Gussasphalt. Materialbeschrieb. Mineralische Werkstoffe > Bituminöse Werkstoffe

Transkript

1 Materialgruppen: Mineralische Werkstoffe > Bituminöse Werkstoffe Materialbeschrieb Gussasphalt ist eine dichte, giess- und streichfähige Masse aus Gesteinen unterschiedlicher Körnung, Gesteinsmehl (sog. Füller) und einem hohen Anteil an Bitumen, die sich im Unterschied zu anderen Asphaltarten flüssig verarbeiten lässt. Gussasphalt kommt vor allem im Brückenbau als Abdichtungsschicht zum Einsatz. Gussasphalt lässt sich jedoch auch in vielen anderen Bereichen verwenden und ist in verschiedenen Härtegraden herstellbar. Bis in die 1970er-Jahre wurde dem Gussasphalt anstelle von Bitumen häufig das mittlerweile als krebserregend eingestufte Bindemittel Teer(bitumen) zugesetzt. Das Material ist sehr hohlraumarm (<3 Volumenprozent) und muss deshalb nicht verdichtet werden. Überdies ist es wasser- und dampfdicht, thermoplastisch und beständig gegenüber zahlreichen Laugen und Säuren. Da es gegossen wird, lässt es sich fugenlos verlegen, ist weitgehend wurzelfest, staubfrei, äusserst strapazierfähig und - in abgestreuter Form - griffig an der Oberfläche. Gussasphalt ist schalldämmend und elektrisch isolierend, kann jedoch durch Zusatz von Graphitstaub leitfähig gemacht werden. Nach dem Einbau muss das Material nicht weiter aushärten und ist bereits nach zwei Stunden begeh- oder belegbar. Gussasphalt altert sehr gut. Gussasphalt kann man nach dem Einbau auf vielfältige Weise bearbeiten. Im Strassenbau wird er mit Splitt abgestreut, der mit Bitumen vorumhüllt wurde, um Verkehrssicherheit zu gewährleisten. Zur Erhöhung der Rutschfestigkeit auf Rampen wird die Oberfläche ebenfalls abgestreut oder mechanisch bearbeitet, wodurch individuelle Oberflächen entstehen. Gussasphalt ist vor dem Einbau beliebig einfärbbar, auch Gesteinssorten oder andere Materialien können gewählt und beigemischt oder in die Oberfläche eingestreut werden. Der fertige Gussasphalt ist überdies mit weiteren Materialien belegbar. Abgeschliffen wird Gussasphalt zu einem edlen Terrazzo, dessen Oberfläche versiegelt werden kann. Gussasphalt wird traditionellerweise im Tiefbau als Schutz-, Ausgleichs- oder Deckschicht für Fahrbahnen und Gehwege verwendet. Man findet das Material aber auch in Fussgängerzonen, auf Parkdecks und Sportplätzen. Es kommt auch im Untertagbau zum Einsatz. Im Hochbau wird Gussasphalt als MATERIAL ARCHIV / 6

2 Dichtungs- und Nutzbelag verwendet und als Abdichtungssystem u. a. in Nassräumen und Markthallen sowie im Zuge von Gewässerschutzmassnahmen eingesetzt. Auch als Stallbodenbelag hat er sich bewährt. Seit einigen Jahren kommt der Werkstoff zudem im Büro- und Wohnungsbau, in Empfangshallen, auf Vorplätzen sowie als Unterlagsboden oder Fertigbelag zum Einsatz. Er ist im Verbund oder schwimmend sowie in Verbindung mit einer Fussbodenheizung einbaubar. Italienische Bezeichnung: Französische Bezeichnung: Englische Bezeichnung: asfalto fuso asphalte coulé mastixasphalt (Daraus entstand die auch im europäischen Normenwerk eingeführte Abkürzung MA.) Hintergrund Etymologie: Das Wort Asphalt leitet sich vom griechischen Begriff asphales = sicher, zuverlässig, dauerhaft ab, womit auch Eigenschaften des Gussasphalts beschrieben sind. Geschichte: Die industrielle Nutzung von Asphalt und damit einhergehend auch die Herstellung von Gussasphalt kam erst im 19. Jh. auf (erste Erwähnung des Materials im Jahr 1880). Um die Jahrhundertwende vom 19. zum 20. Jh. etablierte sich in Europa die Praxis des Asphaltstrassenbaus mit Gussasphalt. In der Schweiz kommt Gussasphalt heutzutage vor allem im Tiefbau in Tunnels und auf Brücken zum Einsatz. Aufgrund seiner vielfältigen Gestaltungsmöglichkeiten gewinnt er aber auch zunehmend als Bodenbelag im Innenausbau an Bedeutung. Ökologie: nachhaltiger, alterungsbeständiger Werkstoff Recycling: Gussasphalt ist rezyklierbar. Kunst, Handwerk, Design: Aus Gussasphalt können Skulpturen gefertigt werden. Herstellung Fertigung: Die Herstellung von Gussasphalt erfolgt in speziellen Asphaltmischanlagen. Zunächst werden Sand und Splitt in einer Trockentrommel getrocknet. Dort herrscht ein Vakuum, durch das die Feinanteile (Staub und Füller) abgesaugt werden. Das heisse Gestein wird daraufhin zusammen mit dem Bitumen dosiert in den Mischer gegeben und ca. 80 Sekunden bei einer Temperatur von ca. 220 MATERIAL ARCHIV / 6

