EP2129833B1

EP2129833B1 - Einbau von verstärkungsnetzen in einer belagskonstruktion aus asphaltschichten

Info

Publication number: EP2129833B1
Application number: EP08717445.4A
Authority: EP
Inventors: Josef Scherer
Original assignee: S&P Clever Reinforcement Co AG
Current assignee: S&P Clever Reinforcement Co AG
Priority date: 2007-03-08
Filing date: 2008-03-05
Publication date: 2019-03-06
Anticipated expiration: 2028-03-05
Also published as: DE102007011578A1; PL2129833T3; ES2728956T3; EP2129833A1; DK2129833T3; PT2129833T; WO2008107466A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbau von Verstärkungsnetzen in Form von Gitter- oder netzartigen Strukturen zwischen dem Belagsunterbau und dem Belagsüberbau einer Belagskonstruktion einer Asphaltschicht. Diese Verstärkungsnetze schliessen eine Abbrennfolie oder ein flächenhaftes Vielfaser- oder Vielfadenaggregat ein, mindestens ein wenigstens teilweise gitterförmiges Traggebilde mit sich kreuzenden, insbesondere faser-, faden- oder bandförmigen, für Zugspannungen aufnahmefähigen Tragelementen.
Belagkonstruktionen mit Verstärkungsnetzen zwischen dem Belagsunterbau und dem Belagsüberbau sind im Stand der Technik bekannt. Gitterstrukturen aus unterschiedlichen, für Zugspannungen aufnahmefähigen Faserbündeln oder Fasersträngen von endlosen, unverdrehten, gestreckten Fasern oder Filamenten (sogenannte Rovings) mit verschiedenen Beschichtungen oder Vortränkungen zur Verstärkung von bituminösen Asphaltschichten als Verstärkungselemente sind für diesen Zweck bekannt. Auch das Einlegen von Kombinationsprodukten bestehend aus Gitterstrukturen aus Faser-Rovingen kombiniert mit Wirrfasermaterialien (Vliesen) gehört ebenfalls Stand der Technik.
Es geht mit dem Einbau dieser Verstärkungselemente oder -netze darum, zu verhindern, dass allfällige Rissbildungen, die sich aufgrund der Beanspruchung durch den Verkehr und infolge von Temperaturschwankungen im Unterbau bilden, sich auf den Belagsüberbau übertragen. Das wird erzielt, indem die aufgrund der Rissbildung auftretenden Schubkräfte von den auf Zug belastbaren Verstärkungselementen oder Verstärkungsnetzen aufgenommen werden und nicht in den Belagsüberbau weitergeleitet werden. Damit wird eine Rissbildung im Belagsüberbau vermieden. Die Risse im Unterbau entstehen einerseits, weil durch die Radbelastung der Belagsüberbau gewalzt wird und sich seitlich ausdehnt. Das erzeugt Schubkräfte im Unterbau, was zu Längsrissen in demselben führt, also zu Rissen, die sich längs der Fahrspur erstrecken. Gelangt dann andrerseits Wasser in diese Risse im Unterbau, und gefriert es hernach, so weiten sich die Risse auf und dieses Aufreissen im Unterbau droht sich auf den Belagsüberbau zu übertragen. Um das zu dämpfen oder zu unterbinden, werden wie erwähnt Verstärkungselemente oder -netze zwischen den Belagsunterbau und den Belagsüberbau eingelegt und verbaut. Mittels der Einlage von solchen Verstärkungselementen gelingt es, die Übertragung der Schubkräfte auf den Belagsüberbau wesentlich zu dämpfen, sodass sich bei einer optimalen Belagskonstruktion mit hinreichend starkem Belagsüberbau eine Rissbildung über viele Jahre vermeiden lässt. Ein Mass für die Wirksamkeit ist dabei die von den Verstärkungsnetzen aufgenommene Schubkraft zwischen Unter- und Oberbau eines Belagsaufbaus, nach einem Standard von Prof. Leutner gemessen an einem Bohrkern von 150mm Durchmesser, der durchgehend durch den Belagsaufbau aus demselben gewonnen wird. Mehrlagige mit herkömmlichen Verstärkungsnetzen armierte Belagsschichten bringen bei solchen Messungen zwischen 2 bis 6 kN an Schubkraft.
