DE2415551A1 - ROAD - Google Patents
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- E01C3/06—Methods or arrangements for protecting foundations from destructive influences of moisture, frost or vibration
Description
FARBY/ERKE HOECHST AKTIEKGSSELLSCHAi1T
vormals Meister Lucius & BrüningFARBY / ERKE HOECHST AKTIEKGSSELLSCHAi 1 T
formerly Master Lucius & Brüning
Aktenzeichen: - HOE 74/F 091File number: - HOE 74 / F 091
Datum: 29. März 1974 - Dr.v.F./GaDate: March 29, 1974 - Dr.v.F./Ga
" Straße "" Street "
Die νοϊ-liegende Erfindung betrifft eine Straße bestehend aus einem Untergrund, einem körnigen und verdichteten Schüttgut und einem bituminösen Schichtenpaket, welche ein textiles Flächengebilde enthält.The νοϊ-lying invention relates to a road consisting of a substrate, a granular and compacted bulk material and a bituminous layer package, which is a textile fabric contains.
Eine unter Verwendung bituminöser Baustoffe hergestellte Straße üblicher, etwa der "Standardisierung der bituminösen Fahrbahnbefestigungen", herausgegeben vom Bundesminister für Verkehr, 1967, entsprechender Bauweise, besteht aus einem Untergrund (oder Baugrund), dessen oberste Ebene das Erdplanum ist, einem aus körnigem Schüttgut oder gleichwertigem Material bestehenden Unterbau und einem bituminösen Schichtenpaket, dem sogenannten Oberbau. Der Untergrund muß bestimmte Anforderungen bezüglich seiner Tragfähigkeit erfüllen. Eine Tragfähigkeit, die für den aus Unter- und Oberbau bestehenden, durch Verkehrslasten beanspruchten Straßenkörper ausreicht, kann bei anstehenden Böden nicht immer vorausgesetzt werden, da diese auch unterschiedliche bindige Anteile enthalten. Der Begriff "bindiger Anteil" wird im Sinne der in A. HoIl, Bituminöse Straßen, Wiesbaden und Berlin,1971, S. 117 f getroffenen Begriffsfestlegung gebraucht. Ein Boden mit bindigen Anteilen wird bei Belastung dann plastisch verformt, wenn seine Fließgrenze überschritten wird. Verfahren zur Bodenklassifikation und die zugehörigen Begriffsfestlegungen sind der DIN 18 196 zu entnehmen. In der Bundesrepublik Deutschland liegen die ".zusätzlichen technischen Vorschriften für Erdarbeiten im Straßenbau, Ausgabe 1965 (ZTVE - StB 65)", herausgegeben vom Bundesminister für Verkehr, vor und fordern beispielsweise unter Ziffer 3.124.7 für bindige Böden "auf demA road made using bituminous building materials is more common, such as the "standardization of bituminous pavement pavements", published by the Federal Minister of Transport, 1967, corresponding construction method, consists of a substrate (or subsoil), the top level of which is the subgrade, made of granular bulk material or equivalent material Substructure and a bituminous layer package, the so-called superstructure. The subsurface has to meet certain requirements meet its carrying capacity. A load bearing capacity for the consisting of substructure and superstructure, stressed by traffic loads Road body is sufficient, cannot always be assumed in the case of existing soils, as these are also different contain binding shares. The term "binding share" is used in the sense of A. HoIl, Bituminöse Straßen, Wiesbaden and Berlin, 1971, p. 117 f. A soil with cohesive parts is then plastically deformed under load if its yield point is exceeded. procedure for soil classification and the associated definitions of terms can be found in DIN 18 196. In the Federal Republic of Germany are the ". additional technical regulations for earthworks im Straßenbau, edition 1965 (ZTVE - StB 65) ", published by the Federal Minister of Transport, and demand for example under number 3.124.7 for cohesive soils "on the
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Erdplanum als Unterlage der Frostschutzschicht" Tragfähigkeits-Earth subgrade as a base for the frost protection layer "load-bearing capacity
> ο
v/er te (E5,) von E„ = 450 kg/cm .> ο
v / er te (E 5 ,) of E "= 450 kg / cm.
