NO141080B

NO141080B - PLASTIC SHEET FOR USE AS REINFORCEMENT LAYER IN BITUMEN LAYER CONSTRUCTIONS IN ROAD AND BRIDGE BUILDING

Info

Publication number: NO141080B
Application number: NO4739/72A
Authority: NO
Inventors: Arne Corlin
Original assignee: Villadsens Fab As Jens
Priority date: 1971-06-25
Filing date: 1972-12-22
Publication date: 1979-10-01
Also published as: SE392741B; NO134427C; NO134427B; NO141080C; DK131047C; DK131047B; FI55235C; FI55235B

Description

Brodekker, altaner, terrasser og lignende konstruksjoner av betong tildekkes vanligvis, før beleggingsmaterialet påføres, Bridge decks, balconies, terraces and similar constructions made of concrete are usually covered before the coating material is applied,

med en fuktighetsisolering på asfaltbasis med det formål å with an asphalt-based moisture barrier for the purpose of

hindre fuktighet fra å utøve en nedbrytende innvirkning på betongen. Ovenpå fuktighetsisoleringen legger man deretter ut (i normale tilfeller) et av armert betong bestående beskyt-telses- eller ameringsskikt, som har en tykkelse på 5-8 cm, og som dels tjener til å fordele trykket fra veibelegget og trafik-ken utover fuktighetsisolasjonsmembranen og dels til å beskytte isolasjons-membranen mot mekaniske skader ved utleggingen av det bituminøse veibeleggingsmateriale. Det armerte betongskikt tjener dessuten til å hindre beleggingsmaterialet fra å komme i direkte berøring med fuktighets-isolasjonsmembranen. Som nevnt legges til slutt veibelegget ut ovenpå betongskiktet. prevent moisture from exerting a degrading effect on the concrete. On top of the moisture insulation, you then lay out (in normal cases) a protective or waterproofing layer consisting of reinforced concrete, which has a thickness of 5-8 cm, and which partly serves to distribute the pressure from the road surface and traffic beyond the moisture insulation membrane and partly to protect the insulation membrane against mechanical damage during the laying of the bituminous road coating material. The reinforced concrete layer also serves to prevent the coating material from coming into direct contact with the moisture insulation membrane. As mentioned, the road surface is finally laid out on top of the concrete layer.

Gjenstanden for foreliggende oppfinnelse er et som armeringsskikt i bitumenkonstruksjoner anvendelig plastark, som kan anvendes som erstatning for det ovennevnte beskyttelsesskikt ved fremstilling av et bituminøst belegg på et underlag, særlig brodekke. Det av armert betong bestående beskyttelsesskikt kan altså unnværes, hvilket representerer en betydelig fordel, The object of the present invention is a plastic sheet usable as a reinforcing layer in bitumen constructions, which can be used as a replacement for the above-mentioned protective layer when producing a bituminous coating on a substrate, especially a bridge deck. The protective layer consisting of reinforced concrete can therefore be dispensed with, which represents a significant advantage,

jfr. redegjørelsen for dette i norsk utlegningsskrift nr. 134.427. cf. the explanation for this in Norwegian interpretative document no. 134.427.

Plastarket ifølge oppfinnelsen har en tykkelse på 0,5 - 5 mm. The plastic sheet according to the invention has a thickness of 0.5 - 5 mm.

Det omfatter en termoplastfolie med en elastisitetsmodul på maksimalt 5000 kp/cm og en på overflaten anbrakt glassfiber-flatestruktur, særlig fiberflor, og plastarket er karakteri- It comprises a thermoplastic foil with a modulus of elasticity of a maximum of 5,000 kp/cm and a glass fiber surface structure applied to the surface, particularly fiber pile, and the plastic sheet is characteristic