Oftmals werden sonst im Belagsüberbau auftretende Risse nach dem Entstehen behelfsmässig mit Bitumen ausgefüllt, um ein noch rascher erfolgendes Aufweiten dieser Risse zu verhindern. Bei einer Sanierung eines Strassenbelages wird der rissige Belagsüberbau und ein Teil des Belagsunterbaus entfernt, zum Beispiel durch maschinelles Wegkratzen oder Wegfräsen. Dann wird ein Verstärkungselement oder -netz auf den oben dann rauen Belagsunterbau gelegt und mit ihm verbunden und hernach wird der Belagsüberbau aufgebracht. Durch den Einbau von Verstärkungsnetzen im Zuge einer solchen Sanierung wird erzielt, dass sich fortan Rissbildungen im Unterbau nicht ohne Weiteres auf den Belagsüberbau fortsetzen.
Das Verbauen der Verstärkungsnetze ist allerdings mit gewissen Problemen behaftet. Ihre Standfestigkeit und Haltbarkeit im rauhen Baustellenbetrieb und bei Belastung durch Schwerfahrzeuge ist wesentlich abhängig von einer zuverlässigen Form- und möglichst auch Stoffschlussverbindung zwischen den Verstärkungsnetzen und den angrenzenden Schichten und deren Struktur. Die Fasern sollen nirgends "durchhängen", sondern der Struktur, auf welcher sie aufliegen, satt nachgeführt sein. Andrerseits sollten die Körner der überliegenden Asphaltschicht durchgreifend durch das Verstärkungsnetz sich mit der unterliegenden Asphaltschicht innig verkrallen oder verzahnen können. Nun aber sind die Körner der überliegenden Asphaltschicht von sehr unregelmässiger Grösse, die Netzlöcher hingegen nicht. Ein kleines Korn hat im Netzloch einiges Spiel, ein grosses Korn kann hingegen nicht so weit in das Netzloch hineinragen, dass eine wirksame Verzahnung mit der unterliegenden Asphaltschicht erzielt wird.
Herkömmliche Gitterstrukturen sind durchwegs schubverbindungssteif, das heisst mit Knotenhaftung an den Kreuzungspunkten der Rovinge hergestellt, und sie weisen deshalb regelmässige Netzlöcher von immer gleicher Grösse auf. Es handelt sich also gewissermassen um Gewebe. Die Knotenhaftung der Gitterstruktur bleibt auch beim Abrollen der Gitter auf einen bestehenden Belagsunterbau erhalten. Die Schubverbindung infolge der Knotenhaftung der herkömmlichen Gitter bleibt auch dann bestehen, wenn der neue Belagsüberbau bei einer Temperatur von 120-210° C erfolgt. Diese herkömmlichen verbindungssteifen Gitter mit Knotenhaftung lassen entsprechend kein Grobkorn aus dem Mischgut beim bituminösen Hocheinbaus durch das Gitter penetrieren. Die erzielbaren Schubkräfte (Methode Leutner) für mit herkömmlichen Verstärkungsgitter armierten Asphaltschichten bleiben auf 2 bis 6 kN beschränkt.
Auch traditionelles Wirrfasermaterial (Vlies), das zusammen mit Gitterstrukturen als Zwischenschicht zwischen zwei Beläge eingelegt wird, verhindert die Penetration der Grosskörner. Mit solchen Vliesen erreicht man Schubkräfte von 4 bis 8kN. Das Durchgreifen von Grobkorn durch solche Asphalteinlagen ist jedoch von ausschlaggebender Bedeutung für die mechanische Verzahnung zwischen dem bestehenden Belagsunterbau und dem neuen Belagsüberbau. Nur mittels einer mechanischen Verzahnung ist ein optimaler Schichtverbund zwischen alter, bestehender Belagsschicht und neuem Belagsüberbau möglich, was aber mit den herkömmlichen Verstärkungselementen oder Verstärkungsnetzen aus obenerwähnten Gründen nicht gelingen kann. In der Praxis ist die Oberfläche des bestehenden Belagsunterbaus infolge Spurrinnen, schadhaften Stellen, strukturellen Verformungen oder wegen des Aufrauhens oder Abfräsens von Teilen des Belagsunterbaus oftmals sehr uneben. Herkömmliche Gitter mit Knotenhaftung können schlecht auf den unebenen Traggrund fixiert werden. Die Haftung ist nur an den überhöhten Punkten des Traggrundes möglich. An Vertiefungen des Traggrundes haftet ein schubverbindungssteifes Gitter mit Knotenhaftung nicht! Das Gitter ist dort der Struktur des Traggrundes nicht nachgeführt, sondern bildet eine Brücke von Erhöhung zu Erhöhung am Traggrund und hängt dort durch. Beim Befahren von solch herkömmlichen Gittern durch den Baustellenverkehr wird die Brücke in die Vertiefung hineingedrückt und es bilden sich Wellen im Gitter, und dies führt zu Schichtverbundstörungen zwischen der bestehenden und der neuen Belagsschicht.
