DE19812475A1

DE19812475A1 - Gittergewebe

Info

Publication number: DE19812475A1
Application number: DE19812475A
Authority: DE
Inventors: Christoph Baumgart; Juergen Klompmaker
Original assignee: LUECKENHAUS TECH TEXTILIEN GMB
Current assignee: SYNTEEN & LUECKENHAUS TEXTIL-TECHNOLOGIE GMBH, 797
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-10-07
Also published as: US6440529B1; EP1066425B1; ES2171327T3; AU3330199A; CA2321655C; DK1066425T3; WO1999049136A1; CA2321655A1; ATE212399T1; DE69900819D1; DE69900819T2; EP1066425A1; PT1066425E

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gitterkonstruktion zur Armierung im Straßenbau mit sich kreuzenden Kettfadensträngen und Schußfadensträngen. Die Felder des Gitters sind von länglich-flächigen Streifen aus dünnem textilem Material teildurchlässig ausgefüllt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gitterkonstruk tion zur Armierung im Straßenbau nach Oberbegriff von An spruch 1.

Eine derartige Gitterkonstruktion in Form eines Gitter gewebes ist bekannt aus US-PS 2,115,667.

Dieses Gittergewebe dient der flächigen Verstärkung des Straßenoberbaus. Hierzu wird das Gittergewebe auf den Unter grund aufgelegt und mit einer bituminösen Asphaltbeschichtung abgedeckt. Das Gitter besteht aus Bändern aus Glasfaser material und ist deshalb relativ biegesteif.

Auf den so vorbereiteten Untergrund soll dann der Straßenbelag z. B. als Grobschicht und Feinschicht aufgebracht werden.

Damit das eingelegte Gittergewebe beim Aufbringen des Straßenbelags nicht behindert, muß es in der bituminösen As phaltbeschichtung festgehalten werden.

Damit tritt aber eine Vielzahl von Parametern auf, die nur schwierig optimal einzuhalten sind.

Ist bei entsprechender Schichtdicke die Temperatur der Asphaltbeschichtung zu hoch, besteht die Gefahr, daß das Git ter einsinkt. Die den Glasfibern innewohnende Vorspannung kann auch zu lokalem Abheben des Gittergewebes aus dem As phaltbett führen. Ist die Temperatur der bituminösen Asphalt beschichtung zu niedrig, schwimmt das Gitter auf. Gegebenen falls kann auch die Festhaltekraft der Asphaltbeschichtung auf das Gittergewebe zu gering sein.

Auch in diesem Fall besteht die Gefahr, daß das Gitter gewebe aus dem Asphaltbett aufsteht.

Um das zu vermeiden, ist es aus der DE 195 43 991 be kannt, ein entsprechendes Gittergewebe mit einem Vlies zu verbinden. Hierdurch entsteht ein Gittergewebe, dessen Felder vollflächig von dem Vliesmaterial aufgefüllt sind.

Zwar lassen sich hierdurch die Haltekräfte der bitumi nösen Asphaltbeschichtung auf das Gittergewebe erheblich er höhen.

Die Penetration der Asphaltbeschichtung durch die Vlies schicht hindurch ist aber stark zeit- und temperaturabhängig. Aus diesem Grunde besteht die Gefahr der Bildung von Hohl stellen zwischen der Asphaltbeschichtung dem Straßenbelag.

Dies läßt sich nur durch einen weiteren Arbeitsgang ver meiden, indem auf den aufgelegten Gewebe-Vliesverbund eine zusätzliche Asphaltbeschichtung aufgebracht wird. Im übrigen bietet diese Art von vollflächigem Verbund die Möglichkeit einer wasserabflußsperre, die z. B. bei Rissen in dem Straßen belag von Vorteil ist.

Beim Übergang von Frost- zu Tauperioden wird nämlich das Eindringen von Wasser in den Straßenunterbau erheblich be hindert. Das Wasser fließt folglich nur zur Seite ab.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Gitter konstruktion zu schaffen, die unter Vermeidung zusätzlicher Arbeitsgänge und unter Ausschluß von Fehlstellen an der As phaltbeschichtung anhaften bleibt, bis der Straßenbelag auf gebracht wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil einer überpro portionalen Erhöhung der Haltekräfte gegenüber der Asphaltbe schichtung ohne Verlust an der Zugfestigkeit der sich kreu zenden Stränge aus textilem Material.

Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß die Erfindung den grundsätzlichen Gedanken der flächigen Haftvermittlungs zone integriert in das Erfordernis der guten Penetration der Asphaltbeschichtung.

Durch die "nur" teildurchlässige Auffüllung der Gitter felder verbleiben genügend Freistellen innerhalb der einzel nen Gitterfelder, durch welche die flüssige bituminöse As phaltbeschichtung von der Unterseite der Gitterkonstruktion zur Oberseite der Gitterkonstruktion dringen kann.

Die erfindungsgemäße Gitterkonstruktion wird somit durch eine vorher aufgebrachte Schicht aus bituminösem Material un mittelbar nach dem Auflegen von beiden Seiten umschlossen, wodurch einerseits die Probleme unzureichender Penetration vermieden werden und zugleich die Haltekräfte auf die Gitter konstruktion erheblich erhöht werden.

Das dünne textile Material bildet - mikroskopisch ge sehen - einzelne Materialfasern, die sich sozusagen in der As phaltbeschichtung festhalten lassen und auf diese Weise zu einem praktisch flächigem Verbund durch Einlagerung in die Asphaltbeschichtung sorgen.

Das dünne textile Material sollte von saugfähiger Be schaffenheit sein und die Gitterfelder unter Freilassung etwa gleichmäßig verteilter Durchtrittsstellen auffüllen.

Von Vorteil sind Materialien, die rauh, fasrig, ver netzend, verzahnend sind.

Dem Verzahnungseffekt kommt daher eine besondere Be deutung zu.

Die Vielzahl der einzelnen Fasern des textilen Materials wird jeweils für sich in die Asphaltbeschichtung eingelagert und praktisch allseitig eingebunden. Da zwischen den Strängen der Gitterkonstruktion und den länglich-flächigen Streifen, welche die Gitterfelder teilweise auffüllen, ein inniger Ver bund besteht, werden die so erzielten Haltekräfte in vollem Umfang auf die Kraftkomponente der Gitterkonstruktion über tragen. Die Kraftkomponenten der Gitterkonstruktion sind die einzelnen Stränge, die zwischen sich die Gitterfelder auf spannen.

Das Ausgangsmaterial für die länglich-flächigen Streifen können Bändchen sein, gedrehte und ungedrehte Fäden, bunten aus Fasern und/oder Stapelfasern.

Die Dicke der länglich flächigen Streifen soll nach Mög lichkeit die Dicke der Stränge des Gitters nicht übersteigen.

Auf diese Weise wird das Aufschwimmen der Gitterkons truktion auch bei relativ dünner Asphaltbeschichtung zuver lässig verhindert.

Um die Penetration der Asphaltbeschichtung an den Durch trittslöchern zu erleichtern, sollte die Dicke der Streifen zu den Rändern der Streifen geringfügig abnehmen.

Zusätzlich kann auf diese Weise auch der sogenannte Kapillareffekt ausgenutzt werden, weil die Faserdichte an den Rändern etwas geringer sein dürfte als im Zentrum des flächigen Streifens.

Die so entstehenden mikroskopischen Hohlbereiche an den Rändern begünstigen die Penetration der Asphaltbeschichtung.

Sind die Ränder der Streifen im wesentlichen unregel mäßig zerfasert, ergibt sich eine statistisch günstige Ver teilung der Haltekräfte innerhalb der Gitterfelder.

Sofern die Ränder benachbarter Streifen dann noch unter gegenseitiger Berührung ineinander übergehen/miteinander in Verbindung stehen, tragen zusätzlich die Streifen auch zur Stabilisierung der Gitterkonstruktion bei und lassen trotzdem die "Überflutung" des Armierungsmaterials mit dem Asphalt material zu.

Es ist prinzipiell unerheblich, ob die läng lich-flächigen Streifen in Kettrichtung oder in Schußrichtung der Gitterkonstruktion des Gittergewebes verlaufen. Verlaufen die Streifen in Schußrichtung, so können die Streifen auch mit den Kettfäden jedes Stranges verbunden, z. B. verwirkt, gelegt oder verwebt sein. Dies führt zu einer Gitterkonstruk tion mit stabilem Aufbau und hoher Festigkeit, ohne Beein trächtigung der Festigkeit der einzelnen Stränge. Dies gilt auch für Streifen, die in Kettrichtung verlaufen.

Vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei welcher der Flächenanteil der Streifen bezogen auf die Fläche des Gitter feldes mehr als 50% beträgt.