sert ved at det består av en bitumenfri og bitumenbestandig plastfolie med Vicat-mykningspunkt på minst 60°C, som på begge sider har en i plastmaterialet delvis innleiret glassfiber- characterized by the fact that it consists of a bitumen-free and bitumen-resistant plastic film with a Vicat softening point of at least 60°C, which on both sides has a glass fiber partially embedded in the plastic material

struktur. En spesiell fordel ved dette plastark er at det kan fremstilles på fabrikk og i forbindelse med utleggingen bare rulles ut og klistres sammen med bitumenskiktkonstruksjonens øvrige deler på' i og for seg kjent måte. structure. A special advantage of this plastic sheet is that it can be produced in a factory and in connection with the laying simply rolled out and glued together with the other parts of the bitumen layer construction in a manner known per se.

Fra "Sonderdruck aus der Zeitschrift Kunststoffe im Bau" - "Das Flachdach", Heft, 20, Jahreswende 19 70/71, sidene 57-70" er et lignende plastark kjent for anvendelse som takbelegg. Her omtales folier på basis av en blanding av et etylen-kopolymerisat og en spesiell type bitumen, en blanding som sies å være for-likelig med bitumen ("Bitumenfreundlich"). Foliene har fortrinnsvis en glassflor-kasjering på undersiden. Disse folier er imidlertid altfor bløte og nærmest flytende ved de temperaturer ved hvilke veier asfalteres. Dessuten løper man den risiko at den asfalt som påføres, er uforlikelig med bitumenet i folien, hvilket kan føre til utskillelse av en oljeaktig fase som gjør de to lag forskyvbare i forhold til hverandre. From "Sonderdruck aus der Zeitschrift Kunststoffe im Bau" - "Das Flachdach", Heft, 20, Jahreswende 19 70/71, pages 57-70" a similar plastic sheet is known for use as a roof covering. Foils based on a mixture of an ethylene copolymer and a special type of bitumen, a mixture which is said to be similar to bitumen ("Bitumenfreundlich". The foils preferably have a glass wool coating on the underside. However, these foils are far too soft and almost liquid at the temperatures at which roads are asphalted.There is also the risk that the asphalt that is applied is incompatible with the bitumen in the foil, which can lead to the separation of an oily phase that makes the two layers displaceable in relation to each other.

I norsk patent nr. 107.47 8, som tilhører det firma som fremstiller de nevnte folier, omtales blandinger av visse bitumentyper og kopolymerer av etylen og vinylacetat, og det sies at disse blandinger bl.a. kan forarbeides til folier. In Norwegian patent no. 107.47 8, which belongs to the company that manufactures the aforementioned foils, mixtures of certain types of bitumen and copolymers of ethylene and vinyl acetate are mentioned, and it is said that these mixtures i.a. can be processed into foils.

Fra norsk patentsøknad nr. 2025/71 er det foreslått å anvende polyesterfolier av høy fasthet og et smeltepunkt over 250°C, From Norwegian patent application no. 2025/71, it is proposed to use polyester foils of high strength and a melting point above 250°C,

som på begge sider har et skikt av polyetylen med lav densitet, til fremstilling av et flerlags gatebelegg ved pålegging av la-minatet på et asfaltbindeskikt og etterfølgende påføring av et asfaltdekke i varm tilstand. Disse folier kan dog ikke forhindre at steiner som er til stede i den varme asfalt, presses ned i et underliggende bitumen-isolasjonslag, hvorved det ikke oppnås en trykkfordeling. Ved denne nedpresning deformeres polyester-folien, og da den heretter ikke er beskyttet, kan det oppstå brudd i den, hvorved dens adskillende funksjon også går tapt. Dette kjente laminat kan neppe være i stand til å oppta eller overføre forskyvningskrefter. Det må sterkt betviles at den ved asfalteringen smeltede polyetylen bidrar til å skape en fast forbindelse . Disse ulemper elimineres imidlertid med plastarket ifølge oppfinnelsen. which has a layer of low-density polyethylene on both sides, for the production of a multi-layer street covering by applying the laminate to an asphalt binder layer and subsequently applying an asphalt cover in a hot state. However, these foils cannot prevent stones that are present in the hot asphalt from being pressed down into an underlying bitumen insulation layer, whereby a pressure distribution is not achieved. During this pressing down, the polyester foil is deformed, and as it is not protected from now on, breaks can occur in it, whereby its separating function is also lost. This known laminate is unlikely to be able to absorb or transmit displacement forces. It must be strongly doubted that the polyethylene melted during the asphalting contributes to creating a firm connection. However, these disadvantages are eliminated with the plastic sheet according to the invention.