Die Ermittlung der Tragfähigkeitswerte erfolgt im Plattendruckversuch, einer Feldprüfung, die im "Merkblatt für bodenphysikalische Prüfverfahren im Straßenbau", 3. Ausgabe 1963, Nachdruck 1964, der Forschungsgesellschaft für das Straßenwesen e.V., Köln, Maastricherstr. 45, beschrieben wird. Erfahrungsgemäß sind auf bindigen Böden, infolge der Neigung zur plastischen Verformung, die in ZTVE StB 65 vorgeschriebenen Werte nicht ohne umfangreiche bautechnische Maßnahmen zu erreichen. Diese Maßnahmen umfassen in der Regel Bodenersatz oder Stabilisierung des anstehenden Bodens mit Kalk oder Zement. Man erreicht damit, daß auf dem Erdplanum mindestens die vorgeschriebene Tragfähigkeit erreicht wird. Die genannten Verfahren zur Stabilisierung des Untergrundes sind jedoch i.a. recht aufwendig, d.h. sie erfordern die Beschaffung nichtbindigen Materials oder man benötigt spezielles Gerät zur rationellen Durchführung der Maßnahmen oder beides. Auf dem Erdplanum ausreichender Tragfähigkeit wird dann der Straßenkörper in üblicher, dem Stande der Technik entsprechender Bauweise erstellt, etwa derart, daß auf einen Unterbau, bestehend aus einer geeignet verdichteten Schicht Kies als Frostschutz (Frostschutzkies) mehrere Schichten bituminöser Baustoffe aufgebracht werden (siehe z.B.: Alfred HoIl a.a.O.).The determination of the load-bearing capacity takes place in the plate load test, a field test in the "Leaflet for soil physical test methods in road construction", 3rd edition 1963, Reprinted in 1964 by the Research Association for Roads and Roads, Cologne, Maastricherstr. 45, will be described. According to experience are on cohesive soils, due to the tendency to plastic deformation, the prescribed in ZTVE StB 65 Values cannot be achieved without extensive structural engineering measures. These measures usually include soil replacement or stabilization of the existing soil with lime or cement. One achieves that on the subgrade at least the prescribed Carrying capacity is achieved. The mentioned methods for stabilizing the subsoil are, however, i.a. Law expensive, i.e. they require the procurement of non-cohesive material or special equipment is required for efficient Implementation of the measures or both. More sufficient on the subgrade The load-bearing capacity of the road body is then created in the usual, state-of-the-art construction, such that on a substructure consisting of a suitably compacted layer of gravel as frost protection (frost protection gravel) several layers of bituminous building materials are applied (see e.g .: Alfred HoIl a.a.O.).
Es ist bekannt, nicht gewebte Flächengebilde, vorzugsweise aus Endlosfäden bestehende Vliese, als einzige Unterlage unter einem Asphaltbelag zu verwenden (DOS 2 133 858) oder zur Bodenstabilisierung einzusetzen (DOS 2 251 118). Dabei werden sie jedoch nicht in Straßen eines üblichen, d.h. mehrere Schichten minera-r lischer Baustoffe enthaltenden Aufbaus eingesetzt, die auf einem Untergrund mit nicht ausi'eichender Tragfähigkeit gebaut werden,It is known to use non-woven fabrics, preferably nonwovens consisting of continuous filaments, as the only base under one Use asphalt paving (DOS 2 133 858) or for soil stabilization to be used (DOS 2 251 118). However, they are not in the streets of a common, i.e. several layers of minera-r Lischer building materials containing construction used on a Subsoil with insufficient load-bearing capacity are built,
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sondern die Asphaltschicht wird ohne körniges und verdichtetes Schüttgut direkt auf das nichtgewebte Flächengebilde, das auf dem Untergrund ausgebreitet ist, aufgebracht.Instead, the asphalt layer is applied directly to the non-woven fabric that is on, without any granular and compacted bulk material the ground is spread, applied.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auf einfache Art und Weise eine Straße zur Verfügung zu stellen, und dabei die genannten Maßnahmen und Zusatzgeräte überflüssig zu machen.The object of the present invention is to provide a road in a simple manner, and at the same time the aforementioned To make measures and additional devices superfluous.