WO03/002821 A1 offenbart eine Belagskonstruktion für Verkehrsflächen und Bauwerksoberflächen, welche aus einem Netz von übers Kreuz angeordneten Scharen von hochfesten Fasersträngen besteht, die mit einer aushärtenden Verbindungsmasse gesichert sind, wobei das Netz mit einer thermisch entfernbaren Folie ausgerüstet ist. WO99/14038 und DE 201 19 933 U1 zeigen jeweils eine ähnliche Bewehrung für Fahrbahnbeläge. Aus dem Stand der Technik geht aber kein Verfahren hervor, welches das Aufbringen der Netze auf die Fahrbahn vereinfacht, insbesondere im Kurvenbereich.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zum Einbau eines gitterartigen Verstärkungsnetzes anzugeben, welches die Schubkraftübertragung zwischen dem Belagsunterbau und dem Belagsüberbau mit einer mechanischen Verzahnung von Belagsunterbau mit Belagsüberbau ermöglicht, und welches eine einfachere Handhabung und einen einfacheren Einbau gewährleistet.
Die Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zum Einbau eines gitterartigen Verstärkungsnetzes zwischen den Belagsunterbau und den Belagsüberbau einer Belagskonstruktion einer Asphaltschicht, wobei das Verstärkungsnetz von einem fahrenden Gerät mit einer Rolle von Verstärkungsnetz als Band "endlos" dem mit einem bituminösen Haftvermittler vorbehandelten Belagsunterbau zugeführt wird, wobei das Verstärkungsnetz nach dem Abwickeln von der Rolle zunächst an einer Heizstation erhitzt wird, welches Verfahren sich dadurch auszeichnet, dass das Verstärkungsnetz aus Glas- oder Carbonfaserrovingen besteht, die in Längs- und Querrichtung ausdrücklich ohne systembedingte Knotenhaftung aufeinanderliegend verlegt sind und durch Tränkung in einer Tränkungsmasse aufeinander bloss temporär fixiert sind, indem ihre Kreuzungspunkte nach Erhitzung der Tränkungsmasse über deren Schmelzpunkt in der Netzstrukturebene verschiebbar sind, sodass durch das Erhitzen des Verstärkungsnetzes bei der Heizstation die Bindungen an den Kreuzungspunkten der Fasern aufgeweicht werden, wobei das Verstärkungsnetz hernach von mindestens einer Anpresswalze überfahren wird, sodass seine Fasern überall satt mit dem Belagsunterbau aufliegen und sich mit ihm verbinden.
Anhand der Figuren werden die Verstärkungsnetze in ihrem Aufbau gezeigt und hernach beschrieben und ihr Einbau wird nachfolgend erläutert. Zusätzlich wird auch die Herstellung eines solchen Verstärkungsnetzes beschrieben.
Es zeigt:

Figur 1:: Ein nicht knotensteifes Verstärkungsnetz mit aufkaschierter Kunststoff-Folie;
Figur 2:: Ein nicht knotensteifes Verstärkungsnetz mit aufkaschiertem Vlies;
Figur 3:: Das Aufbringen und den Einbau eines Verstärkungsnetzes ab Rolle zur Schichtverbindung von Belagsunterbau und Belagsüberbau schematisch;
Figur 4:: Ein Gerät zum Aufbringen des Verstärkungsnetzes ab Rolle gemäss Figur 3;
Figur 5:: Das verbaute Verstärkungsnetz zwischen Belagsunterbau und Belagsüberbau in einem Schnitt durch den Belagsaufbau;
Figur 6:: Ein Verfahren zur "endlosen" Herstellung des Verstärkungsnetzes anhand einer schematischen Produktionslinie.