Det er uhensiktsmessig å anvende folier med en høyere elastisitetsmodul enn 5000 kg/cm", ettersom slike folier er vanskelige å rulle sammen og på grunn av dette er meget vanskelige å trans-portere og anvende, henholdsvis legge ut.- Folier med et lavere mykningspunkt enn 60°C tåler ikke påvirkning av det varme bitumen-materialet i skiktkonstruksjonene, særlig steinene i et varmt veibeleggingsmateriale, som ved utleggingen kan ha en temperatur på f.eks. 130°C, uten at slike folier får trykkmerker etter eller kan perforeres av de i veibeleggingsmaterialet inngående steiner, slik at steinene kan skade også den underliggende fuktighetsisoleringen. It is inappropriate to use foils with a higher modulus of elasticity than 5000 kg/cm", as such foils are difficult to roll up and because of this are very difficult to transport and use, respectively lay out. - Foils with a lower softening point than 60°C cannot withstand the influence of the hot bitumen material in the layer constructions, especially the stones in a hot road paving material, which during laying can have a temperature of, for example, 130°C, without such foils getting pressure marks or being perforated by the stones included in the road covering material, so that the stones can also damage the underlying moisture insulation.

De anvendte plastfolier skal som sagt ha en tykkelse på 0,5-5 mm. Tynnere folier er sårbare og skades lett under anvendelsen henholdsvis utleggingen, og tykkere folier kan vanskelig rulles sammen med derav følgende transport- og utleggingsproblemer. As mentioned, the plastic films used must have a thickness of 0.5-5 mm. Thinner foils are vulnerable and easily damaged during use or laying, and thicker foils can be difficult to roll together with the resulting transport and laying problems.

For at folien ikke skal ødelegges eller skades når bitumenkon-struksjonen eller veibelegget utsettes for store forskyvningskrefter, f.eks. ved kraftig oppbremsning av tunge lastebiler, So that the foil is not destroyed or damaged when the bitumen construction or road surface is exposed to large displacement forces, e.g. during heavy braking of heavy trucks,

bør den dessuten ha en forskyvningsmodul på minst 1,0 kp/cm . it should also have a shear modulus of at least 1.0 kp/cm.

Det har vist seg meget fordelaktig å anvende en termoplastfolie It has proven very advantageous to use a thermoplastic foil

i hvilken det på begge sider er smeltet inn et glassfibermateri-ale i overflaten. Dette oppnåes ved at man ekstruderer en plast-film i en vanlig ekstruder og på begge sider påfører en impreg-nert glassfiberduk mens filmen fremdeles er varm. Dette sammen-presses fortrinnsvis ved hjelp av en sats pressvalser. Dette materiale kan ha form av et flor, en filt, en matte eller en vev. Ved at plastarket har en overflate av glassfibre, særlig et flor eller en filt, oppnåes på den ene side en særlig god vedheftning til de inntilliggende bitumenskikt, dvs. mot såvel den underliggende fuktighetsisolering som det ovenpå-liggende veibelegg, og på den annen side en meget høy motstandsevne mot penetrering, særlig av steinene i veibelegget når dette legges ut og valses med tunge veimaskiner. in which a fiberglass material has been melted into the surface on both sides. This is achieved by extruding a plastic film in a normal extruder and applying an impregnated glass fiber cloth on both sides while the film is still warm. This is preferably pressed together using a set of press rollers. This material can take the form of a fleece, a felt, a mat or a tissue. By the fact that the plastic sheet has a surface of glass fibres, in particular a fleece or a felt, on the one hand a particularly good adhesion to the adjacent bitumen layers is achieved, i.e. to both the underlying moisture insulation and the overlying road surface, and on the other hand a very high resistance to penetration, especially of the stones in the road surface when this is laid out and rolled with heavy road machinery.

