DE19651748A1 - Verfahren zur Herstellung und/oder dessen Vorfertigung eines drainagefähigen Schüttgutbelages und/oder Bauelementes für den Bahn-, Straßen- und Wegebau und Hoch- und Tiefbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Stabilisierung oder Herstellung eines drainagefähigen Schüttgutbelages für den Bahn-, Straßen- und Wegebau.

Ein solches Verfahren kommt überall dort vorteilhaft zur Anwendung, wo lose bereits, z. B. durch Rütteln und/oder Stampfen, Walzen, durch Begehen oder Befahren teilweise verdichtete Schüttungen und bzw. offenzellige Haufwerksgebilde mit einem festen drainagefähigen Belag horizontal verbunden bzw. und/oder abgedeckt werden soll. Als Belag kommt in diesem Falle ein Splitt- oder Korngemisch beliebiger Größe in Betracht, vorzugsweise bis 20 mm. Wobei der hierfür verwendete flüssige vernetzende Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc) in einem Mi­ scher mit dem zu verfestigenden Belagsmaterial vermengt wird, dessen Bestandteile an der Oberfläche gleichmäßig umschließt und die Berührungspunkte der Bestandteile des Belagmate­ rials bei Erhärten fest verbindet, so daß die Drainagefähigkeit des Belages erhalten bleibt.

Besonders wichtig kommt ein solches Verfahren überall dort vorteilhaft zur Anwendung, wo drainagefähige Oberflächenbeläge, z. B. Radwege, Fußgängerwege, Fußgängerüberwege bei Gleisanlagen, Fußwege auf Verschiebebahnhöfen, Plätze und Parkanlagen und Parkplätze usw. Anwendung finden. Das Verfahren eignet sich auch besonders zur Oberflächenabdeckung eines Bahngleises, um die Geheigenschaften zu verbessern, zur Verhinderung von Schotterflug oder zur Erhöhung der Reinigungsfähigkeit desselben. Auch Schall kann damit unter bestimm­ ten Voraussetzungen sehr gut absorbiert werden.

Solche Verfahren sind auf Mehrkomponentenharzbasis bereits bekannt. Begießt man derartige Haufwerksgebilde mit diesen flüssigen Klebern von niederer Viskosität, dann dringt dieser sehr schnell nicht nur nach unten sondern auch seitlich fort. Somit geht eine große Menge Mehr­ komponentenharzkleber für den zu verfestigenden Bereich verloren. Außerdem werden nicht alle Berührungspunkte der einzelnen Partikel des Haufwerkgebildes durch diese vertikale Durchdringung des Mehrkomponentenharzklebers erreicht.

Selbst, wenn man davon ausgeht, daß sich für die Verbindung der einzelnen Steine eines be­ stimmten Haufwerkgebildes bis in eine bestimmte Materialstärke jeweils eine ganz bestimmte Viskosität des Klebers herstellen läßt, so bleiben die weiteren Schwierigkeiten, daß sich die Viskosität normalerweise auch die über die Zeit aufgetragene Viskositätskurve beim Aushärten des Klebers ändert, und vor allem, da bei der praktischen Anwendung keine gleichmäßigen Bedingungen herrschen, weil das Material, die Temperatur und andere Parameter Schwankun­ gen unterliegen und einen großen Einfluß auf die Ausdehnung der Topfzeit, welcher Mehr­ komponentenharzkleber unterworfen sind, und auf die Qualität der Verfestigung und/oder Stabilisierung haben, wenn man einen Mehrkomponentenharzkleber gleichbleibender Viskosität in flüssigem Zustand mit dem Haufwerkgebilde vermengt. Unter anderem werden hier Topfzei­ ten und/oder Aushärtezeiten des fertigen Harz/Härter-Gesteinsgemisches von bis zu 8 Stunden erreicht. Dies kann ohne weiteres bei vorherigen Verwendungen dieser Baumaßnahmen, sei es durch Bausperrungsaufhebung bedingten Umständen usw. zu teilweisen oder ganzen Zerstörung führen, da dieses in sich lockere noch nicht ausgehärtete Gemisch sehr instabil ist. Auch kann durch Witterungsänderung ein eventuelles Auswaschen des Mehrkomponentenkle­ bermaterials erfolgen. Bei einem Zerstören dieser verklebten Bausubstanz ist kein Recycling mehr möglich. Außerdem unterliegen Mehrkomponentenharzkleber härteren Bedingungen der Gefahrenstoffverordnungen für Transport und Entsorgung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches es besser als bisher gestattet, Haufwerksgebilde mit möglichst geringem Bindemittelanteil vertikal und horizontal bis zu einer bestimmten Dimension platten- oder blockmäßig zu verfestigen, ohne daß die naturgegebene Drainagefähigkeit von Haufwerksgebilden um ein wesentliches beeinträchtigt wird. Außerdem sollte das Verfahren eine Vorfertigung von Fertigplatten, Bau­ träger und Segmentfertigung ermöglichen.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das zu bindende Haufwerks­ material, z. B. Splittsteine mit einer Größe von 7-11 mm, in einem Freifallmischer und/oder Zwangsmischer mit einem Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc) vermengt wird, und sich wie ein dünner Film um die Splittsteine legt und sie nach Erhärtung dauerhaft verbindet. Dieser Polyvi­ nylacetat-Dispersion (PVAc)-Klebstoffanteil beträgt in der Regel 1-10 Volumen%, vorzugs­ weise 3-5 Volumen%.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß nach der Verarbeitung des Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc)-Klebersplittgemisches eine schnelle Aushärtung erfolgt, welche außerdem künstlich durch Erwärmen mittels Heißluft beschleunigt und/oder durch vorgewärmtes Schüttgut er­ reicht werden kann, jedoch zuvor ausreichend Aushärtungszeit hat, um verarbeitet und/oder appliziert zu werden. Auch spielt es bei dieser Erfindung keine Rolle, ob sich die Witterungs­ einflüsse ändern. Der als Kleber eingesetzte PVAc-Klebstoff unterliegt keinen Topfzeiten im herkömmlichen Sinne wie der Mehrkomponentenkleber sondern nur Trocknungsprozessen.

