DE1594803B2 - - Google Patents
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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.The invention relates to a paving compound for steel roadways, consisting of bituminous Binders, rubber and synthetic polymers that contain fillers such as sand, chippings, gravel or asbestos, may contain admixed.
Mischungen aus bituminösen Bindemitteln, Gummi und synthetischen Polymeren, wie insbesondere Epoxydharzen, sowie beigemischten Füllstoffen sind an sich bekannt (vgl. britische Patentschriften 811905 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.Mixtures of bituminous binders, rubber and synthetic polymers, such as in particular Epoxy resins and admixed fillers are known per se (cf. British patents 811905 and 910 961). The known mixtures work with coal tar or coal tar pitch as bituminous binder .-- According to British patent specification 811 905, rubber is in the form of gum hydrochloride and the like. Used in amounts of up to 5%, the mixture being of the order of magnitude contains equal parts of bituminous binders and epoxy resins. According to British patent specification 910 961 Soluble elastomers such as rubber are used in the coal tar. These known coating compounds are suitable as a corrosion protection coating on steel surfaces. But if you grasp the mixture as a covering material for steel carriageways, it is not suitable for absorbing the stresses. Under traffic load it is soon destroyed and driven away.
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.The provisional »leaflet for bituminous carriageway coverings has proven itself as a paving compound for steel carriageways on light roadways in steel bridge construction, 1961 «, published by the Forschungsgesellschaft für das Straßenwesen e. V. described Covering masses. Mixtures, which in addition to the bituminous binder rubber plus synthetic polymers • are — not — described here. The pad masses described in the mentioned leaflet must can be applied in a thickness of 40 mm and considerably more. The latter is laborious and after Investigations on which the invention is based, the reason for damage from premature cracking in the case of considerable dynamic loads with a high rate of deformation.
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 Schäden zeigt.The invention is based on the object of specifying a pavement mass for steel roadways that is essential Thinner than the known pavement masses of the steel roadways can be applied, nevertheless However, it can cope with all stresses and even under extreme dynamic loads shows no premature damage.
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 14a, 10 bis 50%, vorzugsweise 20 bis 40%, Epoxydharz und
10 bis 35%, vorzugsweise 20 bis 30%, vernetztem Kautschuk in Form von Gummimehl oder Gummiraspel.
Unter Epoxydharz ist ein Zweikomponenten-Kunstharz auf Basis von Epoxydharz zu verstehen.This object is achieved according to the invention by a paving compound for steel roadways, consisting of 80 to 15%, preferably 60 to 30%, bituminous binder with a viscosity of less than 150 seconds at 30 ° C. according to DIN 1995 U 14a, 10 to 50%, preferably 20 to 40%, epoxy resin and 10 to 35%, preferably 20 to 30%, crosslinked rubber in the form of rubber powder or rubber rasp.
Epoxy resin is a two-component synthetic resin based on epoxy resin.
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.According to a preferred embodiment, the mixture can additionally contain mineral fillers, such as sand, Contains chippings, gravel or asbestos, in amounts of up to 80 percent by weight of the finished mixture.
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 und auch bitumenähnliche Stoffe, die in gleicher Weise mit Epoxydharzen mischbar sind, wie beispielsweise Calcium-Naphthenat, welches bei der Schmier- , ölraffination als Nebenprodukt anfällt, geeignet. Zur Vereinfachung werden alle diese Stoffe als bituminöseTars and bitumens are suitable as bituminous binders in the pavement masses, those with epoxy resins are homogeneously miscible. Likewise, the similarly behaving mixtures of such bitumens are with tar oils or phenolic tar fractions and also bitumen-like substances that are in the same Are miscible with epoxy resins, such as calcium naphthenate, which is used in lubricating, oil refining occurs as a by-product, suitable. For the sake of simplicity, all of these substances are called bituminous
as Bindemittel bezeichnet, und es werden darunter also verstanden:as binders, and there are therefore Understood:
1. Teere nach DIN 1995 und Spezialteere gleicher Viskosität,1. Tars according to DIN 1995 and special tars of the same viscosity,
2. Bitumina, welche eine Mischbarkeit mit Epoxydharzen aufweisen,2. Bitumens that are miscible with epoxy resins,
3. Mischungen aus Bitumen und Teerölen bzw. Teerfraktionen,3. Mixtures of bitumen and tar oils or tar fractions,
4. bitumenähnliche Stoffe, beispielsweise Calcium-Naphthenat. 4. bitumen-like substances, for example calcium naphthenate.
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 fein- [ körnigen Gummis stattfindet.During investigations it was found that in the mixture made up of bituminous binder and epoxy resin, the rubber grains of the rubber powder or the rubber grit dissolve, but not their dissolution. The partial solution requires that the rubber grains not only mixed and are adhesively embedded in the mixture of bituminous binder, and epoxy resin, but rather that takes place highly disperse the fine Indrikation [granular rubber.
