DE69007416T2 - Process for delaying the spread of cracks in asphalt concrete slabs and usable prefabricated asphalt foil. - Google Patents
Process for delaying the spread of cracks in asphalt concrete slabs and usable prefabricated asphalt foil.Info
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen für Verfahren zum Reparieren von Straßen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verzögerung der Ausbildung von Rißbildung in Asphaltbetondecken.The present invention relates to improvements in methods of repairing roads. In particular, the present invention relates to a method of retarding the formation of cracks in asphalt concrete pavements.
In den vergangenen Dekaden haben erhebliche Fortschritte in der angewandten Wissenschaft, die man als Bodenmechanik bezeichnet, erheblich zum Verstehen von dem Verhalten von Böden und der technischen Kontrolle von Böden für die Verwendung bei der Straßenkonstruktion beigetragen. Die Entwicklung von Verfahren zum Kompaktieren von Böden und zum Kontrollieren der Dichte von kompaktierten Böden hat die Entwicklung von Straßendämmen und anderen Straßenbestandteilen aus Böden auf eine wissenschaftliche Basis gebracht.In recent decades, significant advances in the applied science known as soil mechanics have contributed greatly to the understanding of soil behavior and the engineering control of soils for use in road construction. The development of methods for compacting soils and controlling the density of compacted soils has placed the design of road embankments and other soil road components on a scientific basis.
Eine wichtige Maßnahme, um Straßenbetten daran zu hindern, ihre Stabilität zu verlieren, ist die Ausbildung und die Aufrechterhaltung einer so undurchlässig wie möglichen Oberfläche. Die Hauptfunktion einer Straßendecke als Struktur besteht darin, die durch Fahrzeuge auf die unter der Straßendecke vorliegenden Schichten ausgebildete Belastung in einer solchen Weise zu verteilen, daß die Bodenmasse stabil bleibt, d.h., daß sie nicht schädliche Deformationen erleidet oder reißt. Die Abrieboberfläche der Straßendecke muß der Abriebwirkung des bewegten Verkehrs widerstehen und ausreichende Fahrqualitäten sicherstellen. Die Straßendecke und deren Komponenten müssen auch den zerstörenden Einflüssen von Temperatur und Feuchtigkeitsveränderungen und verschiedenen einwirkenden chemischen Reaktionen widerstehen.An important measure to prevent roadbeds from losing their stability is to create and maintain as impermeable a surface as possible. The main function of a road surface as a structure is to distribute the load exerted by vehicles on the layers present beneath the road surface in such a way that the soil mass remains stable, ie that it does not suffer damaging deformations or cracks. The abrasion surface of the road surface must withstand the abrasive effect of moving traffic and ensure adequate driving qualities. The road surface and its components must also withstand the destructive effects of temperature and humidity changes and various chemical reactions.
Der Begriff Straßendecke schließt im allgemeinen die obere Schicht ein, welche die Fahroberfläche darstellt, und das Schichtensystem, umfassend die Verschleißschicht und die Packlage, die auch als natürlicher Packladenboden bekannt ist.The term road surface generally includes the top layer, which is the driving surface, and the system of layers comprising the wearing course and the packing course, also known as the natural packing floor.
