具有增強的粘結特性的路面結構的製作方法

2023-07-26 21:18:51 1

專利名稱：具有增強的粘結特性的路面結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及對支撐結構上的路面進行密封的領域。
背景技術：
鋪設在支撐結構(特別是混凝土支撐結構)上的路面是經常會遇到的，尤其是在作為橋梁的時候。這種混凝土支撐結構通常利用浙青層(Bitumenbahnen)加以密封。 然而，由於浙青層的熱塑性，其很容易受到溫度波動的影響。與之相反，彈性的塑料層 (Kunststoffbahnen)在很寬的溫度範圍內都具有恆定的彈性，因此，即使在極端的溫度條件下也可實現其密封功能。在公路建設中，通常鋪設以浙青為基礎的承重層(Tragschicht) 作為頂層。但這裡的問題在於，在承重層與支撐結構材料(特別是混凝土)之間必須具有良好的粘結接合(Haftverbimd)，這當然包括與所有中間層的粘結。在這裡，由於所使用的材料，使得塑料薄膜與含有浙青的承重層之間的粘結特別成為非常難以解決的問題。解決這個問題的一個出發點是在塑料層與含有浙青的承重層之間使用澆注式浙青(Gussasphalt)作為粘結劑(Haftmittel)。但是這種體系具有很大的缺點首先，澆注式浙青必須在較高的溫度下鋪設，而含有浙青的承重層只能在冷卻後鋪設，一方面，由於該附加步驟，這會使路面的密封的形成(或者說路面的形成過程)時間更長、費用更高。另一方面也顯示出，這種路面會由於路面使用車輛的較高軸向載荷(Achslasten)而變形，並在短時間內對路面造成不期望的傷害。文獻WO 20081095215避開了這個問題，其中，它使用混凝土路面。該文獻公開了一種位於混凝土支撐結構上的混凝土路面，在混凝土支撐結構與混凝土路面之間有塑料薄膜，並且在塑料薄膜與混凝土路面之間有粘結層。為了確保混凝土路面與粘結層的粘結，在此提出在粘結層硬化之前向其中撒入石英砂。文獻AT 413990B提出，使用基於聚氨酯的膠粘底漆(Kleb印rimer)，以改善塑料薄膜與含有浙青的承重層之間的粘接，在膠粘底漆上撒上鬆散的合成樹脂顆粒。但是一方面，撒上顆粒會帶來一些問題，特別是當在暴露於風中的混凝土結構中撒上顆粒時或撒上顆粒之後，例如會導致大量的顆粒被風吹走，這將造成不必要的材料損失或不可控的粘結損失。此外已經證實在剪切負荷下，這種體系強烈傾向於在顆粒和浙青之間發生粘附破壞 (adhasivem Bruch)。粘附破壞的發生始終是粘結不足的表現，並可能特別在較長時間暴露於環境中之後導致脫層和不密封。

發明內容
本發明的目的在於提出一種路面結構，其建造簡單、經濟，可以在塑料薄膜與含有浙青的承重層之間產生高的粘結，以形成良好的粘結接合，並在進行粘結測試時，在剪切負荷下，在浙青中大部分導致內聚破壞。出乎意料的是，利用如權利要求1所述的方法和如權利要求13所述的路面結構可以解決這個問題。另外，這種路面結構即使在較高的車輛軸向載荷的情況下也可以有效地長期使用。該方法允許以快速且具有成本效益的方式和方法對位於支撐結構(特別是混凝土支撐結構)上的路面進行密封。本發明的核心在於，將環氧固態樹脂(Epoxid-Festharz)和在室溫下呈固態的熱塑性聚合物的組合作為在此所需的粘結組合物的主要組成部分。此外，通過有利的實施方式，可以簡單地防止現有技術中的主要問題，即不期望的粘結劑被風吹走的問題，並因此在建造路面結構時能夠簡單地提高質量保證。通過粘結測試可以證明本發明能夠顯著提高內聚破壞在浙青中的比例。因此，對於抗剪強度而言，關鍵點是浙青的自身強度，而不再是粘結。由此，還可以確保，更長時間地保持粘結(Klebverbimd)，並可以大幅度減少以浙青為基礎的承重層形成脫層和因此而產生的裂縫和不密封。特別有利的是，可以不使用澆注式浙青。本發明的其它方面是其它獨立權利要求的主題。本發明特別優選的實施方式是從屬權利要求的主題。