Das wesentlichste Element der Erfindung ist der Aufbau des gitterartigen Verstärkungsnetzes, welches vorzugsweise aus Glas- oder Carbonfaserrovingen besteht, welche im Herstellprozess in Längs- und Querrichtung ausdrücklich ohne Knotenhaftung aufeinanderliegend verlegt werden. Die nebeneinander liegenden Faserrovinge in Längs- und Querrichtung des Verstärkungsnetzes weisen vorzugsweise einen Abstand von 0.5-4 cm auf und sind mit Bedacht nicht schubverbindungssteif untereinander fixiert. Die Faserrovinge der Querrichtung werden hierzu bloss auf jene, die in Längsrichtung verlaufen, aufgelegt und an den Knoten temporär schwach fixiert. Diese vorübergehende Schubverbindung (Knotenhaftung) des Verstärkungsnetzes allein für den Baustellentransport und das Abrollen auf den Belagsunterbau erfolgt durch eine thermoplastische Tränkungsmasse aus modifiziertem Bitumen auf Basis eines bituminösen Haftvermittlers, welcher üblicherweise zwischen Belagsunterbau und Belagsüberbau vorgelegt wird. Die Tränkungsmasse stabilisiert bei üblichen Umgebungstemperaturen die Faserrovinge des Verstärkungsnetzes während der Lager- und Auslieferungsphase.
In Figur 1 ist ein solches gitterförmiges Verstärkungsnetz gezeigt. Das Gitter, bestehend aus längs und quer verlaufenden, von Bitumen 1 umhüllten und durchgetränkten Glas- oder Carbonfaserrovingen 3, ist hier auf eine dünne transparente Kunststoff-Folie 2 aufkaschiert, was von selbst geschieht, wenn das Gitter über eine solche Folie läuft. Der noch weiche Bitumen 1 verbindet sich mit der Kunststoff-Folie 2. Diese hat in der Folge eine stabilisierende Funktion, sodass das Gitter leichter auf eine Rolle aufrollbar ist und auf der Baustelle wieder von der Rolle abziehbar ist. Vor dem eigentlichen Aufbringen des Verstärkungsnetzes auf den Belagsunterbau wird es mittels eines Brenners erhitzt, wodurch die abdeckende Kunststoff-Folie 2 weggebrannt wird und die Bitumenmasse 1, welche die Fasern 3 einhüllt, weich wird, sodass sich die längs und quer verlaufenden Fasern 3 gegeneinander verschieben können, also ihre Kreuzungspunkte am Gitter nicht starr sind. Auf der Oberseite des Verstärkungsnetzes, also auf derjenigen Seite, die der Kunststoff-Folie 2 abgewandt ist, wurde das Verstärkungsnetz bei noch weicher Bitumenumhüllung 1 mit Sand 4 besprüht, sodass es dort eine raue Oberfläche aufweist.
In Figur 2 ist eine alternative Ausführung des Verstärkungsnetzes gezeigt. Anstelle einer Kunststoff-Folie 2 ist hier ein Vlies 5 aufkaschiert, welches ebenfalls direkt am weichen Bitumen haftet. Für gewisse Anwendungen erweist sich ein solches Vlies als vorteilhafter als eine Kunststoff-Folie.
In Figur 3 ist das Aufbringen des Verstärkungsnetzes auf einen Belagsunterbau 7 schematisch gezeigt. Zunächst wird ein bituminöser Haftvermittler 6 auf den rauen Belagsunterbau 7 aufgebracht. Mit einem Aufbring-Gerät 8, welches eine "endlose" Rolle 9 aus bandförmigem Verstärkungsnetz trägt, wird das Verstärkungsnetz bei fahrendem Gerät 8 auf den Belagsunterbau 7 abgerollt. Man erkennt hier die quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Elemente des Gitters, sowie die in Längsrichtung zur Fahrbahn verlaufenden. Das auf der Rolle 9 immer aussen liegende Kunststoff-Folienmaterial 2 am Verstärkungsnetz wird kurz bevor das Verstärkungsnetz auf dem Belagsunterbau 7 ankommt, mit einem Brenner 12 weggebrannt, sodass das Verstärkungsnetz nurmehr aus einem nackten Gitter aus sich kreuzenden und bitumengetränkten Fasern 3 besteht. Bei der Hitzezufuhr durch den Brenner 12 wird die Tränkungsmasse 11 am Netz erneut verflüssigt und die Stabilisierung der Faserrovinge 3 im Verstärkungsnetz entsprechend aufgelöst. Beim Abrollvorgang sowie beim Einbauen der neuen Belagsschicht bei einer hohen Temperatur von 120 bis 210° C befinden sich die Faserrovinge 3 des Verstärkungsnetzes somit nicht in einem Schubverbund. Es liegt keine Knotenhaftung vor. Das Verstärkungsnetz kann sich aufgrund des noch weichen Bitumens vielmehr satt dem Untergrund anpassen, denn die Kreuzungspunkte am Gitter sind in der Gitterebene verschiebbar. Damit aber ist sichergestellt, dass sich keine Brücken innerhalb des Verstärkungsnetzes bilden, von einem erhöhten Punkt des Belagsunterbaus 7 zu einem nächsten. Solche Brücken würden sonst beim Überfahren mit einem Baustellenfahrzeug unweigerlich eingedrückt und würden das umliegende Verstärkungsmaterial zusammenziehen und somit Wellen erzeugen, sodass das Verstärkungsmaterial nicht mehr überall satt aufliegen würde und ein inniger verzahnter Verbund nicht sichergestellt wäre.
