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Title:
JOINT FILLING MATERIAL FOR JOINTS AND TRANSITIONS IN COVERINGS OF TRAVEL SURFACES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/071165
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to joint filling material which is used to fill joints in coverings of travel surfaces, in particular for road junctions (10) between two component sections which can be displaced in relation to each other. According to the invention, the joint filling material is essentially made of a permanently elastic cold mix product consisting of a mineral filling means and a binding agent based on a modified, silane polymer which is made flexible by a softener. The inventive joint filling material has an exceptionally high adhesive property on road coverings and can absorb larger expansions than previously known materials.

Inventors:
SIMMLEIT NORBERT (DE)
TINTELNOT GOETZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2005/000172
Publication Date:
August 04, 2005
Filing Date:
January 11, 2005
Export Citation:
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Assignee:
TPA GES FUER QUALITAETSSICHERU (DE)
TPH TECH PRODUKTE HANDELSGMBH (DE)
SIMMLEIT NORBERT (DE)
TINTELNOT GOETZ (DE)
International Classes:
C04B26/32; C08L83/04; C09K3/10; E01C5/00; E01C7/14; E01C7/30; E01D19/06; (IPC1-7): E01D19/06; C04B26/32; C08L83/04; C09K3/10; E01C11/10
Foreign References:
EP0461737A21991-12-18
EP0506196A11992-09-30
DE19928169A12000-12-21
EP0175986A11986-04-02
US5664906A1997-09-09
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 199 (C - 359) 11 July 1986 (1986-07-11)
Attorney, Agent or Firm:
Hennicke, Rüdiger (Hennicke & Althaus Postfach 19 04 08, Köln, DE)
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Claims:
Ansprüche :
1. Fugenfüllmaterial für Fugen in Belägen von Verkehrsflä chen, insbesondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlußbe reich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbe lägen, im wesentlichen bestehend aus einem Kaltmischgut aus einem Mineralstoffüllmittel und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten, mit einem Weichmacher flexibilisierten Silanpolymers.
2. Fugenfüllmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltmischgut bzw. das Bindemittel ein Thixotro piermittel, vorzugsweise in Form hochdisperser Kieselsäu re, enthält.
3. Fugenfüllmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß dem Kaltmischgut bzw. dem Bindemittel Addi tive als Katalysator und/oder als Alterungsschutz zuge setzt sind.
4. Fugenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel Kreide als Füll stoff zugesetzt ist.
5. Fugenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ge kennzeichnet, durch folgende Zusammensetzung des Bindemit tels : 2040 M.% modifiziertes Silanpolymer 1535 M.% Weichmacher 15 M.% Silanvernetzer <BR> <BR> 26 M. % hochdisperse Kieselsäure<BR> 1550 M. % Kreide 210 M. % Farbstoffe<BR> 13 M. % Additive.
6. Fugenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß das Mineralstoffüllmittel aus Split, Quarzsand oder einer Mischung aus diesen Materiali en besteht.
7. Fugenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß das Mineralstoffüllmittel ein Mineralstoffgemisch mit einer Körnung 0/8,0/11 oder 0/16 ist.
8. Fugenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut 10 bis 40 M. % beträgt.
9. Fugenfüllmaterial nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Bindemittels 20 M. % beträgt.
10. Übergang in Belägen von Verkehrsflächen, insbesondere Fahrbahnübergang (10) im Anschlußbereich zwischen unter schiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Ein bauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen, mit einer zwischen zwei Flanken (16,17) aneinander angrenzender Be lagsstücke (14,15) und einem Unterbau (12,13) ausgebil deten Fuge (18), die mit einem elastischen Fugenfüllmate rial (21) ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Fugenfüllmaterial (21) im wesentlichen aus einem Kalt mischgut aus einem Mineralstoffüllmaterial und einem daue relastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers besteht.
11. Übergang nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge (18) zwischen den Flanken (16,17) und dem Unterbau (12,13) einerseits und dem Fugenfüllmaterial (21) ande rerseits mit einem Haftvermittler auf Epoxidharzbasis ver sehen ist.
12. Übergang nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbau (12,13) einen im Bereich der Fuge (18) befindlichen Spalt (11) aufweist, der von einem Abdeck streifen (20) aus einer EPDMFolie überdeckt ist.
13. Übergang nach einem der Ansprüche 10 bis 12, gekennzeich net durch das Fugenfüllmaterial nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
14. Verwendung eines Kaltmischguts aus einem Mineralstof füllmaterial und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers als Fugenfüllmaterial zum Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen, insbe sondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Verkehrsflächenbauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbe lägen.
Description:
Titel : Fugenfüllmaterial für Fugen und Übergang in Belägen von Verkehrsflächen Die Erfindung betrifft ein Fugenfüllmaterial für Fugen in Be- lägen von Verkehrsflächen, insbesondere für Fahrbahnübergänge, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbauteilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen. Die Erfindung ist ferner auf einen Über- gang in Belägen von Verkehrsflächen gerichtet, insbesondere einen Fahrbahnübergang im Anschlußbereich zwischen unter- schiedlichen Bauarten und/oder für die Einfassung von Einbau- teilen in Fahrbahnen oder Fahrbahnbelägen.