Die Mischungsverhältnisse Hegen dabei erfindungsgemäß so, daß die angelösten Gummikörner in der Mischung aus bituminösem Bindemittel und Epoxyd- \ harz eine mit zunehmendem Gummianteil in zuneh-The mixing ratios according to the invention so that the loosened rubber grains in the mixture of bituminous binder and epoxy \ resin one with increasing rubber content in increasing
5omendem 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.Continuous rubber matrix to the same extent !, whereby this rubber matrix determines the physical properties. So it is not decisive that rubber is added at all, but that vulcanized rubber in the form of rubber grains is added. If you add unvulcanized rubber parts, the effect does not occur. Of the Typical dissolving effect of the rubber grains surprisingly takes place in the mixture of bituminous Binder and epoxy resin take place; it does not take place to a sufficient extent if only with epoxy resin or only bituminous binders are used.
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.In contrast, according to British Patent 910 961, the mixture of bituminous Binding agents and epoxy resins with detachable elastomers added, but not vulcanized rubber, so that not only a partial dissolution of the added elastomer takes place.
3 43 4
Überraschenderweise kann die erfindungsgemäße Belastung erwarten lassen, geschaffen werden. DazuSurprisingly, the exposure according to the invention can be expected to be created. In addition
Belagmasse sehr dünn aufgebracht werden, beispiels- wird auf der Fahrbahntafel eine erfindungsgemäßeCovering compound can be applied very thinly, for example, a pavement according to the invention is applied to the pavement board
weise in einer Dicke von etwa 20 mm, wobei in die Belagmasse aufgetragen, die etwa folgende Zusammen-wise in a thickness of about 20 mm, with the following composition applied to the covering mass
noch nicht erstarrte bzw. erhärtete Masse Splitt zu- Setzung besitzt:not yet solidified or hardened mass grit has:
sätzlich eingedrückt werden kann. Dte Belagmasse 5 20 Gewichtsprozent Zweikomponenten-Kunstkann
aber auch, zur Herstellung eines dünnen direkt harz au{ Basis%on Epoxydharz-,
befahrbaren Belages emgesetat werden, sie wird in die- 50 Gewichtsprozent Bitumen mit einer Viskosität
sem Falle beispielsweise m Schichten von 3 bis 5 mm V0Q maximal 150 Sekunden (gemessen nach DIN
aufgebracht. Infolge der erfindungsgemaßen Kombi- ^$ -^ ^3N
nation der bitominösen 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 Beispiel2
Kälte. Die Belagmassen nach der Erfindung könnencan also be pressed in. The covering mass 5 20 percent by weight two-component synthetic can also be used to produce a thin resin directly based on epoxy resin,
drivable coverings are emgesetat, it is applied in die- 50 weight percent bitumen with a viscosity sem case, for example, m layers of 3 to 5 mm V0Q maximum 150 seconds (measured according to DIN. As a result of the inventive combination ^ $ - ^ ^ 3 N
nation of bitominous binders with those io 3Q weight percent rubber grater,
Miscible epoxy resins and cross-linked rubber in the form of rubber powder or rubber rasp To produce a covering 20 mm thick, a covering mass with rubber-elastic properties is created, 10 to 12 kg per square meter of this mass, while at the same time also being plastic. In the not yet solidified or hardened with the result that the stresses on 15 mass are about 20 to 25 kg per square meter of steel roadways, which itself is impressed with considerable dynamic chippings of grain size 12/18 mm.
Are exposed to stresses, both in summer and in Example2
Cold. The lining compounds according to the invention can
bei normaler Außentemperatur ohne Schwierigkeiten ao 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:at normal outside temperature without difficulty ao To produce a thin, directly drivable are processed. They then harden in the cold state. The surface of a steel roadway becomes the following surface. By heating the starting component mass used:
kann die Aushärtung beschleunigt werden. 26 GewichtsprozentZweikomponenten-Kunstharzthe curing can be accelerated. 26 weight percent two-component synthetic resin
Die erfindungsgemaße Belagmasse besitzt im er- au{ Basis V0Q Epoxydharz The lining compound according to the invention also has an essentially V0Q epoxy resin base
starrten bzw erhärteten Zustand eine ausgezeichnete *5 40 Gewichtsprozent bituminöses Bindemittel derrigid or hardened state an excellent * 5 40 percent by weight bituminous binder of the
Haftung an Metall. Viskosität von etwa 15 see (gemessen nach DINAdhesion to metal. Viscosity of about 15 seconds (measured according to DIN
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Bei- ^g 3 -^4)In the following the invention will be explained with reference to Be- ^ g 3 - ^ 4)
spielen ausführlicher erläutert: 24 Gewichtsprozent Gummimehl oder Gummi-play explained in more detail: 24 percent by weight rubber powder or rubber
Beispiell .„ raspel,For example. "Rasping,
XT u λ τ, · · α r«. j +·„.. -KK *- 10 Gewichtsprozent Sand 0/1.XT u λ τ, · · α r «. j + · ".. -KK * - 10 percent by weight sand 0/1.
Nach dem Prinzip der splittverfestigten 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.According to the principle of chip-hardened mastic ceilings, the flooring compound according to the invention can be used in thin layers of about a ceiling on steel bridges with orthotropic plates, 3 to 5 mm, can be distributed by hand. She runs whose sheet thicknesses have significant deflections, resulting in a uniform, even surface.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |