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Die Erfindung betrifft einen Pflaster- oder Plattenbelag, insbesondere für eine Straße oder einen Gehweg, mit mehreren beabstandet zueinander angeordneten Pflastersteinen oder Platten, zwischen denen Fugen verlaufen.
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Es ist bereits seit langer Zeit bekannt, dass zur Befestigung beispielsweise einer Straße oder eines Gehwegs oder aber von Industrie- und Hofflächen eine Deckschicht aus nebeneinander angeordneten Pflastersteinen gebildet werden kann. Die einzelnen Pflastersteine werden üblicherweise lose auf einer Tragschicht verlegt, die einen befestigten und ausreichend mechanisch belastbaren Untergrund für die aus den Pflastersteinen gebildete Deckschicht bildet. Die Tragschicht kann auch als Rettungsschicht und der Untergrund als Straßenoberbau bezeichnet werden. Die Pflastersteine müssen ausreichend eng nebeneinander verlegt werden, um im Hinblick auf die vorgesehene Nutzung eine im Wesentlichen geschlossene und ebene Oberseite bzw. Fahrbahn gewährleisten zu können.
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Dies gilt in gleicher Weise auch für einen Plattenbelag, so dass die folgenden Ausführungen vereinfachend einen Pflasterbelag, bzw. Pflastersteine behandeln, ohne dass dadurch eine inhaltliche Beschränkung zum Ausdruck gebracht werden soll. Vielmehr betrifft die Erfindung jedweden Belag mit Formsteinen, insbesondere Natursteinpflaster und Betonsteinpflaster, sowie alle geeigneten Plattenbeläge, wobei die Platten aus Natursteinmaterialien oder aus anderen Baustoffmaterialien, bzw. aus Beton bestehen können.
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Die Herstellung von Pflastersteinen, insbesondere von Natursteinen, die exakt identische Abmessungen aufweisen und deren passgenaue Verlegung sind äußerst aufwendig und kostenintensiv. Üblicherweise werden deshalb benachbarte Pflastersteine nicht unmittelbar aneinanderstoßend und damit fugenlos verlegt, sondern mit einem oftmals nur wenige Millimeter betragenden Abstand zueinander nebeneinander angeordnet. Die Fugen werden anschließend mit einem Fugenmaterial verfüllt. Geringe Abweichungen bei den Abmessungen der Pflastersteine oder während der Verlegung können dadurch in einfacher Weise ausgeglichen werden. Zudem wirken sich mechanische Belastungen, horizontale Schubkräfte und temperaturbedingte Ausdehnungen einzelner Pflastersteine nicht übermäßig auf benachbarte Pflastersteine aus, so dass eine dadurch bedingte Beschädigung eines Pflastersteinverbunds erheblich reduziert werden kann.
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Oftmals verwendete Fugenmaterialien sind beispielsweise Sand oder aber Zement, Bitumen oder geeignete Epoxidharze. Werden die Fugen mit Sand verfüllt, so bilden die einzelnen Pflastersteine einen ungebundenen Pflasterbelag. Zwischen den einzelnen Pflastersteinen kann Regenwasser in den Straßenoberbau und gegebenenfalls das darunterliegende Erdreich eindringen und abgeführt werden. Werden einzelne Pflastersteine in horizontaler Richtung Kräften ausgesetzt, wie sie beispielsweise bei einem Befahren mit Kraftfahrzeugen unvermeidlich auftreten, so kann ein einzelner Pflasterstein durch die auf ihn einwirkenden Scherkräfte bzw. Schubkräfte horizontal verlagert werden und das lose Fugenmaterial verdrängen. Bei einer dauerhaften horizontal gerichteten Beanspruchung können die den horizontal wirkenden Kräften ausgesetzten Pflastersteine in dem losen Verbund wandern und großflächige Verschiebungen und Verwerfungen erzeugen. Eine ursprünglich regelmäßige Anordnung der Pflastersteine und die dadurch gebildete geschlossene Oberfläche werden durch ein übermäßiges Wandern einzelner Pflastersteine in dem losen Verbund gestört. Erfahrungsgemäß wird auf diese Weise ein stark beanspruchter Straßenbelag bereits nach kurzer Zeit beschädigt, so dass Ausbesserungsarbeiten und gegebenenfalls eine erneute Auslegung der Pflastersteine erforderlich werden.
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Es ist aus der Praxis bekannt, die Fugen zwischen benachbarten Pflastersteinen mit einer aushärtenden Fugenmasse wie beispielsweise Zement oder Epoxidharz zu verfüllen. Der ausgehärtete Zement erzeugt eine Verbundwirkung zwischen benachbarten Pflastersteinen, so dass eine horizontale Verlagerung einzelner Pflastersteine zunächst unterbunden werden kann. Es hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere bei starker mechanischer Beanspruchung oder bereits durch die üblicherweise auftretende thermische Ausdehnung der in den Fugen angeordnete Zement beschädigt werden kann, so dass mit der Zeit einzelne Fugenbereiche zerstört und die aufgebrochenen Zementbrocken aus den Fugen herausgelöst werden.