Zur Befestigung von Verkehrsflächen sind starre Beläge wie beispielsweise Beton oder thermoplastische Beläge wie Asphalt bekannt, die auf einem Unterbau aufgebracht werden, um für den Verkehr eine möglichst ebene Fläche zu schaffen. Dabei können die Beläge auf ihrem Unterbau nicht fugenfrei aufgebracht wer- den, sondern es ist immer wieder nötig, Fugen in den Belägen vorzusehen, beispielsweise im Bereich von Fahrbahnübergängen, im Anschlußbereich zwischen unterschiedlichen Bauarten bzw. unterschiedlichen Belägen oder aber auch bei der Einfassung von Einbauteilen, die in der Fahrbahn vorzusehen sind. Solche Einbauteile sind beispielsweise Kanalschächte, Gullys oder die Verschlußdeckel von Hydranten.

Da die hierbei entstehenden Fugen nicht offen bleiben sollen, ist es erforderlich, sie mit einem geeigneten Fugenfüllmateri- al auszufüllen. Damit die Fuge auch bei starken Schwankungen der Umgebungstemperatur nicht aufreißen kann, muß das Fugen- füllmaterial elastisch sein, um die Maßänderungen der Fuge ausgleichen zu können. Dabei sollen nicht nur Dehnungen in ho- rizontaler Richtung, also in der Ebene der Verkehrsfläche, in einem möglichst großen Bereich aufgenommen werden können, son- dern auch Dehnungen in einer Richtung, die lotrecht zur Ebene der Verkehrsfläche verläuft.

Um beim Ausfüllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen zu einem einigermaßen zufriedenstellenden Ergebnis zu kommen, hat man in der Vergangenheit die Fuge meist mit einer bitumenhal- tigen Tränkmasse aufgefüllt, was bei vergleichsweise schmalen Fugen von nur wenigen Zentimetern auch meist eine dauerhafte Abdichtung ergab. Problematisch ist die Verwendung von bitumi- nösem Fugenfüllmaterial in der Vergangenheit aber immer dort gewesen, wo Fugen in Verkehrsflächenbelägen eine vergleichs- weise große Breite haben, beispielsweise bei Fahrbahnübergän- gen, wo die Überbaufugen im Brückenbelag, die zwischen einem Brückenbelag und der angrenzenden Straßenbefestigung befindli- chen Fugen oder Fugen zwischen vollflächig gelagerten Platten erheblich breiter sind als beispielsweise bei der Einfassung eines Kanaldeckels. Fahrbahnübergänge dieser Art können leicht eine Breite von 50cm und mehr erreichen, in welchem Fall die von einem bituminösen Fugenfüllmaterial aufzunehmende Dehnung in horizontaler Richtung nicht mehr als 25mm (entspricht 5%) betragen darf, wenn sichergestellt werden soll, daß das Fugen- füllmaterial auf Bitumenbasis nicht von den aufragenden Flan- ken der Fugen abreißen bzw. in sich aufbrechen soll. Bei grö- ßeren Temperaturschwankungen, denen beispielsweise eine Brücke leicht ausgesetzt sein kann, reicht eine derartige maximale Dehnung in Horizontalrichtung häufig nicht aus ; in jedem Fall ist es erforderlich, die Fuge vor dem Ausfüllen mit dem bitu- minösen Fugenfüllmaterial aufwendig vorzubereiten, indem der Fugengrund zunächst mit einer edelstahlkaschierten Schweißbahn ausgelegt und in der Fuge dann eine Armierung vorgesehen wird, die aus einem Gittergewebe od. dgl. bestehen kann, bevor die Fuge mit der bitumenhaltigen Tränkmasse ausgefüllt wird. Um dabei zu einer dauerhaften Lösung zu kommen, müssen bestimmte Umgebungsparameter eingehalten werden. So darf die Fuge bei ihrem Ausfüllen beispielsweise nicht feucht sind, es müssen bestimmte Mindesttemperaturen herrschen usw..

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fugenfüllmaterial zum Aus- füllen von Fugen in Belägen von Verkehrsflächen anzugeben, mit dem es möglich ist, die Fugen einfacher und schneller als bis- her zu schließen und gleichzeitig sicherzustellen, daß es auch bei großen Temperaturschwankungen und hohen mechanischen Bela- stungen nicht zu einem vorzeitigen Ab-bzw. Aufriß des Fugen- füllmaterials in der Fuge kommt.

Diese Aufgabe wird mit einem Fugenfüllmaterial gelöst, das im wesentlichen aus einem Kaltmischgut aus einem Mineralstoffüll- mittel und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten, mit. einem Weichmacher flexibilisierten Silanpo- lymers besteht. Bei einem erfindungsgemäßen Übergang, der eine zwischen zwei Flanken aneinander angrenzender Belagsstücke und einem Unterbau ausgebildete Fuge aufweist, ist diese erfin- dungsgemäß mit dem Fugenfüllmaterial ausgefüllt, das im we- sentlichen aus einem Kaltmischgut aus einem Mineralstoffüll- mittel und einem dauerelastischen Bindemittel auf Basis eines modifizierten und mittels eines Weichmachers flexibilisierten Silanpolymers besteht.

Das erfindungsgemäße Kaltmischgut bzw. die damit erstellte Fahrbahnkonstruktion ist im erstarrten Zustand des Kaltmisch- guts weitestgehend hohlraumfrei und wasserdicht und weist dar- über hinaus eine hervorragende Verformungsstabilität auch bei große Belastung auf, wie sie bei Fahrbahnen durch die Über- fahrt von schweren Kraftfahrzeugen regelmäßig auftritt.

Das Kaltmischgut bzw. das für dieses verwendete Bindemittel kann ein Thixotropiermittel, vorzugsweise in Form hochdisper- ser Kieselsäure enthalten. Darüber hinaus ist es möglich, dem Bindemittel Additive als Katalysator und/oder als Alterungs- schutz zuzusetzen, wie sie für silylmodifizierte Polymere be- kannt sind. Typische Beispiele für derartige Silanolkatalysa- toren sind beispielsweise organische Zinn-Verbindungen.

Als Füllstoff kann dem Bindemittel auch Kreide zugesetzt sein.

Die allgemeine Rahmenrezeptur eines sich für das Kaltmischgut besonders gut eignenden Bindemittels lautet zweckmäßig wie folgt : 20-40 M. -% modifiziertes Silanpolymer 10-35 M.-% Weichmacher 1-5 M.-% Silanvernetzer <BR> <BR> 2-6 M. -% hochdisperse Kieselsäure<BR> 15-50 M. -% Kreide oder anderer Füllstoff 2-10 M.-% Farbstoffe 1-3 M.-% Additive Als besonders geeignet zur Verwendung als Bindemittel für das Fugenfüllmaterial hat sich eine einkomponentige Kleb-und Dichtmasse auf Basis silylmodifizierter Polymere (SMP) erwie- sen, wie sie unter der Bezeichnung"Fix-O-Flex-F"erhältlich ist.

Das Mineralstoffüllmittel für das Kaltmischgut besteht vor- zugsweise aus Split, Quarzsand oder einer Mischung aus diesen Materialien. Vorzugsweise ist das Mineralstoffüllmittel ein Mineralstoffgemisch mit einer Körnung 0/5,0/8, 0/11 oder 0/16. Der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut kann 10 bis 40 M. -% betragen, vorzugsweise liegt er bei ca. 20 M.-%.

Es hat sich gezeigt, daß es mit dem erfindungsgemäßen Fugen- füllmaterial möglich ist, nicht nur schmale Fugen zuverlässig auszufüllen, sondern insbesondere auch bei vergleichsweise breiten Fugen wie beispielsweise bei Fahrbahnübergängen einen dauerhaft sicheren Anschluß des Fugenfüllmaterials an die seitlichen Fugenflanken zu erreichen, ohne daß hierzu die Fuge vor ihrem Ausfüllen aufwendig vorbereitet werden muß. Ein im Unterbau befindlicher Fugenspalt muß lediglich mit einem Ab- deckstreifen abgedeckt werden, der einfach aus einer EPDN- Folie bestehen kann, die bevorzugt zweilagig eingelegt wird.

Nachdem vorzugsweise ein Haftvermittler auf Epoxydharzbasis an den Flanken und am Grund der Fuge aufgetragen wurde, kann das erfindungsgemäße Kaltmischgut, das in einfacher Weise unmit- telbar auf der Baustelle beispielsweise mit Hilfe eines Dop- pelwellenmischers hergestellt werden kann, ohne zusätzliche Armierung in die Fuge eingebracht werden und haftet nach dem Vernetzen des Basispolymers vorzüglich an den Fugenflanken und den nicht mit Folie abgedeckten Teilen des Fugengrunds. Dabei werden auch erheblich größere Dehnungen sowohl in horizontaler wie auch in lotrechter Richtung von dem Fugenfüllmaterial auf- genommen, als dies mit bituminösem Fugenfüllmaterial bislang erreichbar war.

Ein ganz besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Fugenfüllma- terials besteht darin, daß es auch bei feuchter Witterung und niedrigen Temperaturen verarbeitet werden kann, solange diese noch oberhalb des Gefrierpunktes liegen. Beim Ausfüllen von Fugen beispielsweise an Fahrbahnübergängen od. dgl. ist man so- mit bei der Herstellung oder Reparatur von Fahrbahnbelägen weitgehend witterungsunabhängig, so daß die Gefahr von Verzö- gerungen beim Bau nur gering ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, worin eine bevorzugte Ausführungsform anhand eines Beispiels näher erläu- tert wird. Die einzige Figur zeigt einen Fahrbahnübergang zwi- schen zwei Brückenplatten im Schnitt.

Der in der Zeichnung dargestellte Fahrbahnübergang ist in sei- ner Gesamtheit mit 10 bezeichnet. Zwei unter Bildung eines Spalts 11 aneinander angrenzende Brückenplatten 12,13 bilden den Unterbau für die auf den Brückenplatten aufgebrachten Be- läge 14,15 aus Asphalt. Zwischen den stirnseitigen Flanken 16,17 der Beläge 14,15 ist eine Fuge 18 ausgebildet, deren Breite bis zu 50cm betragen kann, im vorliegenden Beispiel aber geringer ist.

