DE3926991A1 - Geotextil fuer die bewehrung von asphaltschichten - Google Patents
Geotextil fuer die bewehrung von asphaltschichtenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Geotextil für die Bewehrung von
Asphaltschichten im Straßenbau.
Seit vielen Jahren werden Geotextilien bei der Renovierung
von abgefahrenen bituminösen Fahrbahndecken als Zwischenlage
zwischen der alten und neuen Fahrbahndecke verwendet. Geo
textilien können jedoch auch beim Neubau von Straßen zwi
schen Fahrbahndecke und Tragschicht eingesetzt werden. Die
Wirkungsweise und die Vorteile derartiger Geotextilien wur
den auf einer Konferenz in Liege, Belgien vom 8.03.89 bis
10.03.89 diskutiert ("Reflective Cracking in Pavements",
Assessment and Control).
In der Praxis haben sich im wesentlichen zwei grundsätzliche
Konzepte durchgesetzt. Zum einen werden Vliesstoffe verwen
det, die üblicherweise als Spinnvlies aus Endlosfilamenten
(Spunbond) ausgebildet sind und aus Polypropylen oder, wegen
des höheren Schmelzpunktes, in zunehmendem Ausmaß aus Poly
ester bestehen (vgl. z. B. "Die Asphaltstraße" 1/88, 8.15ff
oder "Installation Guide for Paving Fabric in Asphalt
Overlays" von Hoechst Fibre Industries, USA). Zum anderen
werden Gittergewebe aus hochfesten Polyestergarnen einge
setzt (vgl. z.B. "Bitumen, Teer, Asphalt, Peche", 25. Jahr
gang, April 1974). Außerdem werden in neuerer Zeit soge
nannte Grids verwendet, bei denen es sich um gereckte Loch
folien aus gegossenem bzw. extrudiertem Kunststoff, meist
aus Polypropylen, handelt.
Der Vorteil des zwischen Fahrbahndecke und Untergrund einge
legten Vliesstoffes liegt hauptsächlich in einer gewissen
Pufferwirkung, die das Entstehen bzw. die Fortpflanzung von
Rissen verhindern oder zumindest verzögern soll. Außerdem
wirkt der bitumenimprägnierte Vliesstoff als Wassersperre,
der das Eindringen von Oberflächenwasser in die Tragschicht
verhindern soll. Wie sich in der Praxis gezeigt hat, sind
Vliesstoffe jedoch im Hinblick auf ein Verhindern von
Rißbildung und -fortpflanzung durch vertikale Bewegungen
oder sehr große horizontale Bewegungen häufig nicht zufrie
denstellend, was vermutlich auf ihre unzureichenden Festig
keits- und Dehnungseigenschaften zurückzuführen ist.
Wenn auch Gittergewebe wegen ihrer besseren Festigkeits
eigenschaften Relativbewegungen zwischen Fahrbahndecke und
Tragschicht gut auffangen und somit eine bessere Wirkung
beim Verhindern der Rißbildung und -fortpflanzung entfalten,
haben sie jedoch den Nachteil, daß durch die groben Maschen
von 20 bis 40 mm Risse durchtreten können. Nachteilig ist
ferner, daß sie praktisch keine Wassersperre gegen das Ein
dringen von Oberflächenwasser bilden. Auch bereiten der
artige Gittergewebe aufgrund ihrer Steifigkeit verlegetech
nische Schwierigkeiten, was oft zu einem mangelhaften Ver
bund und somit zu einem frühzeitigen Lösen der Asphalt
schicht führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Geotextil für
die Bewehrung von Asphaltschichten im Straßenbau zu schaf
fen, das besonders wirkungsvoll die Rißbildung und -fort
pflanzung in den Asphaltschichten verhindert, eine gute
Dichtungswirkung gegen das Eindringen von Oberflächenwasser
besitzt und sich leicht verlegen läßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß es
ein aus zwei Komponenten bestehender Verbundstoff ist,
dessen eine Komponente ein Vliesstoff und dessen zweite Kom
ponente ein Gewebe, Gewirke, Fadengelege, Grid oder ein an
deres Flächengebilde definierter Garnlage ist.