本發明的實施方式在本發明的第一方面涉及一種用於建造路面結構的方法，該方法包括以下步驟(i)在支撐結構上塗裝底漆，特別是在混凝土結構上塗裝混凝土底漆；(ii)在按照步驟(i)塗裝有底漆的支撐結構上鋪設塑料薄膜；並且在隨後(iii)塗裝粘結組合物，其包含(a)至少一種環氧固態樹脂(b)至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物和(iv)鋪設以浙青為基礎的承重層。這種支撐結構優選是地上建築或地下建築的形式。特別可以是橋梁、走廊、隧道、 進口坡或出口坡或停車場。這種支撐結構的優選實施例是橋梁。路面所需的支撐結構是一種由具有支撐性能的材料組成的結構。這種材料特別可以是金屬、金屬合金或混凝土，特別是強化混凝土，優選為鋼筋混凝土。這種支撐結構的最優選的實例是由混凝土製成的橋梁。在步驟(i)中，將底漆(特別是混凝土底漆)塗裝在支撐結構上。在本文獻中，一般將「底漆」理解為塗裝在襯底(Substrat)上的聚合物的薄層，其改善了該襯底與其它襯底之間的粘結。底漆在室溫下具有可流動的稠度，並通過塗覆、上漆、卷繞、噴塗、澆注或塗刷而塗裝在襯底上。應該注意的是，術語「可流動」在這裡不僅表示是液態的，而且還表示是高粘性的蜜狀材料直至糊狀材料，其形狀與地球引力的作用相適應。在本文獻中，將「室溫」理解為23°C。在本文獻中，將「混凝土底漆」理解為塗裝在混凝土上的聚合物的薄層，其可以改善混凝土與其它襯底的粘結。基於環氧樹脂的底漆特別適宜作為混凝土底漆。特別是雙組分的環氧樹脂樹脂-底漆(Epoxidharzharz-Primer)，其包含一種(即第一種)成分為環氧樹脂，特別是基於雙酚A 二縮水甘油醚(Bisphenol-A-Diglycidylether)的環氧樹脂；另一種(即第二種)成分為固化劑(HSrter)，尤其是多胺(Polyamin)或多硫醇 (Polymercaptan) 0特別優選不含有任何填充劑的環氧樹脂-底漆。此外，混凝土底漆優選是流動性的(diinnflUssig)，特別具有低於IOOOOmPas (優選在IOmPas與IOOOmPas之間)的粘度，從而使其可以滲入混凝土表面。特別優選的混凝土底漆是雙組分、流動性的環氧樹脂底漆，例如由Sika Deutschland GmbH或Sika Schweiz AG銷售的系列商標名稱為 Sikafloor⑧或Sikagard⑧的產品。特別優選的混凝土底漆為Sikafloor -156塗底漆 (Grundierung)禾口 Sikagard -186。正如專業人員所熟知的那樣，對於其它材料，各自有適合的底漆，例如用於鋼材的鋼底漆。在本文獻中，將「塑料底漆」理解為塗裝在塑料薄膜上的聚合物的薄層，其可以改善塑料薄膜與其它襯底的粘結。特別使用基於環氧樹脂的底漆作為塑料底漆。此外，優選在步驟(i)與步驟(ii)之間，將無機添加劑(Einstreumittel)(特別是砂，優選為石英砂)摻入底漆(優選為混凝土底漆)中。為了確保在添加劑與底漆(特別是混凝土底漆)之間有良好的粘結，優選在底漆硬化之前摻入添加劑。優選無機添加劑的最大粒徑小於1mm，特別是在0. Imm與Imm之間，優選在0. 3mm 與0. 8mm之間。但是，需要對這種添加劑的量進行計算，以便使底漆沒有被完全覆蓋，而是在結構中始終處於底漆與塑料薄膜直接接觸的位置。已經發現，使用添加劑有利於塑料薄膜與底漆或支撐結構之間的粘結。對此，可能的(但不限制本發明的)解釋是底漆至少部分地環繞顆粒表面，並由此在塑料薄膜與底漆之間形成更大的接觸面；和/或通過無機添加劑，底漆層在局部被顯著強化，從而能夠在塑料薄膜與支撐結構之間傳遞或承受更大的力；和/或通過添加劑在塑料薄膜與底漆之間產生純機械的錨固，其中，包含在底漆的基體(Matrix)中的顆粒形成粗糙的底漆表面，並且這些顆粒結合在優選為彈性的塑料薄膜的表面中。如果在現場製作塑料薄膜，特別是通過噴霧法(Spritzverfahren)製作時，塑料薄膜具有明顯更大的接觸面，因為其被塗裝於底漆表面上，而該底漆表面由於添加劑所造成的粗糙度而具有明顯更大的表面。關於底漆的層厚度，專業人員應當了解其當然在很大程度上還取決於支撐結構的表面粗糙度以及是否使用添加劑。底漆的平均層厚度通常介於100微米與10毫米之間， 優選底漆層的平均層厚度低於3mm，優選在0. 3mm與2mm之間。