Diese Aufgabe wurde durch die erfindungsgemäße Straße dadurch gelöst, daß das textile Flächengebilde auf dem Untergrund ausgelegt ist und daß das textile Flächengebilde für die Feststoffteilchen des Untergrundes im wesentlichen undurchlässig ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgeraäßen Straße besteht das textile Flächengebilde aus einem Spinnvlies, in einer weiteren besonderen Ausführungsform aus einem Gewebe. Vorteilhaft ist das Spinnvlies durch Nadeln verfestigt. Das textile Flächengebilde besteht vorzugsweise aus Polyestern, Polyamiden oder Polyolefinen.This object was thereby achieved by the road according to the invention solved that the textile fabric is laid out on the substrate and that the textile fabric for the solid particles the subsurface is essentially impermeable. In a preferred embodiment of the invention On the other hand, the textile fabric consists of a spunbonded fabric, in a further special embodiment of a woven fabric. The spunbonded nonwoven is advantageously consolidated by needles. The textile fabric preferably consists of polyesters, polyamides or polyolefins.
Nach der Erfindung erfolgt die Herstellung eines ausreichend tragfähigen Untergrunds ohne komplizierte Sondermaßnahmen oder Zusatzgeräte durch Auslegen eines textilen Flächengebildes· auf den für die Gesamtstraße nicht ausreichend tragfähigen Baugrund und anschließendes Beschütten dieses Flächengebildes mit einem körnigen Schüttgut, beispeilsweise Kies. Dieses Schüttgut wird in bekannter Art und Weise verdichtet.According to the invention, a sufficiently stable one is produced Underground without complicated special measures or additional equipment by laying a textile fabric on the For the entire road, the subsoil with insufficient load-bearing capacity and subsequent filling of this surface structure with a granular one Bulk material, for example gravel. This bulk material is known in Way compacted.
Im Plattendruckversuch stellt man fest, daß die Tragfähigkeit dieses Gebildes aus Untergrund, körnigem und verdichtetem Schüttgut und auf dem Untergrund ausgelegtem textilen Flächengebilde,The plate load test shows that the load-bearing capacity this structure of the substrate, granular and compacted bulk material and textile fabrics laid out on the substrate,
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das für die Feststoffteilchen des Untergrundes im wesentlichen undurchlässig ist, wesentlich höher ist als bei einer Zusammenstellung ohne das textile Flächengebilde. Entsprechend weist die erfindungsgemäße Straße, die durch Aufbringen eines bituminösen Schichtenpaketes auf dieses Gebilde erhalten wird, eine deutlich höhere Festigkeit auf als eine Straße nach dem Stand der Technik ohne das spezielle und speziell angeordnete textile Flächengebilde.that for the solid particles of the subsoil essentially is impermeable, is significantly higher than in a compilation without the textile fabric. Accordingly, the Road according to the invention, which is obtained by applying a bituminous layer package to this structure, a clear one higher strength than a road according to the state of the art without the special and specially arranged textile Fabrics.
Das auf dem Erdplanum ausgebreitete und mit Kies beschüttetet textile Flächengebilde dient als lastenverteilende Trennschicht zwischen Untergrund und Unterbau der Straßenbefestigung und es verhindert eine Vermischung von bindigen Anteilen des Untergrundes und körnigem Schüttgut. Eine Vermischung kommt dann zustande, wenn die von der Schicht körnigen Schüttgutes übertragene Last dazu führt, daß der vom Einzelkorn an den plastisch verformbaren Untergrund abgegebene Druck dessen Fließgrenze lokal überschreitet. Bei Schichtentrennung durch ein textiles Flächengebilde werden diese lokalen Druckspitzen abgebaut und die Kraft über eine größere Fläche verteilt. Dadurch kann auch die Fließgrenze unterschritten werden.The textile surface structure spread out on the subgrade and covered with gravel serves as a load-distributing separating layer between the subsoil and substructure of the road pavement and it prevents the cohesive parts of the subsoil from mixing and granular bulk material. Mixing occurs when the granular bulk material transferred from the layer Load means that the pressure given by the single grain to the plastically deformable substrate has its yield point locally exceeds. When the layers are separated by a textile fabric, these local pressure peaks are reduced and the Force distributed over a larger area. This means that the flow limit can also be undershot.
