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Gleitunterlage für Betonfahrbahnplatten Die Erfindung betrifft eine
aus zwei Schichten bestehende Gleitunterlage für Betonfahrbahnplatten od. dgl. Derartige
Fahrbahnplatten werden insbesondere für den Bau von Straßen, Start- und Landebahnen
für Flugzeuge u. dgl. verwendet.
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Es ist bekannt, daß bei der Herstellung vonBetonfahrbahnplatten der
frisch eingebrachte Beton während der Erhärtung schwindet und dadurch der Betonkörper
eine Strumpfung erfährt. Nach der Erhärtung traten ebenfalls Längs- und Breitenänderungen
auf, die insbesondere durch Temperaturschwankungen bedingt sind.
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Infolge der bei der Schrumpfung auftretenden Reibung zwischen einerFahrbahnplatte
und ihremUntergrund, die sich für verschiedene Grundmaterialien über einen weiten
Bereich ändert, aber sich oft einem Reibungskoeffizienten von 1,0 nähert, wird den
Bewegungen der Fahrbahnplatte ein Widerstand entgegengesetzt, wodurch unerwünschte
Spannungen im Beton auftreten.
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Diese Spannungen führen zu einer Überbeanspruchung der Fahrbahnplatte,
was zur Folge hat, daß diese bei Belastung leicht reißt, zumal die Zerreißfestigkeit
des Betons in den frühen Härtungsstufen gering ist.
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Besteht der Untergrund aus körnigem Material, z. B. aus Schlacke,
so führen Längsbewegungen der Fahrbahnplatte zu einer Umordnung des körnigen Materials,
was zur Folge hat, daß die Fahrbahnplatte nicht mehr gleichmäßig auf der ganzen
Länge aufgelagert ist.
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Es ist bekannt, eine Zwischenschicht von Bitumen oder Papier zwischen
einer Fahrbahnplatte aus Beton und ihrem Grund vorzusehen, um die Reibung zwischen
der Fahrbahnplatte und ihrem Grund herabzusetzen. Bei einer solchen Zwischenschicht
ist der effektive Reibungskoeffizient zwischen der Fahrbahnplatte und dem Untergrund
von der Größenordnung von 0,5 bis 0,6.
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Es ist auch bekannt, zwischen einer Betonfahrbahndecke und ihrem Untergrund
eine einfache Kunststoffschicht, beispielsweise eine einfache Schicht aus Polyäthylen,
vorzusehen, um Feuchtigkeitsverlust infolge Absorption durch den Untergrund während
des Härtungsprozesses zu vermeiden. In diesem Fall ist der effektive Reibungskoeffizient
zwischen der Betonfahrbahndecke und dem Untergrund entweder gleich dem Reibungskoeffizienten
zwischen der Betonfahrbahndecke und dem Polyäthylen oder gleich dem Reibungskoeffizienten
zwischen dem Polyäthylen und dem Untergrund, je nachdem, welches der niedrigere
ist. Dieser effektive Reibungskoeffizient liegt in der Größenordnung von 0,7 bis
0,8.
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Die Erfindung hat den Zweck, mit verbesserten Mitteln den Reibungskoeffizienten
zwischen einer Betonfahrbahndecke und ihrem Untergrund herabzusetzen.
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Gemäß der Erfindung wird eine aus mehreren Schichten gebildete Gleitunterlage
für Betonfahrbahnplatten od. dgl. geschaffen, welche sich dadurch kennzeichnet,
daß die aus Kunststoff bestehende Gleitunterlage als flacher, dünnwandiger Schlauch
ausgebildet und der Reibungskoeffizient zwischen den aufeinanderliegenden inneren
Flächen des Schlauches kleiner als 0,25 ist.
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Vorteilhafterweise besteht der Schlauch aus Polyäthylen, das zwischen
0,025 und 0,075 Gewichtsteilen eines Gleitmittels, beispielsweise Octadecenamid,
enthält.
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Die Verwendung eines flachen Schlauches als Gleitunterlage hat gegenüber
der Verwendung von zwei getrennten Schichten verschiedene Vorteile. Der Schlauch
ist allseitig geschlossen, so daß kein Kies, keine Feuchtigkeit und andere Fremdstoffe
zwischen die inneren Oberflächen gelangen können, wodurch
die Gleitfähigkeit
beeinträchtigt werden würde. Bei der erfindungsgemäßen Gleitunterlage ist es daher
nicht erforderlich, daß man dafür sorgt, daß die Oberfläche des Untergrundes völlig
rein ist, bevor der Beton aufgebracht wird. Auch läßt sich ein flacher Schlauch
schneller und einfacher verlegen als z. B. eine aus zwei einzelnen Folien gebildete
Gleitunterlage. , -Der Reibungskoeffizient zwischen Beton und dem Untergrund kann
bestimmt werden, indem die geringste Kraft, die erforderlich ist, damit eine flache
Platte aus gehärtetem Beton über den Untergrund gleitet, ermittelt wird. Dieser
Test kann bequem ausgeführt werden, indem die Platte auf den Untergrund gelegt,
eine Federwaage an der Platte befestigt wird und eine Kraft in horizontaler Richtung
durch die Federwaage zur Anwendung kommt. Die Anzeige der Federwaage, wenn die Platte
zu gleiten beginnt, wird abgelesen, und der gewünschte Reibungskoeffizient wird
erhalten,- indem die Ablesung durch das Gewicht der Platte dividiert wird.