Unter den vielen Arten von Straßenbelägen kommt am häufigsten einer vor, bei dem die obere Schicht aus einem bearbeiteten Material, wie Asphaltzement oder Beton, besteht mit einer dauerhaften Oberfläche, enthaltend entweder bituminöses Material oder Zement als Binder. Asphaltbetons werden am häufigsten verwendet. Sie bestehen aus Mischungen enthaltend die härteren Asphaltgrade und hochqualitätive, verdichtete, abgestufte Aggregate, die in Hot-Mix-Anlagen verarbeitet werden. Die Mischungen werden für hochbeanspruchte bituminöse Straßenbeläge verwendet und mittels Straßenmaschinen, die eine gleichmäßige Oberfläche mit guten Fahreigenschaften ausbilden, aufgebracht. Das Ausbessern von rissigen Straßen durch eine Beschichtung wird nicht als adequate Lösung angesehen. Dies im Hinblick auf die Tatsache, daß die Risse häufig durch die neue Asphaltschicht hindurchwachsen. Dieses bekannte Phänomen wird auch als reflektive Rißbildung bezeichnet und ist bei vielen Straßen in zahlreichen Ländern weit verbreitet. Die Grundfaktoren, die zu der reflektierten Rißbildung führen, sind: (a) wiederholte Verkehrsbelastung; (b) thermisch verursachte Spannungen oder Belastungen und (c) eine Kombination der beiden Faktoren. Darüber hinauf kann die Temperatur-abhängige Steifheit der Materialien und Defekte in der Beschichtung einen größeren Einfluß haben.Among the many types of road surfaces, the most common is one in which the top layer is made of a processed material such as asphalt cement or concrete with a permanent surface containing either bituminous material or cement as a binder. Asphalt concretes are the most commonly used. They consist of mixtures containing the harder grades of asphalt and high quality compacted graded aggregates processed in hot mix plants. The mixtures are used for heavy-duty bituminous road surfaces and are applied by road machinery which produces a uniform surface with good driving characteristics. Repairing cracked roads by coating is not considered an adequate solution, in view of the fact that the cracks often grow through the new asphalt layer. This well-known phenomenon is also called reflective cracking and is widespread on many roads in many countries. The basic factors leading to reflected cracking are: (a) repeated traffic loads; (b) thermally induced stresses or strains and (c) a combination of the two factors. In addition, the temperature-dependent stiffness of the materials and defects in the coating may have a greater influence.
Die bekannten Lösungen, um die reflektive Rißbildung zu heilen, können in drei Hauptgruppen eingeteilt werden:The known solutions to heal reflective cracking can be divided into three main groups:
(a) Aufbringen einer Streß-absorbierenden Membran-Interschicht (SAMI) zwischen dem gerissenen Träger und der Überschicht;(a) applying a stress absorbing membrane interlayer (SAMI) between the cracked carrier and the overlayer;
(b) Modifizieren der Beschichtungszusammensetzung unter Verwendung eines modifizierten Bitumens, in welches ein Polymer, ein Elastomer oder ein faseriges Material inkorporiert ist;(b) modifying the coating composition using a modified bitumen in which a polymer, an elastomer or a fibrous material is incorporated;
(c) Verwendung einer sehr dicken Überschicht.(c) Use of a very thick overcoat.
Wie jedoch in einer erst kürzlich herausgegegenen Veröffentlichung der Konferenz, die in Liege gehalten wurde (8. bis 10. März 1989) über die reflektive Rißbildung bei Straßenbelägen erwähnt wird, gilt:However, as mentioned in a recent publication of the conference held in Liege (8-10 March 1989) on reflective cracking of road surfaces:
"Trotz dieser Bemühungen fehlt eine universale Rißreparaturbehandlung mit guter Dauerhaftigkeit.""Despite these efforts, a universal crack repair treatment with good durability is lacking."
Es gibt tatsächlich gegensätzliche Meinungen über die Möglichkeiten von SAMI zum Minimalisieren der reflektiven Rißbildung aufgrund von Verkehrsbelastung. Einige Feldversuche, die vom Ministerium für Verkehrswesen in Ontario durchgeführt wurden, ergeben keine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der reflektiven Rißbildung.There are indeed conflicting opinions about the ability of SAMI to minimize reflective cracking due to traffic loading. Some field tests conducted by the Ontario Ministry of Transportation show no significant improvement in reflective cracking.
Verstärkte Asphaltoberschichten wurden für solche Situationen vorgeschlagen, bei denen reflektive Rißbildung normalerweise auftreten kann. Werden die Risse durch die großen Belastungen in der Oberschicht eingeleitet, dann ist die Gegenwart eines spannungsverstärkenden Elements möglicherweise nützlich.Reinforced asphalt surface layers have been proposed for situations where reflective cracking can normally occur. If the cracks are caused by the large loads are introduced into the upper layer, then the presence of a stress-strengthening element may be useful.
Viele verschiedene Versuche zum Reparieren, Verstärken oder Verbessern von Straßenbelägen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird in US-A-4,637,946 eine Membran, umfassend ein Glasfaservlies, das mit einer Mischung aus Asphalt, einem Blockcopolymer und einem Mineralfilter imprägniert ist, um Straßenoberflächen zu reparieren und reflektive Rißbildung zu verzögern, wenn eine neue Überschicht auf eine alte Straßenoberfläche aufgebracht wird, beschrieben.Many different attempts to repair, strengthen or improve road surfaces are known in the art. For example, US-A-4,637,946 describes a membrane comprising a glass fiber mat impregnated with a mixture of asphalt, a block copolymer and a mineral filter to repair road surfaces and retard reflective cracking when a new overlay is applied to an old road surface.