Man har også forsøkt å unngå det foran omtalte av armert betong bestående beskyttelsesskikt ved å anvende en asfaltmasse som fuktighetsisolering. Slike masser må imidlertid spres ut som et skikt på stedet og kan dessuten påføres i bare tynne skikt, da det ellers foreligger en risiko for forskyvninger mellom skikte-ne i konstruksjonen. I praksis har det derfor vært vanskelig å garantere vanntetthet hos et slikt skikt av asfaltmasse. Attempts have also been made to avoid the previously mentioned protective layer consisting of reinforced concrete by using an asphalt mass as moisture insulation. However, such masses must be spread as a layer on site and can also be applied in only thin layers, as there is otherwise a risk of displacements between the layers in the construction. In practice, it has therefore been difficult to guarantee water tightness with such a layer of asphalt mass.

Lignende forhold gjelder når asfaltmassen legges ut i to skikt med en mellomliggende armering av glassvev. En annen ulempe med slike asfaltmasseskikt er at asfaltmassen har tendens til med tiden å bli blandet sammen med veibeleggingsmaterialet med den følge at den lagdelte struktur i belegget går tapt. Similar conditions apply when the asphalt mass is laid out in two layers with an intermediate reinforcement of fiberglass. Another disadvantage of such asphalt mass layers is that the asphalt mass has a tendency over time to be mixed together with the road surface material, with the result that the layered structure of the pavement is lost.

Det er likeledes blitt foreslått en metode til fremstilling av hulrom i et kjørebanebelegg av betong- eller bitumenmateriale og ved denne metode har man anvendt en preget plastfolie og even-tuelt plassert en plan plastfolie i berøring med denne. En av fordelene med et slikt kjørebanebelegg påstås å være at den eller de i belegget inngående plastfolier gir en lav friksjon og muliggjør en glidning mellom de forskjellige skikt. I motsetning til dette tilstrebes ved foreliggende oppfinnelse en god forbindelse mellan de forskjellige skikt uten at man skal behøve å gi avkall på motstandsevnen mot sprekkdannelse i foliematerialet. A method has also been proposed for creating voids in a road surface of concrete or bitumen material, and in this method an embossed plastic film has been used and possibly a flat plastic film has been placed in contact with this. One of the advantages of such a road surface is claimed to be that the plastic foil(s) included in the surface provide low friction and enable sliding between the different layers. In contrast to this, the present invention strives for a good connection between the different layers without having to sacrifice the resistance to cracking in the foil material.

De forannevnte løsninger på problemene ved utleggelsen av vei- The above-mentioned solutions to the problems in the construction of roads

i in

beleggingsmateriale pa betongunderlag har ikke vunnet noen stør-re utbredelse, og man anvender derfor fortsatt den tradisjonel-le fremgangsmåte, med armerte betongbeskyttelsesskikt ovenpå fuktighetsisoleringsmembranene. coating material on concrete substrates has not gained any wider spread, and the traditional method is therefore still used, with reinforced concrete protection layers on top of the moisture insulation membranes.

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses med noen utførelses-eksempler. In the following, the invention will be illustrated with some design examples.

