (100 psi) in einer
Menge von etwa 400 g/m aufgetragen und dann eine zweite Beschichtung vorgenommen. Anschließend wurde 80 Minuten
in einem Ofen bei einem Temperaturanstieg von 90 auf 136°C und einem Abkühlen auf 6O0C gehärtet; dies kann
chargenweise oder kontinuierlich und auch an der Luft stattfinden, wozu man jedoch dann 24 Stunden benötigt. Abhängig
von dem Anwendungsgebiet kann die Auftragsmenge an Schleifkorn zwischen etwa 300 und 600 g/m2 variieren,
wobei jedoch darauf zu achten ist, daß zwischen den Teilchen des Schleifmittels immer ein geringer Abstand besteht,
um den oben erwähnten Zahnstangeneffekt zu sichern.
Die Aufbringung einer neuen Decke auf eine Straße ist außerordentlich einfach und schnell zu erreichen. Man
benötigt hierfür nicht mehr als 1/3 der Zeit, die für die übliche Erneuerung der Oberfläche benötigt wird, um
die Straße wieder dem Verkehr übergeben zu können.
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/8
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Die Aufbringung der erfindungsgemäßen Decke ist in der Figur schematisch gezeigt. Die dazu angewandte Vorrichtung wird von
der Zugmaschine 4 gezogen und weist einen Teerkocher 7 mit Rädern 6 und Sprühdüse 7 auf, mit deren Hilfe heißer
Teer auf die Straßenoberfläche gespritzt wird. Unmittelbar hinter dem Teerkocher befindet sich die Straßenwalze
8 in dem oberen Gehäuse 9, welches ein Traggestell 10 für die Decken-Rolle 11 aufweist. Die Decke hat eine
Breite entsprechend der halben Straßenbreite. Wie der Figur 2 entnommen werden kann, läuft die von der Rolle
abgezogene Decke vor dem oberen Gehäuse 9 vorbei und gelangt unter die Walze 8, die sie auf die Straßenoberfläche
drückt. Hinter der Walze ist die Decke bereits mit der Straße verbunden. Bei Betrieb wird durch den
Vorschub der Zugmaschine^und der Walze 8 die Decke von der
Rolle 11 auf die Straßenoberfläche abgelegt und dann von der Walze 8 auf den heißen Teer, der auf die Straßenoberfläche
gespritzt worden ist, aufgedrückt. Der Teer soll eine Temperatur von etwa 180 C haben, um die Decke etwas zu
erweichen und deren Anpassung an das Profil und die Unebenheiten der Straße zu ermöglichen. Der von der Walze
8 aufgebrachte Druck reicht aus zu einer im wesentlichen unmittelbaren Befestigung der Decke auf der Straße, so
daß man eine neue, glatte und extrem widerstandsfähige Oberfläche erhält. Unmittelbar nach dem Aufwalzen kann
die Straße wieder für den Verkehr freigegeben werden.
Die Teerschicht zwischen der alten Straßenoberfläche und der erfindungsgemäßen Decke kann eine Stärke von etwa
1 bis 5 nun haben, abhängig vom Zustand der Straße. Die Teerschicht dient auch zum Schutz der erfindungsgemäßen
Decke gegen das Eindringen von Kies, Splitt oder dergleichen. Im allgemeinen reicht eine Teerschicht von
1 bis 1,5 mm. Für die Erneuerung einer Straße benötigt man hingegen eine Stärke von etwa 50 mm.
Die erfindungsgemäße vorgerfertigte Decke zur Ausbesserung von Straßen oder dergleichen führt zu folgenden Vorteilen:
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a) Es werden rutschige alte Oberflächen während der gesamten Lebensdauer von Asphaltdecken vermieden;
b) es werden sämtliche Risse und Brüche in der Asphaltdecke vollständig verschlossen, wodurch das Eindringen von
Wasser mit Folgeerscheinungen ausgeschaltet wird;
c) die neue Straßenfläche zeigt nicht die Erscheinungen des Wettereinflusses auf Asphaltstraßen und verhindert
durch ihre Undurchdringlichkeit den Angriff von Erdölderivaten, Dieselöl, Detergenzien oder dergleichen auf
die Asphaltdecke;
d) schließlich ist es möglich, der Beschichtungsmasse (2 in Fig.1
Farbstoffe oder Pigmente zuzusetzen, so daß man auch farbige Straßenoberflächen erhalten kann;
e) man kann die vorgefertigte Decke bereits mit den Verkehrsmarkierungen, also mit weißen oder gelben Liniem, Zebrastreifen
oder dergleichen versehen. Damit vermeidet man zusätzliche Personalkosten für die Aufbringung der
Straßenmarkierung auf die ausgebesserte Straße;
f) das Straßenniveau wird durch die Aufbringung der erfindungsgemäßen
Decke praktisch nicht verändert, da diese eine Gesamtdicke von nur etwa 1,2 bis 1,4 mm besitzt
gegenüber einer neuen Asphaltschicht, die üblicherweise
3 bis 5 cn und darüber betragen kann;
g) die Reparatur eines StraßenStückes ist mit der erfindungsgemäßen
Decke 3 mal schneller und sehr viel einfacher als die übliche Ausbesserung von Asphaltstraßen
und gestattet, daß der Verkehr unmittelbar nach dem Aufbringen wieder darüber geht.