然後，在步驟(ii)中將塑料薄膜鋪設在步驟(i)塗裝有底漆之後的支撐結構上。為了使塑料薄膜儘可能是適用的，塑料薄膜應該是最大程度防水的，並且在水或溼氣的長期影響下不會分解，或者受到機械損傷。作為塑料薄膜，如已經在現有技術中用於密封目的、特別是用於屋頂或用於橋梁密封目的的那些是合適的。為了在鋪設以浙青為基礎的承重層時所產生的溫度影響下，儘可能少地造成損傷或發生變化，特別有利地由軟化點超過140°C (優選在160°C與300°C之間)的材料製造塑料薄膜。塑料薄膜應該優選具有至少最低限度的彈性，以便能夠克服例如在浙青與支撐結構之間由溫度所引起的膨脹差異或者在支撐結構或承重層中由斷裂所引起的張力，而不會使塑料薄膜受到破壞或撕裂並影響塑料薄膜的密封功能。特別優選基於聚氨酯或聚脲或聚(甲基)丙烯酸酯或環氧樹脂的塑料薄膜。塑料薄膜可以作為預製幅材使用。在這種情況下，塑料薄膜優選在薄膜模具中通過工業過程製造，並在到達施工現場時優選以塑料薄膜卷的形式投入使用。在這種情況下，使塑料薄膜在完全固化或硬化之前與底漆相接觸是有利的。
但是，也可以在現場製造塑料薄膜，例如通過在現場混合併使用的活性成分的交聯反應。已經證實注塑成型的塑料薄膜是特別有利的。塑料薄膜有利地具有毫米級的層厚度，一般在0. 5mm與15mm之間，優選在Imm與 4mm之間。大多數情況下，優選使用聚氨酯薄膜，特別是由雙組分聚氨酯注塑成型的薄膜，作為塑料薄膜。在通過步驟(iii)塗裝粘結組合物之前，在通過步驟(ii)所鋪設的塑料薄膜上， 通過步驟(ii，a)塗裝塑料底漆是有利的。特別將基於雙組分聚氨酯或環氧樹脂(優選環氧樹脂)的底漆作為塑料底漆使用。本發明的核心是，通過塗裝特定的粘結組合物，確保塑料薄膜與以浙青為基礎的承重層之間的粘接。該粘結組合物包含以下主要成分a)至少一種環氧固態樹脂以及b)至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物術語「環氧固態樹脂」是環氧樹脂方面的專業人員公知的，其與「環氧液態樹脂」相對地使用。固態樹脂的玻璃化溫度超過室溫，也就是說，其可以在室溫下被粉碎成流動性粉末。優選環氧固態樹脂具有下述下式(I)
R' R"「R· R"—
Γ T T 1 Ij Τ ο
OOHsO在此，取代基R』和R」彼此相互獨立地表示H或CH3。此外，參數s表示大於1. 5、 特別是從2到12的數值。這種環氧固態樹脂可以在市場上購得，例如系列商標名稱為D. E. R 或 Araldite⑧的產品或Dow或Huntsman或Hexion的環氧類樹脂，以及對應於專業人員所熟知的那些。參數S位於1和1. 5之間的式(I)的化合物被專業人員稱為半固體環氧樹脂。本發明在此同樣將其視為固態樹脂。但是在狹義上，優選其參數s為大於1. 5的數值的環氧樹脂。此外，還需要指出的是如果使用環氧液態樹脂代替環氧固態樹脂，本發明的優勢將不復存在。因此，本發明的本質在於在粘結組合物中存在環氧固態樹脂。在室溫下呈固態的熱塑性混合物是一種在室溫下可聚合的材料，其在溫度超過軟化溫度時變軟並最終變成可流動的。在本文獻中，軟化溫度或軟化點(Softening point)特別理解為遵照DIN ISO 4625根據環和球法(Ring & Kugel-Methode)測量得到。非常有利的是，在室溫下呈固態的熱塑性聚合物具有80°C到150°C範圍內，特別90°C到130°C範圍內的軟化點。熱塑性聚合物特別優選具有這樣的軟化點其比在步驟 (iv)中進行鋪設時所測量到的以浙青為基礎的承重層的溫度低至少25°C。作為在室溫下呈固態的熱塑性聚合物，特別應理解為至少一種烯類不飽和單體的均聚物或共聚物，特別是選自以下組成的組中的單體的均聚物或共聚物乙烯、丙烯、丁烯、 丁二烯、異戊二烯、丙烯腈、乙烯基酯(特別是醋酸乙烯酯)、乙烯基醚、烯丙基醚、(甲基) 丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯、馬來酸、馬來酸酐、馬來酸酯、富馬酸、富馬酸酯和苯乙烯。特別適用的是僅由這裡所列出的組的單體製成的共聚物。此外，特別適用的是利用接枝反應(Pfropfungsreaktion)進行改性的烯類不飽和單體的共聚物，特別是利用接枝反應進行改性的上述部分的共聚物。