Am Fugengrund 19 ist der Spalt 11 mit einem Abdeckstreifen 20 abgedeckt, der aus einer doppellagig verlegten EPDM-Folie be- steht. Nach dem Einlegen des Abdeckstreifens werden die beiden Flanken 16,17 und der Fugengrund 19 bzw. die obere Lage des darin liegenden Abdeckstreifens 20 mit einem Haftvermittler auf Epoxydharzbasis ausgekleidet und anschließend wird die Fu- ge bis zur Höhe der angrenzenden Beläge mit einem Fugenfüllma- terial 21 ausgefüllt, das aus einem dauerelastischen Kalt- mischgut aus einem Mineralstoffüllmittel und einem Bindemittel auf Basis eines modifizierten, mit einem Weichmacher flexibi- lisierten Silanpolymer besteht. Dem Bindemittel ist dabei ein Füllstoff zugesetzt, bei dem es sich beispielsweise um Kreide handelt ; neben den vorgenannten Bestandteilen können noch wei- tere Bestandteile in dem Kaltmischgut enthalten sein. Eine be- vorzugte Zusammensetzung des für das Kaltmischgut eingesetzten Bindemittels lautet wie folgt : 32 M.-% modifiziertes Silanpolymer 29 M. -% Weichmacher<BR> 25 M. -% Kreide 6 M.-% Farbstoffe <BR> <BR> 4 M. -% hochdisperse Kieselsäure<BR> 2 M. -% Silanvernetzer<BR> 2 M. -% Additive Die Kieselsäure dient dabei als Thixotropiermittel ; die Addi- tive können Katalysatoren zur Beschleunigung des Reaktionsver- laufes bei der Vernetzung des Polymers sein, beispielsweise organische Zinnverbindungen, und/oder auch dem Schutz vor vor- zeitiger Alterung des Fugenfüllmaterials dienen.

Als Mineralstoffüllmittel dient bei dem bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiel ein Mineralstoffgemisch aus Splitt mit einer Körnung 0/11 in Anlehnung an das Merklblatt für den Bau offen- poriger Asphaltdeckschichten, wie es von der Forschungsgesell- schaft für Straßen-und Verkehrswesen e. V. veröffentlicht ist.

Der Anteil des Bindemittels am Kaltmischgut beträgt ca. 20 M.- %, den gewichtsmäßig deutlich größeren Anteil macht also das Mineralstoffüllmittel aus.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung des dauerelastischen Kaltmischgutes auf Basis des modifizierten Silanpolymers er- reicht man nicht nur eine erheblich größere Dehnung, die von dem Füllmaterial im Fahrbahnübergang in horizontaler wie auch in vertikaler Richtung aufgenommen werden kann, als dies bei Verwendung von bituminösen Füllmaterialien bislang der Fall war, sondern erzielt darüber hinaus noch den Vorteil, den Fahrbahnübergang bei weitgehend jeder Witterung herstellen zu können, da das erfindungsgemäße Fugenfüllmaterial auf feuchtem Untergrund verarbeitet werden kann und eine Verarbeitung bis hinab zum Gefrierpunkt ohne weiteres möglich ist. Im erstarr- ten Zustand ist das Kaltmischgut nicht nur weitestgehend hohl- kammerfrei und damit besonders verformungsstabil, sondern auch wasserdicht, so daß Oberflächenwasser nicht eindringen kann.

Das Fugenfüllmaterial eignet sich nicht nur zum Ausfüllen ver- gleichsweise breiter Fugen wie beispielsweise an Fahrbahnüber- gängen, sondern kann auch zum Ausfüllen engerer Schlitze oder Fugen verwendet werden, beispielsweise bei der Einfassung von Eeinbauteilen in Fahrbahnen wie z. B. Gullys oder für die Repa- ratur von gerissenen Betondecken sowie als Dünnschichtbelag auf Stahlbrücken.