EP-A-0 318 707 betrifft eine vorgefertigte Verstärkung, die ein offenes Gitter aus kontinuierlichen Filamenten, imprägniert mit einem Harz und beschichtet mit aktivierbaren Klebern zum Verstärken von Asphaltflächen darstellt.EP-A-0 318 707 relates to a prefabricated reinforcement, which is an open grid of continuous filaments, impregnated with a resin and coated with activatable adhesives for reinforcing asphalt surfaces.
US-A-4,428,698 offenbart ein verbessertes Geotextilgewebe eines bauschigen Wirrgarns, das mit Band verwebt ist und dann als Straßenoberbelag verwendet wird.US-A-4,428,698 discloses an improved geotextile fabric of a bulky random yarn woven with tape and then used as a road surface.
DE-U-8706890 betrifft eine vorgefertigte Verstärkung für Straßen, umfassend Bitumen und verschiedene Asphalte oder Bitumen, die von Materialien wie Vliesen getragen werden.DE-U-8706890 relates to a prefabricated reinforcement for roads comprising bitumen and various asphalts or bitumens supported by materials such as nonwovens.
Der obige kurze Überblick zeigt die Wichtigkeit des Problems der reflektiven Rißbildung, das bisher nicht erfolgreich gelöst wurde, trotz zahlreicher Forschungen und Versuche, die in dieser Hinsicht durchgeführt wurden.The above brief overview shows the importance of the problem of reflective cracking, which has not been successfully solved so far, despite numerous researches and experiments carried out in this regard.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zum Vermindern des Problems der reflektiven Rißbildung in Straßenbelägen aufzuzeigen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, vorgefertigte Bahnen zur Verfügung zu stellen, die auf Straßen, bei denen reflektive Rißbildung vorliegt, aufgebracht werden.An object of the present invention is to provide a simple method for reducing the problem of reflective cracking in road surfaces. A further object of the present invention is to provide prefabricated sheets that are applied to roads where reflective cracking is present.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein einfaches Verfahren zum Reparieren von reflektiver Rißbildung in Straßenbelägen aufzuzeigen, um diese gegen weitere Rißbildung über längere Zeiträume beständig zu machen.Another object of the invention is to provide a simple method for repairing reflective cracking in road surfaces in order to make them resistant to further cracking over longer periods of time.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausbessern von durch reflektive Rißbildung geschädigten Straßen, indem man auf eine geschädigte Straßendecke eine vorfabrizierte Folie mit einer Dicke von wenigstens 0,5 mm aufschweißt, wobei die Folie aus einer oberen und unteren Schicht von polymermodifizierten Bitumen besteht, und die Schichten voneinander durch eine spannungsaufnehmende, verstärkte, elastische Membran mit einer Dehnung zwischen 30 % und 70 % und einer Zugfestigkeit von wenigstens 5 kg/cm getrennt sind. Die spannungsaufnehmende, verstärkte, elastische Membran ist zunächst mit einer Lösung imprägniert, welche die Anhaftung verbessert, bevor sie durch ein heißes Bad, enthaltend Polymer-modifiziertes Bitumen, geleitet wird. Die Dicke der Folie beträgt im allgemeinen bis zu 10 mm, obwohl auch dickere brauchbar sind, aber selbstverständlich dann teurer sind. Die am meisten bevorzugte Dicke liegt im Bereich von 3 bis 5 mm und ist in wirtschaftlicher Hinsicht besonders erwünscht. Das Prinzip, auf dem die vorliegende Erfindung aufgebaut ist, basiert auf der Verwendung einer verstärkten Membran, welche elastische Eigenschaften aufweist. In dieser Hinsicht gleicht die verstärkte Membran die horizontalen Bewegungen der beiden Teile der Risse, die Flächen mit hoher Spannung in dem bituminösen Material ergeben, aus denen sich Risse bilden, die an die Oberfläche sich weiterentwickeln, aus. Diese Wirkungsart ist tatsächlich konträr zu einem Teil des Standes der Technik, bei dem man vorschlägt, ein Material mit niedrigem Modul zu verwenden, von dem man annimmt, daß die Spannungskonzentration reduziert wird, indem es als ein Spannungsabschwächer gegen die vertikalen Bewegungen wirkt.The invention relates to a method of repairing roads damaged by reflective cracking by welding to a damaged road surface a prefabricated sheet having a thickness of at least 0.5 mm, the sheet consisting of an upper and lower layer of polymer-modified bitumen, the layers being separated from one another by a stress-absorbing, reinforced, elastic membrane having an elongation of between 30% and 70% and a tensile strength of at least 5 kg/cm. The stress-absorbing, reinforced, elastic membrane is first impregnated with a solution which improves adhesion before being passed through a hot bath containing polymer-modified bitumen. The thickness of the sheet is generally up to 10 mm, although thicker ones are also usable but are of course more expensive. The most preferred thickness is in the range of 3 to 5 mm and is particularly desirable from an economic point of view. The principle on which the present invention is based is based on the use of a reinforced membrane which has elastic properties. In this In this respect, the reinforced membrane compensates for the horizontal movements of the two parts of the cracks, which give rise to areas of high stress in the bituminous material, from which cracks are formed which progress to the surface. This mode of action is in fact contrary to some of the prior art, which proposes to use a low modulus material, which is believed to reduce the stress concentration by acting as a stress attenuator against the vertical movements.
