Haftkleber

Hinweis: Dieser Abschnitt ist weitgehend eine Synthese der folgenden beiden Haftkleber-Veröffentlichungen:

• Flexible Beläge von Ohio. (Mai 2001). Technical Bulletin: Proper Tack Coat Application. Flexible Pavements of Ohio. Columbus, OH.
• Texas Department of Transportation (TxDOT). (2001). Technical Advisory: Proper Use of Tack Coat. Technical Advisory 2001-1. Texas Department of Transportation. Austin, TX.

Eine Haftbrücke ist eine dünne bituminöse Flüssigasphalt-, Emulsions- oder Cutback-Schicht, die zwischen HMA-Belagsschichten aufgetragen wird, um den Verbund zu fördern. Ein ausreichender Verbund zwischen den einzelnen Schichten und insbesondere zwischen der vorhandenen Straßenoberfläche und einer Deckschicht ist entscheidend, damit sich die fertige Fahrbahnstruktur wie eine Einheit verhält und eine ausreichende Festigkeit aufweist. Wenn benachbarte Schichten nicht miteinander verbunden sind, verhalten sie sich im Wesentlichen wie mehrere unabhängige dünne Schichten – von denen keine für die zu erwartenden verkehrsbedingten Biegebeanspruchungen ausgelegt ist. Ein unzureichender Verbund zwischen den Schichten kann zu Delaminierung (Ablösung) führen, gefolgt von Längsrissen in der Fahrbahn, Ermüdungsrissen, Schlaglöchern und anderen Beeinträchtigungen wie Spurrinnen, die die Lebensdauer des Belags stark reduzieren (TxDOT, 2001).

Auftrag

Haftbrücken sollten gleichmäßig auf die gesamte Fahrbahnoberfläche aufgetragen werden und eine Deckung von etwa 90 % erreichen. Um diese Gleichmäßigkeit zu erreichen, müssen alle Aspekte des Auftrags berücksichtigt und sorgfältig kontrolliert werden. Spezifische Aspekte sind:

• Zustand der Belagsoberfläche, die den Haftkleber erhält
• Auftragsmenge
• Verdünnung des Haftklebers

Zustand der Belagsoberfläche, die den Haftkleber erhält

Die Belagsoberfläche, die den Haftkleber erhält, sollte sauber und trocken sein, um eine maximale Haftung zu gewährleisten. Emulgierte Haftkleber können auf kühle und/oder feuchte Beläge aufgetragen werden, allerdings kann sich die Zeitspanne bis zum Abbinden verlängern (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Da vorhandene und gefräste Beläge sehr schmutzig und staubig sein können, sollten ihre Oberflächen vor dem Auftragen der Haftbrücke durch Fegen oder Waschen gereinigt werden, da sich das Haftbrückenmaterial sonst eher mit dem Schmutz und Staub als mit den angrenzenden Belagsschichten verbindet. Dies kann dazu führen, dass das Haftklebermaterial übermäßig weit nachläuft. Baufahrzeuge und -geräte nehmen das Haftkleber-Schmutz-Gemisch mit ihren Reifen auf und verlassen die bestehende Fahrbahn mit wenig oder gar keinem Haftkleber in den Radwegen (Abbildung 4). Rissbildung und Delamination sind typische Schäden, die bei mangelnder Sauberkeit auftreten (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Auftragsmenge

Der Haftvermittlerauftrag sollte zu einer dünnen, gleichmäßigen Schicht aus Haftvermittler-Material führen, die etwa 90 Prozent der Fahrbahnoberfläche bedeckt (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Um dieses Ergebnis zu erreichen, variiert die Auftragsmenge je nach dem Zustand des Belags, der die Haftbrücke erhält. Eine zu geringe Haftbrücke kann zu einer unzureichenden Haftung zwischen den Schichten führen. Zu viel Haftkleber kann eine geschmierte Gleitfläche zwischen den Schichten bilden oder dazu führen, dass das Haftklebermaterial in die Deckschicht eingezogen wird, was die Mischguteigenschaften negativ beeinflusst und bei dünnen Deckschichten sogar zu Ausbluten führen kann (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Tabelle 1 zeigt die empfohlenen Auftragsraten aus Flexible Pavements of Ohio (2001).