例如聚烯烴、特別是聚α-烯烴適於作為在室溫下呈固態的熱塑性塑料。大多數情況下，這種聚烯烴優選是無規的聚α-烯烴(APAO)。乙烯/醋酸乙烯酯共聚物(EVA)適於作為最優選的熱塑性聚合物，尤其是醋酸乙烯酯含量低於50%的那些，特別是醋酸乙烯酯含量在10%與40%之間、優選在20%與35% 之間、最優選在27%與32%之間的那些。已經證實特別優選使用至少兩種不同的在室溫下呈固態的熱塑性聚合物，其優選具有不同的化學組成。最優選這兩種不同的熱塑性聚合物中的一種是乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。此外，有利的是，另外一種熱塑性聚合物是一種共聚物，在其製備中使用馬來酸或馬來酸酐作為單體或作為接枝試劑(Pfropfungsreagenz)。環氧固態樹脂相對於在室溫下呈固態的熱塑性聚合物的重量比優選在1 2到 1 10之間，特別優選在1 4到1 8之間。此外，已經證實優選粘結組合物具有增粘劑-樹脂(Tackifier resin)，特別是基於烴類樹脂(優選脂肪烴類樹脂)的增粘劑樹脂，特別是例如由Exxon Mobil公司銷售的商標名稱為Escorez 的產品。已經證實粘結組合物還包含化學或物理的發泡劑(Treibmittel)是特別有利的。在此，這涉及放熱性發泡劑，例如氮化合物、聯氨衍生物、氨基脲或四唑。優選是偶氮二醯胺和氧代-雙(苯磺醯胼)，其在分解時釋放能量。此外，吸熱性發泡劑也是適用的， 例如碳酸氫鈉/檸檬酸混合物。這種化學發泡劑例如可以是由Chemtura公司銷售的商標名稱為Celogen 的產品。物理髮泡劑同樣也是適用的，例如由Akzo Nobel公司銷售的商標名稱為Expancel 的產品。特別適用的發泡劑是例如由Akzo Nobel公司銷售的商標名稱為Expancel 的產品或由Chemtura公司銷售的商標名稱為Celogen 的產品。優選發泡劑是化學發泡劑，其被加熱時，特別是加熱至100°C到160°C時，釋放出氣體。物理或化學發泡劑的量基於粘結組合物的重量特別為0. 1-3重量％。此外，粘結組合物特別可以包含通過升高溫度而活化的環氧樹脂交聯催化劑和/ 或用於環氧樹脂的固化劑。其特別可以選自由以下組成的組雙氰胺、三聚氫二胺、胍、氨基胍及其衍生物；取代脲，特別是3-(3-氯-4-甲基苯基)-1，1- 二甲基脲(綠麥隆)；或者苯基-二甲基脲，特別是對-氯苯基-N，N-二甲基脲(滅草隆)、3_苯基-1，1-二甲基脲(非草隆)、3，4- 二氯苯-N，N- 二甲基脲(敵草隆)、N，N- 二甲基脲、N-異丁基-N』，N』 - 二甲基脲、1，1』 -(己烷-1，6-二基)雙(3，3』 - 二甲基脲)以及咪唑、咪唑鹽、咪唑啉和胺絡合物。這些可熱活化的固化劑優選可在溫度為80°C _160°C時被活化，特別是85°C到150°C， 優選為90°C -140°C時活化。特別是可以將雙氰胺與取代脲聯合使用。除了已經提及的成分之外，粘結組合物還可以包含其它成分，例如殺菌劑、穩定劑 (特別是熱穩定劑)、增塑劑、顏料、附著力增強劑(特別是有機矽烷)、反應性粘合劑、溶齊 、流變改性劑、填料或纖維，特別是玻璃纖維、碳纖維、纖維素纖維、棉纖維或合成塑料纖維(Kimststofffasern)，優選得自聚酯的纖維、或得自乙烯和/或丙烯的均聚物或共聚物的纖維、或得自粘膠纖維的纖維。根據粘結組合物的不同實施方式，這些纖維可以作為短纖維或長纖維，或者以紡制的、織造的或非織造的纖維材料的形式使用。這些纖維的使用特別有利於改善機械強化，特別是當至少一部分纖維是由抗拉的或高抗拉強度的纖維，特別是由玻璃、碳或芳綸製成的纖維組成時。粘結組合物有利地以顆粒的形式被使用，顆粒直徑優選為Imm至10mm，特別優選為 3mm 至 6mm。在一個優選的實施方式中，該粘結組合物與如上所述在現場製造的塑料薄膜聯合使用，並在該實施例的開放時間(Offenzeit)內，利用由活性成分的交聯反應而製成的塑料薄膜進行塗裝。優選通過在尚未完全反應並且至少容易粘附的塑料薄膜上撒上該粘結組合物，以實現其塗裝。