Die Verstärkung der Membran kann durch jedes festes Material, wie einem Gewebe oder einem Vlies, Glasfaser oder sogar durch Metallfasern erfolgen, und zwar in dem Maße, wie die viskoelastischen Eigenschaften der Membran nicht beeinflußt werden, die eine der Hauptcharakteristika der Membran sind.The reinforcement of the membrane can be done by any solid material, such as a fabric or nonwoven, glass fiber or even metal fibers, as long as the viscoelastic properties of the membrane are not affected, which are one of the main characteristics of the membrane.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden durch die Verwendung der mit modifiziertem Bitumen Streß-verstärkten Membran die thermischen und die Schrumpfeffekte, die durch den Umgebungstemperaturgradienten verursacht werden, und die als einer der Hauptfaktoren für die reflektive Rißbildung gilt, wesentlich eliminiert und zwar aufgrund der Elastizität der Membran. Gleichzeitig wird durch die Verwendung dieser Membran auch die reflektive Rißbildung, die durch Verkehrsbelastung verursacht wird, vermieden. Versuche, die mit vorgefertigten Folien, die gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten wurden, durchgeführt wurden, zeigen, daß selbst nach fünf Jahren keine reflektive Rißbildung eintritt.According to the present invention, by using the modified bitumen stress-reinforced membrane, the thermal and shrinkage effects caused by the ambient temperature gradient, which is considered to be one of the main factors for reflective cracking, are substantially eliminated due to the elasticity of the membrane. At the same time, by using this membrane, the reflective cracking caused by traffic load is also avoided. Tests carried out on prefabricated sheets obtained according to the present invention show that even after five years, no reflective cracking occurs.
Die Verwendung der vorgefertigten Folie, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, vermeidet die Anwendung von dickeren Schichten - oberen und unteren -, von denen man annahm, daß sie in einem gewissen Maße die reflektive Rißbildung bei den bestehenden Straßenbelägen vermeiden.The use of the prefabricated film produced according to the present invention avoids the application of thicker layers - upper and lower - which were believed to prevent, to some extent, reflective cracking of the existing road surfaces.
Die obere und die untere Schicht an den beiden Seiten der verstärkten Membran besteht aus Bitumen, modifiziert mittels eines Polymers, in einer Menge von wenigstens zwei Gew.-% des Bitumens und vorzugsweise im Bereich von 4 bis 10 %. Das zugegebene Polymer modifiziert das Bitumen und verleiht diesem viskoelastische Eigenschaften, wodurch die Dehnung des Bitumens auf über 100 % und sogar bis zum 1500 % ohne Rißbildung ermöglicht wird. Das zu verwendende Polymer kann von allen Elastomeren ausgewählt sein, und ist vorzugsweise ein thermoplastischer Kautschuk, wie Styrol-Butadien-Styrolkautschuk, Styrol-Isopren-Styrolkautschuk, ein Polyolefin, wie Polypropylen, Polyethylen oder jedes andere übliche Polymer, welches elastomere Eigenschaften aufweist und sich mit Bitumen vermischen läßt.The upper and lower layers on the two sides of the reinforced membrane consist of bitumen modified by a polymer in an amount of at least two % by weight of the bitumen and preferably in the range of 4 to 10 %. The added polymer modifies the bitumen and gives it viscoelastic properties, thereby enabling the bitumen to be stretched to over 100 % and even up to 1500 % without cracking. The polymer to be used can be selected from any elastomer and is preferably a thermoplastic rubber such as styrene-butadiene-styrene rubber, styrene-isoprene-styrene rubber, a polyolefin such as polypropylene, polyethylene or any other common polymer which has elastomeric properties and can be mixed with bitumen.