Auffüllungsgrade von etwa 10-90% erfüllen das Erforder nis der Erfindung.

Die Streifen können von dünnen parallelen Fäden gebildet werden, dünnen Bändchen oder einer dünnen Lunte aus Fasern/Stapelfasern.

Zweckmäßigerweise wird nach der Herstellung der Gitter konstruktion eine Beschichtung aus einer Polymerbitumendis persion aufgebracht. Diese sollte einen Erweichungspunkt von etwa 90 Grad Celsius aufweisen.

Handelt es sich hier um einen Kunststoff mit einem Poly merbitumenanteil, ergibt sich ein inniger Verbund zwischen der Beschichtung und der bituminösen Asphaltbeschichtung auf dem Straßenuntergrund durch Verschmelzen.

Der Polymerbitumenanteil stellt die Fähigkeit zur Heiß versiegelung der Polymerbitumendispersion und entspricht praktisch einem Zweikomponentenverbund zwischen dem Unterbau der Straße und der Gitterkonstruktion.

Als geeignete Materialien für Kette, Schuß und Streifen kommen Glas und Polyester in Betracht, ebenso alle anderen für Verstärkungsgitter geeigneten Werkstoffe.

Da die Gewichtsanteile z. B. von Glas als auch z. B. von Polyester jeweils zwischen 0 und 100% liegen können, em pfiehlt es sich, die Gewichtsanteile des Glases jeweils zu 100% durch den Gewichtsanteil von Polyester zu ergänzen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Detailansicht des Bereichs II aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Detailansicht des Bereichs III aus Fig. 1,

Fig. 4 eine Detailansicht des Bereichs IV aus Fig. 1 und

Fig. 5 eine Detailansicht des Bereichs V aus Fig. 1.

Sofern im folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.

Die Figuren zeigen eine Gitterkonstruktion in Form eines Gittergewebes 1 wie es zur Armierung im Straßenbau verwendet wird.

Das Gittergewebe besteht hier aus miteinander verwebten Strängen von Kettfäden 2 und Schußfäden 4.

Der Kettfadenstrang 2 besteht aus einer Vielzahl ein zelner paralleler Kettfäden 3a bis 3h. Der Schußfadenstrang 4 besteht aus einer Vielzahl ebenfalls paralleler Schußfäden 5a bis 5h.

Die einzelnen Kettfäden und Schußfäden liegen streng parallel zueinander und bilden ein in sich geschlossenes Strangbündel von geringer Dicke. Die einzelnen Kettfäden bzw. Schußfäden liegen flach nebeneinander und unmittelbar zu einander parallel benachbart.

Um dem so hergestellten Gittergewebe bereits eine Festigkeit zu geben, ist in der Kettrichtung 9 zu jedem Kett fadenstrang 2 ein umschlingungsdrehender Einzelfaden 6 mitge führt, der von Kreuzungsstelle zu Kreuzungsstelle einmal über und einmal unter dem Kettfadenstrang 2 läuft und den je weiligen Schußfadenstrang gegenüber dem Kettfadenstrang 2 einbindet.

Hierzu wechselt der umschlingungsdrehende Einzelfaden 6 von Kreuzungsstelle zu Kreuzungsstelle auch die Seite des Kettfadenstrangs.

Kettfäden und Schußfäden bestehen jeweils aus Filamenten aus textilem Material, z. B. Polyesterfilamenten und/oder Glasfilamenten, jedes der Materialien vorhanden zwischen 0 und 100% Gewichtsanteilen und ergänzt zu 100% Anteilen durch das jeweils andere der beiden Materialien.

Mehrere Kettfadenstränge 2 und Schußfadenstränge 4 bil den ein in sich bereits vorgefestigtes Gittergewebe. Jeweils zwei benachbarte Kettfadenstränge 2 und zwei ebenfalls be nachbarte Schußfadenstränge 4 schließen zwischen sich ein Gitterfeld ein, welches etwa 1 bis 10 cm Seitenlänge hat.

Maßgeblich ist, daß jedes der Gitterfelder von einer Vielzahl von länglich-flächigen Streifen aus dünnem textilem Material teildurchlässig aufgefüllt ist. Die läng lich-flächigen Streifen haben die Bezugszeichen 7a bis 7d.