Tabelle 1. Empfohlene Emulsionshaftkleber-Auftragsmengen aus Flexible Pavements of Ohio (2001)

Rückstände: Die Ausbringungsmenge des reinen Asphaltbinderanteils der Emulsion

Unverdünnt: Die Ausbringungsmenge der unverdünnten Emulsion
Verdünnt 1:1 mit Wasser: Die Aufbringungsmenge einer 1:1 mit Wasser verdünnten Emulsion

Grundlegende Überlegungen zur Aufbringungsmenge sind:

• Rauheit der Belagsoberfläche, die die Haftbrücke erhält. Raue Oberflächen erfordern mehr Haftkleber als glatte Oberflächen. So entsteht beispielsweise durch das Fräsen eine raue, gerillte Oberfläche, die die Oberfläche des vorhandenen Belags im Vergleich zu einer ungerillten Oberfläche vergrößert. Die Vergrößerung der Oberfläche hängt von der Art, der Anzahl, dem Zustand und dem Abstand der Zähne der Fräswalze ab, liegt aber typischerweise im Bereich von 20 bis 30 Prozent, was eine entsprechende Erhöhung der Haftbrücke (20 bis 30 Prozent mehr) im Vergleich zu einer ungefrästen Oberfläche erfordert (TRB, 2000).
• Verteilerfahrzeug. Mehrere fahrzeugbezogene Anpassungen und Einstellungen sind für das Erreichen einer gleichmäßigen Auftragung des Haftklebers entscheidend. Im Wesentlichen müssen die Düsenbilder, die Höhe des Sprühbalkens und der Verteilungsdruck zusammenwirken, um einen gleichmäßigen Auftrag des Haftklebers zu erreichen. Im Allgemeinen werden die besten Ergebnisse mit einer „doppelten“ oder „dreifachen“ Überlappung erzielt. „Doppelte/dreifache Überlappung“ bedeutet, dass sich die Sprühbilder der Düsen überlappen, so dass jeder Teil des Belags von genau zwei/drei Düsen besprüht wird (Abbildung 5). Spezifische Hinweise:
  • Die Sprühbilder der Düsen sollten entlang eines Verteilersprühbalkens identisch zueinander sein. Unterschiedliche Überdeckungen führen zu Streifen und Lücken im Haftkleber.
  • Die Höhe des Sprühbalkens sollte konstant bleiben. Beim Auftragen des Haftklebers wird das Fahrzeug leichter und der Sprühbalken steigt an. Das Fahrzeug zum Auftragen des Haftklebers sollte dies kompensieren können. Zu niedrige Sprühbalken führen zu Schlieren, während zu hohe Sprühbalken zu einer übermäßigen Überlappung der Düsen und damit zu einer zu hohen Auftragsmenge führen.
  • Der Druck im Verteiler muss in der Lage sein, das Haftklebermaterial mit einer konstanten Rate aus den Sprühdüsen zu drücken. Ungleichmäßiger Druck führt zu ungleichmäßigen Auftragsraten.
  • Die Temperatur im Verteiler sollte zwischen etwa 24°C (75°F) und 54°C (130°F) gehalten werden. Eine übermäßige Erwärmung kann dazu führen, dass die Emulsion noch im Verteiler bricht.

Verdünnung

Manchmal werden emulgierte Asphalt-Haftkleber mit Wasser verdünnt, um das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zu erhöhen, während das gleiche Volumen des Asphaltbinders in der Emulsion erhalten bleibt. Auf diese Weise kann ein gleichmäßigerer Auftrag erreicht werden, ohne dass übermäßig viel Asphaltbindemittel aufgetragen wird. Eine Verdünnung sollte nach Möglichkeit vermieden werden, da eine unsachgemäße Verdünnung zu verschiedenen Problemen führen kann (z. B. wird die Emulsion zu stark verdünnt und die Verdünnung führt zu einem vorzeitigen Emulsionsbruch). Bevor eine Verdünnung versucht wird, sollten andere Methoden, wie z. B. die Anpassung der Größe der Düsenöffnung oder des Auftragsdrucks des Haftklebers, geprüft werden. Wenn eine Verdünnung vorgenommen werden muss, empfiehlt/merkt Flexible Pavements of Ohio (2001) Folgendes:

• Die Verdünnung sollte vom Emulsionslieferanten und nicht vom Auftragnehmer vorgenommen werden.
• Die Verdünnung verlängert die Emulsionsbruch- und Abbindezeit.
• Die Verdünnung sollte auf einer 1:1-Basis erfolgen.
• Die Verdünnung sollte nur durch Zugabe von Wasser zur Emulsion erfolgen und nicht umgekehrt, was zu einem Bruch der Klebrigkeit führen könnte.
• Die verdünnten Emulsionen sollten mit einer größeren Menge als die unverdünnten Emulsionen aufgetragen werden, um die gleiche Restasphaltbedeckung zu erhalten. Restasphalt ist das Asphaltbindemittel, das nach dem Aushärten der Emulsion übrig bleibt.

Weitere Aspekte der Haftbrücke

Obwohl sie für das gleichmäßige Auftragen der Haftbrücke oder ihre spätere Bindungsfähigkeit nicht entscheidend sind, gibt es mehrere andere bemerkenswerte Aspekte von Haftbrücken.

Timing

Im Allgemeinen sollte eine Haftbrücke genügend Zeit haben, um zu brechen und auszuhärten (Emulsion) oder auszuhärten (Cutback), bevor die nächste Schicht HMA aufgetragen wird.

Tracking

Tracking ist die Aufnahme von Haftbrückenmaterial durch Fahrzeugreifen. Durch Tracking lagert sich das Haftklebermaterial auf den angrenzenden Fahrbahnoberflächen ab. Dieses Material ist zwar unansehnlich, hat aber im Allgemeinen wenig Wirkung und nutzt sich schnell ab. In extremen Fällen kann sich so viel Haftklebermaterial ablagern, dass die Fahrbahnoberflächen verformt oder die Navigation des Fahrers behindert wird (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Gummierte Klebebeschichtungen neigen besonders dazu, an Fahrzeugreifen zu haften. Wenn man die Haftkleber vor dem Befahren abbinden (Emulsionen) oder aushärten lässt (Cutbacks), kann man die Spurbildung erheblich reduzieren.

Verkehr auf Haftklebern

Generell sollte der Verkehr nicht auf Haftklebern zugelassen werden. Wenn eine Haftkleberoberfläche dem Verkehr ausgesetzt ist, besteht die Möglichkeit einer verminderten Griffigkeit, insbesondere bei nassem Wetter (Flexible Pavements of Ohio, 2001). Wenn Haftkleberoberflächen für den Verkehr freigegeben werden müssen, sollten sie mit Sand abgedeckt werden, um Reibung zu erzeugen und ein Aufnehmen zu verhindern. Eine typische Menge für das Auftragen von Sand als Deckschicht beträgt 4 bis 8 lbs/yd2 (Flexible Pavements of Ohio, 2001).

Umfragen

Tack Coat Umfrage von VDOT vom 28. Mai 2008

Fragen

• Staat
• Verlangt Ihr Verkehrsministerium, dass ein Haftkleber vor dem Aufbringen der Deckschicht auf eine ungefräste Oberfläche aufgebracht wird? Wenn ja, welche Haftkleber werden verwendet? Geben Sie eine Haftfestigkeit oder eine Auftragsrate an?
• Verlangt Ihr Verkehrsministerium, dass vor dem Aufbringen einer Deckschicht auf eine gefräste Oberfläche eine Haftbrücke aufgebracht wird? Wenn ja, welches Haftklebermaterial wird verwendet? Geben Sie eine Haftfestigkeit oder eine Auftragsrate vor?
• Hat Ihr Verkehrsministerium Untersuchungen zur Haftfestigkeit durchgeführt? Wenn ja, sind Sie bereit, diese Forschungsergebnisse mitzuteilen?
• Ansprechpartner, falls nicht per E-Mail geantwortet wurde (Name, E-Mail-Adresse, Telefonnummer)?

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