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Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, einen Pflasterbelag mit den eingangs genannten Merkmalen so auszugestalten, dass über die Fugen hinweg eine Verbundwirkung benachbarter Pflastersteine erreicht werden kann, ohne dass das Fugenmaterial in Folge der üblicherweise auftretenden mechanischen Belastungen zu rasch zerstört und aus dem Pflasterbelag herausgelöst werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens in einigen Fugen mindestens abschnittsweise druckstabile Fugenbänder druckkraftübertragend zwischen jeweils zwei benachbarten Pflastersteinen angeordnet sind. Durch die Fugenbänder kann eine horizontal auf einen Pflasterstein einwirkende Druckkraft unmittelbar auf mehrere seitlich benachbarte Pflastersteine übertragen werden, so dass die über die Fugenbänder verbundenen Pflastersteine einen Verbund bilden. Die horizontale Verlagerung einzelner Pflastersteine und eine dadurch bewirkte Beschädigung des durch die Pflastersteine gebildeten Pflasterbelags kann dadurch verhindert werden.
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Die druckstabilen Fugenbänder können geringfügig flexibel oder elastisch ausgestaltet sein, sofern gleichzeitig gewährleistet ist, dass über die Fugenbänder eine horizontal auf einen Pflasterstein einwirkende Kraft auf benachbarte Pflastersteine übertragen wird, so dass eine mehrere Pflastersteine übergreifende Verbundwirkung erzeugt wird. Im Gegensatz zu starren Fugenbändern, die ebenfalls verwendet werden können und im Einzelfall Vorteile aufweisen können, ermöglichen geringfügig flexibel oder elastisch ausgestaltete Fugenbänder auch einen gekrümmten Verlauf der Fugen, in denen die Fugenbänder angeordnet werden.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass in allen Fugen Fugenbänder angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine großflächige Verbundwirkung über den gesamten Pflasterbelag hinweg erzeugt. Längere Abschnitte der Fugenbänder, die sich vorzugweise über mehrere bzw. viele Pflastersteine hinweg erstrecken, sind zweckmäßigerweise quer zu einer Vorzugsrichtung einer horizontalen Beanspruchung der Pflastersteine ausgerichtet. Die auf einen Pflasterstein oder auf einige wenige Pflastersteine einwirkenden horizontalen Kräfte werden dadurch auch auf die seitlich benachbarten Pflastersteine übertragen, die oftmals keiner oder nur einer geringeren Krafteinwirkung ausgesetzt sind. Dadurch können lokal einwirkende Scher- oder Schubkräfte, wie sie beispielsweise bei einem Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs auf dem Pflasterbelag auftreten, besser aufgenommen werden, ohne dass eine Beschädigung oder dauerhafte Verformung des Pflasterbelags befürchtet werden muss.
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Es ist vorgesehen, dass sich die Fugenbänder im Wesentlichen über die gesamte Länge der Fugen erstrecken. Ein einzelnes Fugenband muss dabei nicht einstückig ausgestaltet sein und sich nahtlos über die gesamte Länge einer Fuge erstrecken. Die angestrebte Verbundwirkung lässt sich in einer für die meisten Anwendungsfälle ausreichenden Weise auch dadurch erzeugen, dass mehrere Fugenbandabschnitte einander stoßend hintereinander in einer Fuge angeordnet sind, die sich über viele Pflastersteine erstreckt. Die Abstände zwischen benachbarten Fugenbandabschnitten sind vorteilhafterweise geringer als die Abmessungen der zugeordneten Seitenkanten einzelner Pflastersteine oder Platten. Zudem kann darauf geachtet werden, dass sich die Nahtstellen von aufeinander folgenden Fugenbandabschnitten in einem mittleren Bereich der unmittelbar angrenzenden Pflastersteine befindet, so dass auch für diese Pflastersteine eine Verbundwirkung und die Übertragung einer horizontalen Druckkraft auf benachbarte Pflastersteine gewährleistet werden kann.
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Die Fugenbänder können aus einem druckstabilen Kunststoffmaterial bestehen. Es sind verschiedene geeignete Kunststoffmaterialien bekannt, die zusätzlich zu den für die Erreichung der Verbundwirkung notwendigen druckstabilen Eigenschaften auch eine geringe Flexibilität bzw. Elastizität aufweisen, um einen gekrümmten Fugenverlauf folgen zu können.