Je nach tatsächlicher Größe des Gitterfeldes kann es auch durchaus ausreichend sein, lediglich einen einzigen länglich-flächigen Streifen in das Gittergewebe zu inte grieren.

Wesentlich ist jedoch die Freilassung sogenannter Durch trittsöffnungen 10 durch das Auffüllmaterial der läng lich-flächigen Streifen. Die Durchtrittsöffnungen 10 sind so zusagen Freistellen im Gittergewebe 1, durch welche die zu vor aufgebrachte Asphaltbeschichtung von unten nach oben und umgekehrt hindurchfließen kann. Durch die nur teilweise Auf füllung der Gitterfelder verbleibt eine Vielzahl ausreichend großer Durchflußöffnungen. Die Asphaltbeschichtung kann somit die länglich-flächigen Streifen von unten binden und nach der Penetration von oben überschwemmen, bereits kurz nachdem das Gittergewebe auf die Asphaltbeschichtung aufgelegt worden ist.

Da dies im wesentlichen ohne weitere Einwirkung von außen geschehen kann, läßt sich der Straßenbelag unmittelbar nach Verlegen der Gitterkonstruktion auftragen.

Bildet man die Dicke der Streifen 7a bis 7d praktisch so gering wie die Dicke des Kettfadenstrangs 2 bzw. Schußfaden strangs 4 aus, läßt sich mit geringem Verbrauch an bitumi nösem Asphaltauftrag eine fehlstellenfreie Einbindung des Gittergewebes in den Straßenuntergrund erzielen.

Die unregelmäßig zerfaserten Ränder der läng lich-flächigen Streifen 7a bis 7d bieten - statistisch ge sehen - eine zuverlässige Gewähr für eine gute Verteilung der Haltekräfte von der Asphaltbeschichtung auf das Gittergewebe.

Da es für die Erfindung ausreicht, lediglich etwa bis zu 30% der Fläche des Gitterfeldes freizulassen, können die Rän der benachbarter Streifen unter gegenseitiger Berührung in einander übergehen.

Die freibleibenden Inseln zwischen den Streifen bilden ausreichend große Durchflutungsöffnungen im Sinne der Teil durchlässigkeit.

Insbesondere Fig. 2 zeigt eine Kreuzungsstelle zwischen dem Kettfadenstrang 2 und einem der Streifen 7a.

Da der Streifen 7a hier in Schußrichtung 8 des Gitterge webes 1 verläuft, bietet es sich an, die Streifen 7a bis 7d mit den Kettfäden 3a bis 3h zu verweben.

Zusätzlich ist gezeigt, daß der Streifen 7a mit jedem einzelnen Kettfaden 3a bis 3h aus jedem einzelnen der Kett fadenstränge 2 verwebt ist.

Da zwei jeweils benachbarte Kettfäden wechselweise auf Oberseite und Unterseite des Streifens 7a verlaufen, entsteht auf diese Weise eine schiebefeste Einbindung des Streifens 7a in den Kettfadenstrang 2.

Fig. 3 zeigt ergänzend eine nicht verwobene Stelle des Kettfadenstrangs. Man erkennt, daß die Kettfäden praktisch parallel zueinander und unmittelbar benachbart verlaufen.

Da vorzugsweise auf das so entstandene Gittergewebe nach dem Webvorgang eine Beschichtung aus einer Polymerbitumendis persion aufgebracht wird, entsteht auch an den nicht mit den länglich-flächigen Streifen 7 verwobenen Stellen eine hin reichend hohe Festigkeit im Kettfadenstrang 2 bzw. Schuß fadenstrang 4.

Wie nämlich Fig. 4 erkennen läßt, gibt es auch im Schuß fadenstrang 4 Bereiche, in denen die Schußfäden lediglich exakt parallel zueinander benachbart sind und durch die nach träglich aufgebrachte Beschichtung der polymerbitumen Disper sion eine ausgezeichneten Strangfestigkeit erzielen.

Ergänzend zeigt Fig. 5 eine Kreuzungsstelle zwischen Kettfadenstrang 2 und Schußfadenstrang 4. Der Schußfaden strang 4 ist zu einer Hälfte vollständig über den Kettfaden strang 2 gelegt. Diese Hälfte wird von dem umschlingungs drehenden Einzelfaden 6, der ebenfalls in Kettrichtung 9 läuft, gehalten.

Von den Einzelfäden der anderen Hälfte des Schußfaden strangs ist jeder mit einem Einzelfaden aus dem Kettfaden strang für sich verwebt.