In gleicher V/eise kann auch ein Grundbruch, d.h. eine Verschiebung benachbarter Volumina des Untergrundes gegeneinander infolge der Überschreitung der Scherfestigkeit des Untergrundes, verhindert werden.In the same way, a ground break, i.e. a displacement Adjacent volumes of the subsurface against each other as a result of exceeding the shear strength of the subsoil will.
Das textile Flächengebilde wild nicht mit Boden verfüllt oder in den Untergrund eingearbeitet, wie etwa in der DOS 2 162 726 beschrieben, hat also nicht die Aufgabe, im Sinne einer Armierung den Untergrund zu verfestigen. Es ist gerade für die vorliegende Neuerung charakteristisch, daß das textile Flächengebilde für die Teilchen des Untergrundes im wesentlichen, d.h. von einer, vonThe textile fabric is not filled with soil or in the wild Incorporating the subsurface, as described in DOS 2 162 726, for example, does not have the task of reinforcing it to consolidate the subsoil. It is characteristic of the present innovation that the textile fabric for the Particles of the subsoil essentially, i.e. from one, from
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der Konstruktion des Flächengebildes abhängenden,Korngröße ab, undurchlässig ist:. Die gerade noch durchgelassene Korngröße sollte im Bereich des feinen Siebkorns liegen, d.h. sie sollte 0,2 mm nicht überschreiten. Dadurch wird gewährleistet, daß höchstens eine wässrige Suspension von Teilchen, die kleiner als 0,2 mm sind, das Flächengebilde durchdringen kann. Derartige Suspensionen haben eine gegenüber Wasser kaum erhöhte Viskosität und können in den im Straßenunterbau anzubringenden Dränage-Einrichtungen mit dem mittels dieser Einrichtungen zu beseitigenden Oberflächenwasser entfernt werden.the structure of the fabric depends on the grain size, is impermeable :. The grain size that has just passed through should be in the range of the fine sieve grain, i.e. it should Do not exceed 0.2 mm. This ensures that at most an aqueous suspension of particles that are smaller than 0.2 mm, the sheet can penetrate. Such suspensions are barely higher than that of water Viscosity and can in the drainage devices to be installed in the road substructure with the means of these devices surface water to be removed.
Das textile Flächengebilde kann ein in konventioneller Weise hergestelltes Gewebe, vorzugsweise aus verrottungsbeständigen Synthesefasern, ausreichender Zugfestigkeit sein, oder ein nichtgewebtes Flächengebilde mit hinreichend großer Zugfestigkeit.The textile fabric can be produced in a conventional manner Fabric, preferably made of rot-resistant synthetic fibers, be of sufficient tensile strength, or a non-woven fabric with sufficiently high tensile strength.
Die vorliegende Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß mitteis des auf dem Erdplanum ausgebreiteten Flächengebildes die Tragfähigkeit eines nicht ausreichend tragfähigen Untergrundes derart erhöht wird, daß in vielen Fällen die in den Bauvorschriften z.B. der ZTVE-StB 65, vorgeschriebenen Mindestwerte erreicht werden. Eine erfindunsggemäße Straße besitzt bei kostengünstigerer Bauweise eine mindestens ebenso große Lebensdauer wie eine Straße, bei der die obengenannten üblichen Baumaßnahmen zur Erhöhung der Tragfähigkeit des Uatergrundes durchgeführt wurden.The present invention has the advantage that mitteis of the surface structure spread out on the subgrade, the load-bearing capacity of a subsoil that is not sufficiently load-bearing in this way it is increased that in many cases the minimum values prescribed in the building regulations, e.g. ZTVE-StB 65, are achieved. A road according to the invention has at least as long a service life as one with a more cost-effective construction Road on which the above-mentioned usual construction measures to increase the load-bearing capacity of the Uatergrund were carried out.