h) mit Hilfe der erfindungsgemäßen Decke wird ein Schutz
und eine Abdichtung in den Fugenbereichen von Brücken und dergleichen erreicht; dies ist besonders wünschenswert,
da dadurch das Eindringen von Regenwasser verhindert wird;
i) die Transportkosten sind gegenüber der üblichen Ausbesserung von Asphaltstraßen wesentlich geringer, weil eine viel
geringere Masse transportiert werden muß. Diese Gewichts-
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/10
verringerung ist von besonderer Bedeutung für die Ausbesserung von Straßen auf Brücken oder dergleichen,
wo eine zusätzliche Gewichtsbelastung vermieden werden muß;
j) die Kosten für die erfindungsgemäße Decke und deren
Aufbringung sLnd vergleichbar mit den Kosten einer üblichen Reparatur, während die Lebensdauer der erfindungsgemäßen
Decke zumindest die zweifache einer üblichen reparierten Asphaltschicht ist.
Die erfindungsgemäße Decke läßt sich nicht nur für
Straßen und nicht nur auf Asphaltflächen anwenden, sondern sie eignet sich auch als Belag für Fußböden in Fabriken,
im Hinblick auf ihre hervorragende Chemikalienbeständigkeit.
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Claims (8)
1. Vorgefertigte Decke zum physikalischen und chemischen
Schutz von Straßen oder dergleichen, gekennzeichnet durch eine Unterlage aus einem permeablen gewebten
Material, welches mit einer Harzmasse undurchlässig gemacht ist und eine Auflage oder Schicht aus einer Harzmasse enthaltend
sehr harte schleifende Teilchen in so fester Bindung, daß diese auch unter hohen Reibungskräften nicht ausbrechen
und die Härte der Harzmasse der der schleifenden Teilchen nahe kommt.
2. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die schleifenden Teilchen
Tonerde und/oder Siliciumcarbid in einer Körnung von 0,125 bis 0,7, vorzugsweise 0,177 bis 0,59 mm sind.
3. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die
Decke um einen Radius von etwa 50 cm ohne Reißen der Schicht biegen läßt.
4. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht
zusätzlich einen Füllstoff enthält und das Harz dem der Imprägniermasse entspricht.
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ORIGINAL INSPECTED
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5. Vorgefertigte Decke nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß in der Schicht
300 bis 600, vorzugsweise ^400 g/m2 Schleifkorn enthalten
sind.
6. Verfahren zur Herstellung der vorgefertigen Decke nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Unterlage mit der Imprägniermasse tränkt und härtet und auf eine Fläche der imprägnierten
Unterlage eine Schicht aufbringt, die Imprägniermasse und Schleifmittel enthält, diese trocknet und härtet.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schicht dadurch herstellt,
daß die Imprägniermasse auf die imprägnierte Unterlage aufgetragen und vor dem Härten Schleifkorn darüber verteilt
und schließlich ein zweites Mai Imprägniermasse aufgetragen und das Ganze dann getrocknet und gehärtet wird.
8. Vorrichtung zum Aufbringen der Decke nach Anspruch 1 bis 5 auf die zu reparierende Fläche, gekennzeichnet, durch ein Traggestell (10) mit Rolle
zum Aufwickeln der Decke (11), eine Walze (8) mit einer Breite zumindest entsprechend der Breite der Decke,
einen beheizbaren Behälter (5) für das auf die Straßenfläche aufzuspritzende Bindemittel und ein® Zugmaschine (4).
8146
030043/0934
Applications Claiming Priority (1)
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BR7903414A BR7903414A (pt) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Manta pre-fabricada para protecao fisico-quimica de superficies de rolamento, processos para fabricar a mesma e aparelho de aplicacao |
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FR (1) | FR2470191A1 (de) |
GB (1) | GB2053331A (de) |
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DE102008061705A1 (de) * | 2008-09-19 | 2010-04-01 | Landesbetrieb Straßenbau NRW | Bahnenartig verlegbarer Straßenbelag und Verfahren zu seiner Herstellung und Verlegung |
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1979
- 1979-05-30 BR BR7903414A patent/BR7903414A/pt unknown
-
1980
- 1980-05-29 DE DE19803020486 patent/DE3020486A1/de not_active Withdrawn
- 1980-05-29 GB GB8017547A patent/GB2053331A/en not_active Withdrawn
- 1980-05-30 JP JP7157380A patent/JPS5639207A/ja active Pending
- 1980-05-30 FR FR8012055A patent/FR2470191A1/fr not_active Withdrawn
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FR2470191A1 (fr) | 1981-05-29 |
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GB2053331A (en) | 1981-02-04 |
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Date | Code | Title | Description |
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