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Untersuchungen haben ergeben, dass das Fugenband vorzugsweise eine Dicke, bzw. Materialstärke zwischen 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise zwischen 2 mm und 3 mm aufweist. Für die meisten Pflasterbeläge sollen die einzelnen Fugen zwischen benachbarten Pflastersteinen eine Breite in der vorangehend genannten Größenordnung aufweisen, während bei einem Plattenbelag oftmals eine möglichst geringe Fugenbreite angestrebt wird. Der Abstand der benachbarten Pflastersteine bzw. die Breite der dazwischen verlaufenden Fuge wird durch die Dicke des verwendeten Fugenbands im Wesentlichen vorgegeben. Die tatsächliche Breite einer Fuge kann im Einzelfall geringfügig abweichen, da die Abmessungen der einzelnen Pflastersteine nicht völlig identisch übereinstimmen müssen bzw. regelmäßig geringe Abweichungen aufweisen. Die üblicherweise auftretenden Unterschiede der einzelnen Pflastersteine können jedoch in den meisten Fällen ausgeglichen werden, ohne dass die durch die Fugenbänder angestrebte Verbundwirkung unterbrochen oder sogar vollständig aufgelöst würde. Es ist natürlich denkbar und zweckmäßig, im Falle von wesentlich größer oder kleiner vorgesehenen Fugen daran in der Dicke angepasste Fugenbänder zu verwenden.
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Es hat sich gezeigt, dass das Fugenband bei einem Pflasterbelag zweckmäßigerweise eine Höhe zwischen 20 mm und 125 mm, vorzugsweise von etwa 50 mm bei Kleinpflaster und etwa 100 mm bei Großpflaster aufweist. Bei einem Plattenbelag sollte die Höhe des Fugenbandes an die Dicke der Platten angepasst und vorzugsweise etwas kleiner sein. Um die auf einzelne Pflastersteine ausgeübte horizontale Krafteinwirkung großflächig auf benachbarte Pflastersteine übertragen zu können ist es nicht notwendig, dass das verwendete Fugenband die zwischen benachbarten Pflastersteinen bestehende Fuge vollständig ausfüllt bzw. sich über die gesamte Höhe der Fuge bzw. der aneinander grenzenden Pflastersteine erstreckt. Eine ausreichende Kraftübertragung kann in den meisten bereits dadurch gewährleistet werden, dass das Fugenband eine Höhe von 20 mm oder mehr, vorzugsweise von etwa 50 mm aufweist.
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Um einen optisch ansprechenden Gesamteindruck des Pflasterbelags zu ermöglichen, der nicht durch sichtbare Fugenbänder zwischen benachbarten Pflastersteinen beeinträchtigt wird, ist vorgesehen, dass die Fugenbänder beabstandet zu einer Oberseite der Pflastersteine angeordnet und die Fugen mit einem schüttfähigen Füllmaterial verfüllt sind. Als Füllmaterial kann beispielsweise auch Sand verwendet werden, so dass trotz der zwischen benachbarten Pflastersteinen angeordneten Fugenbänder der aus dem Stand der Technik bereits bekannte gestalterische Gesamteindruck eines Pflasterbelags beibehalten werden kann.
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Die aus der Praxis bekannten Nachteile bei der Verwendung von Sand oder dergleichen als Füllmaterial für Fugen können dadurch verringert oder sogar vollständig unterbunden werden, dass das Füllmaterial einen quellfähigen Bestandteil aufweist. Als quellfähiger Bestandteil kann ein Pulver oder ein Granulat aus einem geeigneten pflanzlichen Material wie beispielsweise Psyllium ovata vorgesehen sein. Durch die Verwendung eines schüttfähigen Füllmaterials können die Fugen nach der Verlegung der Fugenstäbe und der Pflastersteine in einer bekannten Art und Weise verfüllt werden. Die Wasserdurchlässigkeit der Fuge bleibt gewährleistet.
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Es hat sich gezeigt, dass ein Füllmaterial mit einem quellfähigen Bestandteil vorteilhafte Eigenschaften aufweist und insbesondere auch eine Regeneration des in einer Fuge angeordneten Füllmaterials stattfinden kann. Wird das quellfähige Füllmaterial beispielsweise bei Regen feucht, werden durch das Aufquellen der quellfähigen Bestandteile Risse oder Spalten wieder verschlossen, die sich mit der Zeit und verursacht durch erhöhte mechanische Belastung gebildet haben könnten. Nach einer anschließenden Austrocknung wird das Füllmaterial widerstandsfähig.