Das bituminöse Schichtenpaket besteht aus den üblichen Bitumenbestandteilen; es kann aus einer oder mehreren Schichten aufgebautsein. Gewöhnlich liegt als oberste Schicht eine Verschleißschicht .The bituminous layer package consists of the usual bitumen components; it can be made up of one or more layers. Usually the top layer is a wear layer .
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Als textile Flächengebilde werden bevorzugt nichtgewebte Flächengebilde eingesetzt; als besonders günstig haben sich Spinnvliese aus Sndlosfäden erwiesen. Diese sind in sehr vielen Fällen durch Nadeln verfestigt.Non-woven fabrics are preferred as textile fabrics used; Spunbonded nonwovens made from endless threads have proven to be particularly favorable. These are in very many Felling solidified by needles.
Ebenso kann das textile Flächengebilde aber ein Gewebe sein.The textile fabric can also be a woven fabric.
Wichtig ist sowohl bei nichtgewebten als auch bei gewebten Flächengebilden, daß sie für die Feststoffteilchen des Untei*- grundes im wesentlichen undurchlässig sind. Die Erhöhung der Tragfähigkeit des Untergrundes wird auch dann erreicht, wenn das textile Flächengebilde für wässrige Suspensionen von Feststoffteilchen des Untergrundes völlig undurchlässig ist, wie dies etwa bei kunststoffbeschichteten textlien Flächengebilden der Fall ist.It is important for both non-woven and woven fabrics that they are suitable for the solid particles of the sub * - are essentially impermeable. The increase in the load-bearing capacity of the subsoil is also achieved if the textile fabric is completely impermeable to aqueous suspensions of solid particles from the substrate, as is the case with plastic-coated textile fabrics.
Nachstehendes Beispiel soll die Erfindung erläutern.The following example is intended to explain the invention.
Das Erdplanum, d.h. die oberste Schicht des Untergrundes, eines Straßenkörpers hat eine im Plattendruckversüch gemesseneThe subgrade, i.e. the top layer of the subsoil, of a road body has a plate pressure test
ο
Tragfähigkeit von E1 = 45,7 kg/cm (Erstbelastung) bzw. vonο
Load capacity of E 1 = 45.7 kg / cm (first load) or of
E0 =· 142 kg/cm (Zweitbelastung). Auf dieses Planum wird eine 50 cm dicke Schicht Frostschutzkies der Körnung 0/45 eingebaut und in üblicher Weise verdichtet. Auf dieser Schicht werden im Plattendruckversuch die Tragfähigkeiten E1 = 70 kg/E 0 = 142 kg / cm (second load). A 50 cm thick layer of frost protection gravel with a grain size of 0/45 is installed on this subgrade and compacted in the usual way. On this layer, the load-bearing capacities E 1 = 70 kg /
2 22 2
cm bzw. Ep = 171 kg/cm gemessen. An einer von der Meßstelle des unbelegten Planums um 3 m entfernten Stelle wurde ein Polyäthylenterephthalat-Spinnvlies, genadelt, Fadentitercm or Ep = 171 kg / cm measured. At one of the measuring points A polyethylene terephthalate spunbond fleece, needled, thread count was applied to the unoccupied subgrade at a distance of 3 m
8 dtex, im Flächengewicht 500 g/m , auf dem Planum ausgelegt, mit 50 cm Kies 0/45 beschüttet und verdichtet. Bei8 dtex, with a surface weight of 500 g / m, laid out on the subgrade, filled with 50 cm gravel 0/45 and compacted. at
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einem Plattendruckversuch unmittelbar nach der Verdichtunga plate load test immediately after compaction
22
ergaben sich die die Werte E. = 203 kg/cm bzw E„ = 547 kg/cm ; bei einer Wiederholungsmessung an einer benachbarten Stelle 2 Tage nach der Verdichtung ergaben sich die Werte E1 = 286 kg/the values E = 203 kg / cm and E "= 547 kg / cm resulted; a repeat measurement at a neighboring point 2 days after compaction resulted in the values E 1 = 286 kg /
op -*-op - * -
cm und E„ = 652 kg/cm .cm and E "= 652 kg / cm.