In Figur 4 ist ein Gerät gezeigt, wie es sich zum Aufbringen des Verstärkungsnetzes ab Rolle 9 eignet und sich hier in Richtung des eingezeichneten Pfeils bewegt. Es weist einen Trägerrahmen 14 für eine "Endlos"-Rolle von einem Verstärkungsnetz auf. Diese Rolle 9 kann mehrere Meter lang ausgeführt sein, sodass zum Beispiel eine Fahrbahnbreite in einem Arbeitsgang abgedeckt werden kann, und mehrere Dutzend Meter Verstärkungsmaterial enthalten. Am Tragrahmen 14 wird das Verstärkungsnetz über zwei Umlenkrollen 15,16 an einem Brenner 12 vorbei geführt, durch welchen die Abdeckbahn weggebrannt wird und der Bitumen am Verstärkungsnetz aufgeweicht wird, sodass die Kreuzungspunkte am Gitter verschiebbar werden. Dann läuft das Verstärkungsnetz um die untere Umlenkrolle 16 zu den Anpresswalzen 17, auf welche der Tragrahmen 14 mit der Rolle 9 ruht. Das sind Pneu- oder Pendelwalzen 17 und sie pressen das Verstärkungsnetz auf die zuvor aufgebrachte Bitumen-Haftschicht. Das Gerät weist auf seiner hinteren Seite ein Fahrwerk 18 auf, welches gegenüber dem vorderen Teil des Gerätes gelenkig ausgeführt ist. Damit kann das Gerät ohne Weiteres auch Kurven befahren. Das Abrollen des Verstärkungsnetzes, welches infolge Erhitzung keine Knotenhaftung mehr aufweist, ist somit auch in einer Strassenkurve möglich.
Beim Einwalzen und Verdichten der neuen Belagsschicht bei einer Temperatur von 120 bis 210° C können die Grobkörner des Mischgutes aus dem aufgebrachten bituminösen Belagsüberbau 10 die nicht schubfest verbundenen Faserrovinge 3 in Längs- und Querrichtung verschieben. Bei starren Netzen wurde bisher als Oberflächenbehandlung pro m² um ca. 8 bis 12 Liter/m² gebrochener Split von einer Korngrösse von 4 bis 8 mm Ø ausgebracht, der mit 1.5 bis 3kg/m² Bitumen umhüllt war. Durch die Verschiebbarkeit der Kreuzungspunkte im Verstärkungsnetz ist es aber möglich, dass die groben Körner 13 des Mischguts sich durchgreifend und direkt durch das Verstärkungsnetz mit den Unebenheiten des Belagsunterbaus 7 verzahnen. Ein hoher Schichtverbund zwischen bestehender alter Belagsschicht 7 und neuem Belagsüberbau 10 ist das sehr gewünschte Resultat. Eine Oberflächenbehandlung mit gebrochenem Split, was bei traditionellen Gittern nötig ist um einen guten Schichtverbund zu erreichen, wird beim Verstärkungsnetz hinfällig. Die Tränkungsmasse 11, welche zwecks Fixierung der Faserrovinge 3 des Verstärkungsnetzes für den Transport zur Baustelle aufgebracht wurde, fliesst infolge erhöhter Temperatur von 120 bis 210° C beim Belagsüberbau aus dem Verstärkungsnetz und wirkt als zusätzlicher Haftkleber zwischen Belagsunterbau 7 und Belagsüberbau 10. Die verflüssigte Tränkungsmasse 11 vereinigt sich mit dem Bitumen des Haftklebers 6 und dringt in die benachbarten Belagsteile ein. Dadurch wird die Klebeverbindung zwischen der alten und neuen Belagsschicht zusätzlich erhöht. Ein zentraler Aspekt der Erfindung ist also einerseits der Verbund zwischen dem Verstärkungsnetz und dem Belagsüberbau 10 sowie dem Belagsunterbau 7, und andererseits der Verbund zwischen den beiden Belagsschichten durchgreifend durch das Verstärkungsnetz hindurch, dank auslaufender Tränkungsmasse 11 und verbesserter mechanischer Verzahnung. Dieser Sachverhalt ist in Figur 5 dargestellt, wo das verbaute Verstärkungsnetz zwischen Belagsunterbau 7 und Belagsüberbau 10 in einem Schnitt durch den Belagsaufbau dargestellt ist. Wie man erkennt, folgt das Verstärkungsnetz 3 überall der stark strukturierten Berührungsschicht zwischen dem Unterbau 7 und dem Überbau 10. Die Tränkungsmasse 11 dringt in die Spalten der Struktur ein und die am Verstärkungsnetz anliegenden, unterschiedlich grossen Körner 13 schmiegen sich in die sich anpassenden verschieden grossen Löcher im Gitter an und ragen in dieselben hinein. Sie schaffen damit eine Verzahnung durchgreifend durch das Gitter der oberen mit der unteren Belagsschicht. Die erzielbaren Schubkräfte betragen damit 15kN bis 30 kN nach dem oben erwähnten Standard von Prof. Leutner, das heisst gemessen an einem Bohrkern von 150mm Durchmesser.