3 C vermengt. Daraufhin füllt man das fertige Gemisch direkt in einen fahrbaren Kocher mit Rührwerk und transportiert es zur Baustelle, wo es bei durchschnittlichen Temperaturen von 220 C eingebaut wird. Dies geschieht meist mit speziellen Gussasphaltfertigern oder aber per Hand. Eigenschaften Zusammensetzung/Analyse: Gussasphalt wird je nach Zusammensetzung der Gesteinskörnungen, des Gehalts an Bitumen und dessen Sorte in verschiedenen Härtegraden produziert. Europäische Normen (EN): DIN EN SN SN Erscheinung Farbe: in verschiedenen Farben erhältlich Gussasphalt lässt sich durch Zugabe von Farbpigmenten einfärben. Geruch: neutral Nach dem Einbau ist Gussasphalt geruchlos und beeinflusst weder den Geschmack oder den Geruch gelagerter Güter. Haptik: fest, hart, trocken Beständigkeit Grundsätzlich entspricht die Beständigkeit von Gussasphalt derjenigen von Bitumen. Er ist somit wasserbeständig und weitgehend unempfindlich gegenüber verschiedenen Chemikalien, wie Kohlensäure und anderen schwachen anorganischen Säuren, aggressiven Wässern, Salzen, schwachen und konzentrierten Alkalien meist auch bei höheren Temperaturen sowie stark polaren Lösungsmitteln, wie Benzin, Toluol oder Trichloräthan. Bei starken Säuren wird die Beständigkeit durch die Temperatur und die oxidierende Wirkung der Säure massgebend beeinflusst. Mechanische Eigenschaften Rohdichte: 2350 kg/m 3 Thermische Eigenschaften MATERIAL ARCHIV / 6

4 Brandverhalten: Wenn Gussasphalt hoch genug erhitzt wird, kann er brennen, was insbesondere bei Strassenbelägen in Tunnels zur Gefahr werden kann. Längenausdehnungskoeffizient: Alpha 6x10 5 / C Wärmeleitfähigkeit/-zahl [λ]: W/mK Optische Eigenschaften Gussasphalt kann auf vielfältige Weise oberflächenbehandelt werden. Je nachdem, ob er geschliffen oder naturbelassen wird, mit Farbpigmenten eingefärbt wird oder sonstige Zuschläge enthält, variieren seine optischen Eigenschaften sehr stark. Brandverhalten Brennbarkeitsgrad nach VKF: Rauchentwicklung (EN :2002): 6q quasi nichtbrennbar s1 keine / kaum Rauchentwicklung Bearbeitung Lieferformen: LKW-Ladungen Oberflächenbearbeitung: sandstrahlen, schleifen Die Oberfläche von Gussasphalt lässt sich individuell gestalten, man kann sie z. B. mit diversen keramischen Granulaten abstreuen. Oberflächenbehandlung: beschichten, polieren Arbeitsschutz: Beim Einbau von Gussasphalt entstehen keine erhöhten Belastungen (SUVA Messungen). Konservierung Schutz und Pflege: Gussasphalt ist äusserst pflegeleicht. Anwendung Anwendungsgebiete: Hoch- und Tiefbau, Innenausbau MATERIAL ARCHIV / 6

5 Anwendungsbeispiele: Strassenbelag, Gehwegbelag, Decorbeläge, Sichtestriche - Museum Gunzenhauser, Chemnitz, Gussasphaltterrazzo in den Ausstellungsräumen - Focus Terra, Zürich, heller und dunkler Gussasphaltestrich Sammlungen Muster in folgenden Sammlungen: ETH Zürich Baubibliothek, Gewerbemuseum Winterthur, HKB Bern Fellerstrasse, HSLU T+A Campus Horw, Sitterwerk St. Gallen, ZHAW Winterthur Halle 180 Standort in der Sammlung ETH Zürich Baubibliothek: BB-ES Bindemittel Bitumen > Bodenund Strassenbeläge/Estrich Gewerbemuseum Winterthur: Mineralische Werkstoffe > Schublade 17 HKB Bern Fellerstrasse: KuR ZHAW Winterthur Halle 180: BauStoffArchiv Spezialmuster ETH Zürich Baubibliothek: diverse Abstreuungen, Oberflächenbehandlungen und Einfärbungen Bezugsquelle Bezugsquelle Sammlungsmuster: Aeschlimann, Zofingen, CH Walo Bertschinger, Lenzburg, CH Quellennachweis Verwendete Quellen: Hegger, M. et al. (Hrsg.) (2005). Baustoff Atlas. Basel et al.: Birkhäuser Verlag, S. 65. Möhring, R. (2011). Baustoffkenntnis. Köln: Werner Verlag, S Straube, E. & Krass, K. (Hrsg.) (2005). Straßenbau und Straßenerhaltung. Ein Handbuch für Studium und Praxis. Berlin: Erich Schmidt Verlag, S , Weitere Quellen: Eichler, F. (1955). Estriche und Bodenbeläge im Hochbau. Berlin: Verlag Technik, S , MATERIAL ARCHIV / 6

6 lt-in-der-praxis ( ) Links: ( ) ( ) Expertin / Experte: Empa, Abteilung Strassenbau/Abdichtungen Material-Archiv-Signatur: MIN_WER_BIT_2 Text verfasst von: ETHZ, KB, 2014 Stand: (Online-Schaltung: ) Permalink: materialarchiv.ch/detail/1581 MATERIAL ARCHIV / 6