Das im Beispiel genannte Spinnvlies eignet sich besonders gut zur Verwendung beim Bau einer erfindungsgemäßen Straße. Dabei ist vor allem seine hohe Reißfestigkeit von Vorteil. Sie beträgt beim genannten Polyester-Spinnvlies ca. 25 kp/cm, gemessen an einem 10 cm breiten, in Anlehnung an DIN 53 857 auf 5 cm geschlaucht eingespannten Streifen.The spunbonded nonwoven mentioned in the example is particularly suitable for use in the construction of a road according to the invention. Included its high tear resistance is particularly advantageous. In the case of the polyester spunbonded nonwoven mentioned, it is approx. 25 kp / cm, measured on a 10 cm wide strip, based on DIN 53 857, clamped with a hose over 5 cm.
Für den Einsatz in Straßen gemäß der Erfindung ist in der Regel eine Reißfestigkeit von mindestens 15 kp/cm, vorzugsweise von mindestens 25 kp/cm erforderlich; derartige Reißfestigkeiten werden bereits von Spinnvliesen mit einem Flächengewicht vonFor use in roads according to the invention, a tear strength of at least 15 kp / cm, preferably of at least 25 kp / cm required; Such tear strengths are already achieved by spunbonded nonwovens with a weight per unit area of
2 ?2?
300 g/m , besonders ab 500 g/mJ,erreicht. Von besonderem Vorteil ist die, ähnlich wie bei Geweben, hohe Einreiß- und Weiterreißfestigkeit von Spinnvliesen. Sie ist, neben der hohen Festigkeit, der Grund für die problemlose Verarbeitung beim Bau der Straße: Eine Beschädigung durch aufgebrachtes Schüttgut erfolgt nicht.300 g / m, especially from 500 g / m J. The high tear strength and tear propagation resistance of spunbonded nonwovens is particularly advantageous, as is the case with woven fabrics. In addition to its high strength, it is the reason for the problem-free processing when building the road: it is not damaged by the bulk material applied.
Der"Einsatz von textlien Flächengebilden, insbesondere von Spinnvliesen, gemäß der Erfindung ist nicht auf spezielle Faserrohstoffe beschränkt.The "use of textile fabrics, especially spunbonded nonwovens, according to the invention is not limited to special fiber raw materials.
In gleicher Weise wie Gewebe oder Vliesstoffe aus Polyester können auch solche aus Polyamiden, Polyolefinen oder Polyacrylnitril sowie Naturfasern verwendet werden, letztere jedoch mit Einschränkung,da der Einsatz im Erdbau Verrottungs-In the same way as woven or nonwovens made of polyester, those made of polyamides, polyolefins or polyacrylonitrile can also be used as well as natural fibers are used, the latter, however, with restrictions, as their use in earthworks causes rotting
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beständigkeit erfordert. Voraussetzung ist bei allen textlien Flächengebilden eine ausreichende Reißfestigkeit sowie eine hohe Weiterreißfestigkeit, damit es bei der Herstellung des tragfähigen Baugrundes nicht zu einer Schädigung des Flächengebildes kommt.requires persistence. A prerequisite for all textile fabrics is sufficient tear strength and a high tear strength so that it is used in the manufacture of the load-bearing subsoil does not result in damage to the surface structure.
Beigefügte Figur zeigt die erfindungsgemäße Straße; darin bedeuten:The attached figure shows the road according to the invention; in it mean:
1 Untergrund,1 subsurface,
2 das Planum, d.h. die eingeebnete oberste Schicht des Untergrundes 1,2 the subgrade, i.e. the leveled top layer of the subsoil 1,
3 das textile Flächengebilde,3 the textile fabric,
4 das körnige und verdichtete Schüttgut und4 the granular and compacted bulk material and
5 das bituminöse Schichtenpaket.5 the bituminous layer package.
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Claims (7)
Untergrund ausgelegt ist und daß das textile Flächengebilde für die Feststoffteilchen des Untergrundes im wesentlichen undurchlässig ist.1.7 road, consisting of a substrate, a granular and compacted bulk material and a bituminous layer package, which contains a textile fabric, characterized in that the textile fabric on the
The substrate is designed and that the textile fabric is essentially impermeable to the solid particles of the substrate.
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Also Published As
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