Die Figur 6 zeigt das Herstellverfahren der transportfähigen Netzbahn (Netzbahn). Das Verstärkungsnetz besteht aus Faserrovingen in Längs- und Querrichtung, welche untereinander nicht fixiert sind. Es handelt sich also dezidiert nicht um Gewebe und auch nicht um ein Gewirk, sondern um einfaches Gelege. Die quer verlaufenden Fasern werden einfach abschnittsweise in Bahnbreite über die längs verlaufenden (endlosen) Fasern gelegt. Diese werden durch eine Tränkstation 20 gezogen. Die Tränkungsmasse 11 besteht aus modifiziertem Bitumen. Vorteilhaft ist sie gleichzeitig als Haftvermittler ausgelegt. Die Tränkung erfolgt bei einer Temperatur zwischen 180-250° C. Die Durchtränkung des Verstärkungsnetzes aus Faserrovingen erfolgt bis zur annähernd vollständigen Füllung der Faserzwischenräume im Roving mit Tränkungsmasse 11. Nachdem die Tränkung erfolgt ist, wird das Verstärkungsnetz auf der Oberseite besandet. Die Besandung mit einem Gemisch aus Quarzsand erfolgt in der Besandungsstation 21. Der aufgesprühte Sand 4 haftet auf der verflüssigten Tränkungsmasse. Nach der Besandungsstation 21 erfolgt eine Abkühlung des Verstärkungsnetzes auf eine Temperatur unterhalb von 60° C. Danach wird ein Abdeckelement in Form einer transparenten Kunststoff-Folie 2 oder eines Vlieses 5 aufkaschiert. Im Falle einer Kunststoff-Folie eignet sich eine thermoplastische, abbrennbare Folie (Schmelzfolie) aus Materialkombinationen von Polyolefin und Polypropylen. Als Vlies eignet sich ein thermoplastisches Wirrfasermaterial (Schmelzvlies) mit einem Flächengewicht von 20 bis 120 g/m². Das Wirrfasermaterial (Schmelzvlies) soll eine Schmelztemperatur zwischen 70 und 110° C aufweisen. Die Verbindung des Abdeckelementes mit dem Verstärkungsnetz wird mittels lokaler Wärmezufuhr zusätzlich intensiviert. Durch Wärmezufuhr ist der Austritt der Tränkungsmasse aus dem Verstärkungsnetz möglich.
Nachdem das Abdeckelement auf das teilabgekühlte und immer noch klebfähige Verstärkungsnetz aufkaschiert wurde, erfolgt eine weitere Abkühlung auf Raumtemperatur. Die abgekühlte Tränkungsmasse erstarrt und wirkt zur Stabilisierung der Faserrovinge in Längs- und Querrichtung des Verstärkungsnetzes. Nun kann der für den Transport und in situ Einbau fertige Bahnkörper aufgerollt werden. Der Bahnkörper ist geeignet zur Lagerung, zum Transport und später zum Einspannen in das Abrollgerät mit dem schwenkbaren Fahrwerk. Damit kann die Applikation in situ rasch und effizient erfolgen.