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Das Füllmaterial mit quellfähigen Bestandteilen ist nicht druckstabil, so dass auftretende Horizontalkräfte nicht über das Füllmaterial übertragen werden. Dieses Füllmaterial ergibt eine halbharte Fugenfüllung, die eine gewisse Fugenfestigkeit aufweist, jedoch keiner hydraulisch gebundenen Fuge entspricht. Da dass das Füllmaterial keiner erhöhten mechanischen Beanspruchung ausgesetzt wird, ergeben sich sehr positive Eigenschaften bei der Verwendung eines solchen Füllmaterials. Die auftretenden horizontalen Druckkräfte werden im Wesentlichen ausschließlich über die in den Fugen angeordneten Fugenbänder übertragen.
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Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
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1 eine Draufsicht auf einen Pflasterbelag, bei dem zwischen benachbarten Pflastersteinen Fugenbänder angeordnet sind,
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2 eine Schnittansicht längs der Linie II-II in 1,
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3 eine schematische Darstellung eines Randbereichs des in den 1 und 2 dargestellten Pflasterbelags während der Verlegung, und
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4 eine Schnittansicht gemäß 2, wobei zusätzlich zu den Fugenbändern ein schüttfähiges Füllmaterial mit quellfähigen Bestandteilen in den Fugen angeordnet ist.
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Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Pflastersteine 1 nebeneinander auf einer Tragschicht 2 verlegt. Die einzelnen Pflastersteine 1 werden durch Fugen 3 von den jeweils angrenzenden benachbarten Pflastersteinen 1 getrennt. Die Breite der einzelnen Fugen 3 bzw. der Abstand benachbarter Pflastersteine 1 ist dabei gering im Verhältnis zu den Abmessungen der Pflastersteine 1, so dass die nebeneinander angeordneten Pflastersteine 1 eine im Wesentlichen ebene Deckschicht 4 mit einer näherungsweise geschlossenen Oberseite 5 bilden.
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In den einzelnen Fugen 3 sind druckstabile Fugenbänder 6 angeordnet. Die Fugenbänder 6 füllen den Abstand zwischen zwei benachbarten Pflastersteinen 1 zumindest bereichsweise vollständig aus. Die Dicke der Fugenbänder 6 entspricht dem zu Folge im Wesentlichen der Breite der Fugen 3. Die auf einen Pflasterstein 1 ausgeübten horizontalen Scher- oder Schubkräfte werden durch die in den Fugen 3 angeordneten Fugenbänder 6 auf mehrere seitlich benachbarte Pflastersteine 1 übertragen, die auf diese Weise einen druckkraftübertragenden Verbund aus mehreren Pflastersteinen 1 bilden.
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Die Höhe der Fugenbänder 6 ist geringer als die Höhe der nebeneinander angeordneten Pflastersteine 1. Die Fugenbänder 6 werden wie die Pflastersteine 1 auf der Tragschicht 2 aufliegend angeordnet, so dass eine Oberseite 7 der Fugenbänder 6 einen Abstand zu der Oberseite 5 der benachbarten Pflastersteine 1 bzw. der Deckschicht 4 aufweist. Der verbleibende Fugenraum 8 ist, wie in 4 schematisch gezeigt wird, mit einem schüttfähigen Füllmaterial 9 aufgefüllt. Das schüttfähige Füllmaterial 9 weist einen quellfähigen Bestandteil aus einem Pulver oder Granulat aus Psyllium ovata auf. Das Füllmaterial 9 wird – im Gegensatz zu beispielweise Sand – durch Niederschläge kaum oder nicht aus dem Fugenraum 8 ausgewaschen. Vielmehr bewirkt eine in das Füllmaterial 9 eindringende Feuchtigkeit ein Aufquellen der quellfähigen Bestandteile, wodurch der Fugenraum 8 wieder vollständig mit dem Füllmaterial 9 aufgefüllt und die Fuge 3 an ihrer Oberseite 5 wieder verschlossen wird.
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Die Fugenbänder 6 bestehen aus einem druckstabilen Kunststoffmaterial, das zusätzlich in geringem Maß auch elastisch ist. Derartige Fugenbänder 6 können, wie es in 3 schematisch angedeutet wird, auch in einer gekrümmt verlaufenden Fuge 3 verlegt werden und eine sich über viele benachbarte Pflastersteine 1 erstreckende Verbundwirkung bei horizontaler Druckbeanspruchung einzelner Pflastersteine 1 gewährleisten. Ein seitliches Wandern einzelner Pflastereine 1 auf Grund einer übermäßigen Beanspruchung begrenzter räumlicher Bereiche des Pflasterbelags und ein dadurch erzwungenes Wandern einzelner Pflastersteine 1 in einer durch die mechanische Beanspruchung vorgegebenen Vorzugsrichtung kann auf diese Weise ganz erheblich reduziert oder vollständig verhindert werden.