這樣做的優勢很大，所撒上的粘結組合物粘附地保留在塑料薄膜的表面上，並且能夠在很大程度上防止不期望的粘結組合物損失，例如被風吹走。在另一種優選的實施方式中，在步驟(ii a)中，將塑料底漆塗裝在步驟(ii)中所鋪設的塑料薄膜上，其中，在塑料底漆的開放時間內塗裝粘結組合物。優選通過在尚未完全反應並且至少容易粘附的塑料底漆上撒上該粘結組合物，以實現其塗裝。這樣做的優勢很大，所撒上的粘結組合物粘附地保留在粘結在塑料薄膜上的塑料底漆的表面上，並且能夠在很大程度上防止不期望的粘結組合物損失，例如被風吹走。在另一種優選的實施方式中，使用薄膜(Folie)形式的粘結組合物。這通過塗裝薄膜形式的粘結組合物來實現。這種粘結組合物薄膜可以例如在薄膜模具中通過使粘結組合物至少部分熔化並隨後進行擠出或壓延而製造。必要時，如果粘結組合物薄膜包含織物纖維或羊毛纖維，或者與織物纖維或羊毛纖維相接合，例如被共擠出(an-extruidert)， 則也是有利的。在冷卻之後，該薄膜可以被簡單地捲起，並進而被輕鬆地儲存或運輸。因此，粘結組合物可以輕鬆地到達施工現場，在那裡展開，並按照所需要的尺寸進行切割。這是一種非常具有成本和時間效率的運行過程。這種粘結組合物薄膜的表面基本上是無膠的。但是它卻有利於利用分隔紙，例如矽化紙，來保護粘結組合物薄膜的表面，以便能夠排除在儲存期間，可能發生的卷的個別層彼此粘結的風險。使用這種粘結組合物薄膜有很大的優勢粘結組合物被大面積且均勻地分布，並且能夠在很大程度上防止不期望的粘結組合物損失，例如被風吹走。如果在這種粘結組合物薄膜的表面上塗裝壓敏粘合劑(Pressure Sensitive Adhesive)，也是有利的，由此可以在製造路面結構時，更好地將粘結組合物薄膜固定在塑料薄膜上。在這種情況下，特別推薦使用分隔紙，以防止個別的層彼此之間不期望地粘結在一起，特別是當它們被捲起時。
在另一種優選的實施方式中，將熔化狀態下的粘結組合物塗裝在步驟(ii)中所鋪設的塑料薄膜上。通常這樣進行在現場利用加熱裝置將粘結組合物熔化，並且例如在熔化狀態下進行噴灑或鋪展(aufgerekelt)。然後使粘結組合物通過冷卻凝固成粘結在塑料薄膜上的薄薄的膜。最後，在一種特別優選的實施方式中，粘結組合物是一種分散體(Dispersion)， 其中，至少環氧固態樹脂和熱塑性聚合物以固相(FestkSrperphase )存在於液相 (Flussigphase)中。在這種情況下，在步驟(iii)中，將粘結組合物直接塗裝在塑料薄膜上。液相特別由液態活性粘合劑組成，優選由基於雙組分環氧樹脂的粘合劑組成，雙組分環氧樹脂在必要時還包含溶劑或增塑劑。在該分散體的開放時間結束時形成膜，其與分散體的固態部分結合。這具有很大的優勢粘結組合物的固體部分保持粘附在塑料薄膜的表面上，並且能夠在很大程度上防止不期望的粘結組合物損失，例如被風吹走。最後，在步驟(iv)中，鋪設基於浙青的承重層。特別有利地將該基於浙青的承重層直接鋪設在粘結組合物上。承重層是與車輛直接接觸的路面。含有浙青的承重層通常在應用之前以140°C至 160°C的溫度加熱，並優選利用軋輥軋平。含有浙青的承重層的鋪設是專業人員所熟知的， 因此在這裡不做進一步的討論。除了浙青以外，承重層還包括為專業人員所熟知的其它可能的成分。專業人員熟知被用於建造路面的以浙青為基礎的組合物的成分的種類和量。在這裡特別重要的是，承重層通常具有大量的特別是沙子或碎石這樣的礦物填料。確保塑料薄膜與承重層之間具有良好的粘結接合的主要困難也許可以歸因於礦物成分和浙青的混合，並且能夠將此解釋為它們具有非常不同的親水性(或者說疏水性) 並因此具有相關的不同的潤溼性能的結果。當已熔化的浙青接觸到粘結組合物時，在室溫下呈固態的熱塑性聚合物和必要時粘結組合物的其它可融化的成分根據其熔點而開始熔化或熔化。如果它們被熔化，那麼它們可以形成相當均勻的熱塑性塑料層，或者還可以近表面地溶解在浙青中並形成包含熱塑性塑料的邊界相層(Grenzphasenschicht)。因此，就本發明的實質而言，粘結組合物完全不必形成一個分立、單獨的層。如果粘結組合物具有化學或物理髮泡劑，則當已熔化的浙青接觸到粘結組合物時，發泡劑被活化，並特別釋放出氣體。