Beim in situ Einbau wird in einem ersten Schritt der Belagsunterbau 7 gereinigt. Danach wird ein bituminöser Haftvermittler 6 über die gesamte Oberfläche des Belagsunterbaus 7 appliziert. Der Haftvermittler 6 besteht ebenfalls aus modifiziertem Bitumen wie die Tränkungsmasse 11, welche in der Netzbahn verwendet wird. Beim Abrollen der Netzbahn ab dem Abrollgerät mit dem schwenkbaren Fahrwerk wird das Abdeckelement mit einer Flamme oder unter Wärmeeinwirkung >70° C entfernt. Dank der Wärmezufuhr wird die Tränkungsmasse 11 der Netzbahn verflüssigt. Die Knotenhaftung der Faserrovinge im Verstärkungsnetz ist somit beim Abrollvorgang aufgehoben. Die Faserrovinge in Längs- und Querrichtung sind entsprechend nicht mehr schubfest verbunden. Dadurch ist das Abrollen der Netzbahn auch in Strassenkurven möglich. Das ist ein wichtiger Vorteil dieses Verstärkungsnetzes. Herkömmliche Gittereinlagen mit schubsteifer Knotenverbindung können in Strassenkurven nämlich nicht abgerollt werden. Um den Belagsunterbau in Strassenkurven mit solch traditionellen Verstärkungsgittern abzudecken, war entsprechend mehr Gittermaterial notwendig (Verschnittmaterial sowie Überlappungsmaterial). Dank dieses hier vorgestellten Verstärkungsnetzes ist der Materialverbrauch in Strassenkurven massgeblich geringer. Dank der Verflüssigung der Tränkungsmasse 11 infolge Hitzezufuhr beim Abrollen reagiert die Tränkungsmasse 11 mit dem bituminösen Haftkleber, welcher beim Belagsunterbau appliziert wurde, und er bewirkt einen einwandfreien Verbund zwischen Verstärkungsnetz und Belagsunterbau. Die freiliegenden Faserrovinge des Verstärkungsnetzes, welche untereinander nicht fixiert sind, werden durch die Anpresswalzen 17 (Pneu- oder Pendelwalzen) über die gesamte Länge des Faserroving mit dem unebenen Belagsunterbau 7 verklebt. Der Baustellenverkehr kann einwandfrei auf dem am Belagsunterbau fixierten Verstärkungsnetz passieren. Weil nur auf der Oberseite des Verstärkungsnetzes ein Absanden erfolgte, haftet das Verstärkungsnetz nicht an den Reifen der Baustellenfahrzeuge. Die Haftung der nicht besandeten Unterseite des Verstärkungsnetzes am Belagsunterbau 7 ist grösser als die Haftung der besandeten Oberseite des Verstärkungsnetzes an den Reifen der Baustellenfahrzeuge. Das einseitige Absanden des Verstärkungsnetzes ist somit ebenfalls von zentraler Bedeutung für die zuverlässige Funktion dieses Verstärkungsnetzes. Dank dem Absanden ist der Baustellenbetrieb auf dem bereits verlegten Verstärkungsnetz unproblematisch. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass herkömmliche Verstärkungsgitter, welche zwischen zwei Belagsschichten verlegt wurden, unter Baustellenbetrieb verschoben werden und zur Wellenbildung neigen. Solche traditionelle Gitter können sich bei der Applikation infolge schubsteifer Verbindung (Knotenhaftung) den Unebenheiten des Belagsunterbaus nicht anpassen. Die Haftung zwischen traditionellen Gittereinlagen und Belagsunterbau ist nur in den erhöhten Bereichen der Oberfläche des Belagsunterbaus sichergestellt. Durch den Baustellenverkehr werden traditionelle Gittereinlagen entsprechend abgehoben. Das hier vorgestellte Verstärkungsnetz passt sich hingegen beim Abrollvorgang und nachträglichem Anpressen durch die Anpresswalzen den Unebenheiten des Belagsunterbaus 7 an. Die Netzknoten können sich unter Wärmeeinwirkung in Längs- und Querrichtung verschieben. Die Anpresswalzen 17 (Pendel- oder Pneuwalze) bewirken somit eine Verklebung der Faserrovinge über ihre gesamte Länge. Die Anpresswalzen 17 fixieren den freiliegenden Faserroving nicht nur im Bereich der überhöhten Stellen, sondern auch in den Vertiefungen. Nur die ungehinderte Längsbewegungsfreiheit der Faserrovinge im Netz stellt das sicher. Dieses Verstärkungsnetz liegt somit an allen Orten robust und satt auf dem bestehenden Belagsunterbau 7 auf und wird durch den Baustellenverkehr nicht verschoben.