Einer der Vorteile des Verfahrens ist die Verwendung einer vorgefertigten Folie. Dabei wird die Folie auf die Straße, bei der eine Ausbesserung wegen der reflektiven Risse erforderlich ist, aufgelegt und mit dem geschädigten Straßenbelag verbunden. Dieses Verbinden kann man in einfacher Weise durch Heißverschweißen und am vorteilhaftesten durch Aufbrennen mit einer offenen Flamme erzielen. Eine feste Bindung erhält man hinsichtlich des in dem Straßenbelag als auch in der unteren Schicht der vorgefertigten Folie vorhandenen Bitumens.One of the advantages of the process is the use of a prefabricated sheet. The sheet is placed on the road where repair is required due to the reflective cracks and is bonded to the damaged road surface. This bonding can be achieved easily by heat welding and, most advantageously, by burning with an open flame. A strong bond is obtained with regard to the bitumen present in the road surface as well as in the lower layer of the prefabricated sheet.
Zum besseren Verständnis der Erfindung scheinen einige theoretische Erklärungen angezeigt. Bekannterweise wachsen Risse in Straßenbelägen im allgemeinen in drei unterschiedlichen Stadien, bei denen unterschiedliche Mechanismen vorliegen:To better understand the invention, some theoretical explanations seem appropriate. It is known that cracks in road surfaces generally grow in three different stages, each involving different mechanisms:
(a) Rißeinleitung, verursacht durch einen bestehenden Defekt im Straßenbelag;(a) crack initiation caused by an existing defect in the road surface;
(b) langsame Vergrößerung des Risses und(b) slow enlargement of the crack and
(c) Bruch, welches die Endphase darstellt und wobei der Riß an der Oberfläche auftritt.(c) Fracture, which is the final stage and where the crack occurs at the surface.
Im Falle der reflektiven Rißbildung bei behandelten Straßendecken nimmt man an, daß die Rißeinleitung im Zusammenhang steht mit den Rissen von der unteren Schicht zu der oberen Schicht. Der besondere Aufbau der modifiziertes Bitumen enthaltenden spannungsaufnehmenden, verstärkten, elastischen Membran gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Hauptfaktor, durch den die Heilung der durch reflektive Rißbildung geschädigten Straße über einer langen Zeitraum erfolgt. Diese Membran hat über die ausgleichende Wirkung hinsichtlich der Temperaturveränderungen hinaus eine wesentliche Wirkung auf den Einfluß der Verkehrsbelastung, welche die Schäden verursacht. Wenn ein belasteter Reifen über einen Riß dieser Art bei den alten Straßendecken läuft, dann unterliegt die Oberschicht einem Scherspannungsimpuls, dem ein Biegespannungsimpuls folgt. Die elastische Eigenschaft der Membran vermeidet die Ausbreitung dieses Prozesses und erklärt, warum die Wiederherstellung des geschädigten Straßenbelags für einen langen Zeitraum anhält und das Wiederauftreten von reflektiver Rißbildung verhindert wird.In the case of reflective cracking in treated pavements, it is believed that the crack initiation is related to the cracking from the lower layer to the upper layer. The special structure of the modified bitumen-containing stress-bearing, reinforced, elastic membrane according to the present invention is the main factor by which the healing of the road damaged by reflective cracking takes place over a long period of time. This membrane, in addition to its compensating effect on temperature changes, has a significant effect on the influence of the traffic load which causes the damage. When a loaded tire runs over a crack of this type in the old pavements, the upper layer is subjected to a shear stress pulse, which is followed by a bending stress pulse. The elastic property of the membrane prevents the propagation of this process and explains why the restoration of the damaged pavement lasts for a long period of time and the recurrence of reflective cracking is prevented.