已經證實由此仍然可以使粘結強化得以進一步提高，這可以在測試內聚破壞部分時觀察到。這種粘結強化的原因尚不完全清楚。有如下推測通過氣體釋放改良界面處的浙青結構，由此特別可以使浙青和粘結組合物實現更好的機械鎖緊。以下也被認為是有利的可以使環氧固態樹脂在單獨的高溫下交聯，但特別是在通過升高溫度而活化的環氧樹脂交聯催化劑和/或用於環氧樹脂的固化劑和/或具有酸酐的化合物的影響下交聯。這被認為是粘結增強的原因之一。然而，還顯示，在缺乏室溫下呈固態的熱塑性聚合物的情況下無法實現本發明的有利特性。這樣建造的路面結構具有顯著的優點確保各層之間彼此長久的結合；其還在很大的軸向載荷下長時間地保持形狀穩定。此外，塑料薄膜和浙青之間的結合相比於現有技術有了極大的提高。因此，它形成了明顯少得多的快速疲勞裂紋，這種疲勞裂紋可能損害路面結構的密封功能。因此，在此所介紹的這種方法不僅在建造路面結構時節省了時間，而且還進一步節省了維護費用，因為可以顯著延長維修或更換的間隔。
另一方面，本發明還涉及到以上詳細描述的粘結組合物用於增強浙青在塑料上的粘結的應用。另一方面，本發明還涉及一種路面結構，該路面結構具有支撐結構，特別是混凝土支撐結構，其表面塗有底漆，特別是混凝土底漆，在底漆上設置有塑料薄膜，以及以浙青為基礎的承重層，和-或者位於塑料薄膜與承重層之間的粘結層；-或者位於塑料薄膜與承重層之間的界面區域中的塑料薄膜和/或承重層的改性區域。粘結層在此以至少一種環氧固態樹脂和至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物為基礎建造。位於塑料薄膜與承重層之間的界面區域中的塑料薄膜和/或承重層的改性區域在此通過至少一種環氧固態樹脂和至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物進行改性。對於各層和材料的詳細情況已經在前文所述的用於建造路面結構的方法中進行了討論。與已經討論的相同，在建造過程中或者形成粘結組合物的分立中間層並構成粘結層，或者利用粘結組合物對塑料薄膜和/或承重層進行改性，由此使塑料薄膜和/或承重層靠近表面的區域的組成成分與塑料薄膜和/或承重層遠離表面的區域的組成成分在化學上是不同的。改性區域的厚度在很大程度上取決於粘結組合物中所包含成分的遷移能力和浙青在應用時的溫度及其冷卻行為的持續時間。該遷移能力還取決於例如這些組成成分的分子量和極性。通常情況下，改性區域的邊界並不是清晰地形成，而是漸進式地形成。


下面將藉助附圖對本發明的實施方式做進一步的說明。在各圖中，相同的元件以相同的標記表示。用箭頭表示運動。其示出圖1 塗裝有底漆和塑料薄膜的支撐結構的截面圖(在步驟(ii)期間或之後的情況)；圖2 在第一種優選的實施方式中塗裝有底漆並塗裝有粘結組合物的支撐結構的截面圖(在步驟(iii)之後的情況)；圖3 在第二種優選的實施方式中塗裝有底漆並塗裝有粘結組合物的支撐結構的截面圖(在步驟(iii)之後的情況)；圖4 在第三種優選的實施方式中塗裝有底漆並塗裝有粘結組合物的支撐結構的截面圖(在步驟(iii)之後的情況)；圖5 在第四種優選的實施方式中塗裝有底漆並塗裝有粘結組合物的支撐結構的截面圖(在步驟(iii)之後的情況)；圖6 具有粘結層的路面結構的截面圖；圖7 具有承重層和塑料薄膜的改性區域的路面結構的截面圖。這些附圖是示意性的。其中僅示出了用於迅速理解本發明的基本要素。圖1示出了塗裝有混凝土底漆3和塑料薄膜4的混凝土支撐結構2的截面示意圖。為此，在第一步驟(i)中，將雙組分的環氧樹脂樹脂-混凝土底漆3鋪設在混凝土支撐結構 2上。接著，在硬化之前將粒度為0.4mm的石英砂(在圖1中未示出)撒在底漆中。隨後， 在步驟(ii)中以4mm的層厚度噴塗雙組分聚氨酯塑料薄膜4。圖1示出了在步驟(ii)之後的路面結構的情況。圖2示出了一種優選的塗裝粘結組合物5的實施方式。在這種情況下，將塑料薄膜4在現場製造，特別是作為可噴灑的雙組分聚氨酯塑料薄膜來製造。粘結組合物5以顆粒5』的形式在塑料薄膜5的開放時間內，特別是在臨近結束時，撒在其表面上。