Verbundstoffe aus einem Vliesstoff und einem Flächengebilde
definierter Garnlage sind an sich bereits bekannt. So zeigt
das DE-GM 71 33 997 einen Verbundstoff aus einem Vliesstoff
aus gekräuselten Polyamidfasern und einem eingenadelten Git
tergewebe aus Endlosfilamenten, die durch ein wasserfestes
Bindemittel miteinander verbunden sind. Dieser Verbundstoff
wird als erosionsverhindernder Dämmstoff im Deich- und
Kanalbau verwendet.
Dagegen dient das erfindungsgemäß ausgebildete Geotextil zur
Bewehrung von Asphaltschichten im Straßenbau. Wie sich
gezeigt hat, besitzt das erfindungsgemäß ausgebildete Geo
textil eine überraschend hohe Widerstandsfähigkeit gegen
Rißbildung und -fortpflanzung. Dies dürfte auf einer Kombi
nationswirkung zwischen den vorteilhaften Eigenschaften der
beiden Komponenten des Vliesstoffes beruhen. Darüber hinaus
besitzt das erfindungsgemäß ausgebildete Geotextil eine aus
gezeichnete Dichtungswirkung, die das Durchdringen von
Wasser und somit auch von organischen und anorganischen
Bestandteilen verhindert.
Vorzugsweise ist der Verbundstoff als Raschelware ausge
bildet, bei der die beiden Komponenten des Verbundstoffes
durch Schußlegerascheltechnik verbunden sind. Hierbei han
delt es sich um eine Kettenwirktechnik, bei der der Vlies
stoff richtungsorientiert durch Garne, vorzugsweise hoch
feste Garne verstärkt ist. Diese Kettenwirktechnik wird auf
sogenannten Raschelmaschinen durchgeführt. Eine besonders
geeignete Raschelmaschine zur Herstellung eines erfindungs
gemäß ausgebildeten Verbundstoffes ist die RS 3 MSU-V der
Firma Karl Mayer, Textilmaschinenfabrik GmbH, Obertshausen.
Bei der in Schußlegetechnik hergestellten Raschelware mit
Vlieseinlage ergibt sich ein besonders fester Verbund
zwischen den beiden Komponenten des Verbundstoffes.
Gute Ergebnisse ergeben sich aber auch, wenn die beiden Kom
ponenten des Verbundstoffes durch Nadeln, Kleben oder Nähen
miteinander verbunden sind. Der Verbund der beiden Komponen
ten muß gewährleisten, daß keine Schwächung des Geotextils
durch eine Delaminierung des Verbundstoffes entsteht.
Der Vliesstoff kann aus Polypropylen, Polyethylen, Polyamid,
Polyacrylnitril oder anderen geeigneten Rohstoffen herge
stellt werden; bevorzugt sind jedoch Polyester, insbesondere
Polyethylenterephthalat, wegen ihrer hohen Temperaturbe
ständigkeit.
Der Vliesstoff ist vorzugsweise als Spinnvlies aus Endlos
filamenten ausgebildet, d.h. er ist ein sogenanntes Spun
bond. Der Vliesstoff kann mechanisch, thermisch oder
chemisch verfestigt sein; bevorzugt wird eine mechanische
Verfestigung wegen der Flexibilität und der Bitumensaug
fähigkeit eines derartigen Vliesstoffes. Das Flächengewicht
des Vliesstoffes liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis
300 g/cm2, vorzugsweise zwischen 100 und 180 g/cm2.
Die Auswahl des Rohstoffs für die zweite Komponente des Ver
bundstoffes, also etwa für das Gewebe, ist ähnlich wie beim
Vliesstoff. Besonders bevorzugt werden beide Komponenten des
Verbundstoffes aus dem gleichen Rohstoff hergestellt, also
insbesondere aus Polyestern, unabhängig davon, ob der Ver
bundstoff ein Gewebe, Gelege, Gitter oder Gewirke enthält
oder als Raschelware ausgebildet ist. Das Flächengewicht der
zweiten Komponente des Verbundstoffes liegt vorzugsweise im
Bereich von 100 bis 500 g/cm2. Die Höchstzugkraft der zwei
ten Komponente des Verbundstoffes soll bei 10 bis 200 kN/m
liegen, vorzugsweise über 25 kN/m (wobei unter Höchstzug
kraft die Höchstzugkraft eines Flächengebildes von 1 m Breite
zu verstehen ist). Die Bruchdehnung liegt vorzugsweise im
Bereich zwischen 5 und 35%, vorzugsweise zwischen 10 und
20%.