In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kleber als Disper­ sion mit einer Pumpe vom Liefertank zur Anwendung gefördert und diese wäßrig-flüssige Klebermasse wird dem Mischgut in einem Zwangs- und/oder Freifallmischer zugesetzt und vermengt.

Dieses Gemenge wird in der Regel als Belag auf einen beliebigen Untergrund, je nach Zweck und Bedarfs vorbereitet durch Stampfen, Rütteln, Walzen oder Säubern usw., aufgebracht, und seinem Zweck entsprechend bearbeitet. Wie z. B. durch Glätten, Rütteln, Stampfen, Walzen oder auch nur einer gewissen Formgebung verarbeitet und/oder unterzogen. Bei dieser Verar­ beitung bleibt die Drainagefähigkeit erhalten. Die Erfindung erlaubt es außerdem, vorgefertigte Bauteile herzustellen, welche anschließend nach dem Stand der Technik entsprechend weiter­ verarbeitet werden, wie z. B. mauem, setzen und/oder kleben.

Als Schüttgut kommen grundsätzlich alle auch bisher schon zu ähnlichen Zwecken benutzte und in Betracht gezogene Materialien, wie z. B. in der Bauindustrie usw., in Frage. Es handelt sich normalerweise um runde oder splittförmige Sande, Kies oder Schotter mit einer Korngröße von 0,5-30 mm, je nach Verwendungszweck erforderlich, können Faserstoffe zur Erhöhung der Festigkeit und/oder Biegezugstabilität zugemengt werden.

Als vernetzte Polyvinylacetat-Dispersion kommen grundsätzlich alle auch bisher schon zu ähn­ lichen Zwecken benutzte und in Betracht gezogene Materialien wie z. B. in der Verpackungs­ industrie, Kunstgewerbe, Möbelindustrie, Automobilindustrie, Elektroindustrie usw. in Frage. Es handelt sich normalerweise um wäßrige Dispersionen wie z. B. HDI oder deren Prepoly­ mere und einzelne oder Gemische davon. Wäßrige Dispersionen mit oder ohne Härter wasser­ fest, folgender chemischer Gruppen: Acrylnitrit-Butadien, Acrylnitrit-Acrylat-Metacrylat, Me­ thylmetacrylat, Polymetacrylat-Polyacrylat, Polyurethan, Polyvinylacetat, Styrol-Acrylat, Sty­ rol-Butadien einzeln oder Gemische davon, zusammen und/oder teilweise mit Härter der che­ mischen Gruppe aliphatische Isocyanate, insbesondere der Basis Hexamethylendi-Isocyanat (HDI) und/oder deren Prepolymere.

An dieser Stelle sei auf die Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Skizze mit, Fig. 1 bezeichnet, eingegangen, welche ein Haufwerksgebilde, mit einer darauf aufgebrachten Schicht erstarrten PVAc-Klebersplittgemischbelages, mit A bezeichnet, auf einem Untergrund mit B bezeichnet.

Dabei ist ersichtlich, daß das einzelne Korn, mit 1 bezeichnet, mit einem dünnen Film PVAc- Klebstoff, mit 2 bezeichnet, vollständig umhüllt, und an den Berührungspunkten untereinander horizontal und vertikal dauerhaft verbunden und/oder verklebt ist.

Claims (14)

1. Verfahren zur Herstellung und/oder dessen Vorfertigung eines drainagefähigen Schüttgutbelages und/oder Bauelementes, für den Bahn-, Straßen- und Wegebau sowie Hoch-/Tiefbau.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergrund vorverdichtet und durch Rütteln, Stampfen oder Walzen eine glatte und/oder gleichmäßige Oberfläche erzeugt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Untergrund draina­ gefähig ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgutmaterial mit einer vernetzenden Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc) ummantelt und seinem Verwen­ dungszweck als ummanteltes Schüttgut zugeführt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das drainagefähige Schüttgut als Bauelement vorgefertigt wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Schüttgutmaterial als Sande, Splitt, Kies oder Schotter ausgebildet ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete Schüttgutmaterial rund oder splittförmig ausgebildet ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgut-Kleber­ gemisch mit Faserstoffen zusätzlich ausgebildet ist.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schüttgutmaterial durch Verkleben der einzelnen Schüttguteinzelteile erfolgt.

10. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kleber eine vernet­ zende Polyvinylacetat-Dispersion (PVAc) durch Mischen mit den Schüttgutbestandteilen vermengt und verbunden wird.

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vernetzende Po­ lyvinylacetat-Dispersion (PVAc) flüssig ausgebildet ist.

12. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyvinylacetat- Dispersion (PVAc) mit einem separaten Härter ausgebildet ist.

13. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung die­ ses Gemisches ein Freifallmischer verwendet wird.

14. Verfahren gemäß Anspruch 1, 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung die­ ses Gemisches ein Zwangsmischer verwendet wird.