Dieser bituminöse Belagsüberbau erfolgt in der Praxis bei Temperaturen von 120 bis 210°C. Modernes Asphaltmischgut besteht aus schotterartigen Gesteinen mit Grosskörnern bis zu 3.5 cm Durchmesser. Diese Grosskörner des Mischgutes können den Verlauf der Faserrovinge am Verstärkungsnetz nach dessen neuerlicher Verflüssigung der Bitumenumhüllung bzw. Tränkungsmasse 11 in Längsrichtung sowie seitlich verschieben und sich in die Unebenheiten infolge Aufrauhen oder Anfräsen der Oberfläche des Belagsunterbaues innig verkrallen. Das Durchgreifen des Mischgutes der neuen Asphaltschicht durch das Verstärkungsnetz hindurch ist entsprechend möglich, da im Verstärkungsnetz keine Knotenhaftung vorliegt. Dieser Formschluss-Durchgriff des grobschotterartigen Mischgutes durch das Verstärkungsnetz hindurch und dessen nahtlos innige Anschmiegung und Verbindung mit dem unebenen Belagsunterbau sind wichtige Merkmale der besonderen Wirkung dieses Verstärkungsnetzes. Ein optimaler Schichtverbund zwischen Belagsunterbau und Belagsüberbau, durchgreifend durch das Verstärkungsnetz ist Voraussetzung für die effektive Wirkung des Verstärkungsnetzes. Die unter Hitzeeinwirkung auslaufende Tränkungsmasse 11, welche sich mit dem bituminösen Haftkleber 6 unter Hitzeeinwirkung verbindet, verbessert den Schichtverbund der alten und neuen Belagsschicht zusätzlich. Die ausgelaufene Tränkungsmasse 11 sowie der bituminöse Haftkleber (H) penetrieren in den oberflächennahen Bereich der Anschlussfuge. Der Schichtverbund zwischen Belagsunterbau und Belagsüberbau wird somit durch dieses Verstärkungsnetz auf zwei Arten nachhaltig verbessert: Erstens durch die aus dem Verstärkungsnetz auslaufende Tränkungsmasse 11, welche als zusätzlicher Haftvermittler wirkt und mit der Umgebung verschmilzt, und zweitens durch bessere mechanische Verzahnung des grobschotterartigen Mischguts mit den Unebenheiten infolge Aufrauhens resp. Anfräsens der Oberfläche des Belagsunterbaus.
Im Falle eines Abdeckelementes aus thermoplastischem Wirrfasermaterial (Schmelzvlies), auf welches das Verstärkungsnetz aufkaschiert wird, kann das Abrollen auch erfolgen, ohne das Wirrfasermaterial abzubrennen resp. thermisch zu entfernen. Diese Applikationsart ist empfehlenswert im Bereich von geraden Strassen (keine Strassenkurven) und falls die Unebenheiten des Belagsunterbaus minimal sind. In diesem Fall wird das thermoplastische Wirrfasermaterial (Schmelzvlies) erst beim Belagsüberbau bei der Temperatur von 120 bis 210° C aufgeschmolzen. Auch in diesem Fall liegt somit zum Zeitpunkt des Belagsüberbaus kein schubfester Verbund (Knotenhaftung) der Faserrovinge im Verstärkungsnetz vor. Der Verzahnungseffekt und der verbesserte Schichtverbund zwischen den Belagsschichten wird somit auch mit dieser Variante erreicht.

Claims

Verfahren zum Einbau eines gitterartigen Verstärkungsnetzes zwischen den Belagsunterbau und den Belagsüberbau einer Belagskonstruktion einer Asphaltschicht, wobei das Verstärkungsnetz von einem fahrenden Gerät mit einer Rolle von Verstärkungsnetz als Band "endlos" dem mit einem bituminösen Haftvermittler vorbehandelten Belagsunterbau zugeführt wird, wobei das Verstärkungsnetz nach dem Abwickeln von der Rolle zunächst an einer Heizstation erhitzt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstärkungsnetz aus Glas- oder Carbonfaserrovingen besteht, die in Längs- und Querrichtung ausdrücklich ohne systembedingte Knotenhaftung aufeinanderliegend verlegt sind und durch Tränkung in einer Tränkungsmasse aufeinander bloss temporär fixiert sind, indem ihre Kreuzungspunkte nach Erhitzung der Tränkungsmasse über deren Schmelzpunkt in der Netzstrukturebene verschiebbar sind, sodass durch das Erhitzen des Verstärkungsnetzes bei der Heizstation (12) die Bindungen an den Kreuzungspunkten der Fasern aufgeweicht werden, wobei das Verstärkungsnetz hernach von mindestens einer Anpresswalze überfahren wird, sodass seine Fasern überall satt mit dem Belagsunterbau aufliegen und sich mit ihm verbinden.