Die Kombination dieses speziellen Aufbaus der Membran mit dem Polymer-modifizierten Bitumen der oberen und unteren Schichten, die durch ihre viskoelastischen Eigenschaften charakterisiert sind, trägt weiterhin zu der hohen Beständigkeit gegenüber reflektiver Rißbildung bei. Dies wird dadurch erzielt, daß das Polymer-modifizierte Bitumen die gebildeten kleinen Rißöffnungen ausfüllt. Dadurch wird eine Vergrößerung der Risse vermieden und damit die Spannungen und Belastungen in dem Bitumen, welcher diese Bereiche bedeckt, verringert.The combination of this special structure of the membrane with the polymer-modified bitumen of the upper and lower layers, which are characterized by their viscoelastic properties, further contributes to the high resistance to reflective cracking. This is achieved by the polymer-modified bitumen filling the small crack openings that are formed. This prevents cracks from getting larger, thereby reducing the stresses and strains in the bitumen covering these areas.
Die obere Schicht besteht ebenfalls aus einem Polymer-modifizierten Bitumen. Diese Schicht soll sich unabhängig von der unteren Schicht verhalten. Sie soll auch eine große Flexibilität aufweisen, um große horizontale Bewegungen zu unterdrücken, und eine hohe Scherbeständigkeit haben.The upper layer also consists of a polymer-modified bitumen. This layer should behave independently of the lower layer. It should also have great flexibility to suppress large horizontal movements and have high shear resistance.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine vorgefertigte Folie zum Ausbessern von durch reflektive Rißbildung geschädigten Straßendecken zur Verfügung gestellt. Die vorgefertigte Folie hat eine Dicke von wenigstens 0,5 mm und besteht aus einer oberen und unteren Schicht von Polymer-modifizierten Bitumen, wobei die Schichten voneinander durch eine spannungsaufnehmende, verstärkte, elastische Membran getrennt sind, welche eine Dehnung zwischen 30 % und 70 % und eine Zugfestigkeit von wenigstens 5 kg/cm aufweist. Die vorgefertigte Folie wird erhalten durch imprägnieren einer Textilfolie mit einer Lösung, um die Klebefähigkeit zu verstärken. Eine Textilfolie wird dann durch ein Bad, das auf etwa 120 bis 190ºC erhitzt ist und einen Polymer-modifizierten Bitumen und einen Füllstoff enthält, geleitet. Im allgemeinen ist der Füllstoff ein inerter Bestandteil und wird in Mengen zwischen 5 % und 25 %, bezogen auf den Badgehalt, zugegeben, wobei dessen Hauptzweck darin besteht, die Kosten zu verringern. Typische Beispiele für solche inerten Füllstoffe sind Calciumkarbonat, Dolomit, Quarz, usw. Die Folie wird durch das heiße Bad, welches das Polymer-modifizierte Bitumen enthält, durch Walzen mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 bis 20 m/min. geleitet. Das heiße modifizierte Bitumen dringt durch die Fasern der Folie und verleiht diesen Klebefähigkeit.According to a further embodiment of the present invention, a prefabricated sheet is provided for repairing road surfaces damaged by reflective cracking. The prefabricated sheet has a thickness of at least 0.5 mm and consists of an upper and lower layer of polymer-modified bitumen, the layers being separated from each other by a stress-absorbing, reinforced, elastic membrane having an elongation of between 30% and 70% and a tensile strength of at least 5 kg/cm. The prefabricated sheet is obtained by impregnating a textile sheet with a solution to enhance the adhesiveness. A textile sheet is then passed through a bath heated to about 120 to 190°C and containing a polymer-modified bitumen and a filler. Generally, the filler is an inert ingredient and is added in amounts between 5% and 25% of the bath content, the main purpose of which is to reduce costs. Typical examples of such inert fillers are calcium carbonate, dolomite, quartz, etc. The sheet is passed through the hot bath containing the polymer-modified bitumen by rollers at a speed of about 10 to 20 m/min. The hot modified bitumen penetrates the fibers of the sheet and imparts adhesive properties to them.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Imprägnierung vor dem Eintauchen in das heiße Bad durchzuführen, wodurch die Klebefähigkeit der Folie auf dem alten Straßenbelag der geschädigten Straße verstärkt wird.According to a particularly preferred embodiment, it is proposed to carry out the impregnation before immersion in the hot bath, thereby increasing the adhesive ability of the film to the old road surface of the damaged road.