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Der Reibungskoeffizient zwischen Beton und dem Untergrund liegt gewöhnlich
bei etwa 1,0 und selten unter etwa 0,6.
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Da der effektive Reibungskoeffizient zwischen der Fahrbahnplatte und
dem Untergrund der niedrigste Reibungskoeffizient zwischen irgendeiner der möglichen
gleitenden Flächen ist, findet effektiv eine relative Bewegung der Decke gegen den
Untergrund zwischen den inneren Oberflächen des flachen Schlauches statt.
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Der Reibungskoeffizient zwischen den inneren Flächen des flachen Schlauches
ist kleiner als 0,25, vorzugsweise etwa 0,1.
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Ein bestimmter Typ von Polyäthylen, der wegen seines Herstellungsverfahrens
als Niederdruckpolyäthylen hoher Dichte bekannt ist, kann zu Filmen gepreßt oder
gespritzt werden, die einen Grenzflächenreibungskoeffizienten von etwa 0,2 haben.
Jedoch liefert allgemein verwendetes Polyäthylen, das als Hochdruckpolyäthylen niederer
Dichte bekannt ist, Filme mit einem Grenzflächenreibungskoeffizienten von etwa 0,6.
Solche Filme sind sehr schwierig zu handhaben, da aneinanderliegende Filme nicht
gegeneinander gleiten, und daher ist es üblich, bei der Herstellung solcher Polyäthylenfihme
für gewerbliche Zwecke, beispielsweise zum Einwickeln und Verpacken von Materialien,
vor der Herstellung des Films ein Gleitmittel in das Polyäthylen einzubringen, um
den Grenzflächenreibungskoeffizienten des Films auf etwa 0,25 herabzusetzen.
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Ein Polyäthylenfihm mit noch niedrigerem Grenzflächenreibungskoeffizienten,
der als Gleitunterlage nach der Erfindung verwendet werden kann, kann dadurch erhalten
werden, daß vor dem Spritzen des Films der Kunststoffmasse ein geeignetes Gleitmittel,
von denen Beispiele in der folgenden Tabelle angegeben sind, eingebracht wird.
| Gewichtsprozente Grenzfächenkoeffizient |
| Gleitmittel Gleitmittel in eines Polyäthylenfihm |
| Polyäthylen mit einer Dicke von |
| 0,005 cm mit Gleitmittel |
| Polyäthylenglycolalkylaryläther, wie er als »Ethylan CF« im |
| Handel ist ...............................................
0,2 0,14 |
| Polyäthylenglycolalkylaryläther, wie er als »Texofor F5« im |
| Handel ist .............................................. 1,0
0,16 |
| Polyäthylenglycolalkylaryläther, wie er als »Scurol O« imHandel
ist 0,2 0,24 |
| Octadecenamid ............................................
0,025 0,22 |
| 0,050 0,20 |
| 0,075 0,13 |
| Polyäthylenglycolaminkondensat, wie es als »Catafor 06« |
| im Handel ist............................................ 0,2
0,23 |
Die Dicke des Poly'äthylenschlauches ist nicht entscheidend.
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Der Polyäthylenschlauch kann mit einer Wandstärke von 0,00381 cm verwendet
werden; dann hat die Gleitunterlage eine Dicke von 0,00762 cm.
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Die Weite des Schlauches hängt von der Breite des zu bedeckenden Untergrundes
ab, und eine Weite von 1,5 bis 1,8 m ist zweckmäßig. Wenn der Untergrund breiter
ist, kann die Unterlage in Streifen, Seite an Seite mit einer Randüberlappung von
etwa 7,62 cm gelegt werden, uni sicher zu sein, daß der Untergrund vollständig bedeckt
ist.
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Eine Ausführungsform einer Gleitunterlage nach der Erfindung ist beispielsweise
in der Zeichnung dargestellt.
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Zwischen der Fahrbahnplatte 1 und der Unterlage 2 ist eine Gleitunterlage
5 angeordnet, die aus einem Stück eines flachen Schlauches aus polymerem Filmmaterial
besteht. Infolge des niedrigen Reibungskoeffizienten zwischen den beiden benachbarten
inneren Flächen des Schlauches kann sich die Fahrbahnplatte 1 frei gegen die Unterlage
2, die auf dem Boden 3 aufliegt, bewegen.
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Außer Polyäthylen können auch andere Polymerstoffe mit einem geeigneten
Grenzflächenreibungskoeffizienten für eine Gleitunterlage nach der Erfindung verwendet
werden, z. B. Polytetrafluoräthylen und Polyvinylchlorid.