EKSEMPEL 1 EXAMPLE 1

Rengjort betong med en jevn og fast overflate bestrykes med Cleaned concrete with a smooth and firm surface is coated with

en asfaltoppløsning som inneholder et klebeforbedrende middel. Ved hjelp av varm klebeasfalt med et KoR-mykningspunkt på 85°C påklistres deretter følgende skikt: Et lag 5 mm asfaltplater armert med 500 g/m<2>an asphalt solution containing an adhesion-enhancing agent. Using hot adhesive asphalt with a KoR softening point of 85°C, the following layer is then applied: A layer of 5 mm asphalt sheets reinforced with 500 g/m<2>

glassvev. Laget helklebes. vitreous tissue. The layer is completely glued.

Et lag'asfaltmineralfilt med en vekt på ca. 2 kg/m 2. A layer of asphalt mineral felt with a weight of approx. 2 kg/m2.

Laget helklebes. The layer is completely glued.

Et lag 1,5 mm plastfolie av et kopolymerisat av 85% A layer of 1.5 mm plastic foil of a copolymer of 85%

etylen og 15% vinylacetat som på begge sider var belagt med et glassfiberflor,slik at floret var delvis innleiret i foLien. Plastfolien hadde en densitet på 0,93 g/cm , en smelteindeks på 3, en elastisitetsmodul på 490 kg/cm og et Vicat-mykningspunkt på 65°C. Laget helklebes. ethylene and 15% vinyl acetate which was coated on both sides with a fiberglass fleece, so that the fleece was partially embedded in the foil. The plastic film had a density of 0.93 g/cm, a melt index of 3, a modulus of elasticity of 490 kg/cm and a Vicat softening point of 65°C. The layer is completely glued.

Direkte på disse skikt legges ut og valses et veibelegg som består av 1,5 cm asfaltbetong med fint steinmateriale og 4 cm asfaltbetong med grovere steinmateriale, hvorved de to asfaltbe-tonglagene har en temperatur på 120° henholdsvis 140°C i utleg-.gingsøyeblikket. Directly on these layers, a road surface consisting of 1.5 cm of asphalt concrete with fine stone material and 4 cm of asphalt concrete with coarser stone material is laid out and rolled, whereby the two asphalt concrete layers have a temperature of 120° and 140° C respectively at the time of laying. .

EKSEMPEL 2 EXAMPLE 2

Rengjort betong med en jevn og fast overflate bestrykes med en asfaltoppløsning som inneholder et klebeforbedrende middel. Ved hjelp av varm klebeasfalt med et KoR-mykningspunkt på 85°C påklistres deretter følgende skikt: Et lag asfaltmineralullfilt med 5 mm polystyrenskum- kuler på undersiden. Vekt ca. 2 kg/m^. Laget punktklebes på ca. 25% av overflaten. Et lag 5 mm plastfolie av en blokk-kopolymer av ^ styren og butadien, med en densitet på 1,02 g/cm , en smelteindeks på 3, en elastisitetsmodul på 75 kp/cm og et Vicat-mykningspunkt på 78°C. Begge sider av plastfolien var belagt med innsmeltede glassfiberduker. Laget helklebes. Cleaned concrete with a smooth and firm surface is coated with an asphalt solution containing an adhesion-enhancing agent. Using hot adhesive asphalt with a KoR softening point of 85°C, the following layer is then applied: A layer of asphalt mineral wool felt with 5 mm polystyrene foam balls on the underside. Weight approx. 2 kg/m². The layer is spot-glued at approx. 25% of the surface. A layer of 5 mm plastic film of a block copolymer of ^ styrene and butadiene, with a density of 1.02 g/cm , a melt index of 3, a modulus of elasticity of 75 kp/cm and a Vicat softening point of 78°C. Both sides of the plastic foil were coated with fused glass fiber cloths. The layer is completely glued.

Ovenpå disse skikt legges ut og valses et veibelegg som består av 6 cm asfaltbetong, med en temperatur på ca. 140°C i utleg-gingsøyeblikket. On top of these layers, a road surface consisting of 6 cm asphalt concrete, with a temperature of approx. 140°C at the time of laying.