由於塑料薄膜尚未完全反應，因此它們保持粘附在仍然有粘性的塑料薄膜表面上，也就是說，顆粒5』 能夠很容易地陷入塑料薄膜中，並因此在塑料薄膜發生反應期間結合併固定在塑料薄膜表面中。圖3示出了另一種優選的塗裝粘結組合物5的實施方式。在這種情況下，在塑料薄膜4上塗裝塑料底漆6。在此情況下，塑料底漆優選具有活性粘合劑劑，從而通過化學反應產生交聯反應。粘結組合物5以顆粒5』的形式在塑料薄膜5的開放時間內，特別是在臨近結束時，撒在其表面上。由於塑料底漆尚未完全反應，因此它們保持粘附在仍然有粘性的塑料底漆的表面上，也就是說，顆粒5』能夠很容易地陷入塑料底漆中，並在塑料底漆發生反應期間結合併固定在塑料薄膜表面上。圖4示出了另一種優選的塗裝粘結組合物5的實施方式。在這種情況下，將粘結組合物以薄膜5』的形式進行鋪設。該薄膜通過在薄膜模具中對粘結組合物進行熔化和擠出而製成。然後，在薄膜5』的一側塗覆壓敏粘合劑9 (pressure sensitive adhesive)，並用分隔薄膜10加以覆蓋，隨後將薄膜5』捲起。現在根據需要將這種卷運送到施工現場，將薄膜展開並按照正確的長度和寬度剪切，並鋪設在塑料薄膜4上。在鋪設過程中將分隔薄膜10抽出。在圖4中，用灰色箭頭表示抽出方向。通過移走該分隔薄膜，使粘合劑9與塑料薄膜4相接觸，由此使薄膜5」與塑料薄膜4至少臨時固定在一起，並且即使在大風情況下也可以在很大程度上防止粘結組合物5被不期望地移除。圖5示出了另一種優選的塗裝粘結組合物5的實施方式。在這種情況下，將粘結組合物5以分散體5」』的形式鋪設。分散體5」』具有由環氧固態樹脂和熱塑性聚合物組成的固相；和由以雙組分環氧樹脂為基礎的液態粘合劑和溶劑或增塑劑形成的連續液相。分散體5」』例如藉助於毛刷均勻地塗在塑料薄膜4的表面上。通過液態粘合劑的有條件的固化，該液相凝固並與固相成為一體，由此使粘結組合物5固定在塑料薄膜4的表面上。圖6示出了路面結構1的一種實施方式的截面示意圖。正如圖2所示出的那樣， 據此在步驟(iv)中，在路面結構的中間部分上鋪設基於浙青的承重層8。粘結組合物5， 特別以撒入的顆粒5』的形式，通過與熔化的浙青相接觸而被加熱並熔化，從而形成粘結層 r。為簡單起見，在此處所示的的視圖中，粘結組合物5被描述為整個表面的層。在鋪設的浙青層冷卻之後，承重層8是能夠支撐的，並與塑料薄膜4牢固結合。圖6示出了路面結構1的另一種實施方式的截面示意圖。正如圖2所示出的那樣， 據此在步驟(iv)中，在路面結構的中間部分上鋪設基於浙青的承重層8。粘結組合物5，特別以撒入的顆粒5』的形式，通過與熔化的浙青相接觸而被加熱並熔化。其中，在此可以看到粘結組合物5滲入塑料薄膜4和承重層8中。因此，在塑料薄膜4和承重層8之間的邊界面區域中各自靠近邊界形成改性區域，即，塑料薄膜4中的改性區域7」和承重層8中的改性區域V」。通過使粘結組合物5滲入塑料薄膜4或者承重層8，在接近塑料薄膜/承重層邊界面的位置(在圖6中以*或*』表示)處的化學組成與塑料薄膜4或承重層8在遠離塑料薄膜/承重層邊界面的位置(在圖6中以**或**』表示)處的組成是不同的。在鋪設的浙青層冷卻之後，承重層8是能夠支撐的，並與塑料薄膜4牢固結合。附圖標記列表1路面結構2支撐結構，混凝土支撐結構3底漆，混凝土底漆4塑料薄膜5粘結組合物5』顆粒狀的粘結組合物55」薄膜狀的粘結組合物55」』分散體形式的粘結組合物56塑料底漆V粘結層7」以粘結組合物改性的塑料薄膜4的邊界面區域7」』以粘結組合物改性的承重層8的邊界面區域8基於浙青的承重層9粘合劑10分隔薄膜
實施例根據表1中的重量比製備組合物，其中，將組成部分在雙螺杆擠出機中在溫度 80°C時相互混合。隨後，通過隨後的拉條造粒(Stranggranulierung)，可以獲得粒徑為Imm 至3mm的顆粒。
權利要求