Zusammenfassend besteht die Lehre der vorliegenden Erfindung zum Heilen von durch reflektive Rißbildung geschädigten Straßenoberflächen darin, daß man eine spezielle Art einer modifiziertes Bitumen enthaltenden, Spannungsaufnehmenden, verstärkten, elastischen Membran zur Verfügung stellt, die den alten beschädigten Straßenbelag derart bedeckt, daß keine weiteren Risse aufgrund von Schrumpf entstehen, daß sie Vorteil aus den erzwungenen Schrumfspannungen zieht und bestehende Risse in der alten Straßendecke schließt, und dadurch eine neue Abriebfläche aus einer ebenen Oberfläche auf dem alten Ausbau ausbildet. Die Methode ist sehr einfach und trägt durch Anwendung der vorfabrizierten Folien zur Wirtschaftlichkeit dieser Behandlung bei.In summary, the teaching of the present invention for healing road surfaces damaged by reflective cracking is to provide a special type of modified bitumen-containing, stress-absorbing, reinforced, elastic membrane which covers the old damaged road surface in such a way that no further cracks occur due to shrinkage, takes advantage of the forced shrinkage stresses and closes existing cracks in the old road surface, thereby forming a new abrasion surface from a flat surface on the old surface. The method is very simple and contributes to the economics of this treatment by using the prefabricated sheets.
Die Erfindung wird weiter beschrieben in den folgenden Beispielen für die Herstellung der vorfabrizierten Folie, wobei jedoch die Beispiele nicht die in den anliegenden Ansprüchen definierte Erfindung beschränken, sondern nur zum besseren Verständnis hier vorliegen.The invention is further described in the following examples for the manufacture of the prefabricated film, however, the examples do not limit the invention defined in the appended claims, but are only present here for a better understanding.
Eine Filzplatte mit einer Dicke von 0,5 mm wurde durch ein heißes Bad, das auf etwa 150ºC gehalten wurde, und Styrol-Butadien-Styrol (SBS) modifziertes Bitumen enthielt, gezogen. Die Menge an SBS betrug 6 % des Bitumen. Das verwendete Bitumen zeigte eine Penetration von 200 gemäß ASTM D-5. Das Bad enthielt auch 25 % gepulvertes Calciumkarbonat.A felt plate with a thickness of 0.5 mm was pulled through a hot bath maintained at about 150ºC and containing styrene-butadiene-styrene (SBS) modified bitumen. The amount of SBS was 6% of the Bitumen. The bitumen used showed a penetration of 200 according to ASTM D-5. The bath also contained 25% powdered calcium carbonate.
Das Filz wurde durch das Bad mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 m/min. gezogen, wodurch man eine vorfabrizierte Folie, enthaltend das Polymer-modifizierte Bitumen, als die obere und die untere Schicht erhielt.The felt was pulled through the bath at a speed of about 15 m/min., thereby obtaining a prefabricated sheet containing the polymer-modified bitumen as the upper and lower layers.
Die Art des Bitumens kann je nach der auszubessernden speziellen Straßendecke und dem vorherrschenden Klima gewählt werden.The type of bitumen can be chosen depending on the specific road surface to be repaired and the prevailing climate.
Ein Filz wie im vorhergehenden Beispiel wurde durch ein heißes Bad, enthaltend Polypropylen (eine Mischung aus ataktischen und isotaktischen)-modifizierten Bitumen geleitet. Die Menge des Polypropylens betrug etwa 15 % des Bitumens. Das verwendete Bitumen hatte eine Penetration von 65 (ASTM, D-5). Das Bad enthielt auch 15 % gepulvertes Quarz als Füllstoff.A felt as in the previous example was passed through a hot bath containing polypropylene (a mixture of atactic and isotactic)-modified bitumen. The amount of polypropylene was about 15% of the bitumen. The bitumen used had a penetration of 65 (ASTM, D-5). The bath also contained 15% powdered quartz as a filler.
Das Filz wurde durch das Bad mit einer Geschwindigkeit von etwa 20 m/min. gezogen unter Erhalt einer vorfabrizierten Folie, enthaltend das Polymer-modjfizierte Bitumen als die obere und die untere Schicht.The felt was pulled through the bath at a speed of about 20 m/min. to obtain a prefabricated sheet containing the polymer-modified bitumen as the top and bottom layers.
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