EKSEMPEL 3 EXAMPLE 3

Rengjort betong på en motorvei-bro ble bestrøket med en som primer tjenende asfaltoppløsning, som inneholdt et klebeforbedrende middel. Ved hjelp av varm klebeasfalt med et KoR-mykningspunkt på 85°C påklebes deretter to skikt asfaltplater med en armering av 180 g/m 2 glassvev, som på begge sider var belagt med asfalt med et KoR-mykningspunkt på 110°C og et Fraas-brytnings-punkt på -24°C. Platene i de to skikt ble forskjøvet i forhold til hverandre. Ved hjelp av samme varme klebeasfalt påklebes deretter ovenpå asfaltplatene en 1,5 mm plastfolie, som bestod av polyetylen med smelteindeks 20, densitet 0,916 g/cm 3 og Vicat-mykningspunkt 76°C, og som på begge sider var belagt med et glass-fiberflor med vekten 50 g/m , hvorved plasten hadde trengt inn til omtrent halve tykkelsen av glassfiberfloret. Ovenpå plastfolien ble strøket ut en asfaltoppløsning (primer), inneholdende et klebeforbedrende middel. Deretter ble et 1,5 cm tykt asfaltbetongskikt påført som ved utlegningen hadde temperaturen 130°C, og som bestod av steinmateriale med kornstørrelse opptil 4 mm og bitumen i en mengde på 6%, beregnet på asfaltbetongen. Etter komprimering med en valse ble et 5 cm tykt asfaltbetongskikt av samme type som anvendes på den tilknyttede motorvei, pålagt. Cleaned concrete on a motorway bridge was coated with an asphalt solution serving as a primer, which contained an adhesion-enhancing agent. Using hot adhesive asphalt with a KoR softening point of 85°C, two layers of asphalt slabs with a reinforcement of 180 g/m 2 glass fabric, which were coated on both sides with asphalt with a KoR softening point of 110°C and a Fraas -breaking point of -24°C. The plates in the two layers were offset in relation to each other. Using the same hot adhesive asphalt, a 1.5 mm plastic sheet is then glued on top of the asphalt slabs, which consisted of polyethylene with a melting index of 20, density 0.916 g/cm 3 and Vicat softening point 76°C, and which was coated on both sides with a glass fiber pile with a weight of 50 g/m, whereby the plastic had penetrated to approximately half the thickness of the glass fiber pile. An asphalt solution (primer) containing an adhesive-enhancing agent was spread on top of the plastic film. Next, a 1.5 cm thick layer of asphalt concrete was applied, which had a temperature of 130°C at the time of laying, and which consisted of stone material with a grain size of up to 4 mm and bitumen in an amount of 6%, calculated for the asphalt concrete. After compaction with a roller, a 5 cm thick layer of asphalt concrete of the same type used on the associated motorway was applied.

I alle utføreseseksempler oppnåddes et veibelegg i hvilket be-skyttelsesskiktet av glassfiberbelagt plastfolie var utmerket forankret mot så vel underlaget som selve veibeleggingsmaterialet og dessuten viste seg å tåle de store, ved utleggingen med tunge arbeidsmaskiner fremkalte belastninger uten å bli gjennomhullet av steinmaterialet. In all design examples, a road surface was achieved in which the protective layer of fiberglass-coated plastic foil was excellently anchored to both the substrate and the road surface material itself and also proved to withstand the large loads caused by the laying with heavy machinery without being punctured by the stone material.

Claims

Plastic sheet with a thickness of 0.5-5 mm for use as pressure-distributing, shear force-absorbing or -transferring and separating reinforcement between two bitumen layers in road and bridge constructions, which plastic sheet comprises a thermoplastic foil with a modulus of elasticity of a maximum of 5000 kp/cm 2 and a glass fiber surface structure placed on the surface, especially fiber pile, characterized by the fact that it consists of a bitumen-free and bitumen-resistant plastic film with a Vicat softening point of at least 60°C, which on both sides has a glass fiber structure partially embedded in the plastic material.