Da zusätzlich der umschlingungsdrehende Einzelfaden 6 von der Oberseite zur Unterseite und zugleich von der rechten Seite auf die linke Seite der Kreuzungsstelle wechselt, er gibt sich auch für den nicht eingewebten Teil des Schußfaden strangs an dieser Kreuzungsstelle eine ausreichende Festig keit.

Die länglich-flächigen Streifen 7 können aus dünnen parallelen Fäden gebildet werden. Ebenso kommen dünne Bänd chen in Betracht oder dünne Lunten aus Fasern/Stapelfasern.

Die Verwendung von Lunten aus Faser/Stapelfasern bietet den zusätzlichen Vorteil einer weitgehenden Zerfaserung der Streifenränder, wodurch die Einbindungsfestigkeit des Gitter gewebes in die untergelegte Asphaltbeschichtung erhöht wird.

Unter einer Gitterkonstruktion werden im vorliegenden Fall gitterartig aufgebaute Gewebe, Gewirke, Gelege ein schließlich solcher Gelege verstanden, deren sich kreuzende Stränge 2, 4 an den Kreuzungsstellen ohne Durchkreuzung mit einander vermascht sind.

Bezugszeichenliste

1

Gitterkonstruktion, Gittergewebe

2

Kettfadenstrang

3

a-

3

h Kettfaden

4

Schußfadenstrang

5

a-

5

h Schußfaden

6

umschlingungsdrehender Einzelfaden

7

a-

7

d länglich-flächiger Streifen

8

Schußrichtung

9

Kettrichtung

10

Durchtrittsöffnung

Claims

1. Gitterkonstruktion (1) zur Armierung im Straßenbau mit sich kreuzenden Strängen (2, 4) aus textilem Material, jeweils bestehend aus einzelnen Filamenten (3a-h, 5a-h), die strangweise flach nebeneinander liegen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Felder des Gitters von länglich flächigen Streifen (7a-7d) aus dünnem textilem Material teildurchlässig aufgefüllt sind.

2. Gitterkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dicke der Streifen (7a-7d) praktisch nicht größer als die Dicke der Stränge (2, 4) ist und vorzugsweise zu den Rändern jedes Streifens (7a-7d) abnimmt.

3. Gitterkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ränder der Streifen (7a-7d) un regelmäßig zerfasert sind.

4. Gitterkonstruktion nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß Ränder benachbarter Streifen (7a, 7b; 7b, 7c; 7c, 7d) unter gegenseitiger Berührung in einander übergehen.

5. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Streifen (7a-7d) in Schußrichtung (8) und/oder in Kettrichtung (9) des Git tergewebes (1) verlaufen.

6. Gitterkonstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß Streifen (7a-7d) mit den Kettfäden (3a-h) verbunden sind.

7. Gitterkonstruktion nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (7a-7d) mit jedem einzelnen Kettfaden (3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h) aus jedem einzelnen der Kettfadenstränge (2) verbunden sind.

8. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenanteil der Streifen, bezogen auf die Fläche der Gitterfelder, mehr als 10% aber weniger als 90% beträgt.

9. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Streifen (7a-7d) von dünnen, parallelen Fäden gebildet werden.

10. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Streifen (7a-7d) von dünnen Bändchen gebildet werden.

11. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, daß die Streifen (7a-7d) von jeweils einer dünnen Lunte aus Fasern/Stapelfasern gebildet werden.

12. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herstellung der Git terkonstruktion eine Beschichtung aus einer Polymerbi tumendispersion aufgebracht ist.

13. Gitterkonstruktion nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der Erweichungspunkt der Polymerbitumen dispersion unterhalb des Erweichungspunktes der bitumi nösen Asphaltbeschichtung (ca. 180 Grad Celsius) liegt.

14. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialien der Kettfäden, Schußfäden und Streifen Gewichtsanteile von 0 bis 100% eines Werkstoffes z. B. Glas, jeweils ergänzt zu 100% durch den Gewichtsanteil eines anderen Werkstoffes, z. B. von Polyester enthalten.

15. Gitterkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein gitter artig aufgebautes Gewebe, oder um ein Gewirke, oder um ein Gelege einschließlich eines Geleges handelt, dessen sich kreuzende Stränge (2, 4) an den Kreuzungsstellen ohne Durchkreuzung miteinander vermascht sind.