1.用於建造路面結構(1)的方法，所述方法包括以下步驟(i)在支撐結構(2)上塗裝底漆(3)，特別是在混凝土結構(2)上塗裝混凝土底漆(3)； ( )在按照步驟(i)塗裝有底漆的支撐結構(2)上鋪設塑料薄膜； 並且在隨後(iii)塗裝粘結組合物(5)，所述粘結組合物包含(a)至少一種環氧固態樹脂(b)至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物和(iv)鋪設以浙青為基礎的承重層(8)。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述粘結組合物(5)還包含化學或物理髮泡劑。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述在室溫下呈固態的熱塑性聚合物是乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
4.如前述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於，所述粘結組合物(5)以顆粒(5』) 的形式被使用。
5.如權利要求1到3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述粘結組合物(5)以薄膜 (5」)的形式被使用。
6.如前述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於，將所述基於浙青的承重層(8)直接鋪設在所述粘結組合物( 上。
7.如前述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於，所述在室溫下呈固態的熱塑性聚合物的軟化溫度在80°C到150°C範圍內，特別在90°C到130°C範圍內。
8.如前述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於，環氧固態樹脂相與在室溫下呈固態的熱塑性聚合物的重量比在1 2到1 10之間，優選在1 4到1 8之間。
9.如前述任一項權利要求所述的方法，其特徵在於，所述塑料薄膜(4)是聚氨酯薄膜， 特別是注塑成型的雙組分聚氨酯薄膜。
10.粘結組合物(5)用於增強浙青在塑料上的粘結的應用，所述粘結組合物(5)包含(a)至少一種環氧固態樹脂(b)至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物。
11.如權利要求10所述的應用，其特徵在於，所述在室溫下呈固態的熱塑性聚合物是乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
12.如權利要求10或11所述的應用，其特徵在於，所述粘結組合物(5)還包含化學或物理髮泡劑。
13.路面結構(1)，其具有支撐結構O)，在所述支撐結構的表面塗裝有底漆(3)，在所述底漆上設置有塑料薄膜(4)；以及以浙青為基礎的承重層(8)，和或者位於塑料薄膜(4)與承重層(8)之間的粘結層(7』)，或者位於所述塑料薄膜(4)與承重層(8)之間的邊界面區域中的所述塑料薄膜(4)和/或承重層(8)的改性區域(7」，7」』 )； 其特徵在於，所述粘結層(7』 )以至少一種環氧固態樹脂和至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物為基礎建造，或者所述改性區域(7」，7」』 )通過至少一種環氧固態樹脂和至少一種在室溫下呈固態的熱塑性聚合物進行改性。
14.如權利要求13所述的路面結構(1)，其特徵在於，所述在室溫下呈固態的熱塑性聚合物是乙烯/醋酸乙烯酯共聚物。
15.如權利要求13或14所述的路面結構(1)，其特徵在於，所述塑料薄膜(4)是聚氨酯薄膜，特別是注塑成型的雙組分聚氨酯薄膜。
全文摘要
本發明涉及一種用於建造路面結構(1)的方法。為了確保塑料薄膜(4)與以瀝青為基礎的承重層之間的良好粘接，使用粘結組合物(5)，其包含至少一種環氧固態樹脂以及在室溫下呈固態的熱塑性聚合物。該方法允許快速、有效地建造路面結構，並顯著地增強粘結。
文檔編號E01D19/08GK102472024SQ201080030796
公開日2012年5月23日 申請日期2010年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者R·泰塞爾, 漢斯·甘特納, 赫伯特·愛克曼 申請人:Sika技術股份公司