Falls der Verbundstoff als Raschelware mit Vliesstoffeinlage
ausgebildet ist, kann man die Höchstzugkraft der zweiten
Komponente des Verbundstoffes der Höchstzugkraft des Ver
bundstoffes selbst gleichsetzen, da der Vliesstoff, insbe
sondere aufgrund seiner hohen Dehnung, keinen nennenswerten
Beitrag zur Höchstzugkraft leistet.
Der Verbund zwischen dem Geotextil und den beiden Asphalt
schichten wird durch ein Haftmittel, z.B. reines Bitumen,
erreicht. Bei Verwendung von anderen Haftmitteln ist die
endgültige Haftmittelmenge vorher zu ermitteln. Die Haftmit
telmenge muß mindestens dem Porengehalt des Verbundstoffes
entsprechen, wobei ein Abwandern in die beschädigte Schicht
mitzuberücksichtigen ist. Im Specification Guide for Paving
Fabrics der TASK FORCE 25 sind die entsprechenden Anforde
rungen zusammengefaßt.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht der
Vliesstoff aus einem Trevira-Spunbond, in das durch Schuß
legerascheltechnik Trevira-Hochfestgarne integriert sind
oder das durch Nähen mit einem Gewebe aus Trevira-Hochfest
garnen verbunden ist.
Wie bereits erwähnt, besitzt der erfindungsgemäß ausgebil
dete Verbundstoff eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit
gegen Rißbildung und -weiterleitung. Hierbei sorgt die
Vlieskomponente für einen optimalen Verbund zwischen dem
Asphalt und dem Geotextil; sie verhindert auch ein Durch
dringen von Wasser und bildet einen Puffer, der Kräfte durch
die Risse absorbiert. Zweckmäßigerweise wird der Verbund
stoff so eingesetzt, daß der Vliesstoff auf der Unterseite
liegt.
Bei größeren Rissen, die insbesondere durch Abbrüche von
Anbauten und/oder Bodensetzungen, Frosthebungen oder
sonstige Belastungen bedingt sind, erfolgt die Kraftaufnahme
vor allem durch die hochfeste zweite Komponente des Verbund
stoffes.
Claims (12)
1. Geotextil für die Bewehrung von Asphaltschichten
im Straßenbau, dadurch gekennzeichnet, daß es ein aus zwei
Komponenten bestehender Verbundstoff ist, dessen eine Kompo
nente ein Vliesstoff und dessen zweite Komponente ein Ge
webe, Gewirke, Fadengelege, Grid oder anderes Flächengebilde
definierter Garnlage ist.
2. Geotextil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbundstoff als Raschelware ausgebildet ist, bei
der die beiden Komponenten durch Schußlegerascheltechnik
ineinander integriert sind.
3. Geotextil nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Komponenten des Verbundstoffes durch Nadeln,
Kleben oder Nähen miteinander verbunden sind.
4. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Komponente
des Verbundstoffes aus hochfesten Garnen besteht.
5. Flächengebilde nach mindestens einem der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff
als Spinnvlies aus Endlosfilamenten (Spunbond) ausgebildet
ist.
6. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff aus
Polyester, insbesondere Polyethylenterephthalat, besteht.
7. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Komponen
ten des Verbundstoffes aus dem gleichen Rohstoff bestehen.
8. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vliesstoff mecha
nisch verfestigt ist.
9. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht
des Vliesstoffes im Bereich zwischen 50 und 300 g/cm2, vor
zugsweise zwischen 100 und 180 g/cm2 liegt.
10. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flächengewicht
der zweiten Komponente des Verbundstoffes im Bereich
zwischen 100 und 500 g/cm2 liegt.
11. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höchstzugkraft
der zweiten Komponente des Verbundstoffes im Bereich zwi
schen 10 und 200 kN/m, vorzugsweise zwischen 25 und 200 kN/m
liegt.
12. Geotextil nach mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bruchdehnung der
zweiten Komponente des Verbundstoffes im Bereich zwischen
5 und 35%, vorzugsweise zwischen 10 und 20%, liegt.
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